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Cimatronit NC编程培训 二一一年七月 一、Cimatron it 简介 vCimatron it是由以色列Cimatron 公司开发的CAD/CAM/CAE全功能高集 成的软件系统。Cimatron 公司的背景是以色列航空公司CAD/CAM/CAE 技术，该公司成立于1982年，1996年在NASDAQ上市，2002年9月30 日在北京成立子公司思美创（北京）科技有限公司。 vCimatron it 界面简洁，利用三键鼠标的3个键及其相互组合来完成所有的 功能操作，在加工方面，简洁易用、刀路稳定、功能强大。在我国的广 东珠江三角洲、浙江宁波及台州、上海、江苏、山东、台湾应用广泛。 “Pro/E 设计、Cimatron it加工” 是比较流行的一种优势互补的配套方案 。 vCimatron E是Cimatron it公司开发的新一代产品，不仅继承了Cimatron it 的加工方面的强大功能，还可以灵活应用于实体造型方面。 二、Cimatron it 工作界面介绍 v双击桌面快捷方式 进入主菜单 ，点击主菜单 进入Cimatron it ，左上角提示输入文件名， 直接输入文件名 回车， 或者点击鼠标右键，进入工作目录，选择所需要的文件进入。 Cimatron it工作介面介绍 操作提示区 参数区 状态区 立即存取菜单 模块区与现在路径区 (四大模块介绍:建模 尺寸标注 加工 有限元分析) 应用功能区 快捷菜单 显示信息提示栏 三、鼠标的使用和常用快捷键 v左键：选取菜单或图形中几何元素 v中键：确认、取消、退出 v右键：向后翻页或开启抓点 v左键+中键：放弃当前操作，回到上一步或向前翻页 v中键+右键：弹出快键菜单 v（左+中+右）键：显示全部应用功能区菜单 vCrtl+左键：动态旋转 vCrtl+中键：动态平移 vCrtl+右键：动态缩放 vEsc：返回到最外层菜单 vF3：最小化窗口 vCtrl+D: 不退出当前操作删除最后创建的几何图素 v空格键：选取确认 四、如何使用其它的CAD软件数据编程 v1、数据转换常用的格式 vIGES v由美国政府、大型工业制造厂商及CAD发展商共同参与开发 的数据转换格式，是目前最广泛使用的交换文件格式之一。 vSTEP v是国际标准化组织制定的产品数据表达与交换标准。 vDWG vAutoCAD本身的格式。 vPTC READ v读取PRO/E的中性格式（*.neu）。 vCATIA v直接读取CATIA系统的文件。 vUNIGRAPHICS v直接读取UG系统的文件。 v2、举例： v打开AutoCAD文档 v建议按AutoCAD2000版本保存 v注意：保存的文件名及文件名路径都不要带中文 打开Cimatron it 进入主菜单界面 点击数据交换按钮 v进入数据交换界面 v通过浏览按钮 找到要转换的文件，然后按 执行数据 转换。并在窗口下面出现转换结果报告。 v这样就把AutoCAD的DWG数据格式转换为Cimatron it的 PFM文档格式，（即把AutoCAD图形导入Cimatron it中。 五、NC 加工编程的基本概念 v1、加工轴数。 v 两轴加工是指机床坐标系的X和Y可同时运动，而Z轴则固定，适用于平面 图形。 v两轴半加工是在两轴的基础上增加了Z轴的移动，当机床坐标系的X和Y轴 固定时，Z轴可以有上下的移动。两轴半可以实现分层加工。 v当机床坐标系的X、Y、Z三轴可同时联动时就达到了三轴加工。三轴加工 适合于一般曲面的加工。一般的型腔模具均可以用三轴加工来完成。而对 于更复杂的叶轮叶片类零件，则需要四轴、五轴加工。 v通常的三轴机床可以实现两轴、两轴半、三轴加工；五轴机床也采用定一 、两轴再进行三轴联动加工。 v2、加工造型与设计造型的区别 v1）、加工造型不需要完整地构建整个零件，只需要将与加工有关的几 何图素表达出来即可。