1、 第七章Pro/EPro/E數控數控加工實例與加工實例與后置后置處理處理 數控編程的概念數控編程的概念 數控編程的步驟和內容數控編程的步驟和內容 數控程序的結構與程序段格式數控程序的結構與程序段格式數控編程的概念數控編程的概念所謂數控編程就是把零件的工藝過程、工藝參數、機床所謂數控編程就是把零件的工藝過程、工藝參數、機床的運動以及刀具位移量等信息用數控語言記錄在程序單的運動以及刀具位移量等信息用數控語言記錄在程序單上，并經校核的全過程。為了與數控系統的內部程序上，并經校核的全過程。為了與數控系統的內部程序（系統軟件）及自動編程用的零件源程序相區別，把從（系統軟件）及自動編程用的零件源程序相區別

2、，把從外部輸入的直接用于加工的程序稱為數控加工程序，簡外部輸入的直接用于加工的程序稱為數控加工程序，簡稱為數控程序。稱為數控程序。數控編程（數控編程（Numerical Control Programming-NCPNumerical Control Programming-NCP）是）是CADCADCAMCAM的一個重要組成部分，使用數控機床加工零件時，必須編制的一個重要組成部分，使用數控機床加工零件時，必須編制零件的加工程序。好的加工程序不僅能保證加工出符合設計零件的加工程序。好的加工程序不僅能保證加工出符合設計要求的合格零件，且考慮到加工成本要低，同時還能使數控要求的合格零件，且考慮到加

3、工成本要低，同時還能使數控機床的功能得到合理的應用和充分的發揮。機床的功能得到合理的應用和充分的發揮。 為降低編程工作難度、提高編程效率，減少和避免數控加工程為降低編程工作難度、提高編程效率，減少和避免數控加工程序的錯誤，計算機輔助數控編程技術不斷發展序的錯誤，計算機輔助數控編程技術不斷發展. .數控編程的步驟和內容數控編程的步驟和內容首先要分析零件的材料、形狀、首先要分析零件的材料、形狀、尺寸、精度、批量、毛坯形狀尺寸、精度、批量、毛坯形狀和熱處理要求等和熱處理要求等 明確加工的內容和要求明確加工的內容和要求 數控編程的步驟和內容數控編程的步驟和內容進行工藝處理，確定工藝過程進行工藝處理，確

4、定工藝過程 確定加工方案確定加工方案：根據零件的幾何形狀特點及技術要求，選擇加工設備 確定零件的裝夾方法及選擇夾具確定零件的裝夾方法及選擇夾具 合理地選擇合理地選擇走刀路線走刀路線1）保證零件的加工精度及表面粗糙度；2）取最佳路線；3）有利于數值計算，減少程序段和編程工作量 正確的選擇正確的選擇對刀點對刀點：1）對刀位置(程序的起點)應使編程簡單；2）對刀點容易找正，方便加工；3）加工過程便于檢查；4）引起的加工誤差小 合理選擇刀具合理選擇刀具：安裝調整方便、剛性好、精度高、耐用度好 合理的切削用量合理的切削用量 數控編程的內容與步驟數控編程的內容與步驟根據零件的幾何尺寸、加工工藝路線根據零件

5、的幾何尺寸、加工工藝路線的要求，在選定的工件坐標系上計的要求，在選定的工件坐標系上計算零件與刀具相對運動軌跡的坐標算零件與刀具相對運動軌跡的坐標值，以獲得刀位數據值，以獲得刀位數據 工件坐標系工件坐標系: :是指數控編程過程中，在工件上確定的基準坐標系，其原點也是數控加工的對刀點。選擇原則選擇原則：（1）所選的工件坐標系應使程序編制簡單；（2）工件坐標系原點應選在容易找正、并在加工過程中便于檢查的位置上；（3）引起的加工誤差要小。 數控編程的內容與步驟數控編程的內容與步驟編寫零件加工程序，按照規定的程序格編寫零件加工程序，按照規定的程序格式的編程指令，逐段寫出零件加工程序式的編程指令，逐段寫出

6、零件加工程序 傳統數控機床程序輸入是通過穿孔紙傳統數控機床程序輸入是通過穿孔紙帶或磁帶等帶或磁帶等現在可通過控制面板或網絡通迅將程現在可通過控制面板或網絡通迅將程序輸送到數控系統中序輸送到數控系統中 準備好的程序和紙帶必須校驗和試切準備好的程序和紙帶必須校驗和試切削，才能正式加工削，才能正式加工 如以筆代替刀具，坐標紙代替工件進行空運轉畫圖，檢查機床運動軌跡與動作的正確性，現代多采用先進的數控加工仿真系統，對數控序進行檢驗 加工線路的確定加工線路的確定n 個ba)(1)1(2bananb+-=-+=（藍線長紅線長+切入/出段+切入/出段原則： 盡量采用切向切入盡量采用切向切入/ /出，出，不用

