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发信人: minho (蓝石头】), 信区: CAD
标 题: 典型零件CAM应用（二）
发信站: 荔园晨风BBS站 (Sun Mar 31 12:12:08 2002), 转信
图形交互式编程的要点
1. 关于工作毛坯的设计
1.1. 建立在唯一数据库上的相关的工作毛坯
工作毛坯对加工模型施放了加工余量，它为计算机进行切削路径的计算提供了
依据。在制造过程中，应在切换工序的同时，切换相应的毛坯。注意：工作毛坯的
设计，不是在三维模型设计的原形备份上，简单地在加工表面上加上加工余量。这
样设计的毛坯，脱离与原零件模型的依存关系，当原设计模型进行了修改时，还需
人工对工作毛坯进行重复的修改，以保持数据和特征的一致性。工作毛坯的设计应
采用系列零件设计功能。Pro/Engineer提供了Family table 功能进行零件系列的
设计，系列中的每个模型可有不同的加工对象特征或不同的加工尺寸特征，当对设
计模型进行修改时，整个系列零件会自动进行相应的修改。而这一切都是由系统在
后台进行的。
1.2. 为了简化NC设计过程或定义加工路径，可建立与实际加工特征不同的加工对
象特征。如：volume、 mill surface、drill group 等。
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2. 对设计模型的要求
2.1. 必须保证设计模型的正确性。
首先用Pro/Engineer 的Feature Info对模型特征进行正确性检查，不能使用
有缺陷的模型进行加工。其次，应保证工艺尺寸的正确性。有些设计人员习惯于图
板上的2D零件设计，对于螺纹、铰孔的预钻底孔等孔深尺寸或锥管螺纹预钻孔随意
标注。根据三维特征进行的制造是被特征尺寸所驱动的，错误的尺寸设定，将造成
切削工具破损或工件报废。因此，要进行工艺尺寸正确性检查。
2.2. 压缩与制造无关的特征。
零件上的一些特征，如：铸造圆角、螺纹、铸造清砂孔等，都可以予以压缩。
这些特征被压缩后，可明显感觉到运算和显示速度的提高。
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3. 夹具装配设计要求
3.1. 应用Pro/Engineer提供的Family table功能进行工作毛坯系列设计，可减少
冗余数据，节约使用磁盘空间。
3.2. 使用夹具编码规则命名夹具元件的文件组。
不论是通用夹具元件、专用夹具元件或是夹具子装配，即使在不同的工作目录
下，也不允许同名文件产生。计算机在恢复数据检索文件遇到同名文件时，不能辨
明原夹具装配使用的夹具元件，它将使用首先检索到的文件。这样将造成加工环境
再生成的失败。
3.3. 使用Pro/Engineer提供的Simplfd rep view功能设置简化显示。
3.4. 夹具定位确定了毛坯在机床上的定位，要考虑到加工单元在三个坐标方向上
的行程限制，防止运动超程。
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4. 装配刀具设计要求
4.1. 为便于工艺管理、刀具管理，应使用装配式刀具。
4.2. 使用夹具编码规则命名夹具元件的文件组。
4.3. 进行简化设计，只建立外形尺寸特征，不必建立与干涉检查无关的孔、槽、
倒角等特征不必建立。
4.4. 要将机床主轴箱前端部加入到装配刀具中。即将主轴箱前端部及一些附件作
为刀具的组成部分，参加切削过程干涉检查。见图3实例：图中虚线即主轴箱前端
部分，箱体端面上的凸起物是油冷却喷嘴固定台。编程和实际加工实践证明：干涉
有时发生在主轴箱轮廓、主轴箱端面上的附件与工作台、夹具和毛坯之间。这一点
很易在编程时被忽略。
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5. 刀具路径的优化及有关参数的设置
5.1. 进行平面加工时，刀具应丛X—Y平面切入加工表面。如受零件几何形状或夹
