计算机辅助数控加工编程

1、 第七章Pro/EPro/E数控数控加工实例与加工实例与后置后置处理处理 数控编程的概念数控编程的概念 数控编程的步骤和内容数控编程的步骤和内容 数控程序的结构与程序段格式数控程序的结构与程序段格式数控编程的概念数控编程的概念所谓数控编程就是把零件的工艺过程、工艺参数、机床所谓数控编程就是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移量等信息用数控语言记录在程序单的运动以及刀具位移量等信息用数控语言记录在程序单上，并经校核的全过程。为了与数控系统的内部程序上，并经校核的全过程。为了与数控系统的内部程序（系统软件）及自动编程用的零件源程序相区别，把从（系统软件）及自动编程用的零件源程序相区别

2、，把从外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称为数控程序。称为数控程序。数控编程（数控编程（Numerical Control Programming-NCPNumerical Control Programming-NCP）是）是CADCADCAMCAM的一个重要组成部分，使用数控机床加工零件时，必须编制的一个重要组成部分，使用数控机床加工零件时，必须编制零件的加工程序。好的加工程序不仅能保证加工出符合设计零件的加工程序。好的加工程序不仅能保证加工出符合设计要求的合格零件，且考虑到加工成本要低，同时还能使数控要求的合格零件，且考虑到加

3、工成本要低，同时还能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。 为降低编程工作难度、提高编程效率，减少和避免数控加工程为降低编程工作难度、提高编程效率，减少和避免数控加工程序的错误，计算机辅助数控编程技术不断发展序的错误，计算机辅助数控编程技术不断发展. .数控编程的步骤和内容数控编程的步骤和内容首先要分析零件的材料、形状、首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等和热处理要求等 明确加工的内容和要求明确加工的内容和要求 数控编程的步骤和内容数控编程的步骤和内容进行工艺处理，确定工艺过程进行工艺处理，确

4、定工艺过程 确定加工方案确定加工方案：根据零件的几何形状特点及技术要求，选择加工设备 确定零件的装夹方法及选择夹具确定零件的装夹方法及选择夹具 合理地选择合理地选择走刀路线走刀路线1）保证零件的加工精度及表面粗糙度；2）取最佳路线；3）有利于数值计算，减少程序段和编程工作量 正确的选择正确的选择对刀点对刀点：1）对刀位置(程序的起点)应使编程简单；2）对刀点容易找正，方便加工；3）加工过程便于检查；4）引起的加工误差小 合理选择刀具合理选择刀具：安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好 合理的切削用量合理的切削用量 数控编程的内容与步骤数控编程的内容与步骤根据零件的几何尺寸、加工工艺路线根据零件

5、的几何尺寸、加工工艺路线的要求，在选定的工件坐标系上计的要求，在选定的工件坐标系上计算零件与刀具相对运动轨迹的坐标算零件与刀具相对运动轨迹的坐标值，以获得刀位数据值，以获得刀位数据 工件坐标系工件坐标系: :是指数控编程过程中，在工件上确定的基准坐标系，其原点也是数控加工的对刀点。选择原则选择原则：（1）所选的工件坐标系应使程序编制简单；（2）工件坐标系原点应选在容易找正、并在加工过程中便于检查的位置上；（3）引起的加工误差要小。 数控编程的内容与步骤数控编程的内容与步骤编写零件加工程序，按照规定的程序格编写零件加工程序，按照规定的程序格式的编程指令，逐段写出零件加工程序式的编程指令，逐段写出

6、零件加工程序 传统数控机床程序输入是通过穿孔纸传统数控机床程序输入是通过穿孔纸带或磁带等带或磁带等现在可通过控制面板或网络通迅将程现在可通过控制面板或网络通迅将程序输送到数控系统中序输送到数控系统中 准备好的程序和纸带必须校验和试切准备好的程序和纸带必须校验和试切削，才能正式加工削，才能正式加工 如以笔代替刀具，坐标纸代替工件进行空运转画图，检查机床运动轨迹与动作的正确性，现代多采用先进的数控加工仿真系统，对数控序进行检验 加工线路的确定加工线路的确定n 个ba)(1)1(2bananb+-=-+=（蓝线长红线长+切入/出段+切入/出段原则： 尽量采用切向切入尽量采用切向切入/ /出，出，不用