7、徑向切入不用徑向切入/ /出，以避免出，以避免由于切入由于切入/ /出路線的不當降出路線的不當降低零件的表面加工質量低零件的表面加工質量 在滿足精度要求前的提下，在滿足精度要求前的提下，盡可能減盡可能減 少空行程少空行程對刀點和刀位點對刀點和刀位點CR30R20R5020f刀具運動軌跡工件輪廓XYZ加工程序的一般格式1 1加工程序的結構加工程序的結構2 2程序段的格式程序段的格式程序開始符、結束符程序開始符、結束符 程序開始符、結束符是同一個字符，ISO代碼中是%，EIA代碼中是EP，書寫時要單列一段。 程序名程序名 程序名有兩種形式：一種是英文字母O和14位正整數組成；另一種是由英文字母開頭

8、，字母數字混合組成的，一般要求單列一段。 程序主體程序主體 程序主體是由若干個程序段組成的，每個程序段一般占一行。 程序結束指令程序結束指令 程序結束指令可以用M02或M30，一般要求單列一段。在數控加工程序中，字是指一系列按規定排列的字符，作為一個信息單元存儲、傳遞和操作。字是由一個英文字母與隨后的字是由一個英文字母與隨后的若干位十進制數字組成，這個英文字母稱為地址符若干位十進制數字組成，這個英文字母稱為地址符。如：“X3500”是一個字，X為地址符，數字“3500”為地址中的內容。程序段是由尺寸字、非尺寸字和程序段結束指令構成。 程序段格式程序段格式是指程序段中的字、字符和數據的安排形式。

9、 固定順序程序段格式固定順序程序段格式 程序段格式既無地址也無分隔符，字的順序即為地址的順序 每個程序段的長度一樣：程序段中字的數量，各字的順序及位數是固定的, 重復的字不能省略 這種程序不直觀，目前很少用 JB383285標準 字的功能（1）順序號字N順序號又稱程序段號或程序段序號,位于程序段之首,由地址符N和后續數字組成。（2）準備功能字G 準備功能字的地址符是G，又稱為G代碼或G指令，是用于建立機床或控制系統工作方式的一種指令。 附： 準備G功能字含義表，見書P142表7-2字的功能（3）坐標字 坐標字也稱尺寸字，用于確定機床上刀具運動終點的坐標位置。其中，第一組 X，Y，Z，U，V，W

10、，P，Q，R 用于確定終點的直線坐標尺寸；第二組 A，B，C，D，E 用于確定終點的角度坐標尺寸；第三組 I，J，K 用于確定圓弧輪廓的圓心坐標尺寸。（4）進給功能字F進給功能字F，用于指定切削的進給速度。對于車床，F可分為每分鐘進給和主軸每轉進給兩種，對于其它數控機床，一般只用每分鐘進給。F指令在螺紋切削程序段中常用來指令螺紋的導程。字的功能進給功能字F組成：編碼法：F帶兩位數字，如F05，F36。后面所帶的數字只是一個代碼，它與某個（系統規定的）速度值相對應，這種指令所指定的進給速度是有級的，速度值序既可能等差數列，也可能是等比數列 直接法：F后帶若干位數字，如F150，F3500。后面所

11、帶的數字表示實際的速度值，上述指令分別表示F=150mm/min；F=3500mm/min字的功能（5）主軸轉速功能字主軸轉速功能字S主軸轉速功能字S，又稱為S指令，用于指定主軸轉速。單位為r/min。組成：同F ，如S05，S36（6）刀具功能字刀具功能字T（7）輔助功能字輔助功能字M 輔助功能字M，后續數字一般為13位正整數，又稱為M代碼或M指令，用于指定數控機床輔助裝置的開關動作。附： 輔助M功能字含義表，見書P143表7-3續效字 現在一般使用字地址可變程序段格式，每個字長不固定，各個程序段中的長度和功能字的個數都是可變的。地址可變程序段格式中，在上一程序段中寫明的、本程序段里又不變化

12、的那些字仍然有效，可以不再重寫。這種功能字稱之為續效字續效字。 程序段格式舉例： （本程序段省略了續效字“G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08”，但它們的功能仍然有效）如我國線切割數控系統廣泛采用如我國線切割數控系統廣泛采用“3B”3B”（或（或4B4B）指令，一般表）指令，一般表示為：示為：BXBY-BJGZBXBY-BJGZ 其中其中B B為分隔符，每個字代表的功能固定：為分隔符，每個字代表的功能固定：BXBYBJGZ分隔符號X 坐標值分隔符號 Y 坐標值分隔符號計數長度計數方向加工指令有分隔符程序段格式為數控裝置電路的設計、創造帶來方便。它不需地址判別電路，數控裝置比

