Cimatron数控加工讲义

Cimatron数控加工CimatronE7界面和简洁的操作方式使用户能够快速轻松地完成整个学习过程要点要点 NC操作界面数控加工菜单 程序管理器刀具的创建和加载 刀具库的使用刀路轨迹 零件的创建毛坯的创建 程序的创建和删除程序的执行 导航器的使用数控加工仿真 后置处理NC报告的生成和编辑案例案例 导件数控加工 旋钮腔槽数控加工NC基本知识本节主要介绍数控加工模块的界面、菜单、工具按钮及其他基本知识。NC操作界面打开CimatronE7软件，选择编程模块，进入NC操作界面，如图1-1所示。NC操作界面可以分为8个部分，如图1-2所示。【加工向导】工具图1-1 选择编程模块 图1-2 CimatronE7的NC操作界面各部分功能介绍如下。菜单栏：可在此选择命令和执行各项菜单功能。具栏。列顺序代表了数控编程的前后顺序。NC用户可以随时选择其中的程序进行编辑。加工参数：显示加工程序的各项参数，在其中可以对参数进行编辑。域和NC加工区域。输出信息：显示警告和错误信息。在操作过程中，应留意窗口左下部分的提示信息，它提示用户下一步要进行的操作，对初学者非常有用。在操作过程中，应留意窗口左下部分的提示信息，它提示用户下一步要进行的操作，对初学者非常有用。NC1-31-4高级界面的区别在于：在高级界面中，加工参数和加工程序选项板一直处于显示状态。 图1-3 向导界面 图1-4 高级界面数控加工菜单数控加工的相关菜单如图1-5所示。图1-5 数控加工菜单“NC-程序”菜单中各命令的含义如表1-1所示。命令含义调入模型NC设置刀具命令含义调入模型NC设置刀具刀路轨迹零件毛坯加载参照模型以用于数控根据现有的UCS坐标系定义MACSYS坐标系为数控加工定义刀具，也可以通过该命令对刀具参数进行修改2.5轴、3轴、4轴等精确度为数控加工定义毛坯工件，主要用于数控加工的模拟和加工操作的验证续表命 令 含 义加工程序

式并创建出刀具路径3个子命令，分别介绍如下。孔组管理器：可以使用户选择孔，自动将孔添加到孔组中或将孔从孔自动钻孔组中分离出来；可以选择点（孔的中心点，手动将点添加到孔组中自动识别孔序列：自动识别一个孔序列并将其添加到孔组中定义/修改孔序列：选择一个孔组，为这些孔组定义相应的钻孔序列或对现有的钻孔序列进行修改4个子命令，分别介绍如下。程序操作保存并关闭保存并计算保存原始：保存并关闭加工程序设置：保存并计算加工程序：保存当前加工程序取消：取消当前加工程序的任何修改执行执行当前加工程序，计算刀具运动6个子命令，分别介绍如下。仿真剩余毛坯：观察加工仿真过程中剩余的毛坯材料校验：设置毛坯工件的材料机床仿真高级仿真导航器：在整个机床环境下对加工进行模拟：验证加工刀具路径及加工程序的正确性：用来控制刀具路径的显示方式并对其进行分析后置处理 根据刀具路径/加工程序计算出G代码NC报告 生成数控加工报告，报告信息包括刀具路径、加工程序、参数、项目等详细记图形报告 为NC报告捕捉相应的图形照片数控加工工具栏数控加工工具栏如图1-6所示。图1-6 数控加工工具栏可以再按如图1-7所示的步骤调出相关数控加工工具栏。图1-7 工具栏调出步骤【加工模式】和【加工工具】工具栏中各按钮的含义如表1-2所示。表1-2 【加工模式】和【加工工具】工具栏中各按钮的含义按 钮切换至CAM模式切换至CAD模式更新标准切换至向导模式切换至高级模式NCProcess（程序管理器编程助手信息栏隐藏/显示刀具集合多视窗展开全部

含 义CAMCADCAM模式CAMCAD更新加工所在的修改在绘图区域内选择或创建一个UCS坐标系单击该按钮可切换至向导加工模式单击该按钮可切换至高级模式。和普通模式相比，高级模式包含铣削加工选项板和加工参数选项NCProcess程序管理器对话框的显示和隐藏之间的切换这些图片可以帮助用户了解当前参数的含义1-8所示显示信息栏在绘图区域内显示或隐藏刀具显示数控加工环境中的集合，集合中包含曲线、曲面、基准、毛坯等特征，可以将这些特征显示或隐藏在数控加工环境中显示自定义视图集合NCProcessManager（程序管理器有的信息NCProcessManager（程序管理器有的信息数控加工向导

