数控编程技术

3.3.1CAD/CAM技术

CAD/CAM（计算机辅助设计及制造）与PDM（产品数据管理）是一个现代化制造型企业计算机应用的主干，它们代表着一个企业的设计、制造水平，并与产品的质量、成本及生产周期息息相关。人工设计、单件生产这种传统的设计与制造方式已不能适应工业发展的要求。CAD/CAM技术已成为整个制造行业当前和将来技术发展的重点。CAD技术的首要任务是为产品设计和生产对象提供方便、高效的数字化表示和表现（DigitalRepresentationandPresentation）的工具。数字化表示是指用数字形式为计算机所3.3数控自动编程技术创建的设计对象生成内部描述，象二维图、三维线框、曲面、实体和特征模型；而数字化表现是指在计算机屏幕上生成真实感图形、创建虚拟现实环境进行漫游、多通道人机交互、多媒体技术等。二维CAD技术的应用，使工程技术人员甩掉了图板设计，实现了“无纸化”设计的进步；而三维CAD技术的出现，使得CAD/CAM“一体化”成为可能，从而奠定了“无纸化”制造的技术基础。用CAD进行产品开发设计，可从一定程度上帮助广大工程技术人员从繁杂的查手册、计算中解脱出来。极大地提高设计效率和准确性，从而缩短产品开发周期、提高产品质量、降低生产成本，增强企业的竞争能力。CAM与CAD密不可分，甚至比CAD显得更为重要。几乎每一个现代制造企业都离不开大量的数控设备。随着对产品质量要求的不断提高，要高效地制造高精度的产品，CAM技术不可或缺。CAD只有配合数控加工才能充分显示其巨大的优越性。另一方面，数控技术只有依靠CAD系统产生的模型才能充分地发挥其效率。所以，在实际应用中，二者很自然地紧密结合在一起，形成CAD/CAM系统，在这个系统中设计和制造的各个阶段可利用公共数据库中的数据，即通过公共数据库将设计和制造过程紧密地联系为一个整体。数控自动编程系统利用设计的结果和产生的模型，形成数控加工机床所需的信息。CAD/CAM大大缩短了产品的制造周期，显著地提高产品质量，产生了巨大的经济效益。1．CAD/CAM软件的技术特点针对企业从设计到制造整个过程的CAD/CAM软件解决方案，一般都具备以下技术特点：1）产品制造一揽子解决一个完全集成的计算机辅助制造系统，包含着从设计到成品全过程的一揽子解决方案，即CAD/CAE/CAM软件的高度集成。它能辅助工程师从概念设计到功能工程分析到制造产品的整个开发过程，如图3-38所示。

2）相关性通过应用主模型，使从设计到制造的所有应用环节相关联，如图3-39所示。3）并行协作通过使用主模型，产品数据管理PDM，产品可视化（PV）以及杠杆运用Internet技术，支持扩展企业范围的并行协作，如图3-40。2．CAD/CAM软件分类CAD/CAM技术经过几十年的发展，先后走过大型机、小型机、工作站、微机时代，每个时代都有当时流行的CAD/CAM软件。现在，工作站和微机平台的CAD/CAM软件已经占据主导地位，并且出现了一批比较优秀、比较流行的商品化软件。按照三维CAD/CAM软件的集成度、功能，可将目前流行的CAD/CAM软件划分为三类：1）高档CAD/CAM软件提供机械制造全过程的一揽子解决方案，具有高度集成的CAD/CAE/CAM和部分PDM功能集成。高档CAM软件的代表有Unigraphics、Pro/Engineer、CATIA、I-DEAS等。这类软件的特点是：具有优越的参数化设计、变量化设计及特征造型技术与传统的实体和曲面造型功能结合在一起；加工方式完备，计算准确，实用性强，可以从简单的2轴加工到以5轴联动方式来加工极为复杂的工件表面；并可以对数控加工过程进行自动控制和优化；同时提供了二次开发工具允许用户扩展其功能。它们是大、中型企业的首选CAD/CAM软件。