用PRO/E进行数控编程的方法与技巧

摘 要：pro/E是一款综合CAD/CAM/CAE功能一体化的三维软件，它不仅在三维造型软件领域中占有着重要地位，并且在数控加工中也得到了广泛应用。 本文介绍了使用Pro/E进行数控加工编程的方法，并且介绍了在Pro/NC软件环境中进行数控编程的技巧。

关键词： 数控编程;Pro/E;刀具;切削

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.225

0 引言

目前对于复杂模型数控加工程序的编写，只依靠手工来完成相当麻烦，不仅容易出错，而且不便于修改，但现在产品的形状越来越多样化，而且对加工也提出了更高的要求。Pro/E软件是以统一的数据库管理整个系统，数据库将整个设计至生产过程集成在一起，数控编程应用Pro/E软件进行，既可以避免了在加工中对产品的重复设计可能产生的错误，又不必在加工过程对产品进行二次建模，数据提取可靠，使用方便。

1 PRO/E进行数控编程的方法

PRO/E软件不仅可以生成数控加工程序，还可以在计算机上动态的显示零件的加工轨迹图。使用PRO/E生成数控加工程序的工作过程是：先用它的CAD模块的图形编辑功能，绘制出零件的几何图形形成图形文件，然后用数控编程模块对刀具轨迹进行处理，从而设置机床类型、坐标和刀具类型等。整个过程中对零件加工轨迹上的每个节点的计算和数学处理，都是由计算机完成，在此基础上刀位数据文件由计算机生成，然后再对刀位数据文件进行后处理，就可以自动生成数控加工程序了。由此看见，在加工设备固定的条件下，对于工作人员来说，使用PRO/E进行数控加工的关键问题就是：如何选择刀具和怎么确定切削用量。

1.1 选择刀具和刀具排顺

1.1.1 选择刀具

在PRO/E的NC模块中，可以在"刀具设定"窗口中的"普通"选项卡中设置刀具的类型、几何参数及材料等。在选择刀具及刀柄时，工作人员应根据当前机床的加工能力、切削用量、加工工序等因素来确定。在刀具选择的时候应遵循的总原则是：刀具要安装调整方便，刀具本身刚性好、精度高并且不易磨损。同时为提高刀具的刚性，刀具选择时还要遵循由大到小的原则。关于刀柄的选择，在加工要求满足的条件下，我们应尽量选择短的刀柄。

在实际加工零件时，选择刀具可以参考下面几个方面：对于凸形表面的工件，粗加工时，选择圆角立铣刀或平端立铣刀，在精加工时，因为平端立铣刀的几何条件没有圆角铣刀好，所以选择圆角立铣刀;对于凹形表面的工件，选择球头刀对其进行半精加工和精加工，而在对其进行粗加工时，因为球头刀切削条件较差，所以选择平端立铣刀或圆角立铣刀;选用锥度铣刀对带脱模斜度的侧面进行加工，尽管通过插值采用平端立铣刀也可以加工，但会因为加大刀具的磨损而影响加工的精度，同时会因为加工路径变长而降低加工效率……总之，在实际加工中，刀具的选择不仅要遵循原则，还要根据加工工件的实际情况做相应的选择。

在实际加工生产中，工作人员铣削平面时常常会选用硬质合金刀片铣刀：采用立铣刀对平面零件周边轮廓进行加工;选用高速钢立铣刀加工凸台、凹槽;会选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀粗加工孔或加工毛坯表面。工作人员常会采用球头刀具对曲面进行精加工，因为球头刀具可以保证加工精度，由于球头刀具的端部切削速度等于零，可以使切削行距取得很密。但是球头刀具与平头刀具相比，球头刀在切削效率以及对工件的表面加工质量都要比平头刀具差一些，所以，加工工件的时候，在保证不过切的情况下，平头刀是工作人员的优先选择。

好的刀具价格自然要贵一些，但是好刀具的精度和耐用度很好，虽然好的刀具在价格上增加了成本，但是好的刀具会大大的提高加工效率以及加工质量，从而又降低整个加工成本，因而孰重孰轻需要我们工作人员自己衡量。

1.1.2 刀具排序

为了提高数控加工的效率，工作人员还需合理的安排刀序。在大多数数控加工中，需要人工对刀具进行测量、刃磨和更换，因而会占用较长辅助时间，从而降低工作效率。刀具排序应注意一下几点：满足加工前提下，尽量减少刀具数量;先铣后钻;分开使用精、粗加工的刀具;装夹一把刀具后，这把刀具要完成其所能加工的所有部位;先精加工曲面，后精加工二维轮廓;能利用自动换刀的尽量使用自动换刀。