图1-8 显示参数图片1-9所示。【加工向导】工具栏若不小心关闭了【加工向导】工具栏，可以通过如图1-10所示的步骤将其调出。【加工向导】工具栏图1-9 【加工向导】工具栏 图1-10 【加工向导】工具栏的调出可以对【加工向导】工具栏进行自定义，工具栏中的大部分工具命令都可以通过右键快捷菜单实现。可以对【加工向导】工具栏进行自定义，工具栏中的大部分工具命令都可以通过右键快捷菜单实现。程序管理器程序管理器和零件设计的特征树原理相同1-11所示。图1-11 程序管理器程序管理器中各符号的含义如表1-3所示。表1-3 程序管理器中各符号的含义符符号含义加工程序处于未执行状态。当程序处于编辑状态或相关几何对象被删除时，显示该符号，可以选择执行命令执行运算加工程序已经定义并完成计算（深绿色背景）加工程序已经定义并完成计算，但推荐用户复查程序并再次计算。这种情况通常发生在新复制产生的加工程序上加工程序处于隐藏状态时显示这些符号（浅绿色背景）当加工程序是零件或毛坯时显示该符号加工程序进行了优化操作，但尚未进行计算。执行计算操作时，仅计算被优化的程序部分，不重新计算原有程序部分和符号相比，增加了优化条件，其他功能相同和符号相比，增加了优化条件，其他功能相同加入了优化条件的程序成功运行该程序和其他程序发生了干涉当通过标准（Criteria）工具选择加工对象时，显示该符号当加工对象做了修改时，显示该符号当加工程序有相关联的几何对象（例如加载的参照模型被编辑）时，显示该符号当通过刀轨编辑（MotionsEditor）编辑刀具路径后，显示该符号当前程序运行失败或不能运行当5轴斜加工程序成功运行时，显示该符号当5轴斜加工程序成功运行但尚未投入使用时，显示该符号用户可以根据需要定义程序管理器中要显示的参数选项，操作步骤如图1-12所示。图1-12 程序管理器显示控制程序管理器非常重要，包含了用户定义的所有加工程序，可以在其中对各加工程序进行编辑。程序管理器非常重要，包含了用户定义的所有加工程序，可以在其中对各加工程序进行编辑。调入模型1-13所示。对于其他格式的模型（例如IGES格式CimatronE文档格式，再导入NC加工环境中。图1-13 调入模型多个模型可以依次加载到绘图区域中，当一个装配体加载到绘图区域中时，显示的不是装配体的颜色，而是各零件的原始颜色。多个模型可以依次加载到绘图区域中，当一个装配体加载到绘图区域中时，显示的不是装配体的颜色，而是各零件的原始颜色。刀 具CimatronE7为用户提供了刀具库，包括球刀、牛鼻刀、钻孔刀和平刀4种刀具，用户可以在其中选择合适的刀具，同时也可以1-14所示。加载刀具