2）中档CAD/CAM软件提供CAD/CAE/CAM和PDM的部分功能。CIMATRON是中档CAD/CAM软件的代表，其它还有Mastercam、Surfcam、Solidwork、SolidEdge、CAXA实体等。这类软件实用性强，提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。主要应用在中小企业的模具行业。3）低档CAD软件这类软件仅有二维工程图设计能力，无法提供与数控加工机床的一体化应用。这类软件主要有AUTOCAD、CAXA等。3．CAD/CAM技术的发展趋势1)集成化集成化是CAD/CAM技术发展的一个最为显著的趋势。它是指把CAD、CAE、CAPP、CAM以至PPC（生产计划与控制）等各种功能不同的软件有机地结合起来，用统一的执行控制程序来组织各种信息的提取、交换、共享和处理，保证系统内部信息流的畅通并协调各个系统有效地运行。国内外大量的经验表明，CAD系统的效益往往不是从其本身，而是通过CAM和PPC系统体现出来；反过来，CAM系统如果没有CAD系统的支持，花巨资引进的设备往往很难得到有效地利用；PPC系统如果没有CAD和CAM的支持，既得不到完整、及时和准确的数据作为计划的依据，订出的计划也较难贯彻执行，所谓的生产计划和控制将得不到实际效益。因此，人们着手将CAD、CAE、CAPP、CAM和PPC等系统有机地、统一地集成在一起，从而消除"自动化孤岛"，以期取得最佳的效益。

2)网络化21世纪是网络化的世纪，网络正在走向全球化，制造业也将全球化，从获取需求信息，到产品分析设计、选购原辅材料和零部件、进行加工制造，直至营销，整个生产过程也将全球化。CAD/CAM系统的网络化，需要能使设计人员对产品方案在费用、流动时间和功能上并行处理的并行化产品设计应用系统；能提供产品、进程和整个企业性能仿真、建模和分析技术的虚拟制造系统；能开发自动化系统，产生和优化工作计划和车间级控制，支持敏捷制造的制造计划和控制应用系统；对生产过程中物流，能进行管理的物料管理应用系统等。3)智能化人工智能在CAD中的应用主要集中在知识工程的引入，发展专家系统。专家系统具有逻辑推理和决策判断能力。它将许多实例和有关专业范围内的经验、准则结合在一起,给设计者更全面，更可靠的指导。应用这些实例和启发准则，根据设计的目标不断缩小探索的范围，使问题得到解决。3.3.2常见自动编程软件简介自动编程是指编程的大部分或全部工作量都是由计算机自动完成的一种编程方法。采用自动编程的初衷是解决由于手工编程时计算繁琐、甚至无法实现编程的问题而产生的。自动编程技术源于20世纪50年代初期。1952年，美国麻省理工学院伺服机构研究室研制出第一台数控铣床。为了充分发挥数控铣床的加工能力，解决复杂工件的加工问题，1953年，在美国空军的资助下，着手研究数控自动编程问题，并于1955年公布研究成果：即APT（AutomaticallYProgrammedTools）自动编程系统。从而奠定了APT语言自动编程的基础。随后，于1958年又开发出用于平面曲线加工的自动编程APTⅡ；1962年研究成功用于2～5坐标立体曲面的自动编程APTⅢ；1970年进一步发展到可用于自由曲面加工的APTⅣ。除了APT这种大而全的系统外，美国还开发了多种用于小型计算机的自动编程系统，如ADAPT、AUTOSTOP等。在继承美国APT的设计思想的基础上，世界其它先进国家也相继开发和研究自己的自动编程系统和语言。如英国开发的用于点位和连续控制的2CL；德国研究开发的EXAPT-Ⅰ（用于点位加工）、EXAPT-Ⅱ（用于车削加工）和EXAPT-Ⅲ（用于铣削加工）三种。此外，还有法国的IFAPT、日本的FAPT、HAPT等为了促进数控加工技术的发展，我国在20世纪70年代相继开发出几个实用的自动编程系统，如SKC、ZCX等，在生产中得到了一定范围的应用。