7、径向切入不用径向切入/ /出，以避免出，以避免由于切入由于切入/ /出路线的不当降出路线的不当降低零件的表面加工质量低零件的表面加工质量 在满足精度要求前的提下，在满足精度要求前的提下，尽可能减尽可能减 少空行程少空行程对刀点和刀位点对刀点和刀位点CR30R20R5020f刀具运动轨迹工件轮廓XYZ加工程序的一般格式1 1加工程序的结构加工程序的结构2 2程序段的格式程序段的格式程序开始符、结束符程序开始符、结束符 程序开始符、结束符是同一个字符，ISO代码中是%，EIA代码中是EP，书写时要单列一段。 程序名程序名 程序名有两种形式：一种是英文字母O和14位正整数组成；另一种是由英文字母开头

8、，字母数字混合组成的，一般要求单列一段。 程序主体程序主体 程序主体是由若干个程序段组成的，每个程序段一般占一行。 程序结束指令程序结束指令 程序结束指令可以用M02或M30，一般要求单列一段。在数控加工程序中，字是指一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与随后的字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符。如：“X3500”是一个字，X为地址符，数字“3500”为地址中的内容。程序段是由尺寸字、非尺寸字和程序段结束指令构成。 程序段格式程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。

9、 固定顺序程序段格式固定顺序程序段格式 程序段格式既无地址也无分隔符，字的顺序即为地址的顺序 每个程序段的长度一样：程序段中字的数量，各字的顺序及位数是固定的, 重复的字不能省略 这种程序不直观，目前很少用 JB383285标准 字的功能（1）顺序号字N顺序号又称程序段号或程序段序号,位于程序段之首,由地址符N和后续数字组成。（2）准备功能字G 准备功能字的地址符是G，又称为G代码或G指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。 附： 准备G功能字含义表，见书P142表7-2字的功能（3）坐标字 坐标字也称尺寸字，用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。其中，第一组 X，Y，Z，U，V，W

10、，P，Q，R 用于确定终点的直线坐标尺寸；第二组 A，B，C，D，E 用于确定终点的角度坐标尺寸；第三组 I，J，K 用于确定圆弧轮廓的圆心坐标尺寸。（4）进给功能字F进给功能字F，用于指定切削的进给速度。对于车床，F可分为每分钟进给和主轴每转进给两种，对于其它数控机床，一般只用每分钟进给。F指令在螺纹切削程序段中常用来指令螺纹的导程。字的功能进给功能字F组成：编码法：F带两位数字，如F05，F36。后面所带的数字只是一个代码，它与某个（系统规定的）速度值相对应，这种指令所指定的进给速度是有级的，速度值序既可能等差数列，也可能是等比数列 直接法：F后带若干位数字，如F150，F3500。后面所

11、带的数字表示实际的速度值，上述指令分别表示F=150mm/min；F=3500mm/min字的功能（5）主轴转速功能字主轴转速功能字S主轴转速功能字S，又称为S指令，用于指定主轴转速。单位为r/min。组成：同F ，如S05，S36（6）刀具功能字刀具功能字T（7）辅助功能字辅助功能字M 辅助功能字M，后续数字一般为13位正整数，又称为M代码或M指令，用于指定数控机床辅助装置的开关动作。附： 辅助M功能字含义表，见书P143表7-3续效字 现在一般使用字地址可变程序段格式，每个字长不固定，各个程序段中的长度和功能字的个数都是可变的。地址可变程序段格式中，在上一程序段中写明的、本程序段里又不变化

12、的那些字仍然有效，可以不再重写。这种功能字称之为续效字续效字。 程序段格式举例： （本程序段省略了续效字“G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08”，但它们的功能仍然有效）如我国线切割数控系统广泛采用如我国线切割数控系统广泛采用“3B”3B”（或（或4B4B）指令，一般表）指令，一般表示为：示为：BXBY-BJGZBXBY-BJGZ 其中其中B B为分隔符，每个字代表的功能固定：为分隔符，每个字代表的功能固定：BXBYBJGZ分隔符号X 坐标值分隔符号 Y 坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令有分隔符程序段格式为数控装置电路的设计、创造带来方便。它不需地址判别电路，数控装置比

13、较简单，价格较为便宜。有分隔符程序段格式的程序一般用于线切割机等功能不多且较固有分隔符程序段格式的程序一般用于线切割机等功能不多且较固定的数控机床定的数控机床用分隔符将字分开，每个字的顺序及其代表的功能固定不变用分隔符将字分开，每个字的顺序及其代表的功能固定不变数控机床的坐标系与数控编程的方法数控机床的坐标系与数控编程的方法 数控编程使用的输入代码、坐标位数控编程使用的输入代码、坐标位移指令、坐标系统命名、加工指令、移指令、坐标系统命名、加工指令、辅助指令、主运动和进给速度指令、辅助指令、主运动和进给速度指令、刀具指令及程序格式等都已制定了一刀具指令及程序格式等都已制定了一系列的标准系列的标准

