【正文】 應(yīng)用特征技術(shù)發(fā)展起來(lái)的全參數(shù)化設(shè)計(jì)的 CAD /CAM 工程軟件 ,在 CAM 造型方面它提供了擠壓、旋轉(zhuǎn)、掃描、切除、打孔、倒角、拔模等多種實(shí)體造型方式。同時(shí), Pro / E采用余量模型的加工方式 ,加工時(shí)將毛坯和零件裝配在一起 ,在刀 具軌跡生成時(shí),進(jìn)行刀路優(yōu)化 ,減少空切 ,以提高切削效率。由于 Pro / E 的加工Pro/ E通過(guò)刀位編輯生成的刀據(jù)路線　Pro/ E的加工路線及實(shí)體仿真 環(huán)境設(shè)置完全符合實(shí)際加工 , 同時(shí)進(jìn)行夾具及輔具的設(shè)置 ,在進(jìn)行實(shí)體仿真時(shí),能夠逼真地模擬加工全過(guò)程4．3數(shù)控自動(dòng)編程加工系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及程式編制理論(一) 系統(tǒng)組成系統(tǒng)的主要硬件構(gòu)成:計(jì)算機(jī):奔 III以上。系統(tǒng)的主要軟件構(gòu)成:W indow sN T操作系統(tǒng)。(二) 數(shù)控自動(dòng)編程加工系統(tǒng)的程式編制原理CAM 編程是當(dāng)前最先進(jìn)的數(shù)控加工編程方法 ,其主要原理如下:●實(shí)體建模 ,也就是加工模型的來(lái)源 ,可直接建模零件設(shè)計(jì)產(chǎn)品,可零件建模后模具設(shè)計(jì)模型,也可導(dǎo)入其他軟件的零件模型?！窈笾锰幚?,生成 NC程式 ,一般計(jì)算機(jī)先生成刀位文件 ,要驅(qū)動(dòng)加工中心進(jìn)行實(shí)際切削,必須轉(zhuǎn)換為 NC 程式文件 ,這就是所謂的后置處理 ,有通用和專(zhuān)用兩種方法 ,這里選用專(zhuān)用法蘭克系統(tǒng)作后置處理。(二) 數(shù)控自動(dòng)編程加工首先 ,進(jìn)入 Pro /NC加工模塊 ,進(jìn)行加工的設(shè)定工作 ,主要包括創(chuàng)建制造模型,選定所用的加工機(jī)床 ,設(shè)定工件坐標(biāo)系 要與機(jī)床數(shù)控裝置設(shè)定一致 ,選擇加工方法及工藝參數(shù)設(shè)定,然后顯示走刀軌跡及實(shí)物仿真 ,最后修改加工參數(shù)直至符合要求 ,完成加工的設(shè)定工作?！　　　?通過(guò)上述對(duì)數(shù)控自動(dòng)編程加工系統(tǒng)的工程應(yīng)用分析 ,可知 Pro / E 的CAD 及 CAM 軟件在實(shí)體建模、數(shù)控自動(dòng)編程及模擬仿真等方面綜合性能較好 ,甚至可實(shí)現(xiàn)無(wú)圖紙制造 ,可縮短復(fù)雜零件的建模和制造周期 ,提高數(shù)控機(jī)床的編程和加工效率 ,并且該系統(tǒng)在某公司自組建兩年來(lái) ,應(yīng)用效果很好 ,尤其在模具加工中解決了以往手工編程無(wú)法解決的復(fù)雜零件及模具的許多曲面加工 ,使加工中心在制造過(guò)程中發(fā)揮了更大的作用。Config文件的正確應(yīng)用Config文件是Pro/ENGINEER的系統(tǒng)配置文件，幾乎可以滿(mǎn)足對(duì)Pro/ENGINEER的所有要求，不僅在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程需要用到，在進(jìn)行加工過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí)也有非常重要的參數(shù)設(shè)置。（2）Mfg_info_location：選擇top_left，bottom_right，用來(lái)設(shè)置“制造信息”對(duì)話框的位置。在實(shí)際加工中，通常會(huì)選擇工件上的一點(diǎn)作為數(shù)控程序原點(diǎn)，并以此為原點(diǎn)建立一個(gè)工件坐標(biāo)系。程序原點(diǎn)也可以選在兩垂直平面的交線上，這樣不論是用銑刀還是用測(cè)頭都可以很容易找到交線的位置。例如，對(duì)于薄壁產(chǎn)品的銑削加工，為減少刀具的軸向切削力，防止工件變形，一般首先會(huì)在工件落刀位置打孔，軸向進(jìn)刀時(shí)，要求刀具從落刀孔位置軸向進(jìn)刀，側(cè)刃銑削，以減小切削力，防止工件變形。切削深度控制在加工腔體類(lèi)的零件，特別是型腔深度尺寸比較大時(shí)，刀具切深的控制非常重要。（2）From－To Depth:在一個(gè)特定的深度范圍內(nèi)分層加工。（2）RetractFeed :刀具返回安全面的速度。為提高加工效率，通常也會(huì)設(shè)定刀具返回安全面的速度。（2）選擇曲面的邊作為刀具軌跡。具體做法是：在刀具路徑優(yōu)化菜單下，分段插入新的刀具軌跡路徑，并且在軌跡加工方式下可以對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)方向、刀具半徑的偏置方向進(jìn)行控制，并可根據(jù)加工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行刀具的深度方向偏置。