有时甚至只用线框建出零件表面的特征轮廓，就 可以运用相应的加工方法生成加工该表面的刀路轨迹。 v2）、加工造型构建的几何模型不一定要与零件的形状和尺寸一致，因 为加工需要按照一定的工序逐渐改变毛坯形状，加工造型只为当前将要 进行的工序服务，为此需要构建零件的毛坯，有时则需要加工过程中的 中间形状。 v3）、加工造型必须使坐标系的位置和方向与工件在数控机床上的定位 相一致。在自动编程时，将以加工造型时的坐标原点位置及坐标轴方向 计算走刀轨迹和生成加工代码。 v3.高速加工概述 v 所谓高速加工现通常是指以高出常规5倍以上的切削速度和进给速度对零 件进行加工切削加工的一项先进制造技术。传统加工认为，高效率来自低 转速、大切深、缓进给、单行程，而在现代的高速加工中，则认为高转速 、小切深、快进给、多行程更为有利。高速加工的主要特点是小切削量及 高速度。小切削量可以得到更加光滑的表面质量，减少抛光的需要，可以 加工薄壁件，能使热量被切屑迅速带走，减少刀具温度、提高刀具寿命。 v高速切削技术包括： v 高速机床技术（高速主轴10000r/min以上、进给速度60-100m/min,加速 度1-5g) v 高速刀柄技术(当转速达到20000r/min以上时，要求选用HSK等专作高速 刀柄）（刀柄与刀具的联接方面要考虑刀具平衡问题） v 高速刀具技术（一般而言，陶瓷、金属陶瓷及PCBN刀具适用于黑色金 属的高速加工，PCD和CVD、涂层硬质合金等刀具适用于对有属金属的加 工） v 高速工艺技术（干切削、硬切削以车代磨、以铣代磨） v目前，适用于铝合金的高速切削机理已较为成熟，关于黑色金属及难加工 材料高速切削机理研究还在探索阶段。 六、Cimatron it的NC加工流程 v1、建立加工模型 可以在Cimatron it里直接造型， 也可以读取其他软件的数据。 v2、定义或选择编程坐标系 v3、进入NC模块 v4、选择加工机床建立刀具路径 v5、选择加工程序（加工方法、工序） v6、选择加工对象 v7、设置加工参数 v8、计算刀路轨迹 v9、验证刀路 v10、后置处理 实例一 PROFILE命令 v也叫轮廓加工，是生成沿轮廓线的2.5轴刀具轨迹。（轮廓可以是 封闭的，也可以是开放的，它是一条或多条曲线来定义的。）它 在加工时产生在水平方向的XY轴联动，而Z轴方向只在完成一层 加工后进入下一层时才单独动作。在实际应用中，主要用于一些 形状简单，模型特征是由二维图形决定的，侧面为直面或倾斜角 度一致的工件。其特点是不需要完整的三维造型，简单的二维轮 廓线直接编程，方便快捷。 v外形加工的技术要点： v组成轮廓线的曲线必须按次序进行选择，选择次序影响刀路轨迹 。 v在选择轮廓线时，最好配合用CHAIN CURVES 来保证轮廓线是 连续的。 v选择轮廓时要注意铣削边是否正确、刀具是否要与轮廓相切或在 轮廓上。 v终止高度一定要比起始高度深，否则无法计算。 v对于加工毛坯零件，进刀时以法向进刀，并将距离设置足够大， 以保证下刀点在被加工件毛坯以外。 vPROFILE 加工是不进行过切检查的，铣削内弧时建议不要使用进 退刀延伸，以免过切。 v当加工余量大时，可输入素材宽度值和切削步距进行多刀加工。 PROFILE的加工参数 vZ-UP零件的最高加工高度，一般在毛坯的最高点，单击该 按钮可直接输入数值。 vZ-DOWN零件的最低加工高度，根据实际需要而定 vDOWN STEP 层降高度，即相邻两层间的高度 vSTOCK WIDTH /SIDE STEP素材宽度/侧向步距 v 这两个参数共同决定同一加工层要进行加工多少刀和最 后一刀的切削用量，当素材宽度为零时，则进行单刀加工 vPROF:ORDER:NO SORT/BY X/BY Y/CLOSET v系统自动产生加工顺序/沿正X方向/沿正Y方向/从最近轮廓开 始 vCONTOUR TOL 轮廓的加工误差，粗加工时取0.1或更大， 精加工时，一般取0.01或更小 vTRIM