【正文】 景和意義車削加工過程是一個復(fù)雜的工藝過程，加工質(zhì)量與刀具形狀、刀具磨損、切削流動、溫度分布有密切的關(guān)系。為了使數(shù)值模擬的結(jié)果更加符合實際，對加工過程進行三維模型模擬是很有必要的[1]。車削過程的分析對車削加工進行模擬是三維的，在以前大部分的模擬是二維的，忽略了在Z方向的力，雖然在分析正交切削來說精度是足夠了但在斜傾角切削時就不再適合了。該仿真結(jié)果對車削加工過程中工藝效果的預(yù)測和優(yōu)化具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義[2]。根據(jù)仿真過程中所采用計算機類型的不同，計算機仿真大致經(jīng)歷了模擬機仿真、模擬－數(shù)字混合機仿真和數(shù)字機仿真三個大的階段。宇龍開發(fā)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)目前在國內(nèi)的職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校獲得了廣泛的使用，取得了較好的效果。VNUC 數(shù)控加工仿真軟件是唯一通過國家權(quán)威部門鑒定并推廣使用的數(shù)控加工仿真軟件，并且是第一屆全國數(shù)控技能大賽唯一指定仿真軟件。在主要的三大系統(tǒng)中，又分車、銑、加工中心，不同的系統(tǒng)型號共20多種，增加學(xué)生的認識面，對將來快速投入到加工行業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。用戶可以動態(tài)創(chuàng)建和修改CNC機床，定制CNC控制器，可以實現(xiàn)機床運動仿真、切削過程及工件的變化，NC 程序仿真驗證和優(yōu)化等功能。可對fanuc，siemens，fagor，dmg，Mitsubishi等大多數(shù)常用數(shù)控系統(tǒng)進行三維真實感實時模擬仿真，是歐洲乃至全球功能強大、應(yīng)用廣泛的數(shù)控仿真軟件。目前的模擬數(shù)控機床系統(tǒng)普遍存在不能動態(tài)生成控制模板和沒有二次開發(fā)接口的問題。3提出的解決方法針對目前國內(nèi)外研究過程中存在的問題，我們希望產(chǎn)生一種能夠動態(tài)生成控制面板的仿真軟件，并將該軟件嵌入控制面板實體內(nèi)，制成控制面板實體仿真軟件。這樣我們實際是用硬件控制面板模擬真實機床，是一種介于實體機床和仿真軟件之間的系統(tǒng)，即具備實體機床真實逼真的優(yōu)點，又具備仿真軟件投資小資金占用少的好處，一次投入即可終身受益[7]。這類軟件開發(fā)成本高，不易推廣使用[8]。由于數(shù)控機床是數(shù)字模型，所以容易實現(xiàn)對數(shù)字模型進行顯示、分析、傳遞和迭代更新，為設(shè)計提供并行作業(yè)的可能，用經(jīng)濟快捷的方式提高產(chǎn)品設(shè)計品質(zhì)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。為制造業(yè)提供最佳的發(fā)展以及為加工過程的優(yōu)化提供決策依據(jù)。機床軟件的發(fā)展目標(biāo)應(yīng)該是根據(jù)國內(nèi)的現(xiàn)實情況和國外軟件的發(fā)展趨勢，針對具體的機床開發(fā)面向工程的實用化小型軟件。 本課題研究的問題和采用的研究手段 研究的問題1如何使用Pro/E建立軸的三維模型2如何使用Pro/E完成車削加工仿真 采用的研究手段本設(shè)計將先借助PRO/E的建模功能建立幾個簡單的軸類零件的三維實體模型，然后再通過Pro/E進行車削加工過程仿真，再通過對仿真結(jié)果數(shù)據(jù)的分析，獲得最優(yōu)的切削方案。Pro/E的界面如圖21所示[10]。 Pro/ENGINEER的基本概念特征在Pro/E中是一個非常重要的概念，因為所有的操作都是圍繞著特征來完成的。Pro/E采用單一數(shù)據(jù)庫管理，不論零件還是裝配件，都共享一個數(shù)據(jù)庫，并且使用數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)方法。另外還可以定義參數(shù)之間的相互關(guān)系，這樣就會使得特征之間有相依關(guān)系。實際上，Pro/ENGINEER中模型里的特征之間的歷史關(guān)系和一張網(wǎng)相似。同一個模型，由不同的特征順序產(chǎn)生，產(chǎn)生的結(jié)果可能會截然不同。③建立特征的父/子關(guān)系：重點解決特征的關(guān)聯(lián)問題。③創(chuàng)建草繪特征，它是其他特征的父特征。⑦保存。如果模型中沒有任何特征，選擇工具欄中的創(chuàng)建基準(zhǔn)平面按鈕，系統(tǒng)就會自動創(chuàng)建3個相互垂直的基準(zhǔn)平面?