14、 一一. .坐标系坐标系二二. .数控编程的方法数控编程的方法三三. .数控程序的检验与仿真数控程序的检验与仿真坐标系坐标系 数控机床坐标系 JB3051-82数字控制机床坐标和运动方向的命名对数控机床的坐标、运动方向明确规定: 机床的直线运动采用为机床的直线运动采用为笛卡尔直角坐标系，其坐笛卡尔直角坐标系，其坐标命名为标命名为X X、Y Y、Z Z，使用，使用右手定律右手定律判定方向判定方向 以以X X、Y Y、Z Z坐标轴线为坐标轴线为中心的旋转运动，分别称中心的旋转运动，分别称为为A A、B B、C C，正方向按，正方向按右右手螺旋定律手螺旋定律确定确定 为了保证数控机床的正确运动，避免

15、工作不一致性，简化编程为了保证数控机床的正确运动，避免工作不一致性，简化编程和便于培训编程人员，统一规定了数控机床坐标轴的代码及其运和便于培训编程人员，统一规定了数控机床坐标轴的代码及其运动的正、负方向动的正、负方向方向的定义方向的定义Z Z坐标轴坐标轴：传递切削力的主：传递切削力的主轴规定为轴规定为Z Z坐标轴坐标轴 正方向规定：刀具远离工件的方向X X坐标轴坐标轴：X X坐标是水平的，坐标是水平的，平行于工件的装夹面平行于工件的装夹面 Y Y坐标轴坐标轴：Y Y坐标轴垂直于坐标轴垂直于X X及及Z Z坐标坐标 其它平行的直线运动，其它平行的直线运动，分别命名为分别命名为U U、V V、WW

16、坐坐标轴，称第二坐标系标轴，称第二坐标系 方向的定义方向的定义Z Z坐标轴坐标轴：传递切削力的主：传递切削力的主轴规定为轴规定为Z Z坐标轴坐标轴 正方向规定：刀具远离工件的方向X X坐标轴坐标轴：X X坐标是水平的，坐标是水平的，平行于工件的装夹面平行于工件的装夹面 Y Y坐标轴坐标轴：Y Y坐标轴垂直于坐标轴垂直于X X及及Z Z坐标坐标 其它平行的直线运动，其它平行的直线运动，分别命名为分别命名为U U、V V、WW坐坐标轴，称第二坐标系标轴，称第二坐标系 如果机床上有几个主轴，则选一个垂直于工件装夹平面的主轴方向为Z坐标方向；如果主轴能够摆动，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向；

17、如果机床无主轴，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向方向的定义方向的定义Z Z坐标轴坐标轴：传递切削力的主：传递切削力的主轴规定为轴规定为Z Z坐标轴坐标轴 正方向规定：刀具远离工件的方向X X坐标轴坐标轴：X X坐标是水平的，坐标是水平的，平行于工件的装夹面平行于工件的装夹面 Y Y坐标轴坐标轴：Y Y坐标轴垂直于坐标轴垂直于X X及及Z Z坐标坐标 其它平行的直线运动，其它平行的直线运动，分别命名为分别命名为U U、V V、WW坐坐标轴，称第二坐标系标轴，称第二坐标系 1）如果工件做旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。 2）如果刀具做旋转运动，则分为两种情况：Z坐标水平时，

18、观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。 方向的定义方向的定义Z Z坐标轴坐标轴：传递切削力的主：传递切削力的主轴规定为轴规定为Z Z坐标轴坐标轴 正方向规定：刀具远离工件的方向X X坐标轴坐标轴：X X坐标是水平的，坐标是水平的，平行于工件的装夹面平行于工件的装夹面 Y Y坐标轴坐标轴：Y Y坐标轴垂直于坐标轴垂直于X X及及Z Z坐标坐标 其它平行的直线运动，其它平行的直线运动，分别命名为分别命名为U U、V V、WW坐坐标轴，称第二坐标系标轴，称第二坐标系 数控机床的原点 机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即

19、机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。机床参考点用于对数控机床运动进行检测和控制的固定位置点。 机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。 通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。右图所示为数控车床的参考点与机床原点。 数控机床开机时，必须先确定机床原点，而确定机床原点的运动就是刀架返回参考点的操作，这样通过确认参考点，就确定了机床原点。只有机床参考点被确认后，刀具（或工作台）移动才有基准。 2)