以上介绍的自动编程系统都是用数控语言进行编程的。这种编程方法直观性差、编程过程比较复杂。之所以早期必须用语言的形式来描述几何图形信息及加工过程，然后再由计算机处理成加工程序，这主要是由于当时的计算机的图形处理能力不强。近年来，由于计算机技术的迅猛发展，计算机的图形处理功能有了很大的提高。因此，一种可以直接将工件的几何图形信息自动转化为数控加工程序的全新的计算机自动编程技术—图形交互式自动编程方式便应运而生，这使得自动编程更直观、更简便易学，其功能也更丰富。其具有代表性的自动编程软件有美国CNCSoftware公司的MASTERCAM自动编程软件；美国ParametricTechnologYCorporation公司的Pro/Engineer软件及我国北航海尔软件公司的机械制造工程师等自动编程软件。除了以上以自动编程语言为基础的自动编程方法和以计算机绘图为基础的图形交互式自动编程方法以外，随着计算机技术的进一步发展，功能进一步完善和丰富，自动编程技术将会以更新的姿态展现在世人面前。其具有发展前途的新的自动编程技术将会向以下几个方面发展：1）发展具有完善的工艺处理功能的自动编程系统目前的自动编程系统主要解决了几何参数计算问题，从而替代了大量复杂而繁琐的手工计算，绝大多数不具备工艺处理能力。实际上工艺处理是数控加工中非常重要的一个方面。现在多由操作者的经验确定，结果往往不是最佳切削状态，这直接影响加工效率和加工质量。因此，发展具有完善的工艺处理能力的自动编程系统是十分必要的。2）实物模型自动编程系统由无尺寸的图形或实物模型给出工件形状时，采用测量机将图形或实物模型的尺寸测量出来，并自动生成计算机能处理的信息，经后置处理，形成加工程序，控制数控机床加工出与图形或实物模型相同的工件。3）语音式自动编程系统使用语音识别系统，编程人员既不用编写程序也不需输入图形，只需根据被加工工件的几何特征，按计算机能够识别的词汇，用话筒输入指令，经计算机识别翻译并经后置处理输出加工程序。3.3.3Pro/Engineer编程方法1．Pro/NC的数控加工界面Pro/ENGINEER数控加工主要使用的是Pro/NC模块。进入Pro/NC模块的方式有两种：建立一个新的Pro/NC文件和打开已存在的Pro/NC文件。（1）建立新的Pro/NC文件建立新的Pro/NC文件也就是创建Pro/NC制造模型，其操作过程如下：①从Pro/ENGINEER主菜单中，选择【文件】→【新建】选项，或者单击相应的图标。系统显示【新建】对话框。②从【新建】对话框中选择【类型】下的【制造】选项。③通过在【子类型】下选取一个选项按钮，指定模型类型。图3-41Pro/NC数控加工环境④除非要接受缺省名称，否则在【名称】文本框中键入新制造模型的名称。⑤单击【确定】按钮。⑥如果选择了【NC组件】作为子类型，则图3-41为进入Pro/NC后的数控加工环境窗口。（2）打开已存在的Pro/NC文件打开已存在的Pro/NC文件，即检索Pro/NC制造模型，其一般步骤如下：①从Pro/ENGINEER主菜单中，选择图3-41Pro/NC数控加工环境【文件】→【打开】选项，或者单击快捷工具图标，系统将显示浏览窗口。②缺省情况下，浏览窗口中列出所有文件。要缩小搜索范围，可从【类型】下拉列表中选择【制造（*.mfg）】选项进行过滤。还可使用【子类型】选项进一步细化过滤条件。③从浏览窗口中选取要检索的模型名称。单击【打开】按钮。④系统显示制造模型、模型结构树和【制造】菜单。（3）Pro/NC的数控加工界面进入Pro/NC制造加工模块后，在计算机屏幕上会出现如图3-42所示的工作界面，它主要包括模型窗口、制造菜单、工具条按钮及模型结构树等部分组成。