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1、毕 业 论 文论文题目：基于Pro/E的箱体类零件的数控加工学生姓名： 学 号：专业班级： 学 部： 指导教师： 2012年05月24日摘要随着三维图形技术和计算机技术的发展，三维设计和计算机辅助加工已经成为CADCAECAM 技术应用的必然趋势。本文对在CADCAECAM集成系统中的自动编程的地位及主要组成进行了探讨；以减速器箱体上箱盖的数控加工为例，利用Pro/E对零件进行建模和NC模拟加工的方法进行设计。本设计内容包括利用Pro/E对箱体建模以及NC代码的处理等几个方面的内容。在设计过程中结合了生产的实际情况，加工工艺方案，编程方法，对减速器箱体上箱盖等进行后置处理，最终生成加工程序。本
2、设计为加快实现计算机辅助制造(CAM)，利用Pro/E三维建模软件建立减速器箱体上箱盖模型，并自动生成数控程序，可以简化产品的设计、生产周期，减少数控编程的工作量，降低产品的生产成本，提高企业经济效益。关键词：数控加工(NC)；Pro/Engineer；计算机辅助制造(CAM)AbstractWith the development of three dimensional graphics techniques and computer technology, design and three dimensional computer aided machining has become a
3、n inevitable trend of application of CAD/CAE/CAM technology. This article on CAD/CAE/CAM integration of automatic programming system status and discussion on main composition; to CNC machining of the reducer on the box lid, for example, using Pro/E method for modeling and simulation of NC machining
4、of parts design. This design includes Pro/E on box modeling and NC code process and other aspects of the content. Combined with the production of the actual situation in the design process, processing technology, programming methods, drive on the box lid for post processing, the resulting program.De
5、signed to speed up the realization of computer aided machining (CAM), using three-dimensional modeling software Pro/E gear box model, and automatically generate CNC programs to simplify product design and production cycles, reduce the workload of the numerical control programming, reduce the product
6、ion costs of the product, and increasing enterprises economic benefit.Key words：NC processing；Pro/Engineer；CAM目 录摘要IAbstractII1绪论11.1箱体简介11.2 Pro/E简介11.3 课题研究背景21.4 主要内容32基于Pro/E对一级圆柱齿轮减速器上箱盖建模42.1 新建零件文件42.2 创建实体特征43 基于Pro/E的计算机辅助制造133.1 箱体类零件NC加工过程描述133.2 数控技术143.3 计算机辅助设计/制造153.4 NC加工的后置处理技术153.5