13、較簡單，價格較為便宜。有分隔符程序段格式的程序一般用于線切割機等功能不多且較固有分隔符程序段格式的程序一般用于線切割機等功能不多且較固定的數控機床定的數控機床用分隔符將字分開，每個字的順序及其代表的功能固定不變用分隔符將字分開，每個字的順序及其代表的功能固定不變數控機床的坐標系與數控編程的方法數控機床的坐標系與數控編程的方法 數控編程使用的輸入代碼、坐標位數控編程使用的輸入代碼、坐標位移指令、坐標系統命名、加工指令、移指令、坐標系統命名、加工指令、輔助指令、主運動和進給速度指令、輔助指令、主運動和進給速度指令、刀具指令及程序格式等都已制定了一刀具指令及程序格式等都已制定了一系列的標準系列的標準

14、 一一. .坐標系坐標系二二. .數控編程的方法數控編程的方法三三. .數控程序的檢驗與仿真數控程序的檢驗與仿真坐標系坐標系 數控機床坐標系 JB3051-82數字控制機床坐標和運動方向的命名對數控機床的坐標、運動方向明確規定: 機床的直線運動采用為機床的直線運動采用為笛卡爾直角坐標系，其坐笛卡爾直角坐標系，其坐標命名為標命名為X X、Y Y、Z Z，使用，使用右手定律右手定律判定方向判定方向 以以X X、Y Y、Z Z坐標軸線為坐標軸線為中心的旋轉運動，分別稱中心的旋轉運動，分別稱為為A A、B B、C C，正方向按，正方向按右右手螺旋定律手螺旋定律確定確定 為了保證數控機床的正確運動，避免

15、工作不一致性，簡化編程為了保證數控機床的正確運動，避免工作不一致性，簡化編程和便于培訓編程人員，統一規定了數控機床坐標軸的代碼及其運和便于培訓編程人員，統一規定了數控機床坐標軸的代碼及其運動的正、負方向動的正、負方向方向的定義方向的定義Z Z坐標軸坐標軸：傳遞切削力的主：傳遞切削力的主軸規定為軸規定為Z Z坐標軸坐標軸 正方向規定：刀具遠離工件的方向X X坐標軸坐標軸：X X坐標是水平的，坐標是水平的，平行于工件的裝夾面平行于工件的裝夾面 Y Y坐標軸坐標軸：Y Y坐標軸垂直于坐標軸垂直于X X及及Z Z坐標坐標 其它平行的直線運動，其它平行的直線運動，分別命名為分別命名為U U、V V、WW

16、坐坐標軸，稱第二坐標系標軸，稱第二坐標系 方向的定義方向的定義Z Z坐標軸坐標軸：傳遞切削力的主：傳遞切削力的主軸規定為軸規定為Z Z坐標軸坐標軸 正方向規定：刀具遠離工件的方向X X坐標軸坐標軸：X X坐標是水平的，坐標是水平的，平行于工件的裝夾面平行于工件的裝夾面 Y Y坐標軸坐標軸：Y Y坐標軸垂直于坐標軸垂直于X X及及Z Z坐標坐標 其它平行的直線運動，其它平行的直線運動，分別命名為分別命名為U U、V V、WW坐坐標軸，稱第二坐標系標軸，稱第二坐標系 如果機床上有幾個主軸，則選一個垂直于工件裝夾平面的主軸方向為Z坐標方向；如果主軸能夠擺動，則選垂直于工件裝夾平面的方向為Z坐標方向；

17、如果機床無主軸，則選垂直于工件裝夾平面的方向為Z坐標方向方向的定義方向的定義Z Z坐標軸坐標軸：傳遞切削力的主：傳遞切削力的主軸規定為軸規定為Z Z坐標軸坐標軸 正方向規定：刀具遠離工件的方向X X坐標軸坐標軸：X X坐標是水平的，坐標是水平的，平行于工件的裝夾面平行于工件的裝夾面 Y Y坐標軸坐標軸：Y Y坐標軸垂直于坐標軸垂直于X X及及Z Z坐標坐標 其它平行的直線運動，其它平行的直線運動，分別命名為分別命名為U U、V V、WW坐坐標軸，稱第二坐標系標軸，稱第二坐標系 1）如果工件做旋轉運動，則刀具離開工件的方向為X坐標的正方向。 2）如果刀具做旋轉運動，則分為兩種情況：Z坐標水平時，

18、觀察者沿刀具主軸向工件看時，+X運動方向指向右方；Z坐標垂直時，觀察者面對刀具主軸向立柱看時，+X運動方向指向右方。 方向的定義方向的定義Z Z坐標軸坐標軸：傳遞切削力的主：傳遞切削力的主軸規定為軸規定為Z Z坐標軸坐標軸 正方向規定：刀具遠離工件的方向X X坐標軸坐標軸：X X坐標是水平的，坐標是水平的，平行于工件的裝夾面平行于工件的裝夾面 Y Y坐標軸坐標軸：Y Y坐標軸垂直于坐標軸垂直于X X及及Z Z坐標坐標 其它平行的直線運動，其它平行的直線運動，分別命名為分別命名為U U、V V、WW坐坐標軸，稱第二坐標系標軸，稱第二坐標系 數控機床的原點 機床原點是指在機床上設置的一個固定點，即