在Pro/NC制造模块中可以设定各项控制及数据显示，其中有标题栏、主菜单栏、工具栏、信息区、主窗口等。用户可以在Pro/NC制造模块中进行文件管理、显示控制、系统设置及读取各项信息，以控制正在进行的文件操作设定。在标题栏内，显示当前的软件版本、软件模块和正在运行的文件名称等。·【分析】：分析功能选项，包括文件数据的计算及几何分析功能等。•【信息】：查询数据模型各项信息。’·【应用程序】：文件数据的相关应用功能，根据所安装的模块而定。•【工具】：各种应用工具，如屏幕定制、模型播放等。•【窗口】：窗口的管理，以及各文件窗口名称等选项。·【帮助】：解决操作困难的帮助功能。在主菜单栏中显示有【文件】、【编辑】、【视图】、【插入】、【分析】、【信息】、【应用程序】、【工具】、【窗口】、【帮助】等菜单项。其中：·【文件】：对各种文件数据进行存储管理以及工作目录设定等。·【编辑】：对各种文件数据进行编辑等。·【插入】：插入基准特征、修饰特征等。·【视图】：数据模型显示效果设定。在工具栏中，以图形界面方式显示常用的功能选项，让用户能更快捷地操作及管理各项功能。基本的工具按钮可分为六部分：文件管理功能工具按钮：依序为建立新文件、打开旧文件、保存文件、另存为新文件以及打印文件数据。视觉显示功能工具按钮：依序为图形更新、放大图形、缩小图形、最佳缩放比例、视角控制、视角选项。几何显示功能工具按钮：依序为线框显示、带隐藏线显示、不带隐藏线显示、着色(即渲染)显示、模型结构树显示。基准数据显示控制功能工具按钮：依序为基准平面显示控制、轴线显示控制、基准点显示控制、坐标系统显示控制。加工参数设定功能工具按钮：依序为加工信息窗口显示控制、加工参数设定、刀具数据设定、参考树显示。帮助功能工具按钮：即时帮助功能选项。在信息区中，会显示系统在操作过程中的各项操作信息、系统会根据使用的操作过程，适当给予提示信息，帮助用户更顺利地完成各种选项的操作，以及提供用户在操作过程中的各种数据输入框。主窗口用于图形的显示，会显示文件在操作过程中的加工几何图形，如：加工模型、加工几何参数、加工刀具路径等数据显示。工作菜单包含有软件的所有功能选项，会在用户的操作过程中，以下拉式菜单的方式提供用户所需的各项操作功能选项，进行各种数据的设定。模型结构树可以将Pro/NC建立起来的几何模型结构以树状图的方式表示，从而使用户能快速地了解模型的建立过程及数据结构。2．Pro/NC的功能和工艺流程Pro/NC包括有几个子模块，其各子模块的功能如表3-2所示。用户可以根据需要，按任意组合订购Pro/NC模块。实际上其中的Pro/NCADVANCED模块涉及全部Pro/NC功能，其它模块提供这一功能的子集。Pro/NC模块可以生成数控机床加工的程序代码。Pro/NC通过为制造工程师提供工具，使其遵循一系列的逻辑步骤来从设计模型进展到ASCIICL数据文件，这些数据文件经后置处理转化为数控加工程序，从而实现驱动数控机床加工这一目的。图3-43表示了Pro/NC的工艺流程。3．Pro/NC的基本概念（1）参考模型也就是零件的设计模型。用Pro/NC编程时，需要用零件的设计模型与工件模型进行比对，以确定需要切除的工件几何。因此，此时称零件的设计模型为参考模型。在进行数控加工之

前，需要用Pro/ENGEER的CAD模块创建零件的设计模型，它是所有制造操作的基础。在设计模型上，可以选取特征、曲面和边作为每一刀具轨迹的参照。零件、组件和钣金件都可以用做设计的模型。图3-44表示一壳体零件的设计模型。需要进加工的几何要素有待钻的孔1和要铣削的平面2。（2）工件模型就是传统制造中所说的毛坯，它是设计模型添加上余量后的Pro/Engineer零件。工件模型可以通过复制设计模型，通过修改尺寸或删除／隐含特征来创建。图3-45是壳体零件的工件模型。工件在Pro/NC中是可选的。