7、减速器上盖的数控加工163.5.1创建数控加工文件163.5.2建立制造模型173.5.3操作设置173.5.4上下箱体连接面粗加工203.5.5上下箱体连接面精加工233.5.6轴承孔加工253.5.7箱盖上表面加工273.5.8轴承座安装孔加工313.5.9轴承旁连接孔加工33结 论36参考文献37谢 辞38附 录39 1绪论1.1箱体简介箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。常见的箱体类零件有：机床主轴箱、机床
8、进给箱、变速箱体、减速箱体、发动机缸体和机座等。箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的主要特点：形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%20%。箱体材料一般选用HT200400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的为HT200。灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。箱体类零件的精度对设备的性能有显著影响。箱体的作用主要是保持传动件正确的相对位置，承受载荷，防止外界杂质侵入，阻止内部润滑油流失等。箱体类零件的高精度
9、，是保证传动正确、运转平稳、润滑充分、密封良好的必要条件。箱体类零件主要是一些平面和孔的加工，通常要经过铣、钻、镗、铰、锪、攻丝等工序，需要刀具较多，在普通机床上加工难度大，多用数控加工中心进行加工13。1.2 Pro/E简介Pro/Engineer(简称Pro/E)是美国PTC公司推出的一套博大精深的三维CAD/CAE/CAM参数化软件系统，其内容涵盖了产品从概念设计，工业造型设计，三维模型设计，分析计算，动态模拟与仿真，工程图输出，到生产加工产品的全过程，其中还包含了大量的电缆及管道布线，模具设计及分析等实用模块，是目前最先进的计算机辅助设计（CAD），制造（CAM），和分析（CAE）软件
10、，广泛应用于机械，电子，建筑，航空等工业领域，利用Pro/E的强大功能可以很轻松地完成绝大多数机械类设计，制造和分析任务。其技术特点如下：(1) 参数化设计 参数化设计是指在工程设计中，用可变参数而不是固定尺寸表达零件形状或部件关系，即通过设计参数就可以表达零件形状或部件装配关系，同时也允许通过修改参数，实现零件形状或部件装配关系的修改，这样工程设计人员可建立任意形体的尺寸。改变任何一个参数，其相关的特征也会随之自动修改。模型参数不仅可以改变零件的形状，而且具有实际的物理意义，通过引用模型的参数，设计人员可以方便地得出模型的体积，面积，质量，惯性矩等。(2) 数据库 单一数据库 Pro/ENG
11、INEER可随时3D模型产生2D工程图，而且自动标注工程图尺寸。由于采用单一数据库，提供了所谓的双向关联的功能，因此不论是在3D还是2D图形上作尺寸修改，相关的2D图形或3D实体模型均自动修改。这样可确保数据的一致性，并节省了反复修改所耗费的时间，这种功能符合现代产业中同步工程的思想。Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的，这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能扩展到整个设计中，同时自动更新所有工程文档，包括装配体，设计图样，制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一节点上进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥作用。 (3) 基于特征的
