PROE4.0教程教学.doc

第一章 用PRO/E生成实体2-1 设计与加工任务 如图1-1所示电风扇旋纽零件为对象,介绍其在Pro/ENGINEER系统中三维模型的造型过程、模具的设计过程及在Mastercam系统中模具的加工过程。图1-12-2 设计前的准备 在进行模具设计与加工前,首先为该模具建立一个专用的文件夹，并将该文件夹设置为当前工作目录,这样一来,在产品三维造型中产生的文件、模具设计过程中产生的文件、转换的数据文件及在Mastercam系统中的加工文件会一一存入该文件夹下,使整个设计及加工过程产生的文件一目了然,具体操作步骤如下。(1) 建立模具专用文件夹。 在用户计算机D盘目录下建立一个名为“xuanniu”的文件夹,建立的文件夹如图1-2所示。 图1-2 建立【xuanniu】文件夹 (2)设置工作目录。 启动Pro/ENGINEER,执行【文件】/【设置工作目录】菜单命令。系统弹出如图1-3所示的选取工作目录对话框,选择建立“xuanniu”文件夹。图1-32-3产品三维造型 制作电风扇旋纽 如图1-4所示是电风扇旋纽的三维造型曲线。 图1-4-1 图1-4-2 图1-4-3 图1-4-4 图1-4-5 图1-4-6 图1-4-7 图1-4-8 着色显示模型,如图1-4-9所示。 图1-4-9本章总结 主要任务就是把电风扇旋钮的实体拉伸出来，做好模具设计前的准备。第三章 模具设计 电风扇旋纽三维造型完成后,利用Pro/ENGINEER系统下的【制造】/【模具型腔】模块进行模具组件设计,它包括参考模型的布局、收缩率的设置、毛坯的设计、分型面的设计、分割体积块、抽取模具元件、铸模及开模几大部分。3-1 调入模具参考模型 1.选择菜单栏中的【文件】/【新建】命令建立新的文件,系统弹出新建对话框,在【类型】栏选择【制造】模块，在【子类型】栏选择【模具型腔】模块,并取消【使用缺省模板】复选框即可。 2.系统启动模具设计模块,如图2-1所示,并在界面顶部显示当前模具文件。图2-1 3.选择菜单管理器中的【模具模型】/【装配】/【参照模型】命令。 4.系统在设计区显示打开的参考模型,并弹出元件放置对话狂,要求选择装配约束参照。 5. 模型配合面如图2-2所示。图2-2 6.选择菜单管理器中的【完成/返回】命令结束参考模型装配。 7.选择模型树中的【显示】/【层树】命令,在组件列表中选择参考模型,模型树列表显示其图层情况,选择所有基准面(PRT-ALL-DTM-PLN)和所有基准轴(PRT-ALL-AXES)图层并隐藏。 8.选择模型树中的【显示】/【模型树】命令,返回到模型树列表状态。 9.隐藏参考模型自身的基准面和基准轴后的图形如图2-3所示(只显示模具的3个基准面)。图2-33-2设置收缩率 1.选择如图2-4所示菜单管理器中的【收缩】/【按尺寸】命令,系统打开产品三维零件模型,并弹出按尺寸收缩率对话框,在比率栏输入收缩率“0.005”,并确认 图2-4 2.选择菜单管理器中的【收缩信息】命令,系统弹出如图2-5所示收缩信息窗口,列示模型名称、所采用的收缩公式及收缩因子等信息。图2-5 3.单击关闭按钮,关闭收缩信息窗口,选择菜单管理器中的【完成/返回】命令结束收缩率设置。3-3设计毛坯工件 1.选择菜单管理器中的【模具模型】/【创建】/【工件】/【手动】命令,手动创建毛坯工件。 2.系统弹出如图2-6所示元件创建对话框,在名称栏输入毛坯工件名称“workpiece”,并确定。 3.系统弹出如图2-7所示创建选项对话框,选择【创建特征】选项,单击确定即可。图2-6 图2-7 4.选择菜单管理器中的【实体】/【加材料】/【拉伸】/【实体】/【完成】命令。 5.