使用工件的优点如下：1在创建NC序列时，自动定义加工的范围。②动态的材料去除模拟和过切检测。③通过捕获去除的材料来管理进程中文档。同设计模型一样，工件也是Pro/ENGINEER的零件，可以像其他任何零件一样对其进行操作。它可以作为零件族表的一个实例而存在，也可被修改和重定义。（3）制造模型一般情况下，制造模型由一个设计模型和一个工件装配在一起组成。随着加工过程的进展，可对工件执行材料去除模拟。如果不涉及材料的去除，则不必定义工件模型。因此，加工组件的最低配置为一个设计模型。根据加工需要，制造模型可以是任何复杂级别的组件，并可包含任意数目独立的参照模型和工件。它还可以包含其它可能属于制造组件一部分、但对实际材料去除过程没有直接影响的元件（例如转台或夹具)。创建制造模型时，它一般由以下四个单独的文件组成：制造加工文件(*．mfg)；制造模型(*．asm)；设计模型*.prt)；工件(*．prt)。4．Pro/Engineer文件命名约定为了便于区分不同的模型，Pro/ENGINEER对不同的模型指定了不同的文件名，各种文件名的含义见表3-3。5．Pro/NC的基本操作过程Pro/NC的数控加工过程包括下列几个步骤：（1）建立数据制造模型首先利用制造模块的三维模型创建功能，将零件的三维设计模型调入Pro/NC窗口，并与毛坯模型进行装配，形成零件的制造模型图形文件。（2）制造设置就是建立数控加工所需的基本数据库，也就是定义操作。操作就是包含一系列序列(工序)的集合。它主要包含下列内容：①操作的名称；②定义加工机床；③定义刀位数据输出的参考坐标系；④操作的注释；⑤设置操作的基本参数；⑥定义初始点和返回点。此步骤为可选步骤：机床和坐标系是必须先定义的；其它元素的设置，如果不想预先建立全部数据厍，可以直接进入加工过程，然后在真正需要时再进行详细的设置和修改。（3）创建NC序列NC序列就是便于后处理识别和描述的一系列刀具运动轨迹。为了便于设计的更改，Pro/NC采用了基于特征和基于几何的编程思想，就是围绕不同的特征和几何，需要建立不同的NC工序。每个NC工序是由一系列工艺参数与特定的处理器命令组成的，这些命令与运动无关，但却是获得正确NC输出所必需的。系统根据NC序列类型、切削几何与制造参数进行刀具轨迹处理，由计算机自动对零件加工轨迹的每个节点进行计算和数学处理，从而生成刀位数据文件。并且可以在计算机上动态地演示刀具的运动轨迹。（4）后置处理Pro/NC生成的文件有刀位数据文件、刀具清单、操作报告、中间模型和机床控制文件。用户可以通过NC-Check对生成的刀具轨迹进行检查，如果不符合要求，则可以对NC数控工序及时进行修改；如果刀具轨迹符合要求，则可以使用NC-Post对其进行后处理，生成NC代码，为数控机床提供加工数据。6．NC序列的通用加工工艺参数Pro/NC提供了非常丰富的零件加工方法以及对应的加工工艺参数。有些参数是通用的，如机床名称等，而有些加工工艺参数则是针对某些特定的加工工艺方法的。在创建、修改和重新定义NC序列时，可以对加工工艺参数进行定义和修改。此处主要介绍一些通用的加工工艺参数。对于铣削加工、车削加工和线切割加工，由于篇幅限制，其专有的工艺参数在此不作介绍。加工参数赋值的通用规则如下：①对于默认值为“-1”的参数，必须指定一个确定的参数值。因为系统没有为这样的参数提供默认可用的参数值。②对于默认值为“—"的参数：表示系统不使用此参数，或系统会使用一个默认值或者其它功能相同的参数取代此参数。因此，可以不考虑赋值。③NC工序参数的长度单位与工件的单位相同。如果使用SameSize选项改变工件的单位(使尺寸的数值发生变化)，那么系统将相应地按比例改变现有的NC工序参数值。（1）名称