12、造型 Pro/ENGINEER把用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素，任何复杂的机械零件都可以看成由一些简单的特征所组成，这些特征有孔，槽，腔，平面等。把特征作为最小的模型元素，一个完整的模型是由数个或数百个以上的特征所组成。每个零件的功能是由其结构形状实现的，将一种形状定义为一个特征，同时每个特征又对应着一定的加工工艺，最后由相应的加工设备完成产品的加工制造。其过程如图1所示：图1产品加工流程Pro/ENGINEER基于特征造型,所设计的特征信息保存在与CAD，CAM模块都相关的单一数据库中，所以基于特征的NC加工，使得编程人员不再对那些低层次几何信息(如点，线，面，实体)进行操作，而转
13、为直接对符合工程技术人员习惯的特征进行NC加工。由于每种特征都对应着一种加工方法，所以基于特征的Pro/ENGINEER软件，CAM模块能够自动识别CAD模型的特征信息，从而实现了CAD，CAM系统的集成，实现NC编程过程自动化47。1.3 课题研究背景在激烈的市场竞争和巨大的内外环境压力下，企业若要达到预期的市场占有率和预期的经济效益，提高企业的应变能力和竞争能力，用最短的时间生产出市场适销对路的、质量好、价格低的产品，最大幅度地满足用户的需求，最有成效地提高自己的经济效益，成为企业生产经营的主目标。企业的竞争是对用户的竞争，谁拥有更多的用户，谁就占有更多的市场份额。怎样才能赢得客户，最关键
14、的是要满足客户的需求产品和服务，在制造环境相同的情况下，影响产品的主要因素是产品设计水平、产品的设计水平是与企业所采用的设计手段密不可分，如何提高设计手段呢？各国的实践证明采用高科技的手段CAD/CAE/CAM。计算机辅助设计技术从五十年代末，伴随着计算机的发展、计算机能力的增强和存储管式图形显示技术的出现，美国许多公司，像波音、GM公司等，设计最早的使用计算机和显示技术的辅助设计系统，称为CAD。这样，CAD系统出现。到现在，CAD系统已发展了三十多年。CAD系统以其强大的冲击力，影响和改变着工业的各个方面，甚至社会的各个方面。使传统的产品技术、工程技术发生深刻的变革。CAD系统已经成为设计
15、人员从事产品设计、分析的工具。CAD技术的使用，极大地提高了产品质量，缩短了从设计到生产的周期，实现了设计的自动化，使设计人员从繁琐的绘图中解放出来，集中精力进行创造性的劳动，设计工作。如果说CAD技术解决了设计问题，那么CAE/CAM的应用解决了实际工程分析和制造加工问题，大大地提高了产品的质量，加速了产品的开发，缩短了产品的上市周期。减速器主要用来降低原动机与工作机之间的转速并相应增大转矩，故在工业生产当中应用十分广泛。其中圆柱齿轮减速器因具有效率高、可靠性好、工作寿命长、维护简便等特点，因而应用广泛。减速器箱体作为减速器的重要部件，其强度和刚度对减速机运转的平稳性起着决定作用。利用Pro
16、/E三维建模软件建立减速器箱体模型，并自动生成数控程序，可以简化产品的设计、生产周期，减少数控编程的工作量，降低产品的生产成本，提高企业经济效益。1.4 主要内容本次设计的写作思想是立足于实现问题的应用设计，目标是在掌握基础知识的同时，通过对设计的分析，开拓思路，掌握方法，提高对知识综合运用的能力。在设计的过程中，突出“符合实际”和“设计理念”两个重点，通过对一级圆柱齿轮减速器箱体外型的分析，参照合理的工艺方案，通过对箱体特征的分析，利用Pro/E进行三维建模，再选用合适的刀具，在Pro/E上进行加工模拟，最后生成刀具路径和数控程序。2基于Pro/E对一级圆柱齿轮减速器上箱盖建模2.1 新建零
17、件文件在菜单栏选择“文件”下拉菜单，选取“新建”选项，系统将弹出如左下图所示的新建对话框，选中其中的零件单选按钮，在“名称”栏中输入“gear_box_milling”，不勾选“使用缺省模板”，单击，在弹出的“新文件选项”对话框中选择mmns_part_solid，将英制单位改为公制单位（如图2所示）单击进入三维实体建模环境。 图2新建零件文件2.2 创建实体特征1 创建上下箱体连接面单击工具栏中的“拉伸特征”按钮（），打开拉伸特征操控板，选择“位置”/“定义”命令。在打开的“草绘”对话框中，选择FRONT面为草绘平面、默认参照。单击“草绘”进入草绘界面，并绘制如图3所示的草绘截面，完成草绘。
