ProE/NC应用的工艺处理规范以及高效加工的实现研究

一、引言

　　ProE/NC模块是Pro/ENGINEER软件用于制造加工的核心模块，其特点是简洁高效，然而市场上正规的教材也只是讲述其基本概念和简单实例，和实际使用需求有差距。虽然现在新版本的Pro/ENGINEER软件已经做出了许多改进，但ProE/NC知识点很多，还是易学难精。ProE/NC遵循Pro/ENGINEER软件本身的特点，即单一关系式数据库设计。本文的目的就是在这种特性的基础上建立起ProE/NC在CAM应用中的一些工艺处理规范，从而实现应用的简洁高效。

二、工艺路线与规划

　　ProE/NC是以Pro/ENGINEER为基础，通过建立或导八CAO三维模型，由CAM创建数控加工刀位轨迹，并经过计算、仿真和后处理生成用于数控机床控制运动的G代码，再传递到数控机床上完成工件对象加工，其工艺流程如图1所示。明确CAM工艺流程后，需要制定工艺路线规划和加工工艺。在工艺路线规划中明确从粗加工到精加工的整个流程以及加工余量的分配，在加工工艺中明确切削方式、刀具选择或创建，以及相关工艺参数的设置。

    图1 ProE/NC加工流程图

　　对工件的加工工艺方案分析，包括加工对象的材质、形状和加工区域。加工对象的材质决定了加工刀具的选择，形状的变化决定了何种加工方法更高效，而加工区域需要明确分区加工原则。

　　分区加工分两种情况，第一种情况，是加工表面形状差异。众所周知，球面、斜面等曲面加工需选用球头铣刀类才能达到加工表面粗糙度要求，所以当斜面和水平面相连接时，不能直接选用面铣刀完成加工，而应分区加工，斜面用球刀，平面用面铣刀完成。第二种情况，是在同一加工平面区域尺寸有较大差异时，需要分区域选用不同大小的刀具进行加工。大尺寸区域选用较大直径刀具，小尺寸区域选用较小直径刀具，以求提高效率。在ProE/NC中，用户会发现：默认设置下，刀具不会加工小于它直径尺寸的区域，故必须选用较小尺寸刀具才能完成加工。

　　一般加工工艺路线规划原则以及实施规范如下。

　　(1)上数控机床前，应尽量安排普通机床进行粗加工，确定第基准面，比如加工工件的四方。

　　(2)加工工序一般由粗、半精到精，加工余量由大到小合理设定。

　　(3)加工元素先小后大，先内后外实施加工。

　　一般加工工艺方式选择以及实施方案规范如下。

　　(1)建立制造数据库，此数据库包括了工厂现有可用数控机床以及配套的专用、通用刀具表和夹具表等的配置地址和相关参数，此步骤为可选步骤。如果不想预先建立全部数据库，可直接进入加工过程，然后在真正需要时定义上述任何项，但是此步骤的好处是显而易见的，它能够为高效加工提供保障。

　　(2)定义一个正确的操作。

　　(3)为指定操作定义、创建NC序列。

　　(4)创建材料去除特征。

　　(5)确定与编程有关的误差环节和误差控制参数，保证数控加工参数和实际加工精度(包括对加工余量的控制)。

　　(6)安全控制，包括退刀面选择和走刀避让区域等。