20、2)编程编程坐标系坐标系 2) 2)编程坐标系编程坐标系 编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致 。3) 3)加工坐标系加工坐标系3)3)加工坐标系加工坐标系。二二. .数控程序编制的方法数控程序编制的方法手工编程 手工编程指编制零件数控加工程序的各个步骤，手工编程指编制零件数控加工程序的各个步骤，即从分析零件图纸、制订工艺规程、计算刀具运动轨迹、编写零件加工程序单、制备控制介质直到程序校核，整个过程都由人工完成整个过程都由人工完成 对点位加工或几何形状不复

21、杂的轮廓加工，几何计算简单、程序段不多，容易实现手工编程。如简单阶梯轴的车削加工，一般不需要复杂的坐标计算，往往可以由技术人员根据工序图纸数据，直接编写数控加工程序。 对轮廓形状不是由简单的直线、圆弧组成的复杂零件，特别是空间复杂曲面零件，数值计算相当繁琐，工作量大，容易出错，且很难校对，手工编程将难以胜任，甚至无法实现 数控机床往往由于零件加工程序编不出来而没有发挥其功能 据统计用手工编程时，一个零件的编程时间与机床加工时间之比平均约为30：1二、数控程序编制的方法二、数控程序编制的方法数控自动编程数控自动编程 APTAPT语言自动编程语言自动编程 CAD/CAMCAD/CAM集成系统数控编

22、程集成系统数控编程 数控自动编程是利用计算机编制数控加工程序，又称为数控自动编程是利用计算机编制数控加工程序，又称为计算机辅助编程计算机辅助编程编程人员将零件的形状、几何尺寸、刀具路线、工艺参数、机床特征等，按一定的格式和方法输入到计算机内，自动编程软件对这些输入信息进行编译、计算、处理后，自动生成刀具路径文件和机床的数控加工程序，通过通信接口将加工程序送入机床数控系统，以备加工 APTAPT语言自动编程语言自动编程APT，最早的实用版本，适用于平面曲线的自动编程APT 可以用于35坐标的立体曲面的自动编程，使数控编程从面向机床指令的编程上升到面向几何元素的高级编程APT可处理自由曲面自动编程

23、，使机械加工中遇到的各种几何图形，几乎都可以由数控编程系统给出刀具运动轨迹APT-AC （Advanced Contouring）具有切削数据库管理的能力APT/SS （Sculptured Surface）可处理复杂雕塑曲面自动编程APT语言APT语言自动编程原理与过程 商用的数控语言系统有很多种，其中美国商用的数控语言系统有很多种，其中美国APTAPT（Automatically Automatically Programmed ToolsProgrammed Tools）系统影响最大）系统影响最大美国MIT自第一台数控机床问世即开始语言自动编程系统的研究APTAPT语言语言APTAPT语

24、言通常由语言通常由几何定义语句几何定义语句、刀具运动语句刀具运动语句和和辅助语句辅助语句组成组成 我国我国19821982年发布的数控机床自动编程语言标准（年发布的数控机床自动编程语言标准（JB3112-82JB3112-82）采）采用了用了APTAPT的词汇语法，的词汇语法，19851985年国际标准化组织年国际标准化组织ISOISO公布的数控机床公布的数控机床自动编程语言（自动编程语言（ISO4342-1985ISO4342-1985）也是以）也是以APTAPT语言为基础语言为基础 几何定义语句：描述零件的几何图形，一般的表达式为： 标识符=几何类型/定义刀具运动语句：描述刀具运动状态 在

25、APT语言中通过定义三个控制面控制刀具相对于加工零件的运动。 零件面PS（ Part Surface）控制刀具工作高度， 导动面DS（Drive Surface）控制引导刀具运动， 检查面CS（Check Surface）控制刀具运动停止 辅助语句：包括工艺参数语句和数据输入语句等 如零件名称及程序编号语句、机床后置处理语句、刀具直径指定语句、进给速度语句、冷却液开关语句、暂停语句和程序结束语句 APTAPT语言自动编程原理与过程语言自动编程原理与过程利用专用的语言和符号描述零件图纸上的几何形状及刀具相对零件运动的轨迹、顺序和其它工艺参数为了使计算机能够识别和处理零件源程序，事先必须将编好的编