18、在拉伸特征操控板上单击“实体拉伸”按钮，指定拉伸深度类型并输入拉伸深度为12，单击完成拉伸特征，如图4所示。2 创建箱盖上轮廓单击工具栏中的拉伸特征按钮，打开拉伸特征操控板，选择位置/定义命令，在打开的草绘对话框中，选择top面为草绘平面、默认参照。单击“草绘”进入草绘界面，并绘制如图5所示的草绘截面，完成草绘。图3连接面草绘图 图4拉伸设置图5 箱盖上轮廓草绘图 图6拉伸效果图在拉伸特征操控板上单击“实体拉伸”按钮，指定拉伸深度类型为对称并输入拉伸深度为76，单击完成拉伸特征。效果图如6所示。3拉伸侧边凸台单击工具栏中的“拉伸特征”按钮（），在主视区上方出现拉伸特征操控板。在操控板中单击按钮
19、，在弹出的“草绘”对话框中单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框，在该对话框中要求选择草绘平面，在主视区内选择箱盖连接台上面作为草绘平面，在“草绘方向”栏中自动出现默认的草绘视图方向，接受默认设置，单击按钮，弹出“参照”对话框，系统要求提供尺寸标注参照，选取参照，单击按钮进入草绘器，在主视区中绘制如7图的拉伸截面图，在右工具栏中单击退出草绘。在拉伸特征操控板的拉伸方式选项中选择“从草绘平面以指定的深度值拉伸”按钮，在拉伸深度值输入框中输入拉伸值“23”， 再单击右侧的完成侧边凸台实体的拉伸，其结果如8图所示。图7侧边凸台草绘图 图8侧边凸台拉伸效果图4 创建轴承座凸台在右侧工具栏中单击“拉伸特征
20、”按钮，在主视区上方出现拉伸特征操控板。在操控板中单击按钮，在弹出的“草绘”对话框中单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框，在该对话框中要求选择草绘平面，在主视区内选择上箱盖轮廓一侧面作为草绘平面，在“草绘方向”栏中自动出现默认的草绘视图方向，接受默认设置，单击按钮。弹出“参照”对话框，系统要求提供尺寸标注参照，选择主箱体的轮廓线的圆弧为绘图参照，单击按钮进入草绘器，在注视区中绘制如图9的拉伸截面图，在右侧工具栏中单击退出草绘。在右侧的拉伸深度值输入框中输入特征的拉伸深度为35，单击上工具栏右侧的完成实体的拉伸。同理，完成另一个轴承座凸台的创建。其结果如图10所示。图9轴承座凸台草绘图 图10轴
21、承座凸台效果图5 镜像侧边凸台特征选择上面创建的侧面凸台和轴承座凸台特征，单击右工具栏中的“镜像”按钮，在主视区上方出现镜像特征操控板。在操控板中要求选择镜像平面，在主视区中选择top基准平面作为镜像平面，单击完成侧边凸台和轴承座凸台的镜像特征。6 创建内腔单击工具栏中的拉伸特征按钮，打开拉伸特征操控板，选择位置/定义命令，在打开的草绘对话框中，选择TOP面为草绘平面、RIGHT面为参照平面。单击“草绘”进入草绘界面，并绘制如图11草绘截面，完成草绘。在拉伸特征操控板上单击“实体拉伸”按钮，指定拉伸深度类型为对称并输入拉伸深度为60，单击完成剪切拉伸特征。效果图如12所示。 图11内腔草绘图
22、图12内腔剪切拉伸效果图7 创建轴承孔特征单击右侧工具栏中的“拉伸特征”按钮，在主视区上方出现拉伸特征操控板，在操控板中单击按钮将拉伸方式改为剪材料，在操控板中单击按钮，在弹出的“草绘”对话框中单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框，在主视区内选择轴承座凸台一侧面为草绘平面，在“草绘方向”栏中自动出现默认的草绘视图方向，接受默认设置，单击按钮，弹出“参照”对话框，系统要求提供尺寸标注参照，选择上一步的外圆为绘图参照，单击按钮进入草绘器，在右侧工具栏中选择“创建同心圆”按钮，绘制如图13所示的拉伸截面图，在右工具栏中单击退出草绘。在上侧工具栏的拉伸方式选项中选择“在各方向上以指定深度值的一半拉伸草
23、绘平面的两侧”选项按钮 ，在右侧的拉伸深度值输入框中输入特征的拉伸深度“146”，单击上工具栏右侧的完成切剪特征的创建，其结果如图14所示。 图13轴承孔草绘图 图14轴承孔效果图8创建筋特征 （1）做基准平面以便绘制加强肋外形，作基准平面DTM1，参照RIGHT面,设定偏移量为72.5，然后点击确定；作基准面DTM2，参照RIGHT面，设定偏移量为27.5，然后点击确定。如图15 图15创建基准平面DTM1和DTM2 （2）创建筋1特征在右侧工具栏中单击“筋工具”按钮，在主视区上方出现筋特征操控板，在操控板中单击按钮，在弹出的“草绘”对话框中单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框，在主视区内选