19、機床坐標系的原點。它在機床裝配、調試時就已確定下來，是數控機床進行加工運動的基準參考點。機床參考點用于對數控機床運動進行檢測和控制的固定位置點。 機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關精確調整好的，坐標值已輸入數控系統中。因此參考點對機床原點的坐標是一個已知數。 通常在數控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；而在數控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。右圖所示為數控車床的參考點與機床原點。 數控機床開機時，必須先確定機床原點，而確定機床原點的運動就是刀架返回參考點的操作，這樣通過確認參考點，就確定了機床原點。只有機床參考點被確認后，刀具（或工作臺）移動才有基準。 2)

20、2)編程編程坐標系坐標系 2) 2)編程坐標系編程坐標系 編程原點是根據加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標系的原點。編程原點應盡量選擇在零件的設計基準或工藝基準上，編程坐標系中各軸的方向應該與所使用的數控機床相應的坐標軸方向一致 。3) 3)加工坐標系加工坐標系3)3)加工坐標系加工坐標系。二二. .數控程序編制的方法數控程序編制的方法手工編程 手工編程指編制零件數控加工程序的各個步驟，手工編程指編制零件數控加工程序的各個步驟，即從分析零件圖紙、制訂工藝規程、計算刀具運動軌跡、編寫零件加工程序單、制備控制介質直到程序校核，整個過程都由人工完成整個過程都由人工完成 對點位加工或幾何形狀不復

21、雜的輪廓加工，幾何計算簡單、程序段不多，容易實現手工編程。如簡單階梯軸的車削加工，一般不需要復雜的坐標計算，往往可以由技術人員根據工序圖紙數據，直接編寫數控加工程序。 對輪廓形狀不是由簡單的直線、圓弧組成的復雜零件，特別是空間復雜曲面零件，數值計算相當繁瑣，工作量大，容易出錯，且很難校對，手工編程將難以勝任，甚至無法實現 數控機床往往由于零件加工程序編不出來而沒有發揮其功能 據統計用手工編程時，一個零件的編程時間與機床加工時間之比平均約為30：1二、數控程序編制的方法二、數控程序編制的方法數控自動編程數控自動編程 APTAPT語言自動編程語言自動編程 CAD/CAMCAD/CAM集成系統數控編

22、程集成系統數控編程 數控自動編程是利用計算機編制數控加工程序，又稱為數控自動編程是利用計算機編制數控加工程序，又稱為計算機輔助編程計算機輔助編程編程人員將零件的形狀、幾何尺寸、刀具路線、工藝參數、機床特征等，按一定的格式和方法輸入到計算機內，自動編程軟件對這些輸入信息進行編譯、計算、處理后，自動生成刀具路徑文件和機床的數控加工程序，通過通信接口將加工程序送入機床數控系統，以備加工 APTAPT語言自動編程語言自動編程APT，最早的實用版本，適用于平面曲線的自動編程APT 可以用于35坐標的立體曲面的自動編程，使數控編程從面向機床指令的編程上升到面向幾何元素的高級編程APT可處理自由曲面自動編程

23、，使機械加工中遇到的各種幾何圖形，幾乎都可以由數控編程系統給出刀具運動軌跡APT-AC （Advanced Contouring）具有切削數據庫管理的能力APT/SS （Sculptured Surface）可處理復雜雕塑曲面自動編程APT語言APT語言自動編程原理與過程 商用的數控語言系統有很多種，其中美國商用的數控語言系統有很多種，其中美國APTAPT（Automatically Automatically Programmed ToolsProgrammed Tools）系統影響最大）系統影響最大美國MIT自第一臺數控機床問世即開始語言自動編程系統的研究APTAPT語言語言APTAPT語

24、言通常由語言通常由幾何定義語句幾何定義語句、刀具運動語句刀具運動語句和和輔助語句輔助語句組成組成 我國我國19821982年發布的數控機床自動編程語言標準（年發布的數控機床自動編程語言標準（JB3112-82JB3112-82）采）采用了用了APTAPT的詞匯語法，的詞匯語法，19851985年國際標準化組織年國際標準化組織ISOISO公布的數控機床公布的數控機床自動編程語言（自動編程語言（ISO4342-1985ISO4342-1985）也是以）也是以APTAPT語言為基礎語言為基礎 幾何定義語句：描述零件的幾何圖形，一般的表達式為： 標識符=幾何類型/定義刀具運動語句：描述刀具運動狀態 在

