基于Pro/E的模具数控铣削加工

0 引言

　　Pro/E是一个全方位的CAD/CAM/CAE一体化的软件，提供了数控加工模块Pro/NC，运用该模块可进行模具各零件的CAM，通过对加工模型、工件、刀具、机床及加工参数等进行合理的设置，经Pro/NC处理为刀位数据文件；通过模拟加工，检测加工中的误差、干涉及过切等问题，设计出合理的制造流程文件；通过Pro/NC后置处理模块，生成能驱动数控机床加工的数控代码，从而完成零件的数控加工过程。

　　本文使用Pro/E数控加工模块Pro/NC对晾衣叉的模具型腔进行了数控铣削模拟仿真加工。

1 Pro/E的数控加工流程

　　Pro/E的NC模块是一个功能强大的加工制造模块，操作流程与实际加工的思维逻辑相似。

2 Pro/E模具CAM实例

　　以图1晾衣叉凹模“Clothes fork-down part“为例，来说明创建一个完整的模具数控铣削的NC程序的一般流程。

　　2.1 新建制造文件

　　单击【文件】→【新建】→【制造】→【NC组件】，新建名为“clothesfork”的制造文件。

　　2.2 创建制造模型

　　制造模型是由参照模型和工件装配一起组合而成的。参照模型是设计NC加工的样本，而工件是要被切削的毛坯，加入工件的目的是随着加工过程的进行，可以模拟对工件材料的去除。在加工结束时，工件的几何特征应与参照模型一致。

　　(1)加入参照模型

　　参照模型是所有NC加工操作的基础，可以是零件(*.prt)，也可以是组件文件(*.asm)。可以从NC模板外调入，也可以在NC模板中创建。本例是直接加载晾衣叉的凹模零件，单击【制造】→【装配】→【参照模型】，加载“clothesfork-down.prt”作为参照模型。

　　(2)加入工件

　　单击【制造】→【制造模型】→【创建】→【工件】命令，在信息栏中输入文件名“clothesfork-work-piece”，单击【特征类】→【实体】→【伸出项】，创建工件模型。

　　2.3 制造设置

　　制造设置是NC加工设计的重要部分。包括操作名称、NC机床、夹具设置、刀具、加工零点以及退刀曲面等。　　2.4 加工工艺

　　加工工艺路线设计顺序：体积块铣削、局部铣削、曲面铣削。加工设置顺序是设置加工刀具和参数，选择加工曲面，演示刀具轨迹，再NC检测，最后切材料。

　　体积块铣削主要适用于零件的粗加丁，切除用户自定义的体积块范围内的材料获得成形工件，在加工过程中，根据用户设定的体积块与切削层参数，系统进行自动分层，选直径为10mm，圆角为2mm的端面铣刀。局部铣削用于在已经完成的NC工序基础上进行进一步加工，起到清理模具型腔转角处及底部余量的作用，选直径为6mm，圆角为2mm的端面铣刀。曲面铣削能够实现复杂的曲面的加工，生成较复杂的刀路以满足加工精度。

　　NC序列设置完成后，选择【演永轨迹】，系统自动生成刀具路径。经过观察屏幕演示，检查刀具路径是否正确，是否发生干涉、欠切、过切，完成NC序列。 

　　2.6 后置处理

　　后置处理程序的功能是根据主程序产生的刀位数据文件和机床特性信息．将处理成相应的数控系统能够接受的控制指令代码文件。选择【制造】菜单里的【CL数据】，创建后缀名为“.ncl”的刀位数据文件(Clothesfork.ncl)，然后将CL数据文件转化为后缀名为“.tap”的后置处理文件(Clothesfork.tap)，即NC程序。通过RS232数据接口将NC程序上传给数控机床，可以自动完成模具型腔的数控铣削加工。

　　2.7 处理管理器

　　利用NC制造主界面中的【制造工艺表】可导出加工工艺的详细内容，以便指导生产工艺过程。

3 结语

　　利用Pro/E中的NC功能模块，采用多工序铣削的加工方法实现了“晾衣叉”零件的凹模的数控铣削的仿真加工。Pro/NC模块解决了以往手工编程无法解决的复杂模具曲面加工的编程问题，通过模拟仿真加工，将问题发现于正式生产前，大大缩短了模具的开发和制造周期，降低了模具设计与制造的成本，实现了产品的全相关设计与制造一体化。