24、择草绘平面DTM1，在“草绘方向”栏中自动出现默认的草绘视图方向，接受默认设置，单击按钮，在弹出的参照对话框中要求选择尺寸参照，选择小齿轮轴套的外圆轮廓线、基座的上轮廓线和主箱体的外轮廓线作为绘图参照，单击进入筋1特征的截面草绘，绘制如图16所示的草绘。在上工具栏的筋特征操控板中要求输入筋板的的厚度值，在该输入框中输入厚度值“8”，单击右侧的完成筋1特征的创建。（3）创建筋2 仿照筋1特征的创建过程，选择RIGHT基准平面为草绘平面，厚度为“8”，效果图如图17所示。图16筋1草绘图 图17筋1、2效果图9 创建镜像筋特征选择前面创建的筋1、2特征，右工具栏中的“镜像特征”按钮图标点亮，单击该
25、按钮。在弹出的镜像特征操控板中要求选取镜像平面，在主视区中选择top基准平面作为镜像平面，单击右侧的，完成筋特征的镜像。10 在加强肋上倒圆角单击倒圆角按钮，打开倒角特征操作面板，设置圆角半径为3，然后镜像操作，效果图如图18图18筋1、2上倒圆角效果图11 拉伸透视孔单击右侧工具栏中的“拉伸特征”按钮，在主视区上方出现拉伸特征操控板，在操控板中单击按钮将拉伸方式改为剪材料，在操控板中单击按钮，在弹出的“草绘”对话框中单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框，选择箱盖上轮廓两圆弧曲面间的平面为草绘平面，默认参照，单击按钮，进入草绘器，在弹出的参照对话框中要求选择尺寸参照，选择参照，在主视区中绘制如
26、图19的拉伸截面图，在右侧工具栏中单击退出草绘，在上工具栏的拉伸方式选项中选择“从草绘平面以指定的深度值拉伸”按钮，在拉伸深度值输入框中输入拉伸值“20”， 单击下工具箱右侧的完成实体的拉伸，其效果如图20所示。 图19透视孔草绘图 图20透视孔效果图12 创建定位销孔1特征单击工具栏中的“孔特征”按钮（），打开孔特征操控板。选择连接台上表面为孔的放置平面，选择线性定位方式，设定孔的参数和类型，模型中各尺寸如图21，单击按钮，完成孔的建立。最终效果如图22所示。图21孔1特征的设置13 镜像孔特征选择上面创建的孔1特征，单击右工具栏中的“镜像”按钮，在主视区上方出现镜像特征操控板。在操控板中要
27、求选择镜像平面，在主视区中选择RIGHT基准平面作为镜像平面，单击完成孔的镜像特征。效果如图23所示。图22孔1效果图图23定位销孔效果图14 创建轴承座安装孔单击工具栏中的“孔特征”，在孔特征操控板上单击“创建标准孔”按钮（），选择标准孔螺纹类型为ISO，指定钻孔深度类型，输入钻孔深度为40，沉头孔深为3，直径20，具体参数如图24。选择放置命令，激活主参照并选择F7为放置平面；偏移参照，按住键选择TOP和DTM2面为偏移参照，并将偏移量分别设置为50和60。选择形状命令，修改螺纹尺寸如图25，接着完成轴承座“孔2”的创建。效果如图26图24轴承座安装孔参数 25孔2螺纹尺寸 图26轴承座安
28、装孔2效果图图27全部轴承座安装孔效果图同理，完成孔3、4的创建。选中孔2、3、4，单击镜像按钮，选择top基准平面完成机盖上全部轴承座孔的创建，效果如图27所示。15 其余倒圆角的创建单击工具栏中的“倒圆角”按钮，打开操控板，设置圆角半径为1.0，具体设置如图28所示。图28倒圆角设置图29上箱盖三维实体模型16 最终完成减速器上箱盖的三维实体模型，如图29所示。3 基于Pro/E的计算机辅助制造Pro/ENGINEER Wildfire的一个最大特点，是把CAD造型与CAM加工刀具路径及NC代码程序的生成集中在一起，实现从零件外形设计到刀具的选择，刀具路径的生成，加工模拟及最后生成NC加工
29、程序，这对于做产品设计和制造的人员来所是一个理想的工具。 Pro/ENGINEER Wildfire的工作流程主要分为以下三个阶段：1 工件几何造型(CAD)设计阶段此阶段可利用Pro/ENGINEER Wildfire自身的模块来完成，也可以通过软件系统提供的图形转换接口，把其他CAD软件生成的图形转换成Pro/ENGINEER Wildfier的图形文件来完成。2 加工(CAM)阶段根据所需加工产品的形状特征确定加工方式后，运用Pro/ENGINEER Wildfire系统提供的功能，选择合适的刀具，材料和工艺参数等，并产生刀具路径和生成刀具的运动轨迹数据；还可以进行加工模拟，以查出工艺设