25、APT語言中通過定義三個控制面控制刀具相對于加工零件的運動。 零件面PS（ Part Surface）控制刀具工作高度， 導動面DS（Drive Surface）控制引導刀具運動， 檢查面CS（Check Surface）控制刀具運動停止 輔助語句：包括工藝參數語句和數據輸入語句等 如零件名稱及程序編號語句、機床后置處理語句、刀具直徑指定語句、進給速度語句、冷卻液開關語句、暫停語句和程序結束語句 APTAPT語言自動編程原理與過程語言自動編程原理與過程利用專用的語言和符號描述零件圖紙上的幾何形狀及刀具相對零件運動的軌跡、順序和其它工藝參數為了使計算機能夠識別和處理零件源程序，事先必須將編好的編

26、譯程序存放在計算機內，這個程序通常稱為“數控程序系統”或“數控軟件”。通過數控軟件處理后產生刀位文件利用后置處理模塊，針對具體NC機床產生相應的零件NC加工程序（即G代碼） CAD/CAMCAD/CAM集成系統數控編程集成系統數控編程CAD/CAMCAD/CAM集成系統數控編程集成系統數控編程是以待加工零件是以待加工零件CADCAD模型為基礎的模型為基礎的一種集加工工藝規劃及數控編程為一體的自動編程方法一種集加工工藝規劃及數控編程為一體的自動編程方法 零件的幾何形狀可在零件設計階段采用零件的幾何形狀可在零件設計階段采用 CAD/CAM CAD/CAM 集成系集成系統的幾何設計模塊在交互方式下進

27、行定義、顯示和修改，最統的幾何設計模塊在交互方式下進行定義、顯示和修改，最終得到零件的幾何模型。終得到零件的幾何模型。 數控編程的一般過程（包括刀具的定義或選擇、刀具運動數控編程的一般過程（包括刀具的定義或選擇、刀具運動方式的定義、切削加工參數的確定、走刀軌跡的生成、加工方式的定義、切削加工參數的確定、走刀軌跡的生成、加工過程的動態仿真顯示、程序驗證直到后置處理等），都是在過程的動態仿真顯示、程序驗證直到后置處理等），都是在圖形交互方式下完成，具有形象、直觀和高效等優點圖形交互方式下完成，具有形象、直觀和高效等優點 零件零件CADCAD模型的描述方法多種多樣，適于數控編程的主要有：模型的描述方

28、法多種多樣，適于數控編程的主要有：表面模型表面模型(surface model)(surface model)和和實體模型實體模型(solid model)(solid model)，其中以表面模，其中以表面模型在數控編程中應用較為廣泛型在數控編程中應用較為廣泛 其主要特點（1）零件的幾何形狀可在零件設計階段采用CAD/CAM集成系統的幾何造型模塊在圖形，最終得到零件的幾何模型。（2）在編程過程中，編程人員在計算機上直接面向零件的幾何圖形交互進行，用戶界面友好、使用簡便、直觀、準確、便于檢查，便于普及推廣。編程操作都是在屏幕菜單及命令驅動等交互方式下完成的，具有等特點。（3）能夠實現產品設計（

29、CAD）、數控加工編程（NCP）、工藝過程設計（CAPP）、刀夾量具設計等其它生產過程的集成 三三. .數控數控程序的檢驗與仿真程序的檢驗與仿真1 1數控程序檢驗與仿真概述數控程序檢驗與仿真概述2 2刀位軌跡仿真法刀位軌跡仿真法刀具軌跡顯示驗證刀具軌跡顯示驗證刀具軌跡截面法驗證刀具軌跡截面法驗證刀具軌跡數值驗證刀具軌跡數值驗證3. 3.三維動態切削仿真法三維動態切削仿真法4. 4.虛擬加工仿真法虛擬加工仿真法刀具軌跡顯示驗證截面法驗證加工輪廓的橫截面驗證圖 加工型腔的橫截面驗證圖刀具的過切干涉數值驗證 球形刀加工的數值驗證三維動態切削仿真加工過程動態仿真 虛擬加工仿真虛擬加工仿真法法虛擬加工仿

30、真方法是應用虛擬現實技術實現加工過程的仿真技術 典型輔助數控編程軟件介紹1. 1. Mastercam Mastercam 軟件加工模塊功能簡介軟件加工模塊功能簡介 Mastercam Mastercam 軟件加工軟件加工 例一例一( (選講選講) ) Mastercam Mastercam 軟件加工軟件加工 例二例二( (選講選講) )2. 2. Cimatron ECimatron E軟件加工模塊功能簡介軟件加工模塊功能簡介 3. 3. PowerMILLPowerMILL功能的介紹功能的介紹 4. 4. Pro/EngineerPro/Engineer軟件加工模塊功能簡介軟件加工模塊功能

31、簡介MasterCAMMasterCAM MasterCAM是一種應用廣泛的中低檔CAD/CAM軟件，由美國CNC Software公司開發，基于PC平臺的CAD/CAM軟件。Mastercam9.0SP1是目前最新版本，共包括四個模塊：Design（造型）、Mill（銑削加工）、Lathe（車削加工）、Wire（線切割加工）。與其它軟件相比有以下特點：提供可靠與精確的刀具路徑；可以直接在曲面及實體上加工；提供多樣加工方式；提供完整的刀具庫及加工參數數據庫；擁有多種后處理功能，適合用來生成適用的NC程序。要產生好的NC程序，必須具備下列基礎（1）CAD系統以產生工件的幾何圖形（2）熟悉CNC程

