基于Pro/E的數(shù)控車削加工仿真

基于Pro/E的數(shù)控車削加工仿真*

畢俊喜，任昭

(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010051)

摘要：以某高速電轉(zhuǎn)軸中的轉(zhuǎn)軸為例，利用Pro/Engineer 5.0中的Pro/NC模塊對其進(jìn)行模擬車削加工仿真，將傳統(tǒng)的二次裝卡應(yīng)用到自動編程中，完成數(shù)控刀路文件(.ncl文件)和G代碼(.tap文件)的創(chuàng)建，并通過屏幕演示和在VERICUT中的模擬仿真驗證可行性，最后經(jīng)過后處理器Gpost生成可在FAUNC數(shù)控車床上運(yùn)行的G代碼，有助于優(yōu)化數(shù)控車削加工工藝。

關(guān)鍵詞:Pro/E車削仿真NC后處理

中圖分類號：TH164；TG659文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

基金項目：內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金資助(項目號2012MS0731)。

作者簡介：畢俊喜(1974-)，男，副教授，博士，研究方向：數(shù)控技術(shù) CAD/CAM 。

收稿日期：2015-03-16

Numerical control turning processing simulation based on Pro/E

BI Junxi，REN Zhao

Abstract:Aimed at a rotary shaft of high-speed electric shaft , the present study adopted Pro/NC modules in Pro/Engineer 5.0 to simulate turning processing, applying traditional secondary clamping in automatic programming to create the NC cutter path file (.ncl documents) and G code (.tap document). Then the feasibility was verified through screen display and simulation in VERICUT. Finally the post-processor Gpost generated G code which could be run on numerical control lathe of FAUNC, which is helpful to improve the numerical control turning processing.

Keywords:Pro/E; turning simulation ；NC; post-processing

0引言

隨著自動編程的迅速發(fā)展，對于一些批量大，精度要求高的零件需要CAD/CAM軟件實現(xiàn)模擬加工制造， PTC公司的Pro/E5.0軟件具有強(qiáng)大的CAD/CAM一體化功能，可以在計算機(jī)上以尺寸為驅(qū)動建立工件的三維模型，然后在虛擬環(huán)境下制定數(shù)控工藝路線，最后實現(xiàn)模擬加工，其加工范圍包括模擬2軸車削、3-5軸的銑削和2-4軸線切割的加工全過程。

圖1　加工流程圖

傳統(tǒng)的車削需要手動編程、對刀，而且加工誤差難以控制，對于需要二次裝卡的工件更是如此。利用Pro/NC模塊進(jìn)行仿真車削生成CL文件,用戶可以對生成的刀具軌跡進(jìn)行仿真驗證,根據(jù)仿真結(jié)果修改加工序列,隨后進(jìn)行后處理,生成G代碼,最后導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床，有效降低了加工成本。其車削加工路線如圖1。

1建立加工毛坯

首先新建一個類型為制造，子類型為NC組件的文件，以mmns_mfg_nc為模板，進(jìn)入Pro/NC模塊后導(dǎo)入在標(biāo)準(zhǔn)模塊通過旋轉(zhuǎn)拉伸而成的轉(zhuǎn)軸實體模型，在Pro/E5.0版本中可以自動添加圓柱體或者長方體毛坯件，也可手動設(shè)置毛坯件的尺寸，自動加工好的毛坯件和轉(zhuǎn)軸模型如圖2。

圖2　毛坯件

2機(jī)床操作設(shè)置

由于所加工的階梯軸有較大軸肩，故在加工過程中需要二次裝卡，根據(jù)上述方法新建一個機(jī)床MACH02和坐標(biāo)系A(chǔ)CS2，用來確定另一個加工零點。

3確定加工路線

結(jié)合軸的車削路線和軟件的功能，將軸的加工分為區(qū)域車削，輪廓車削，凹槽車削三個步驟。其中區(qū)域車削相當(dāng)于粗加工，而輪廓車削相當(dāng)于精加工，它與區(qū)域車削的刀具路徑相同，只不過在刀具和加工序列的參數(shù)有變化；凹槽切削就是用切斷車刀進(jìn)行切槽和切斷。

圖4　凹槽車削刀路

4加工序列設(shè)置

5刀路仿真

在每個加工序列設(shè)置完成后可以在“播放路徑”—“屏幕演示”中觀察車削刀路是否正確， NC檢查是通過將工件導(dǎo)入內(nèi)置VERICUT軟件進(jìn)行模擬加工，打開工藝管理器，選中所有工序進(jìn)行屏幕演示和NC檢查，如圖5；可以看出刀路清楚，且沒有過切現(xiàn)象，保證了二次裝卡的流暢性，最后保存刀路文件。

(a)屏幕演示　　　　　　　　　(b)NC檢查 圖5　模擬加工

6后處理

筆者意將.tap文件輸入到實驗室的FAUNC數(shù)控機(jī)床驗證，故只需通過內(nèi)置的FAUNC控制系統(tǒng)的后處理器，即可生成后綴為.tap的G代碼文件。點擊“工具”-“CL數(shù)據(jù)”-“后處理”，選中.ncl文件，勾選“詳細(xì)”、“跟蹤”，在處理器列表中選取UNCL01.P11，即生成的部分G代碼如下：

N000T01

N001M42

N002M03S400；

N003G00X0Z10.0；

……

N087G01X-028.0Z-15.0 ；

N088X030.0Z-15.0；

N089X055.0；

N90M05；

檢查程序無誤后將文件的后綴名改為.txt，即可通過數(shù)據(jù)線傳到數(shù)控車床。

7結(jié)束語

在ProE/NC進(jìn)行車削模擬加工的過程中，關(guān)鍵在兩頭裝卡的車削加工時有兩點需要注意的地方：一是必須得定義兩個機(jī)床，分別設(shè)置零點和退刀平面；二是設(shè)置兩個零點時需要保證其坐標(biāo)系方向是一致的。這樣就一定程度上解決了關(guān)于兩頭裝卡車削件的自動編程問題，減少了人為編程錯誤，提高了加工效率和精度，有助于改進(jìn)傳統(tǒng)車削的工藝過程。

參考文獻(xiàn)

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任昭(1991-)，男，碩士研究生，研究方向：數(shù)控技術(shù) CAD/CAM 。