30、计缺陷并进行修改。3 NC程序阶段这是一种后处理过程。世界上有几百种型号的数控系统，如大森，法兰克，西门子等，它们的指令格式完全不同。Pro/ENGINEER Wildfire软件系统应针对某一指定的NC系统生成具体的加工程序，才能最终完成NC加工，得到理想的产品45。3.1 箱体类零件NC加工过程描述利用Pro/NC生成数控程序的过程与实际产品加工的流程相似。从总体上说，Pro/NC的过程包括以下几个部分：1加工前的准备工作（1）参考模型。（2）创建工件。（3）建立加工数据库。数据库包含NC机床，刀具，夹具配置等项目。此步骤可选择，如果不想预先建立全部数据库，可以直接进入加工操作过程，然后在
31、真正需要这些数据时再完成具体的设置。2 创建NC加工文件启动Pro/ENGINEER Wildfire，创建扩展名为.mfg的加工文件，开始Pro/NC加工过程操作。3建立制造模型 选择或创建合适的工件，与设计的参考模型装配在一起建立制造模型。4 定义操作操作实际上是一系列NC序列的集合，定义一个操作包含下列内容：（1）定义一个操作的名称。（2）定义NC机床。（3）定义卡具。（4）定义加工坐标系。（5）定义初始点和返回点。（6）定义工件材料。（7）定义退刀平面。此操作过程中必须选择定义NC机床和定义加工坐标系这两个选项，然后才可能进行后面的创建NC序列操作，其他操作设计是可选的。5 定义一个N
32、C序列NC序列是在特定加工条件下描述一系列刀具运动轨迹,包含以下内容：（1）建立NC加工类型。（2）设置加工刀具。（3）设置加工工艺参数。（4）选择加工区域。（5）定义刀具路径。此选项只在车削，线切割加工中有，在铣削加工中没有此选项的设置。（6）模拟刀具路径。若没在步骤4定义操作中设置退刀平面，应在此过程完成退刀平面的定义。6 后置处理通过后置处理产生用于指定数控机床所需的数控程序，以实现零件的数控加工。NC加工过程的流程图如图30所示。3.2 数控技术数字控制（Numerical control）技术，简称数控（NC）技术，是一种自动控制技术，它能够对机器的运动进行控制。采用数控技术的控制系
33、统称为数控系统。装备了数控系统的机床称为数控机床。随着生产的发展，数控技术已不仅用于金属切削机床，同时还用于其它的机械设备，如坐标测量机，机器人，激光切割机，电火花切割机，编织机和剪裁机等6。图30 NC加工流程图3.3 计算机辅助设计/制造计算机辅助设计（Computer Aided design）和计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing），简称CAD/CAM，是一项利用计算机帮助人们完成设计与制造的技术，是计算机的重要应用领域之一，是从50年代开始，随计算机及其外围设备的发展而形成的一门新技术，是指以计算机作为主要技术手段，运用各种信息（数据信息和图像信息
34、等），进行产品的设计和制造。将两者连在一起写的意思是指采用计算机后，传统的设计和制造彼此相对分离的任务作为一个整体来规划和开发，实现信息处理的高度一体化。3.4 NC加工的后置处理技术一般而言，计算机辅助制造系统（CAM）由加工刀具路径文件的生成和机床数控代码指令集的生成两部分组成。利用CAD/CAM软件，根据加工对象的结构特征，加工环境的实际要求(如加工机床的性能和参数，夹具，刀具等)和工艺设计的具体特点生成描述加工路程的刀具路径文件之后，就需要用到称之为“后置处理器的模块”来读取生成的刀具路径文件，从中提取相关的加工信息，并根据指定机床的数控系统的特点以及NC程序格式要求进行相应的分析，判
35、断和处理，从而生成数控所能直接识别的NC程序711。一个完善的后置处理器应该具备以下四个功能：1 接口功能-后置处理器自动识别并读取不同CAD/CAM软件所生成的刀具路径文件；2 NC程序生成功能-数控机床一般具有直线插补，圆弧插补，自动换刀,夹具偏置，固定循环及冷却的功能。这些功能的实现是通过一系列代码的组合来完成的。数控代码的结构，顺序及数据格式必须满足数控系统的要求。Pro/Engineer的后置处理器NC-POST提供了一种非常简单的机床选配文件生成器，把不同加工机床的代码的定义和格式要求制作成一个数据文件，这个文件可以作为后置处理器的部分输入参数的选项，配合用户定义加工对象和加工参数