32、序的指令和數控機床性能參數（3）熟悉切削加工工藝，正確選擇刀具和加工參數（4）運用CAM系統的切削路徑產生模塊。 同時，還必須按照一定的程序產生NC程序。MasterCAMMasterCAM）加工過程的順序）加工過程的選擇零件特征的識別加工過程規劃：32) 1幾何圖形產生零件的CAD零件圖零件毛坯圖）刀具路徑的確認）刀具路徑的編輯）刀具路徑的產生選擇刀具路徑模塊的432) 1CAM有關信息刀具選擇刀具)2)1切削深度進給速度切削速度切削參數)3)2) 1執行后置處理器選擇后置處理器后置處理)2) 1制器的選擇機床和控程序NC機床NC原材料刀具和工裝夾具零件已加工MasterCam一般加工流程歸

33、納如下：工件設置，包括工件大小、原點、材料；刀具設置，包括刀具類型、直徑、切削參數等；選擇相應的加工方式；選擇加工內容（點、線、面）；設置加工方式參數；刀具路徑和加工模擬；舉例舉例步驟一 設計圖示零件 步驟二 選擇Toolpaths-Contour（輪廓加工） -Chain，用鼠標拾取被加工的輪廓， 整個輪廓被串接，圖中箭頭方向為刀具移動方向。 用鼠標單擊菜單區中的“Done”，出現“刀具參數選擇（Tool Parameters）對話框，如圖：步驟三 選擇刀具 （1）將鼠標移至圖中空白部分，單擊右鍵，出現下圖彈出式菜單；（2）選擇“從刀庫選擇刀具（Get tool from library）“

34、，則得下圖”“刀具管理對話框（tool Manager）”對話框，選擇直徑10mm的端銑刀（Endmill Flat）；（3）用鼠標單擊OK按鈕，則在圖中出現銑刀的圖標，設置圖中切削速度、進給量等加工參數； 步驟四 輪廓加工參數設置 單擊“輪廓參數（Contour parameter）”選項卡，則出現“定義輪廓加工參數”對話框，設置完如下圖： 在“Multi passes”前打勾設置輪廓方向的粗、精加工次數如下圖： “Depth cuts”前打勾在深度方向增加分層切削次數如下圖： “Lead in/out”增加切入、切出刀具路徑如下圖：步驟五 輪廓加工刀具路徑生成用鼠標單擊確定按鈕，就可生成加

35、工刀具路徑；步驟六 加工模擬 單擊”Backplot”可路徑模擬；“Verify”實體模擬加工： 舉例舉例步驟一 設計圖示零件步驟二 平行粗加工刀具路徑的生成 （1）選擇主菜單（Main Menu）-刀具路徑（Toolpaths）-曲面（Surface）-粗加工（Rough）-平行加工（Parallel）-凸出型（Boss）-所有（All）-曲面（Surface）-完成（Done）； （2）進入“平行粗加工刀具參數設置”對話框，選擇直徑為20mm的端銑刀； （3）單擊“曲面參數（Surface Parameters）”設置參數： 單擊“方向（Direction）按鈕，設置”進刀/提刀方向（Pl

36、unge/Retract）對話框 （5）單擊“平行粗加工參數（Rough parallel parameters）”設置參數：（6）單擊“確定”即可生成刀具路徑。步驟三 模擬加工Cimatron ECimatron E軟件加工模塊功能簡介軟件加工模塊功能簡介 Cimatron實現了用于高速銑的2.5軸至5軸刀路、基于毛坯殘留知識能夠顯著減少編程與加工時間的模板，具有完全智能、基于特征的NC處理等功能，為高級用戶提供足夠靈活的控制權。 Cimatron E讓用戶工作在一個集成的環境中，NC文檔包含完整的CAD功能，一個交互式的NC向導條引導用戶完成整個NC過程，加上程序管理器和界面友好的NC助理

37、，Cimatron E不必重新選取幾何體就能完全調整程序。 微銑削 粗加工（3軸） 精銑（3軸） 銑削（5軸）加工（2.5軸） 加工（2.5軸）銑加工：2.5軸加工中提供自動、高效的加工策略，包括預定義工藝模板功能。2.5軸加工可以應用于3D曲面和實體模型或2D曲線加工，以提高加工效率和編程的靈活性。快速鉆孔：快速鉆孔是高度自動化的應用程序，能夠自動識別任何類型的孔，并對預定義的鉆孔加工工藝進行優化。自動選擇刀具和對工藝的優化使換刀次數盡量減少，使空行程最小化從而優化刀具軌跡路徑。 2.5軸加工 粗加工（3軸）Cimatron E的3-軸粗加工功能可以大大提高用戶的生產率，生成非常高效的加工工