Pro /E 的機(jī)床仿真加工提供與仿真軟件Vericut直接嵌入式鏈接, 提高多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床加工程序的質(zhì)量, 以方便用戶(hù)檢查多坐標(biāo)機(jī)床加工時(shí)的干涉碰撞、超程檢查、過(guò)切等異常情況。其中CL File 刀位文件為該CAD /CAM系統(tǒng)生成的刀位軌跡文件。用戶(hù)進(jìn)行自己的數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí), 主要了解FIL 的邏輯控制程序能力、FIL 的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)、CL 刀位文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、Postprocessors 后處理的工作模式。200176。在FIL 文件中用參數(shù)IROTYP 2089 來(lái)控制, 其值的范圍為0 ～6, 其取值對(duì)應(yīng)方式分別對(duì)應(yīng)上述幾種形式。當(dāng)通用后置處理器提供的數(shù)據(jù)模型不能全部滿(mǎn)足用戶(hù)的要求或者用戶(hù)需要優(yōu)化處理NC 程序時(shí), 則應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件修改數(shù)據(jù)庫(kù)模型。如: NC 程序中用到的所有工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的數(shù)值關(guān)系, 可在NC程序開(kāi)頭自動(dòng)設(shè)置, 數(shù)控機(jī)床可直接辯識(shí), 不需手工輸入。( 1) 主關(guān)鍵字“CIMFIL/ON, major_ word” 在FIL 語(yǔ)言中, 所有的刀位文件記錄都以“CIMFIL/ON”主關(guān)鍵字及其所鏈接的參數(shù)來(lái)決定后處理程序如何對(duì)刀位源文件的記錄進(jìn)行處理。POSTF 系列函數(shù)的參數(shù)分別為其功能號(hào)及參數(shù), 不同功能號(hào)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)不同的處理功能, 如功能號(hào)0000229 是實(shí)現(xiàn)得到刀位數(shù)據(jù)信息, 或識(shí)別刀位文件中的關(guān)鍵字信息。 調(diào)試刀位文件后處理程序227。此外，CAPP系統(tǒng)還需要材料、表面粗糙度、尺寸公差及形位公差等非幾何信息。CAPP系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)遵循以下原則。但只要建立特征為單元的兒何推理機(jī)制，就可防止出現(xiàn)特征識(shí)別的困難從離散的幾何、拓樸關(guān)系中識(shí)別特征。根據(jù)CAPP系統(tǒng)的規(guī)則庫(kù)，通過(guò)推理機(jī)制確定數(shù)控工藝路線。除強(qiáng)大的特征造型功能外，Pro/E軟件提供了二次開(kāi)發(fā)工具包，允許用戶(hù)利用已有軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，允許用戶(hù)直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。特征由面組成，但并非所有面都需要加工，因此，對(duì)于面特征的提取采用鼠標(biāo)拾取方式。定義孔的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之后，可根據(jù)不同的面、孔類(lèi)型建立加工特征庫(kù)。在特征提取時(shí)，特征的所有幾何尺寸都是以此缺省坐標(biāo)系作為基準(zhǔn)的，此缺省坐標(biāo)系在加工中與加工坐標(biāo)系可能不一致。根據(jù)層次輸人層號(hào)，拾取形位公差、表面粗糙度。本知識(shí)庫(kù)采用產(chǎn)生式規(guī)則來(lái)表達(dá)有關(guān)工藝設(shè)計(jì)知識(shí)，知識(shí)庫(kù)與任務(wù)緊密相關(guān)，用層次規(guī)劃對(duì)不同的知識(shí)進(jìn)行分層，采用分層的方法來(lái)組織管理和運(yùn)用知識(shí)，形成結(jié)構(gòu)化的知識(shí)庫(kù)。對(duì)于特定形面在咨詢(xún)?cè)撝R(shí)庫(kù)時(shí)，通常只是一種規(guī)則被合理觸發(fā)，從而找到相匹配的加工鏈。以基于特征設(shè)計(jì)的CAD軟件作為CAPP系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可以有效地解決零件信息描述和輸人問(wèn)題總結(jié)制定符合中國(guó)國(guó)情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，確立與國(guó)際接軌的發(fā)展道路，對(duì)21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。