LOOPS:GLOBAL/LOCAL/OFF 修剪自交的刀路轨迹 ，默认为GLOBAL vPROFILE的加工参数 vUNDIR/BIDIR 单向/双向铣削 vSPLINE:LINEAR APPOX/CIRC.APPOX 线性插补/圆弧插补 vCONT APP NORM/CONT APP TANG/CONT APP BISC: v进刀方式是法向进刀还是切向进刀还是角平分线进刀 vCONT NORM RET /CONT TANG RET /CONT BISC RET : v退刀方式是法向退刀还是切向退刀还是角平分线退刀 vCONT APP NOR法向进刀时的进刀线长度 vAPP EXTENSION 进刀线延长线长度，将进刀点延伸到轮廓外，使得在 轮廓外下刀以及在开始点获得较好的加工效果 vGEN OFFSET/MULTI OFFSET IN USE 相同轮廓偏移量/不同轮廓偏移 量 vROUND CORNER/SHARP MOTION/ALL CORNERS:ROUND v 系统默认刀路轨迹的拐角为圆角 vDZ/FEED START 缓降高度 让机床用G00速度快速下降，到了距离工 件表面较小的高度时，再改用PLUNGE FEED速度下降接近工件进行切 削，这个高度就是缓降高度 vCLIMB MILLING 顺铣 vCONVENTIONAL MILLING 逆铣 实例二 POCKET命令 v也叫挖槽加工，其特点是移除封闭区域里的材料。（区域是由外 轮廓与岛屿组成）口袋加工与外形加工最大的区别是，口袋加工 是大量地去除封闭区域内的材料，通过轮廓与轮廓之间的嵌套关 系，去除欲加工的部分。而外形加工虽然也可以选择多个轮廓， 但它们是不存在嵌套关系，虽然也可以大量地去除轮廓外或轮廓 内的材料，但不适用于毛坯余量不均匀的封闭轮廓。 v口袋加工也是一种2.5轴铣床加工。它在加工时产生在水平方向的 XY轴联动，而Z轴方向只在完成一层加工后进入下一层时才单独 动作。其特点是不需要完整的三维造型，简单的二维轮廓线直接 编程，方便快捷。 v口袋加工的技术要点： v做精修的口袋加工相当于做封闭轮廓内侧的轮廓加工。但对于有 多条轮廓线的加工而言，口袋加工是加工轮廓与岛屿形成的切削 区域部分， v终止高度一定要比起始高度低，否则无法运算。 v在选择轮廓线时，最好配合用CHAIN CURVES才保证轮廓线是连 续的。当轮廓线不连续时，将在交点处存在圆角时，正确的选择 各条线段时，生成的加工轮廓应该是有圆角的。当漏选圆角线段 时，将产生尖角的加工轮廓线，造成过切错误。 vPOCKET 加工参数 vCONTOUR ROUGH,粗铣，在封闭的区域内作掏料式的铣削 vCONTOUR FINISH 只沿着封闭区域的轮廓走一刀 vCONTOUR ROUGH+ FINISH，粗铣与精铣相结合，在封闭的区域内作 掏料式加工后，再沿着封闭区域的轮廓走一刀 vPARALLET CUT/SPIRAL CUT/STOCK SPIRAL 平行走刀/环绕走刀/素材环绕走刀，一般用环绕走刀 INSIDE OUT/OUTSIDE IN 从里向外切削/从外向里切削 CONT ROUGH OFST 粗铣留量 GEN OFFSET/MULTI OFFSET IN USE 相同轮廓留量/不同轮廓留量 SIDE STEP:侧向刀间距 FIXED SIDE STEP/CLEAN BETWEEN PASSES 固定侧向步距/清除行间余料 AUTO ENTRY POINTS/DEFINE ENTRY POINTS 系统自动定义进刀点/用户定义时刀点为 实例三 DRILL命令 v也叫钻削功能，常用的类型有 vSPOT DRILL点孔 (G81) v以进给速率切削直到孔底，中间不产生回退动作，这种方式 适用于点孔或孔不深的场合。 vDEEP HOLE PECK啄式排屑钻孔(G83) v对一个孔分开多次进行钻削，每次钻削深度一样，每钻完一 个深度后钻头就会完全退出到孔外以排屑，