38、藝過程。粗加工過程提供了多種運動策略，可以通過邊界或檢查面來控制被加工區域，同時支持高速加工。 自動化操作：基于毛坯殘留知識和被選擇的刀具參數，粗加工實現最大化地去除殘留量。優化功能：基于毛坯殘留知識和刀具屬性設置優化的加工策略以及對窄道連接方式，不同情況下切入工件的方式進行優化設置（包括從原始毛坯開始和已經加工過的區域）。二次開粗：二次開粗減小了粗加工時產生的間距殘留量，保證了半精加工和精加工過程余量的均勻。二次開粗自動刪除前一把刀加工后的殘留量。 高速加工：高速加工支持所有的精加工和快速開粗加工過程。如果使用了高速加工策略，無論在切削材料還是快速移刀都可以生成平滑的刀具路徑，保證切削載荷的

39、恒定（或較小），同時對于窄道區域進行擺線運動或多層切削。 3軸粗加工3精銑（3軸）3軸精銑提供了根據零件的形狀來自動優化的加工策略，通過幾何形狀的分析，對水平區域和垂直區域采用不同走刀路徑，從而大大提高加工效率和零件的表面質量。（1）加工策略 最終的曲面質量是通過與零件形狀相匹配的加工策略來保證的。加工策略包括：平行切削、放射狀切削、環形切削、恒定的殘留高度（3D等步距）切削、Z向等高切削以及沿著曲面的流線切削等。（2）斜率分析（控制） 斜率分析功能根據指定的角度將零件分為水平區域和垂直區域，在分別按照區域特點使用合適的加工策略，保證工件表面的高質量。（3）筆試切削 筆試切削是一種特殊精加工功

40、能，用于光順曲面相交部分的凹陷區域，筆試切削是根據零件的結構特點自動計算加工區域的。 3軸精加工 銑削（5軸） 針對產品加工的高級5軸銑削功能，豐富的5軸粗加工、精加工策略、避免刀具、刀柄和零件、毛坯、機床之間發生干涉及碰撞、高級的材料去除和機床仿真功能等。5軸加工五軸航空銑零件加工5微銑削 作為面向工模具行業，提供從產品報價到交付的CAD/CAM集成解決方案的開發者，宣告對微型組件以及其模具進行高精密加工的第一款商業NC軟件正式發布。這個解決方案將在Cimatron E 7.0及以后的版本中得到應用。 微型系統技術已經成為全球增長最快的工業之一，然而制造商不得不面對以下巨大的挑戰：零件變形、

41、復雜程度增加、必須以極高的精度加工微小特征、以及使用微米級的特殊刀具（如直徑為 0.1mm以獲得要求的高精度曲面）等。Cimatron E的解決方案滿足并超越了微型刀具加工的要求：Cimatron E提供了獨特的算法以及特殊的加工策略，這些都是傳統的 NC軟件所不能實現的。該解決方案典型的特征包括：高精度、小公差加工、高效處理導入的低質量曲面模型、直接曲面加工以及3軸、5軸刀具路徑等。微銑PowerMILLPowerMILL功能的介紹功能的介紹 加工實例加工實例 PowerMILL PowerMILL是世界上著名的功能最強大，加工策略最豐富的數控加工編程軟件系統之一，它能幫助用戶產生最佳的加工

42、方案，從而提高加工效率，減少手工修整，快速產生粗、精加工路徑，并且任何方案的修改和重新計算幾乎在瞬間完成，縮短85%的刀具路徑計算時間，對2-5軸的數控加工包括刀柄、刀夾進行完整的干涉檢查與排除。具有集成的加工實體仿真，方便用戶在加工前了解整個加工過程及加工結果，節省加工時間。PowerMILL具備完整的加工方案，對預備加工模型不需人為干預，對操作者無經驗要求，編程人員能輕松完成工作，更專注其他重要事情。PowerMILL可以接受不同軟件系統所產生的三維CAD模型，PowerMILL是獨立運行的、智能化程度最高的三維復雜形體加工CAM系統。CAM系統與CAD分離，在網絡下實現一體化集成，更能適

43、應工程化的要求，代表著CAM技術最新的發展方向，與當今大多數的曲面CAM系統相比有無可比擬的優越性。 實際生產過程中設計與制造地點不同，側重點亦不相同。當今大多數曲面CAM系統在功能上及結構上屬于混合型CAD/CAM系統，無法滿足設計與制造相分離的結構要求。PowerMILL實現了CAD系統分離，并在網絡下實現系統集成，更符合生產過程的自然要求。 PowerMILL系統操作過程完全符合數控加工的工程概念。實體模型全自動處理，實現了粗、精、清根加工編程的自動化，編程操作的難易程度與零件的復雜程度無關。CAM操作人員只要具備加工工藝知識，只需23天的專業技術培訓，可對非常復雜的模具進行數控編程。