26、译程序存放在计算机内，这个程序通常称为“数控程序系统”或“数控软件”。通过数控软件处理后产生刀位文件利用后置处理模块，针对具体NC机床产生相应的零件NC加工程序（即G代码） CAD/CAMCAD/CAM集成系统数控编程集成系统数控编程CAD/CAMCAD/CAM集成系统数控编程集成系统数控编程是以待加工零件是以待加工零件CADCAD模型为基础的模型为基础的一种集加工工艺规划及数控编程为一体的自动编程方法一种集加工工艺规划及数控编程为一体的自动编程方法 零件的几何形状可在零件设计阶段采用零件的几何形状可在零件设计阶段采用 CAD/CAM CAD/CAM 集成系集成系统的几何设计模块在交互方式下进

27、行定义、显示和修改，最统的几何设计模块在交互方式下进行定义、显示和修改，最终得到零件的几何模型。终得到零件的几何模型。 数控编程的一般过程（包括刀具的定义或选择、刀具运动数控编程的一般过程（包括刀具的定义或选择、刀具运动方式的定义、切削加工参数的确定、走刀轨迹的生成、加工方式的定义、切削加工参数的确定、走刀轨迹的生成、加工过程的动态仿真显示、程序验证直到后置处理等），都是在过程的动态仿真显示、程序验证直到后置处理等），都是在图形交互方式下完成，具有形象、直观和高效等优点图形交互方式下完成，具有形象、直观和高效等优点 零件零件CADCAD模型的描述方法多种多样，适于数控编程的主要有：模型的描述方

28、法多种多样，适于数控编程的主要有：表面模型表面模型(surface model)(surface model)和和实体模型实体模型(solid model)(solid model)，其中以表面模，其中以表面模型在数控编程中应用较为广泛型在数控编程中应用较为广泛 其主要特点（1）零件的几何形状可在零件设计阶段采用CAD/CAM集成系统的几何造型模块在图形，最终得到零件的几何模型。（2）在编程过程中，编程人员在计算机上直接面向零件的几何图形交互进行，用户界面友好、使用简便、直观、准确、便于检查，便于普及推广。编程操作都是在屏幕菜单及命令驱动等交互方式下完成的，具有等特点。（3）能够实现产品设计（

29、CAD）、数控加工编程（NCP）、工艺过程设计（CAPP）、刀夹量具设计等其它生产过程的集成 三三. .数控数控程序的检验与仿真程序的检验与仿真1 1数控程序检验与仿真概述数控程序检验与仿真概述2 2刀位轨迹仿真法刀位轨迹仿真法刀具轨迹显示验证刀具轨迹显示验证刀具轨迹截面法验证刀具轨迹截面法验证刀具轨迹数值验证刀具轨迹数值验证3. 3.三维动态切削仿真法三维动态切削仿真法4. 4.虚拟加工仿真法虚拟加工仿真法刀具轨迹显示验证截面法验证加工轮廓的横截面验证图 加工型腔的横截面验证图刀具的过切干涉数值验证 球形刀加工的数值验证三维动态切削仿真加工过程动态仿真 虚拟加工仿真虚拟加工仿真法法虚拟加工仿

30、真方法是应用虚拟现实技术实现加工过程的仿真技术 典型辅助数控编程软件介绍1. 1. Mastercam Mastercam 软件加工模块功能简介软件加工模块功能简介 Mastercam Mastercam 软件加工软件加工 例一例一( (选讲选讲) ) Mastercam Mastercam 软件加工软件加工 例二例二( (选讲选讲) )2. 2. Cimatron ECimatron E软件加工模块功能简介软件加工模块功能简介 3. 3. PowerMILLPowerMILL功能的介绍功能的介绍 4. 4. Pro/EngineerPro/Engineer软件加工模块功能简介软件加工模块功能

31、简介MasterCAMMasterCAM MasterCAM是一种应用广泛的中低档CAD/CAM软件，由美国CNC Software公司开发，基于PC平台的CAD/CAM软件。Mastercam9.0SP1是目前最新版本，共包括四个模块：Design（造型）、Mill（铣削加工）、Lathe（车削加工）、Wire（线切割加工）。与其它软件相比有以下特点：提供可靠与精确的刀具路径；可以直接在曲面及实体上加工；提供多样加工方式；提供完整的刀具库及加工参数数据库；拥有多种后处理功能，适合用来生成适用的NC程序。要产生好的NC程序，必须具备下列基础（1）CAD系统以产生工件的几何图形（2）熟悉CNC程