系统在下方的信息提示区出现拉伸特征选项,如图2-8所示,选择【放置】命令,单击定义按钮。 图2-8 6.系统弹出草绘提示对话框,要求选择拉伸剖面草绘平面和草绘视图方向参照。 7.选择如图2-9所示MOLD-FRONT基准面为草绘平面,选择MAIN-PARTING-PIN基准面为草绘视图方向参照,并在【方向】栏设置为【顶】如图2-10所示。图2-9 图2-10 8.确定之后,系统弹出尺寸标注参照选择提示对话框,要求选择尺寸标注参照,选择如图2-11所示P1为水平尺寸标注参照,P2为垂直参照。图2-11 9.单击绘制矩形按钮,绘制如图2-12所示矩形,并已修改尺寸。图2-12 10.单击特征工具栏中的剖面确定按钮,结束剖面绘制。 11.在拉伸特征选项中选择往两侧拉伸”选项,在拉伸高度栏输入拉伸高度30,按确认键确认。 12.打开模型线框显示,结果如图2-13所示。图2-13 13.选择菜单管理器中的【完成/返回】/【完成/返回】命令,结束毛坯工件的创建。3-4设计分型面 1.此旋钮的分型面采用裙边曲面的形式生成,所以在设计分型面前,先要生成裙边曲面所需的侧面影像曲线,选择菜单管理器中的【特征】/【型腔组件】/【侧面影像】命令。 2.按住CTRL键,选择模型树中的参考零件和毛坯工件,并单击鼠标中键,在弹出的菜单中选择【隐藏】命令,产生的侧面影像曲线如图2-14所示。图2-14 3. 按住CTRL键,选择模型树中的参考零件和毛坯工件,并单击鼠标中键,在弹出的菜单中选择【取消隐藏】命令。 4.选择如图2-15所示菜单管理器中的【增加】/【裙边】/【完成】命令,采用裙边曲面方法产生分型面。 图2-15 5.根据系统弹出的裙边曲面对话框,要求选择特征曲线。 6.在如图2-16所示侧面影线边界处单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择【从列表中拾取】命令。图2-16 7.选择菜单管理器中的【完成】命令,单击裙边曲面对话框中的确定按钮确定裙边曲面参数,产生的裙边曲面如图2-17所示。图2-17 8.继续选择菜单管理器中的【完成/返回】/【着色】命令,对分型面进行着色。 9.系统弹出搜索工具对话框,显示产生的分型面,将分型面加入右侧的选定项目栏,对分型面进行着色,结果如图2-18所示。图2-18 10.系统弹出如图2-19所示模型树项目对话框,选择【特征】复选框,单击确定按钮。图2-193-5分割体积 1.选择菜单管理器中的【模具体积块】/【分割】/【完成】命令。 2.系统弹出如图2-20所示分割对话框,要求选择分型面。图2-20 3.选择如图2-21所示分型面为模具体积块分割面。图2-21 4.系统高亮显示毛坯工件的下半部分，并弹出体积块名称输入对话框，接受默认的名称，单击着色按钮，被分割的体积如图2-22所示，单击确定按钮。图2-22 5.系统高亮显示毛坯工件的上半部分，并弹出体积块名称输入对话框，接受默认的名称，单击着色按钮，被分割的体积如图2-23所示（反面），单击确定按钮。 图2-23 6.选择菜单管理器中的【完成/返回】命令结束墨菊体积块分割。3-6 抽取模具元件 1.选择菜单管理器中的【模具元件】/【抽取】。 2.系统弹出如图2-24所示创建模具元件对话框，单击选取全部体积块按钮，单击确定按钮。 图2-24 3.选择菜单管理器中的【完成/返回】命令结束抽取模具元件。3-7 铸模 1.选择菜单管理器中的【铸模】/【创建】命令。 2.在模型树中新增加的铸模零件“MOLDING.PRT”上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择打开命令，系统调用零件模块，并打开铸模完成的产品模型，如图2-25所示。 