具空间限制，必须从Z向切入时，应设置相应参数采用Helical或Ramp方式。
5.2. 进行平面加工时，对EXIT__FEED参数进行设置。使刀具退出加工表面后，用
高速返回Retract平面（Retract平面是刀具开始进刀和结束切削的退回平面），减
少退刀时间。
5.3. 对同一加工表面进行粗铣、半精铣、精铣时，只要根据切削量给以
AXIS__SHIFT参数适当值，即可完成各工步的加工。在显示刀具路径时，要用
Pro/Engineer的Show File功能，进行Z坐标进给量检查。
5.4. 进行平面加工时，设置INTER__REL__HEIGH参数，使刀具从一平面空刀移动到
另一平面时，不返回Retract平面，减少空刀运行时间。注意：在空刀运行路径上
是否有与设置平面相交的特征，防止打刀。
5.5. 设置CUT__ANGLE参数，使刀具沿加工面长边切削。
5.6. 在对轮廓表面加工时，设置APPROACH__TYPE 、LEAD__IN、LEAD__OUT参数，
使刀具沿着与轮廓面相切弧线进入加工表面，以避免刀具擦伤。
5.7. 对定位精度高的孔系加工时，设置SCAN__TYPE参数为TYPE__ONE__DIR，即在
计算路径时精度优先。当参数设置为TYPE__SPIARL时，则刀具路径最捷。
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6. 刀具干涉的发生及预防
6.1. 易发生切削干涉的情况
夹 具
1. 自Retract平面切入加工面或自加工面退回Retract平面时
2. 自一加工表面空刀快速移动到另一加工表面时
3. Retract平面设置不当，工作台回转时
4. 夹具装配误差过大
被加工毛坯
1. 自一加工表面空刀快速移动到另一加工表面时，刀具轨迹与毛坯凸台相交
2. Retract平面设置不当，工作台回转时
3. 加工口小内腔大的零件，切入或退出零件空腔时
4. 使用FACE方法进行平面时，进退刀参数设置错误
5. 进行轮廓加工时，刀具自垂直方向切入加工面
工 作 台
1. 夹具高度不够，毛坯较低时
2. 自Y向进刀或退刀时刀杆
刀 具
加工口小内腔大的零件时，在切削过程中与进入口处干涉主轴箱外轮廓在进刀较深
时易发生
6.2. 切削过程干涉的预防
a) 限制夹具安装误差。当刀具与夹具、毛坯间隙很小时，绘出刀具路径图，需提
醒夹具组装人员和机床操作者注意；
b) 根据情况使用适当的干涉检查方式。在间隙较小处增加检查点，使用数学计算
法检查；
c) 合理设定Start点和End点，以约束刀具的进入和退出；
d) 用mill surface和volume对刀具活动范围进行限制；
e) 使用树脂砂造型铸件，控制铸件毛坯误差；
f) 当铸件或夹具发生变动时，必须及时通知程序设计员，更改程序。
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结论
图形交互式编程方法用于数控加工中心的复杂零件主轴箱体的制造中，在熟练
掌握编程方法情况下，实际编程八个工作日（包括了仿真切削和刀具干涉检查）。
刀具路径设计合理、正确，执行加工一次成功。与传统的手工编程和APT语言编程
相比，Pro/Engineer的图形交互式编程软件有几个特点：
1. 在计算机屏幕上面向零件的几何图形，以鼠标指点操作对象，使用相关菜单，
进行编程设计。方法简单易学。
2. 在数据库管理下，Pro/Engineer应用并行工程，缩短了技术准备时间。
3. 编程结果直观（图4为刀具路径示意图），处理速度快。经仿真切削和刀具干涉
检查，所编程序一次成功，大幅度减少了机床调整时间和机床试切时间。缩短了生
产周期。
4. 减少了程序调试时间，减少了机床工时占用。缩短了生产周期。
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那块石头在阳光下闪过几丝神秘的蓝光
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