；鶞?zhǔn)平面是一個無限的，二維的平面參照，它沒有任何質(zhì)量或體積。圖22 草繪界面1. 繪制草繪幾何圖（1）繪制2點線在Pro/E中，2點線的類型可分為幾何2點線和中心線兩種，幾何2點線在圖中顯示為實現(xiàn)，可作為實體的輪廓線；中心線在圖中顯示為虛線，可以作為繪制旋轉(zhuǎn)體時的中心線，也可以作為繪制其他特征時的輔助線。（2）繪制矩形使用草繪工具欄中的“矩形”按鈕繪制矩形，步驟如下： ①在草繪工具欄中單擊“矩形”按鈕； ②在繪圖中單擊左鍵確定矩形的左上點，然后向右下角移動鼠標(biāo)繪出一個矩形區(qū)域，到達合適的位置后在此單擊左鍵，完成矩形的繪制； ③雙擊圖中尺寸可以修改矩形的邊長。（5）定義幾何約束幾何約束是在Pro/E中建模中使用較多的命令。1. 拉伸特征當(dāng)模型的截面在某個方向不變時，可以使用該方法，拉伸的原理是：在某個平面上繪制一個截面，然后讓該節(jié)目沿垂直繪圖的方向生長一定的深度，在繪制截面后，再給出截面生長的深度即可繪制出一個立體特征。箭頭指向要去除的區(qū)域，用【反向】按鈕來改變?nèi)コ姆较颉?. 孔特征利用“孔”工具可向模型添加簡單孔，定制孔，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)孔。5. 倒角特征倒角是從選定邊中截掉一個平直剖面的材料，以在共有該選定邊的兩個原始曲面間創(chuàng)建斜角曲面。 零件裝配裝配零件形成足見的過程，其實是一個通過Pro/E制定零件間約束的過程。確定零件的約束形式有十幾種。因此，在“組件”模式下使用元件操作命令方式與在“零件”模式下使用特征操作命令方式相同。 進入Pro/ENGINEER ，單擊【文件】→【工作目錄】，選擇子目錄machine，單擊【確定】按鈕。 2．建立新的加工文件(2) 系統(tǒng)首先提示輸入要產(chǎn)生的工件模型的名字，在狀態(tài)欄提示框中輸入名字Ex1workpiece，單擊按鈕。在操作名稱一欄里填入操作的名字，默認值是0p010。單擊確定按鈕，完成機床設(shè)置，返回操作設(shè)置窗口。 刀具設(shè)定對話框　四、NC序列1．在【制造】下拉菜單下單擊【加工】→【NC序列】→【加工】→【體積塊】→【3軸】→【完成】出現(xiàn)如圖718所示的菜單。序列設(shè)置菜單　3．單擊【設(shè)置】，出現(xiàn)參數(shù)樹對話框，按照圖設(shè)置參數(shù)，單擊該對話框中右上角的【高級】按鈕，對話框變大出現(xiàn)更多的選項。6．在圖形區(qū)域右側(cè)工具條上單擊創(chuàng)建銑削體積塊。3．在NC序列菜單中單擊【完成序列】[18]。數(shù)控程序編制方法有手工編制、自動編制兩種。17第三章 Pro/E建立簡單軸模型第三章Pro/E建立簡單軸模型1先選擇旋轉(zhuǎn)特征，然后進入到草繪編輯中如圖31(a)，選取【直線】工具按鈕和【中心線】工具按鈕繪制如圖31(b)所示的截面草圖，單擊【確定】完成草圖繪制，輸入角度360，單擊【確定】完成實體繪制。完成細長軸實體如圖32（c）所示。系統(tǒng)彈出“新文件選項”對話框，選擇【mmssmfgnc】公制單位制?，F(xiàn)在約束屬性顯示完全約束，即可點擊之后的確認鍵。計算機編制數(shù)控程序時，需要基于工件的一點來進行相對運動，故設(shè)定加工參數(shù)之前需要建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系。點擊窗口右上角【菜單管理器】，彈出操作設(shè)置對話框，設(shè)定機床屬性、加工參照零點和退刀曲面屬性。 建立退刀平面退刀面定義了刀具一次切削后所退回的位置，其定義方法取決于加工工藝的需要。刀具設(shè)置參數(shù)設(shè)置播放演示界面31結(jié) 論結(jié) 論本文主要針對數(shù)控車削加工過程進行模擬仿真。（2）本文缺少仿真過程中對相關(guān)切削力、切削速度的分析，存在一定的局限性。在此向張老師表示我最誠摯的謝意!還要感謝機械工程學(xué)院的各位老師，他們的指點使我學(xué)到了很多知識。[M].北京：機械工業(yè)出版社，.[13][M].北京：電子工業(yè)出版社，.[14] 東方人華，孫江宏，黃小龍．Pro/ENGINEER野火版入門與提高[M]．清華大學(xué)出版社，2005.[15] 熊良山，嚴曉光，[M].武漢：華中科技學(xué)出版社，2006年1月.[16]：兵器工業(yè)出版社，1999[17]：機械工業(yè)出版社[M]，1999.[18] Back T,Hoffmeister F,Schwefel HP. Survcy of Evolution Survcy of Evolution Strategies. Proc ICGA 4, 2009(7)：1011.[19] YANG Xiaofan. High speed cutting and the developing state of its key technology