36、，从而生成符合指定机床要求的加工代码；3 专家系统功能-后置处理器不只是对刀具路径文件进行处理和转换，还要加入一定的工艺要求。比如对于高速加工，后处理器会自动确定圆弧走刀的方式，以及合理的切入切出方法和参数；4 模拟仿真过程-仿真过程目前主要针对刀具运动轨迹进行实际模拟。3.5减速器上盖的数控加工3.5.1创建数控加工文件1 创建工件（毛坯）。根据对减速器上箱盖零件的分析，确定单边余量为4mm。单击菜单栏的“文件”“新建”命令，系统弹出“新建”对话框。在类型选项组中点选“零件”单选钮，在子类型选项组中点选“实体”单选钮，然后在名称文本框中输入数控加工文件名“gear_box_workpiece
37、”，取消对“使用缺省模板”复选框的勾选，单击“确定”按钮。在弹出的新文件选项对话框中选择“mmns_part_solid”，单击“确定”按钮。根据工件尺寸，创建如图31所示的工件模型。图31工件模型2 新建数控文件。单击菜单栏的“文件”“新建”命令，系统弹出“新建”对话框。在“类型”选项组中点选“制造”单选钮，在“子类型”选项组中点选“NC组件”单选钮，在“名称”文本框中输入数控加工文件名“gear_box_milling”，单击“确定”按钮，进入加工制造模式。3.5.2建立制造模型1 装配参考模型。单击菜单管理器中的“制造模型”“装配”“参考模型”命令，在系统弹出的对话框中选择“gear_b
38、ox_milling.prt”，单击“打开”按钮完成参考零件的装配。在弹出的“放置”对话框中选择“缺省”命令。2 装配工件。单击菜单管理器中的“装配”“工件”命令，系统弹出“打开”对话框。选择“gear_box_workpiece.prt”，单击“打开”按钮，系统弹出如图32，在弹出的“放置”对话框中选择“缺省”命令，完成制造模型的装配，如图33所示。32装配模型33制造模型3.5.3操作设置单击“制造”“制造设置”命令，系统弹出如图34所示的“操作设置”对话框。34“操作设置”对话框1 设置操作名称。在“操作设置”对话框中“操作名称”采用系统默认的名称“OP010”。2 设置机床。单击“操作
39、设置”对话框中的按钮，系统弹出如图35所示的“机床设置”对话框。采用系统默认的机床名称“MACH01”，选用3轴联动数控机床。3 刀具设置。单击“机床设置”对话框中的“切削刀具”选项卡，系统弹出如图36所示的对话框。单击对话框中的按钮，系统弹出如图37所示的刀具设定对话框。图35“机床设置”对话框36“切削刀具”选项卡4 设置加工零点。单击“加工零点”后的（选择或创建程序零）按钮，系统显示“制造坐标系”菜单。点击“插入”“模型基准”“坐标系”，参照选择如图38所示，确定完成。5 设置退刀面。单击“曲面后的”（选取或创建退刀面）按钮，系统弹出“退刀选取”对话框，如图39所示，值输入10，点击“确
40、定”完成。 返回“操作设置”对话框，公差值为0.02，单击“确定”按钮，完成操作设置。37设定T0001刀具参数图38坐标系39退刀设置3.5.4上下箱体连接面粗加工单击“加工”“NC序列”“表面”“完成”命令，系统显示“序列设置”菜单。勾选“刀具”、“参数”和 “曲面”复选框，单击“完成”命令。1 设定刀具及加工参数在弹出的“刀具设定”对话框（如图37所示）中直接单击“确定”按钮，进入“编辑序列参数面铣削”对话框，设定参数如图40所示。保存文件，单击“确定”完成参数设定。2 选择加工表面单击右侧菜单管理器中“曲面拾取”“铣削曲面”“完成”；“插入”“制造几何”“铣削曲面”；“插入 ” “拉伸
41、”，在拉伸面板中的草绘“放置”设置如图41所示。40编辑序列参数“面铣削”对话框41草绘放置在草绘界面绘制如图42所示草绘。 42草绘尺寸完成草绘，拉伸面板设置如图43所示。43拉伸设置设置完成，在右侧菜单管理器“方向”“正向”“选取全部”“完成”。3 加工轨迹演示 点击“演示轨迹”“演示路径”“屏幕演示”命令，系统弹出“播放路径”对话框如图44，这时刀具显示在加工起始位置，如图45。单击（向前播放）按钮，系统显示如图46所示的刀具轨迹。显示完成后，单击“完成序列”命令。44播放路径对话框45刀具起始位置 46刀具路线图4 NC后处理单击“加工”“CL数据”“输出”“选取一”“NC序列”命令，