1.2 确定切削用量

工作人员可以在Pro/NC主菜单【制造参数】的下拉菜单【设置】的子菜单中设置切削用量，将之前在计算机上拟定的工艺参数的值设置输入对应的菜单选项中即可。切削用量设置时注意以下几点：在粗加工时，提高生产率主要考虑的因素，加工成本也应该同时考虑。在精加工和半精加工时，首先要考虑的是加工质量，其次是加工成本以及切削效率。

加工参数的具体数值应结合实际操作经验，并根据切削用量手册、机床说明书来确定，在Pro/NC中有类型丰富参数设置功能。在设置加工参数时，会有很多选项需要设置，要想准确的对加工参数进行设置，工作人员必须充分理解这些参数的确切含义。例如：对于进给速度vF参数值的选择，因为进给速度与零件的加工精度、刀具、工件表面粗糙度等因素有关，比如当对粗糙度要求高时，选择进给速度vF的值就需要小些。因此我们在设置该参数的时候要全面考虑。又如：关于加工余量的设置，当X、Y、Z方向的加工余量一致的时候，可以通过选项“PROF_STOCK_ALLOW”完成。但是如果加工余量在X、Y、Z方向上不一致，那就不能设置此项，此时我们可以在“允许的未加工毛坯”和“允许的底部线框”这两个选项中进行设置;如果要设置粗加工的加工余量，我们可以在“允许的未加工毛坯”这个选项中设置，用该项的设置我们可以同时指定X、Y两个方向的值，当加工余量在X、Y两个方向和z方向的值不同时，我们就要对此项进行设置。

要保证零件的加工指令准确和加工效率，关键的问题是刀具和切削用量的合理选择，如何选择刀具和确定切削用量，是每个工作人员必须考虑的问题，只有处理好这些，才能使数控机床高效率、高精度地完成零件的加工。

2 PRO/E进行数控编程的技巧

2.1 工作目录的设置

对于工作人员来说，Pro/E的工作目录的设置虽然很简单，但是很重要的。设置工作目录的方法是：启动Pro/E后，在主菜单【文件】下拉菜单中点击【工作目录】命令，在弹出的窗口中设置文件的保存路径即可。值得注意的是，在选择工作目录的路径中不要出现中文名。

由于Pro/E的缺省启动路径是在它的安装目录下的BIN文件夹中，在该文件夹中存储着Pro/E最重要的各种命令，如果开始工作时不设置工作目录，当我们保存文件的时候，Pro/E会直接把生成的各种文件直接保存到BIN文件夹中，这样会给之后的文件的管理工作带来很多困扰。

2.2 Config文件的正确应用

配置文件是PROE的一大特色，掌握各种配置文件的使用不仅可以提高工作效率，减少不必要的麻烦，还有利于标准化、团队合作等。Config.pro文件是Pro/E的系统配置文件，该配置文件非常重要，进行产品设计过程中我们需要用到Config.pro文件，在加工编程的时候我们也需要用到。因而，正确使用Config.pro文件，是我们每一个编程工作人员应该掌握的技能，这样才会更加便于之后工作的展开。

2.3 工件坐标系选择技巧

在实际加工中，工作人员需要选择数控程序原点，一般情况下都会选择工件上的某一点，并以该点为原点建立一个工件坐标系，实际加工时的工件坐标系就是Pro/E进行程序设计时的坐标系。工作人员在进行工件找正和数控编程的时候，合理的确定工件坐标系非常重要。

程序原点应尽量选在零件的工艺基准和设计基准上，这样可以提高零件加工精度。在选择程序原点时候，工作人员可以参考以下几点：1） 程序原点在机床上应该容易找正;2）程序原点所引起的加工误差小;3）编程方便，对刀误差小;4）方便加工时检查。如：为了容易找到交线的位置，程序原点可以选在互相垂直平面的交线上;对于以孔定位的工件，程序原点就可以选择孔的中心。

总之，在Pro/E中进行数控编程的时候，工作人员除了熟悉Pro/E数控加工的工作流程以外，一定要注意刀具的选择和排序原则，切削用量的设置方法，还需要注意一些技巧，切不可因为一个小小的疏忽而造成不必要的经济损失。

参考文献：

[1]王忠.浅析Pro/E数控加工中的参数设置[J].海南广播电视大学学报，2008.

[2]丁晖.数控机床刀具的选用与编程[J].中国新技术新产品，2009.

[3]何志昌.浅谈数控刀具与切削用量[J].大众科技，2010.

[4]林智斌.数控加工中的刀具选择和切削用量确定[J].黑龙江科技信息，2012.

作者简介：廖月琴（1980-），女，湖北十堰人，讲师。