图2-253-8 开模 铸模完成后，Pro/ENGINEER系统能模拟开模过程，以便更清晰地观看模具型腔、型芯及浇道系统等的结构。 1.单击顶部工具栏中的遮蔽切换按钮，系统弹出如图2-26所示一撤消遮蔽对话框，单击过滤栏中的分型面按钮，单击选择所有分型面按钮，单击遮蔽按钮，将分型面隐藏起来，单击关闭按钮，关闭遮蔽一撤消遮蔽对话框。 图2-26 2.选择菜单管理器中的【模具进料孔】/【定义间距】/【定义移动】命令进行开模模拟。系统提示选择要移动的零件，选择如图2-27所示上模零件，单击选取对话框中的确定按钮结束零件选择，选择如图2-27所示上模顶面为移动方向参照。 图2-27 3.选择菜单管理器中的【完成】命令，上模向上移动如图2-28所示。 图2-28 4.选择菜单管理器中的【定义间距】/【定义移动】命令，系统提示选择要移动的零件，选择铸模零件，单击选取对话框中的确定按钮结束零件选择。 5.铸模零件向右移动，如图2-29所示。 图2-29 6.保存文件。本章小结:1、分模前应先装配零件，创建工件，工件尺寸应该根据塑胶模具知识，再结合实际生产来确定。2、因为塑胶材料有缩水特性，所以在分模前一定要定义材料的缩水率。3、分模的重点是创建分型面，分型面要根据实际生产与方便加工相结合。4、分模时如有抽芯，滑块等的模具，要先分此部分再分凹模与凸模。5、PRO/E分模，裙边法:对于大部分的壳体类产品,建议使用裙边来做分型面,这样不仅易分模而且做出来的分型面比较漂亮。第四章 数据转换及加工4-1从Pro/ENGINEER系统转出IGES数据文件 模具设计完成后，将上、下模文件转换为IGES格式文件，然后又Mastercam系统转入进行加工。4-1-1转出下模IGES数据文件 1.在模型树列表中的“MOLD-VOL-1.PRT”零件上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择【打开】命令，系统调用零件模块并打开下模零件，如图2-30所示。 图2-30 2.选择菜单栏中的【文件】/【保存副本】命令。4-1-2转出上模IGES数据文件 具体步骤参考转出上模IGES数据文件，如图2-31所示。 图2-31 4-2 Mastercam系统转入IGES数据 从Pro/ENGINEER系统中输出上、下模零件IGES格式文件后，便可以在Mastercam系统中将其转入进行加工。 转入IGES数据文件之后进行IGES数据文件的坐标处理，处理之后的图形如图2-32所示。图2-324-3电风扇旋钮下模加工 1.旋钮下模的工作设定参数如图2-33所示。图2-33 2.规划曲面挖槽粗加工刀具路径。 （1）选择MAINMENU命令回主菜单。 （2）单击顶部工具栏中的俯视图面按钮。 （3）选择Toolpaths/Surface/Rough/Pocket命令，进行曲面挖槽粗加工。 （4）选择All/Surface命令，对所有曲面进行挖槽粗加工。 （5）选择Done命令执行。 （6）系统弹出曲面挖槽粗加工对话框，在刀具栏空白区内单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择【Get tool from library】命令，系统弹出如图2-34所示刀具库对话框，选择一把直径5的平刀，单击OK按钮，结果如图2-35所示。图2-34图2-35 （7）在如图2-35所示的直径5平刀图标上单击鼠标右键，系统弹出如图2-36所示刀具参数设定对话框，选择【Parameters】选项卡，输入参数，单击OK按钮。图2-36 （8）设置如图2-37所示曲面挖槽粗加工参数。图2-37 （9）设置完之后模拟刀路，如图2-38所示。