42、系统显示“NC序列表”菜单。选择“1：面铣削，Operation:OP010”，系统显示“轨迹”菜单。单击“文件”命令，系统显示“输出类型”菜单。勾选“CL文件”、“MCD文件”和“交互”3个复选框，单击“完成”命令，系统弹出如图47所示的“保存副本”对话框。在“新建名称”文本框中输入“mianxixue01”作为数控程序的文件名，单击“确定”按钮，系统显示如图48所示“后置期处理选项”菜单。单击“完成”命令，系统显示“后置处理列表”菜单，如图49。选择“uncx01.p14”作为后置处理文件，系统开始进行后置处理，最后生成的数控程序保存到Pro/e的工作目录下，文件后缀为TAP。后置处理结束
43、后，系统弹出如图50所示的信息窗口，窗口内显示文件生成的时间、后处理文件、运行时间等，单击“关闭”按钮关闭窗口。打开资源管理器，在Pro/e的工作目录下找到“mianxixue01.tap”,用文本处理软件将其打开，生成的数控程序见附录。47保存副本对话框 48“后置处理选项”菜单49后置处理列表 50信息窗口至此完成连接面的铣削粗加工。3.5.5上下箱体连接面精加工单击“制造”菜单中的“加工”“NC序列”“新序列”“表面”“完成”命令，系统显示“序列设置”菜单。勾选“刀具”、“参数”、和 “曲面”复选框，单击“完成”命令。1 设置刀具及加工参数在弹出的“刀具设定”对话框（如图37所示）中直接
44、单击“确定”按钮，进入“编辑序列参数面铣削”对话框，设定参数如图51所示。保存文件，单击“确定”完成参数设定。图51编辑序列参数“面铣削”对话框2 选择加工区域单击右侧菜单管理器中“曲面拾取”“铣削曲面”“完成”；“插入”“制造几何”“铣削曲面”；“插入 ” “拉伸”，在拉伸面板中的草绘“放置”设置如图41，在草绘界面绘制如图52所示。完成草绘，拉伸面板设置如图53。52草绘尺寸53拉伸设置设置完成，在右侧菜单管理器“方向”“正向”“选取全部”“完成”。3 加工轨迹演示，NC后处理过程参照“3.5.4 3、4”步骤，刀具路线图如54所示，生成数控程序见附录。至此完成连接面的铣削精加工。图54刀
45、具轨迹3.5.6轴承座孔加工单击“制造”菜单中的“加工”“NC序列”“新序列”“曲面铣削”“完成”命令，系统显示“序列设置”菜单。勾选“刀具”、“参数”、“曲面”、“定义切割”复选框，单击“完成”命令。1 设置刀具在弹出的“刀具设定”对话框中输入如图55所示各项参数。图55刀具T0002设定2 设置加工参数在“刀具设定”对话框中单击“应用”、“确定”按钮，进入“编辑序列参数面铣削”对话框，设定加工参数如图56。保存文件，单击“确定”完成参数设定。图56编辑序列参数“面铣削”对话框3 选择加工区域隐藏工件“gear_box_workpiece.prt”；单击右侧菜单管理器中“曲面拾取”“铣削曲面
46、”“完成”；“插入”“制造几何”“铣削曲面”，选择曲面如图57所示，在菜单栏中选择“编辑”“复制”；“编辑”“粘贴”。图57曲面选取完成曲面选取，设置完成，在右侧菜单管理器“方向”“正向”“选取全部”“完成”。弹出“切削定义”对话框，点选“自由面等值线”按钮，如图58所示。图58 切削定义对话框点选“预览”，效果如图59所示。单击“确定”，退出“切削定义对话框”。图59 预览4 将工件“gear_box_workpiece.prt”取消隐藏；加工轨迹演示，NC后处理过程参照“3.5.4 3、4”步骤，刀具路线图如图60，生成数控程序见附录。至此完成轴承孔的加工。图60 刀具路线3.5.7箱盖上表面加工单击“制造”菜单中的“加工”“NC序列”“新序列”“曲面铣削”“完成”命令，系统显示“序列设置”菜单。勾选“刀具”、“参数”、“坐标系”、“退刀曲面”、“曲面”和“定义切割”复选框，单击“完成”命令。1设置刀具在弹出的“刀具设定”对话框中输入如图67所示的各项参数。图67刀具设定2设置加工参数在“刀具设定”对话框中单击“应用”、“确定”按钮，进入“编辑序列参数面铣