首先非常感謝我的指導(dǎo)教師賈立春。我羨慕賈老師，為了帶我們畢業(yè)生搞設(shè)計(jì)，他天天都要學(xué)習(xí)。在此，我向你表示我真誠(chéng)的謝意！在設(shè)計(jì)中還有幫助我的身邊同學(xué)?！?。當(dāng)然還有我的父母。他平易近人，鼓勵(lì)我們積極的投入到設(shè)計(jì)中。他都幫助我解決了不少困難。在此基礎(chǔ)上，研究了發(fā)展新型數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件、數(shù)控機(jī)床整機(jī)等的具體技術(shù)途徑。5)規(guī)則庫(kù):存放領(lǐng)域的專(zhuān)家知識(shí)規(guī)則形式，且各個(gè)模塊之間相互獨(dú)立。加工鏈?zhǔn)羌庸つ潮砻嫠捎眉庸し椒ǖ目偤汀?) 數(shù)控工藝路線生成模塊:以創(chuàng)成為主，人工干預(yù)為輔，生成詳細(xì)的工藝路線，如圖5所示。此模塊的作用就是拾取加工坐標(biāo)系，生成變換矩陣。便于以后調(diào)用。即使兩孔完全重合，Pro/E仍將它們定義為不同的孔，這就有幾何尺寸一致，但標(biāo)識(shí)符、指針不同的軸從屬于不同的孔特征。由于木系統(tǒng)主要針對(duì)箱體零件，面向數(shù)控加工，故主要對(duì)面和孔的特征提取算法作一探討，定義特征結(jié)構(gòu)主要考慮后續(xù)工藝設(shè)計(jì)和數(shù)控編程的需要，盡量減少不必要的參數(shù)，因此特征的結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單和實(shí)用。一、本系統(tǒng)主要功能模塊簡(jiǎn)介1) 設(shè)計(jì)特征模型:采用美國(guó)PTC公司開(kāi)發(fā)的機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件Pro/E，其采用全參數(shù)化，基于特征的設(shè)計(jì)，采用單一的數(shù)據(jù)庫(kù)。利用Pro/E的特征造型技術(shù)，對(duì)箱體零件采用多方位的特征描述方法，參照 Pro/E軟件定義特征的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義加工特征庫(kù)。采用特征設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提取的前提。尤其對(duì)于箱體零件，加工特征很多，零件信息輸人工作量大。* * * * * * * F R O M S E C T I O N * * * * *　　CIMFIL/ ON, 5, 3 ( 捕捉FROM 指令)　　FRX = POSTF( 7, 6) ( 得到X 坐標(biāo)值)　　FRY = POSTF( 7, 7) ( 得到Y(jié)坐標(biāo)值)　　FRZ = POSTF( 7 , 8) ( 得到Z 坐標(biāo)值)　　DMY = POSTF( 2, 1 , 1867 , 1) ( 啟動(dòng)POST)　　DMY = POSTF( 13) ( 執(zhí)行當(dāng)前刀位記錄)　　DMY = POSTF( 2, 1 , 1867 , 0) ( 關(guān)閉POST)　　SET/ START, XAXIS, FRX, YAXIS, FRY, ZAXIS, FRZ ( 輸出G92)　　DMY = POSTF( 2, 3, 130, FRX) ( 設(shè)置GOHOME X = FROMX)　　DMY = POSTF ( 2, 3, 131, FRY) ( 設(shè)置GOHOME Y =FROM Y)　　DMY = POSTF( 2 , 3, 132, FRZ) ( 設(shè)置GOHOME Z = FROMZ)　　CIMF IL /OFFE. 應(yīng)用實(shí)例利用Pro/E 系統(tǒng)所提供的CAM 數(shù)控編程及其基于NCGpost 的后處理程序開(kāi)發(fā)模塊, 針對(duì)FIDIA DR218 六坐標(biāo)高速銑削機(jī)床, 其在加工某葉輪零件時(shí),該FIDIA DR218 六坐標(biāo)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)配置可以分解為主軸旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)X、Y、Z、B、C 結(jié)構(gòu)形式和主軸擺動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的X、Y、Z、B、W的結(jié)構(gòu)形式，N1 G17 ( yelun . prt_for_ptc)　　N2 G96　　N3 T16 M6　　N4 S15000 M3　　N5 G0 X 251. 869 Y 0. 04 C + 87. 746 B89. 581　　N6 G0 Z33. 5　　N7 G1 X 251. 876 Z32. 5 F1200　　N8 G1 X 251. 842 Y 0. 044 Z32. 5 B89. 583　　N9 G1 X 251. 808 Y 0. 048 Z32. 5 C + 87. 747 B89. 585　　N10