1）加工名称（MACH_NAME）在加工后处理模块中必需的加工名称。对于车削加工，默认的名称为TURN，其他NC工序默认的名称为MILL。2）加工标识（MACHID）NC后处理使用的机床ID号，默认的ID号是01。3）NCL_FILE指定默认的NC工序刀具CL数据文件名，系统的默认值为“—”，表示系统将使用工序名称产生一个NCL文件。4）PRE_MACHINING_FILE指定包括在CL文件开头的文件名。该文件必须位于当前工作目录中且扩展名为“．ncl”。缺省值为“—，表示没有。5）POST_MACHINING_FILE指定包含在CL文件末端的文件名。该文件必须位于当前工作目录中且扩展名为“．ncl"。缺省值为“—”，表示没有。（2）切削参数1）公差（TOLERANCE）加工的轮廓误差。刀具在切削曲线轮廓时，是采用微小的直线段位移来逼近实际的曲线轮廓，如图3-46所示。从弯曲几何到直线路径的最大偏离距离通过公差设置。缺省的公差为0．025mm。1-公差2-设计曲面3-加工曲面4-刀具中心5-刀具图3-46加工误差示意2）进给量（CUT_FEED）切削运动所使用的进给速度。没有设置的缺省值为“-1”，用户必须指定。3）进刀单位（CUT_UNITS）常用的单位有IPM（英寸每分钟—缺省值），FPM（英尺每分钟），MMPM（毫米每分钟），FPR（英尺每转），IPR（英寸每转），MMPR（毫米每转）。MMPM(毫米每分钟)，FPR(英尺每转)，IPR(英寸每转)，MMPR(毫米每转)。4）退刀进给（RETRACT_FEED）刀具退离工件的速度。缺省的RETRACT_FEED为“—"，在此情况下，将使用CUT_FEED。5）退刀单位（RETRACT_UNITS）退刀速度的单位，常用的单位有IPM（缺省值）、FPM、MMPM、FPR、IPR、MMPR。6）自由进给（FREE_FEED）指定快速运动的速度，RETRACT_UNITS用于指定快速进给速度的单位。缺省的FREE_FEED为“—”，在此情况下，RAPID命令将被输出到CL文件。如果FREE_FEED设置为0，则会发生同样的情况。7）全面进刀法(PLUNGE_FEED)在“铣削”和“车削”中，刀具接近并切入工件的速度。缺省的PLUNGE_FEED为“—”，在此情况下，将使用CUT_FEED。8）全面进刀单位（PLUNGE_UNITS）常用的单位有IPM（缺省值）、FPM、MMPM、FPR、IPR、MMPR。（3）机床参数1）LINTOL允许为多轴铣削和“铣削/车削”旋转线性化指定后处理器所使用的线性公差插值。在CL文件开头输出“LINTOL/r”语句。缺省的LINTOL为“—”，在此情况下，将不输出LINTOL语句。2）圆弧插补方式（CIRC_INTERPOLATION）指定以何种格式将沿弧或圆的刀具运动输出到CL文件。该参数的选项如下。①POINTS_ONLY：弧由一系列受公差影响的直线运动来逼近。一般没有圆弧插补功能的机器使用此格式。②ARC_ONLY(缺省值)：系统将向CL文件输出CIRCLE语句以及所需的最少量的点，以便后处理能够完成圆弧插补。点数由NUMBER_OF_ARC_PTS参数定义。对具有完全圆弧插补的机器应尽量使用此格式。③POINTS_＆_ARC：将CIRCLE语句和取决于公差值的最大点数输出到CL文件。④APT_FORMAT：如果后处理器要求圆周运动的格式为APT格式，则使用此项。3）NUMBER_OF_ARC_PTS指定要输出到CL文件的点数。如果CIRC_INTERPOLATION设置为ARC_ONLY，系统将向CL文件输出指定的点数，缺省值为3。4）COOLANT_OPTION冷却液的状态选项。其取值为ON、OFF（缺省值）、FLOOD、MIST、TAP、THRU。5）COOLANT_PRESSURE冷却液压力选项。其取值为NONE（缺省值）、LOW、MEDIUM、HIGH。6）COORDINATE_OUTPUT指定机床坐标系MACHINE_CSYS或NC序列坐标系SEQUENCE_CSYS作为CL数据原点，缺省值为MACHINE_CSYS。7）FIXT_OFFSET_REG指定加工机床所用到的夹具变换偏移寄存器。缺省值为“—”，表示不使用此参数。如果为FIXT_OFFSET_REG指定另一值“n”，则输出“SET