图2-38 （10）返真验证结果如图2-39所示。图2-394-4电风扇旋钮上模加工 基本步骤跟上模的加工相同。 （1）设置完之后模拟刀路，如图2-40所示。图2-40 （2）返真验证结果如图2-41所示。图2-414-5生成加工NC代码 利用Mastercam系统的Post后处理功能，自动生成加工电风扇旋钮下模所需要的NC代码。(1) 下模生成的NC程序如图2-42所示。图2-42 （2）传输下模NC程序即可。（3）上模生成的NC程序如图2-43所示。图2-43（4）传输下模NC程序即可。4-6实际加工 （1）测量好所要加工的工件尺寸，进行材料，根据我们工件需要我们选择了8X8CM的尺寸。 （2）用夹具把工件夹好在铣床上，进行对刀。 （3）最后加工出来的零件如图2-44所示。图2-44 本章小结1、数控加工刀路的编制难点与重点是：（a)加工先后顺序的安排，先粗加工后精加工，先加工曲面上孔再加工曲面，先精加工凹槽底面再精加工其侧面。(b)加工刀具的选择与加工参数的设定，加工参数（安全高度、下刀位置、下刀方式、切削方式、切削量等）。(c）为确保被加工工件的表面质量，下刀方式采用螺旋下刀，或斜线下刀。对于加工外轮廓时用圆弧切入切出。2、粗加工目的是粗切除大部份的工件材料，为确保工件不会过切，一定要留切削余量，一般留0.31mm。对于刀具锋利，加工材料金属性能较好材料时，余留量可少点；对于容易崩裂的材料余留量要多点。3、编写数控程序应根据实际选用的数控机床性能去设定加工参数。结束语本次毕业设计Pro/E造型与分模，进行工艺分析，再利用MasterCAM软件编制刀路，生成NC程序，最后进行仿真并加工出实物。由于设备的不足和经验的欠缺，加工的结果还存在一些不尽人意的地方。通过三年的课堂理论学习，再结合一些实践，使我对数控加工的一系列流程已经有了较熟练的了解。在通过老师的耐心指导和同学的共同努力下，成功设计出了旋钮凹凸模样品并且在学校数控铣床加工出实物，使我有一种成就感！同时也让我更加有信心往数控行业发展，也看到这个行业的前景是非常广阔的。同时，在本次毕业设计中我深刻体会到：只是从课本中获取的知识远远不能满足日后的需要，想要让自己能成为一位出色的数控人才就必须利用充足的时间去查阅和学习各种数控加工知识。我们不仅要有扎实的机械知识，更需要一颗不断求实创新的恒心，和保持活到老学到老的心态。才能跟得上一日千里发展的数控行业并使我们在数控行业中立于不败之地。在这次的设计过程中我也总结出了一些心得，就是在设计和加工过程中，为了确保精度一定要有细心加耐心。要有不厌其烦的重复检查程序的心态。最后我坚信，只要继续保持谦虚积极向上的学习心态与不断的努力、付出、并在正确方法指导下，我会很快成长并成模具数控行业中有用人才！我会不断探索、前进，做一个优秀的专业人才，为我们学校争光为社会建设做出应有的贡献！致谢我能够顺利完成这次毕业设计，顺利完成大学学业。 我衷心的感谢生我养我和一直默默支持我的父母！ 感谢教育和给我知识的老师！特别是带我做毕业设计叶金玲老师！ 感谢耐心教我实际经验的师傅以及关心、帮助、支持我的所有人！参考文献1.王宏睿等.数控机床加工工艺的研究J.机械研究与应用.2004,17(5):65-67.2.邓英剑.数控加工工序的合理设计J.组合机床与自动加工技术.2004,(6):70-71.3.中国机械工业教育协会.数控加工工艺及编程M.机械工业出版社.2004年.4.林清安.pro/e模具设计M. 电子工业出版社.2005年.5. 韩文.数控编程与加工-Mastercam9.0实例详解M.人民邮电出版社.2004年.附录NC程序摘录： 袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