32、序的指令和数控机床性能参数（3）熟悉切削加工工艺，正确选择刀具和加工参数（4）运用CAM系统的切削路径产生模块。 同时，还必须按照一定的程序产生NC程序。MasterCAMMasterCAM）加工过程的顺序）加工过程的选择零件特征的识别加工过程规划：32) 1几何图形产生零件的CAD零件图零件毛坯图）刀具路径的确认）刀具路径的编辑）刀具路径的产生选择刀具路径模块的432) 1CAM有关信息刀具选择刀具)2)1切削深度进给速度切削速度切削参数)3)2) 1执行后置处理器选择后置处理器后置处理)2) 1制器的选择机床和控程序NC机床NC原材料刀具和工装夹具零件已加工MasterCam一般加工流程归

33、纳如下：工件设置，包括工件大小、原点、材料；刀具设置，包括刀具类型、直径、切削参数等；选择相应的加工方式；选择加工内容（点、线、面）；设置加工方式参数；刀具路径和加工模拟；举例举例步骤一 设计图示零件 步骤二 选择Toolpaths-Contour（轮廓加工） -Chain，用鼠标拾取被加工的轮廓， 整个轮廓被串接，图中箭头方向为刀具移动方向。 用鼠标单击菜单区中的“Done”，出现“刀具参数选择（Tool Parameters）对话框，如图：步骤三 选择刀具 （1）将鼠标移至图中空白部分，单击右键，出现下图弹出式菜单；（2）选择“从刀库选择刀具（Get tool from library）“

34、，则得下图”“刀具管理对话框（tool Manager）”对话框，选择直径10mm的端铣刀（Endmill Flat）；（3）用鼠标单击OK按钮，则在图中出现铣刀的图标，设置图中切削速度、进给量等加工参数； 步骤四 轮廓加工参数设置 单击“轮廓参数（Contour parameter）”选项卡，则出现“定义轮廓加工参数”对话框，设置完如下图： 在“Multi passes”前打勾设置轮廓方向的粗、精加工次数如下图： “Depth cuts”前打勾在深度方向增加分层切削次数如下图： “Lead in/out”增加切入、切出刀具路径如下图：步骤五 轮廓加工刀具路径生成用鼠标单击确定按钮，就可生成加

35、工刀具路径；步骤六 加工模拟 单击”Backplot”可路径模拟；“Verify”实体模拟加工： 举例举例步骤一 设计图示零件步骤二 平行粗加工刀具路径的生成 （1）选择主菜单（Main Menu）-刀具路径（Toolpaths）-曲面（Surface）-粗加工（Rough）-平行加工（Parallel）-凸出型（Boss）-所有（All）-曲面（Surface）-完成（Done）； （2）进入“平行粗加工刀具参数设置”对话框，选择直径为20mm的端铣刀； （3）单击“曲面参数（Surface Parameters）”设置参数： 单击“方向（Direction）按钮，设置”进刀/提刀方向（Pl

36、unge/Retract）对话框 （5）单击“平行粗加工参数（Rough parallel parameters）”设置参数：（6）单击“确定”即可生成刀具路径。步骤三 模拟加工Cimatron ECimatron E软件加工模块功能简介软件加工模块功能简介 Cimatron实现了用于高速铣的2.5轴至5轴刀路、基于毛坯残留知识能够显著减少编程与加工时间的模板，具有完全智能、基于特征的NC处理等功能，为高级用户提供足够灵活的控制权。 Cimatron E让用户工作在一个集成的环境中，NC文档包含完整的CAD功能，一个交互式的NC向导条引导用户完成整个NC过程，加上程序管理器和界面友好的NC助理

37、，Cimatron E不必重新选取几何体就能完全调整程序。 微铣削 粗加工（3轴） 精铣（3轴） 铣削（5轴）加工（2.5轴） 加工（2.5轴）铣加工：2.5轴加工中提供自动、高效的加工策略，包括预定义工艺模板功能。2.5轴加工可以应用于3D曲面和实体模型或2D曲线加工，以提高加工效率和编程的灵活性。快速钻孔：快速钻孔是高度自动化的应用程序，能够自动识别任何类型的孔，并对预定义的钻孔加工工艺进行优化。自动选择刀具和对工艺的优化使换刀次数尽量减少，使空行程最小化从而优化刀具轨迹路径。 2.5轴加工 粗加工（3轴）Cimatron E的3-轴粗加工功能可以大大提高用户的生产率，生成非常高效的加工工