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OFSETL，n”和“SET/OFSETL，OFF”语句。8）END_STOP_CONDITION指定是否在NC序列的CL数据输出结束时，发出停止指令。NONE为缺省值，表示不使用停止指令；如果该参数取值为OPSTOP，将在CL数据文件的末尾添加选择性停止指令，相当于数控指令M01；如果该参数取值为PROGRAM_STOP，将发出STOP命令；GOHOME参数为返回初始点指令，如果为操作指定Home点，则刀具将出现在HOME位置。如果不指定Home点，系统仍将输出GOHOME指令，但不移动刀具，并发出报警信息。（4）进刀／退刀参数1）START_MOTION定义刀具的起始动作，即如何从NC序列的起始点移动到切削运动的开始处。如果不指定起始点，此参数将被忽略。该参数的取值如下。①DIRECT—为系统的默认值。进刀运动将沿直线从NC序列起始点移动到切削点。②Z_FIRST—刀具先在平行于NC序列坐标系Z轴的方向上移动．然后在垂直于Z轴的方向上移动并开始切削。③Z_LAST—刀具首先沿垂直于NC序列坐标系的Z轴移动，然后沿着Z轴移动并开始切削。该参数对线切割加工无效。2）END-MOTION定义刀具的终止动作，即如何从切削的末端移动到NC序列的终止点。如果不指定终止点，此参数将被忽略。该参数的取值如下。①DIRECT—为系统的缺省值。退刀运动将沿直线从切削终点移动到NC序列终止点。②Z_FIRST—刀具先在平行于NC序列坐标系Z轴的方向上移动，直至到达终止点的Z坐标处，然后沿垂直于Z轴的方向上到达终止点。③Z_LAST—刀具先在垂直于Z轴的方向上运动，直至到达终止点的X、Y坐标处，然后沿Z轴运动到终止点。该参数对线切割不适用。7．NC加工的后置处理技术由于不同的数控机床或是不同的数控系统，其数控加工代码和语法结构并不完全一样。因此，利用CAD/CAM软件，根据加工对象的结构特征、加工环境的实际要求和工艺设计的具体特点并不能直接生成驱动机床进行加工的数控程序。在此需要有一个中间产物—“刀具路径”文件作转换。即先生成描述加工过程的刀具路径文件，然后通过“后置处理器”模块进行翻译和转换。该模块具有灵活机动的配置功能，用户可以根据自己的机床情况，对“后置处理器”进行配置设置。“后置处理器”读取刀具路径文件并从中提取相关的加工信息，根据用户指定的机床数控系统特点以及NC程序格式要求进行相应的分析、判断和处理，从而生成数控机床所能直接识别的NC程序。（1）对后置处理器的基本要求后置处理是CAD/CAM软件的重要组成部分。其性能的好坏，直接影响CAD/CAM软件的使用效果、零件的加工质量，一个完善的后置处理器应该具备以下功能：①接口功能：后置处理器自动识别并读取不同CAM软件所生成的刀具路径文件。②NC程序生成功能：数控机床通过一系列代码的组合来实现直线插补、圆弧插补、自动换刀、夹具偏置、固定循环及冷却等功能。数控代码的结构、顺序及数据格式必须满足数控系统的要求。③仿真功能：在进行实际加工之前，应该能进行加工路径的模拟和仿真，以便能够及早发现NC代码的错误，防止出现事故。目前大多数CAM软件的仿真过程主要是针对刀具运动轨迹的摸拟。