44、PowerMILL的Batchmill功能，實現了根據工藝文件全自動編程，為今后CAD/CAPP/CAM一體化集成打下了基礎。PowerMILL殘留粗加工PowerMILL馬蹄形連接區域清除PowerMILL軸鉆孔加工Pro/EngineerPro/Engineer軟件加工模塊功能簡介軟件加工模塊功能簡介 Pro/NCPro/NC功能模塊功能模塊 Pro/NCPro/NC編程實例編程實例 Pro/Engineer加工提供了為CNC機床創建所有類型的程序（從簡單到非常復雜）的完整解決方案，它包含 Pro/Engineer生產加工的功能（擴展到多軸加工），同時包含完整的NC編程功能和刀具庫。 計算

45、機輔助效驗 鈑金加工 Pro/NCPro/NC功能模塊功能模塊模塊應用范圍Pro/NC-MILL兩軸半銑削加工三軸銑床及鉆孔加工Pro/NC-TURN兩軸車床及鉆孔加工四軸車床及鉆孔加工Pro/NC-WEDM兩軸及四軸電火花加工Pro/NC-ADVANCED兩軸半至五軸銑床及鉆孔加工兩軸半及四軸車床及鉆孔加工銑床車床綜合加工兩軸及四軸電火花加工 Pro/NC包含各種類型的加工模塊，幫助用戶在各種加工制造程序的設計中能更得心應手。配合各式后處理程序模塊，用戶能根據加工所使用的機床類型，將刀位文件轉換成NC程序，進行加工制造 模塊應用范圍Pro/NCPOST-MILL三軸銑床后處理程序Pro/NC

46、POST-TURN兩軸及四軸車床后處理程序Pro/NCPOST-WEDM兩軸及四軸電火花加工后處理程序Pro/NCPOST-ADVANCED三軸銑床后處理程序兩軸及四軸車床后處理程序四軸及五軸銑床車床綜合加工后處理程序兩軸及四軸電火花加工后處理程序Pro/NCPro/NC模塊及其應用范圍模塊及其應用范圍 Pro/NCPOSTPro/NCPOST模塊及其功能模塊及其功能 Pro/EPro/E數控加工實例與后置處理數控加工實例與后置處理 Pro/NCPro/NC的工藝過程的工藝過程 吹塑模具形腔設計與自動編程實例吹塑模具形腔設計與自動編程實例 后置處理技術與后置處理技術與Pro/NCPro/NC選

47、配文件的制作選配文件的制作（選講）（選講） 競爭激烈的加工市場要求企業進一步提高加工技術水平，應用大型CAD/CAM軟件系統，實現加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產品開發周期 Pro/E的CAD/CAM系統模塊，不僅提供了用于建立計算機幾何模型的輔助工具，還提供了產品制造輔助工具（Pro/NC），使用戶在產品設計上更得心應手，加工制造更快捷，生產更具效率，質量更加可靠，在市場上更具競爭力 Pro/NCPro/NC的工藝過程的工藝過程 一般加工模型由設計模型和工件組合而成 描述產品的設計模型是所有加工操作的基礎，零件、組合件和鈑金件都可以用作設計模型 工件代表從未經加工的毛坯到最后的零件

48、成品的中間狀態 主要包括機床、夾具設置、工藝參數及刀具表 這個過程可以在需要時再進行具體設置 Pro/NCPro/NC的工藝過程的工藝過程 實際上就是定義NC工序： 1）操作的名稱； 2）定義加工機床； 3）定義刀位數據輸出的參考坐標系； 4）關于操作的備注； 5）設置操作的基本參數； 6）定義初始點及返回點實質上就是由專用詞語所描述的一系列刀具運動軌跡一旦指定了NC工序的類型、切削部位和加工參數，Pro/NC將自動產生刀具運動軌跡 吹塑模具形腔設計與自動編程吹塑模具形腔設計與自動編程生成吹塑模設計模型生成吹塑模設計模型 設計加工模型設計加工模型 選擇加工機床選擇加工機床 指定加工參數指定加工

49、參數 選擇加工特征選擇加工特征 演示刀具路徑演示刀具路徑 大圓弧和小圓弧部分的大圓弧和小圓弧部分的曲面加工特征曲面加工特征 生成刀位數據文件與生成刀位數據文件與N NC C程序程序 選擇加工機床 指定加工參數 參數設置： CUT_FEED 300 STEP_DEPTH 4 STEP_OVER 2 PROF_STOCK_ALLOW 0.5 ROUGH_SOTCK_ALLOW 0 CUT_ANGLE 0 SCAN_TYPE CONSTANT_LOAD ROUGH_OPTION ROUGH_ONLY SPINDLE_SPEED 1000 COOLANT_OPTION FLOOD CLEAR_DIST 2后置處理技術與后置處理技術與Pro/NCPro/NC選配文件的制作選配文件的制作后處理器是用來處理刀位數據文件的應用程序后處理器是用來處理刀位數據文件的應用程序計