38、艺过程。粗加工过程提供了多种运动策略，可以通过边界或检查面来控制被加工区域，同时支持高速加工。 自动化操作：基于毛坯残留知识和被选择的刀具参数，粗加工实现最大化地去除残留量。优化功能：基于毛坯残留知识和刀具属性设置优化的加工策略以及对窄道连接方式，不同情况下切入工件的方式进行优化设置（包括从原始毛坯开始和已经加工过的区域）。二次开粗：二次开粗减小了粗加工时产生的间距残留量，保证了半精加工和精加工过程余量的均匀。二次开粗自动删除前一把刀加工后的残留量。 高速加工：高速加工支持所有的精加工和快速开粗加工过程。如果使用了高速加工策略，无论在切削材料还是快速移刀都可以生成平滑的刀具路径，保证切削载荷的

39、恒定（或较小），同时对于窄道区域进行摆线运动或多层切削。 3轴粗加工3精铣（3轴）3轴精铣提供了根据零件的形状来自动优化的加工策略，通过几何形状的分析，对水平区域和垂直区域采用不同走刀路径，从而大大提高加工效率和零件的表面质量。（1）加工策略 最终的曲面质量是通过与零件形状相匹配的加工策略来保证的。加工策略包括：平行切削、放射状切削、环形切削、恒定的残留高度（3D等步距）切削、Z向等高切削以及沿着曲面的流线切削等。（2）斜率分析（控制） 斜率分析功能根据指定的角度将零件分为水平区域和垂直区域，在分别按照区域特点使用合适的加工策略，保证工件表面的高质量。（3）笔试切削 笔试切削是一种特殊精加工功

40、能，用于光顺曲面相交部分的凹陷区域，笔试切削是根据零件的结构特点自动计算加工区域的。 3轴精加工 铣削（5轴） 针对产品加工的高级5轴铣削功能，丰富的5轴粗加工、精加工策略、避免刀具、刀柄和零件、毛坯、机床之间发生干涉及碰撞、高级的材料去除和机床仿真功能等。5轴加工五轴航空铣零件加工5微铣削 作为面向工模具行业，提供从产品报价到交付的CAD/CAM集成解决方案的开发者，宣告对微型组件以及其模具进行高精密加工的第一款商业NC软件正式发布。这个解决方案将在Cimatron E 7.0及以后的版本中得到应用。 微型系统技术已经成为全球增长最快的工业之一，然而制造商不得不面对以下巨大的挑战：零件变形、

41、复杂程度增加、必须以极高的精度加工微小特征、以及使用微米级的特殊刀具（如直径为 0.1mm以获得要求的高精度曲面）等。Cimatron E的解决方案满足并超越了微型刀具加工的要求：Cimatron E提供了独特的算法以及特殊的加工策略，这些都是传统的 NC软件所不能实现的。该解决方案典型的特征包括：高精度、小公差加工、高效处理导入的低质量曲面模型、直接曲面加工以及3轴、5轴刀具路径等。微铣PowerMILLPowerMILL功能的介绍功能的介绍 加工实例加工实例 PowerMILL PowerMILL是世界上著名的功能最强大，加工策略最丰富的数控加工编程软件系统之一，它能帮助用户产生最佳的加工

42、方案，从而提高加工效率，减少手工修整，快速产生粗、精加工路径，并且任何方案的修改和重新计算几乎在瞬间完成，缩短85%的刀具路径计算时间，对2-5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的干涉检查与排除。具有集成的加工实体仿真，方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果，节省加工时间。PowerMILL具备完整的加工方案，对预备加工模型不需人为干预，对操作者无经验要求，编程人员能轻松完成工作，更专注其他重要事情。PowerMILL可以接受不同软件系统所产生的三维CAD模型，PowerMILL是独立运行的、智能化程度最高的三维复杂形体加工CAM系统。CAM系统与CAD分离，在网络下实现一体化集成，更能适

43、应工程化的要求，代表着CAM技术最新的发展方向，与当今大多数的曲面CAM系统相比有无可比拟的优越性。 实际生产过程中设计与制造地点不同，侧重点亦不相同。当今大多数曲面CAM系统在功能上及结构上属于混合型CAD/CAM系统，无法满足设计与制造相分离的结构要求。PowerMILL实现了CAD系统分离，并在网络下实现系统集成，更符合生产过程的自然要求。 PowerMILL系统操作过程完全符合数控加工的工程概念。实体模型全自动处理，实现了粗、精、清根加工编程的自动化，编程操作的难易程度与零件的复杂程度无关。CAM操作人员只要具备加工工艺知识，只需23天的专业技术培训，可对非常复杂的模具进行数控编程。