④智能化：后置处理器不仅能够对刀位路径文件进行处理和转换，还要加入一定的工艺要求，比如对于高速加工，后置处理器会自动确定圆弧走刀的方式以及合理的切入／切出方法和参数。（2）后置处理器的使用每个Pro/NC模块都包括一组标准的可直接执行或使用可选模块修改的NC后处理程序。它把不同加工机床的代码定义，格式要求制作成一个数据文件，这个文件可以作为后置处理器的部分输入参数的选项，配合用户的加工对象和加工参数，从而生成符合指定机床要求的加工代码。具体可通过设置配置选项ncpost_type来控制要使用的后处理模块。Ncpost_type的取值如下。①gpost(缺省)——使用IntercimCorporation提供的G-Post(TM)后处理器。②ncpost——使用Pro/NCPOST后处理器。③其他被认可Pro/NCCL数据文件可以使用的后处理器。表3-4所列的后处理器可以为Pro/NCCL数据文件使用。Ncpost_type的参数设置如图3-47所示。在Pro/ENGINEER中，选择【工具】→【选项】，将【仅显示从文件载入的选项】前的勾号去掉，显示所有的参数。

在Pro/NC内部可以执行后处理器，其方式如下。①选取要使用的后处理器。②执行具有选项的后处理器以执行CL文件。③直接根据刀具路径输出执行具有选项的后处理器。

Pro/ENGINEER配置了当今世界上著名的一些数控生产厂家的后处理文

件，如FANUC15MA、FANUC11M等。但是，Pro/ENGINEER涉及的系统毕竟有限。如果用户所使用的数控机床，在Pro/ENGINEER中找不到后处理文件，则可以使用Pro/ENGINEER自带的NCPOST模块制作某一数控系统的选配文件。3.3.4Pro/Engineer自动编程应用实例本节将通过一个实例介绍用Pro/NC加工一个零件的全过程，包括加工方法选择、工艺路线安排、加工参数设定以及刀具轨迹规划等内容。1、零件工艺分析图3-48所示，是要加工的零件设计模型，它包含有凸台、凹坑、孔、曲面等特征。由于Pro/NC的加工是基于特征和几何进行的。因此，该零件可以采用“体积块”、“轮廓”、“曲面”、“孔加工”、“表面（平面）”和“陷入”等NC序列进行加工。“体积块”加工，主要用于切除大量余量的粗加工，当然也可用于“轮廓”、“平面”的粗和精加工，可以看出，它几乎可以用于零件所有面的粗、精加工，因此也可称为“万能加工”。“轮廓”是指倾斜面、竖直（侧壁）面和平面边界，“曲面”是指倾斜面，“表面”是指平面，因此“轮廓”、“曲面”和“平面”主要用于这些面的精加工。综上所述，考虑到机械加工的主要问题是：保证精度和提高生产率，兼顾Pro/NC的加工特点，该零件的加工工艺路线可以安排为：“体积块”加工切除大部分余量；采用“曲面”加工上部四角凸台的侧曲面；采用“体积块”加工除孔和曲面外的其它所有表面；用“孔加工”钻四个孔。2．创建制造模型并进行制造设置（1）创建数控加工文件1）启动Pro/ENGINEERWildfire软件进入主界面，单击按钮，系统弹出图3-49所示【新建】对话框。图3-50“参照模型”完全约束2）在【类型】选项组点选【制造】，在【子类型】选项组点选【NC组件】，然后在【名称】文本框输入数控加工文图3-49【新建】对话框件名称【sxlj】，去除【使用缺省模板】复选框，单击【确定】，并选择新文件配置选项后，进入Pro/NC制造界面。（2）创建制造模型1）在【菜单管理器】中单击【制造模型】→【装配】→【参照模型】，进入文件选择窗口，选择“sxlj.prt”文件后单击【打开】，进入【参照模型】放置界面。图3-50“参照模型”完全约束2）在【参照模型】放置界面，分别点选“参照模型”坐标系和Pro/NC环境坐标系，将“参照模型”进行完全约束。如图3-50所示。单击图标按钮。3）单击“铣削体积块刀具”工具按钮，在参照模型上建立工件模型（铣削体积