44、PowerMILL的Batchmill功能，实现了根据工艺文件全自动编程，为今后CAD/CAPP/CAM一体化集成打下了基础。PowerMILL残留粗加工PowerMILL马蹄形连接区域清除PowerMILL轴钻孔加工Pro/EngineerPro/Engineer软件加工模块功能简介软件加工模块功能简介 Pro/NCPro/NC功能模块功能模块 Pro/NCPro/NC编程实例编程实例 Pro/Engineer加工提供了为CNC机床创建所有类型的程序（从简单到非常复杂）的完整解决方案，它包含 Pro/Engineer生产加工的功能（扩展到多轴加工），同时包含完整的NC编程功能和刀具库。 计算

45、机辅助效验 钣金加工 Pro/NCPro/NC功能模块功能模块模块应用范围Pro/NC-MILL两轴半铣削加工三轴铣床及钻孔加工Pro/NC-TURN两轴车床及钻孔加工四轴车床及钻孔加工Pro/NC-WEDM两轴及四轴电火花加工Pro/NC-ADVANCED两轴半至五轴铣床及钻孔加工两轴半及四轴车床及钻孔加工铣床车床综合加工两轴及四轴电火花加工 Pro/NC包含各种类型的加工模块，帮助用户在各种加工制造程序的设计中能更得心应手。配合各式后处理程序模块，用户能根据加工所使用的机床类型，将刀位文件转换成NC程序，进行加工制造 模块应用范围Pro/NCPOST-MILL三轴铣床后处理程序Pro/NC

46、POST-TURN两轴及四轴车床后处理程序Pro/NCPOST-WEDM两轴及四轴电火花加工后处理程序Pro/NCPOST-ADVANCED三轴铣床后处理程序两轴及四轴车床后处理程序四轴及五轴铣床车床综合加工后处理程序两轴及四轴电火花加工后处理程序Pro/NCPro/NC模块及其应用范围模块及其应用范围 Pro/NCPOSTPro/NCPOST模块及其功能模块及其功能 Pro/EPro/E数控加工实例与后置处理数控加工实例与后置处理 Pro/NCPro/NC的工艺过程的工艺过程 吹塑模具形腔设计与自动编程实例吹塑模具形腔设计与自动编程实例 后置处理技术与后置处理技术与Pro/NCPro/NC选

47、配文件的制作选配文件的制作（选讲）（选讲） 竞争激烈的加工市场要求企业进一步提高加工技术水平，应用大型CAD/CAM软件系统，实现加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品开发周期 Pro/E的CAD/CAM系统模块，不仅提供了用于建立计算机几何模型的辅助工具，还提供了产品制造辅助工具（Pro/NC），使用户在产品设计上更得心应手，加工制造更快捷，生产更具效率，质量更加可靠，在市场上更具竞争力 Pro/NCPro/NC的工艺过程的工艺过程 一般加工模型由设计模型和工件组合而成 描述产品的设计模型是所有加工操作的基础，零件、组合件和钣金件都可以用作设计模型 工件代表从未经加工的毛坯到最后的零件

48、成品的中间状态 主要包括机床、夹具设置、工艺参数及刀具表 这个过程可以在需要时再进行具体设置 Pro/NCPro/NC的工艺过程的工艺过程 实际上就是定义NC工序： 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）关于操作的备注； 5）设置操作的基本参数； 6）定义初始点及返回点实质上就是由专用词语所描述的一系列刀具运动轨迹一旦指定了NC工序的类型、切削部位和加工参数，Pro/NC将自动产生刀具运动轨迹 吹塑模具形腔设计与自动编程吹塑模具形腔设计与自动编程生成吹塑模设计模型生成吹塑模设计模型 设计加工模型设计加工模型 选择加工机床选择加工机床 指定加工参数指定加工

49、参数 选择加工特征选择加工特征 演示刀具路径演示刀具路径 大圆弧和小圆弧部分的大圆弧和小圆弧部分的曲面加工特征曲面加工特征 生成刀位数据文件与生成刀位数据文件与N NC C程序程序 选择加工机床 指定加工参数 参数设置： CUT_FEED 300 STEP_DEPTH 4 STEP_OVER 2 PROF_STOCK_ALLOW 0.5 ROUGH_SOTCK_ALLOW 0 CUT_ANGLE 0 SCAN_TYPE CONSTANT_LOAD ROUGH_OPTION ROUGH_ONLY SPINDLE_SPEED 1000 COOLANT_OPTION FLOOD CLEAR_DIST 2后置处理技术与后置处理技术与Pro/NCPro/NC选配文件的制作选配文件的制作后处理器是用来处理刀位数据文件的应用程序后处理器是用来处理刀位数据文件的应用程序计