图1-14 【刀具和卡头】对话框可以按如图1-15所示步骤加载刀具库中的刀具。1-16

图1-15 刀具的加载图1-16 加载的刀具新建刀具如果刀具库中没有用户需要的刀具时，可按照如图1-17所示的步骤自定义刀具。1-18

图1-17 自定义刀具图1-18 自定义的刀具定义刀具时，应注意切削的宽度（例如切削沟槽时）不应大于刀定义刀具时，应注意切削的宽度（例如切削沟槽时）不应大于刀具的直径。导入和导出刀具1-19所示的步骤导出刀具。1-20所示的步骤导入刀具。图1-19 导出刀具 图1-20 选择刀具库文件导入的刀具如图1-21系统将自动命名这些刀具，用户也可以自行命名。图1-21 导入的刀具刀具库可以从事先保存的刀具库可以从事先保存的CimatronE文件中导入，当导入老版本的CimatronIT刀具库文件中时，必须事先转换。刀具库刀具库中包含了CimatronE系统中存在的刀具，如图1-22所示。当刀具库中没有用户需要的刀具时，可以自定义刀具。图1-22 刀具库刀路轨迹1-23图1-23 刀路轨迹微铣削是加工微型零件和高精密零件的一种技术，使用非常小的刀具能够获得非常小的曲面公差和高质量的曲面精度。微铣削是加工微型零件和高精密零件的一种技术，使用非常小的刀具能够获得非常小的曲面公差和高质量的曲面精度。创建零件零件是指加工成最终状态的参照模型，用于对比和验证实际的加工效果，如图1-24设置零件的类型。当选择【曲面】设置零件的类型。当选择【曲面】图1-24 零件参数毛坯文件以“毛坯文件以“*.stk”格式存在。只有在建立零件之后才可以进行加工结果的验证和分析切削预留量。创建毛坯工件建方法基本相似，可以通过曲面、轮廓、轮廓偏移、矩形、限制盒、从文件和多轴毛坯7种方法创建毛坯。曲面对选取的曲面偏移一定的数值形成毛坯。曲面毛坯主要参数如图1-25所示。曲面毛坯的创建步骤如图1-26所示。滑块默认默认图滑块默认默认图1-25 曲面毛坯主要参数轮廓根据选取的轮廓和指定Z值生成毛坯。轮廓毛坯主要参数如图1-271-28所示。图1-27 轮廓毛坯主要参数 图1-28 轮廓毛坯的创建步骤矩形通过矩形和Z值高度定义毛坯。矩形毛坯主要参数如图1-291-30所示。图1-29 矩形毛坯主要参数 图1-30 矩形毛坯的创建步骤限制盒根据模型的大小创建一个长方体，包容整个模型，如图1-311-32所示。 图1-31 限制盒毛坯参数 图1-32 限制盒毛坯的创建步骤从文件从硬盘中选择先前输出的毛坯文件，如图1-33所示。该方法的操作步骤和零件的创建方法相同。图1-33 从文件中加载毛坯创建程序和机床参数。加工参数设置的合理和否直接影响到加工的质量。这些参数进行编辑。参数的显示方式可以分为向导模式和高级模式两种，如图1-34所示。相对高级模式而言，向导模式的参数更多体现在多出的功能按钮上，如图1-35所示。 图1-34 向导模式和高级模式 图1-35 【向导模式】工具栏虽然向导模式和高级模式界面不同，但功能是完全一样的，即在向导模式下能够实现的功能在高级模式中也能实现。虽然向导模式和高级模式界面不同，但功能是完全一样的，即在向导模式下能够实现的功能在高级模式中也能实现。删除程序删除程序是指将选定的加工程序删除。删除程序的操作步骤如图1-36所示。图1-36 删除程序的操作步骤用户也可以在程序管理器中选择加工程序，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中将选定的程序删除。用户也可以在程序管理器中选择加工程序，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中将选定的程序删除。执行程序对已经保存但并未生成刀具路径的程序执行运算功能，重新生成刀具路径。可按如图1-37所示步骤执行操作。图1-37 程序的执行导航器导航器用于控制刀具路径的显示方式，以便于对其进行分析。可以根据毛坯、垂直/水平、轨迹、层、路径、程序、孔和刀具等工具过滤显示刀具路径，如图1-38所示。图1-38 导航器【导航器】对话框中主要参数如图1-39所示。导航树中主要参数含义如图1-40所示。移动显示 移动显示单击该按钮退出【导航器】对话框当刀具路径密集而繁杂时，可以在导航器中关闭刀具路径部分的显示或对其颜色进行编辑。图1-39 【导航器】对话框中主要参数 图1-40 导航树中主要参数当刀具路径密集而繁杂时，可以在导航器中关闭刀具路径部分的显示或对其颜色进行编辑。仿 真可以是通过仿真模拟可以验证实体切削状态下的刀具路径是否合理是否过切是否和其部件相干涉。可以通过检验、仿真和机床模拟3种方式进行仿真，如 图1-41所示。可以是仿真速度与刀具路径的疏密程度、加工程序的数量以及计算机的运行速度相关。图1-41 仿真参数仿真速度与刀具路径的疏密程度、加工程序的数量以及计算机的运行速度相关。剩余毛坯剩余毛坯是指将当前数控加工完成后剩余的毛坯作为下一次模拟加工用的毛坯余毛坯可以避免加工模拟从头开始的弊端，仅从当前选择的程序开始，从而提高效率。剩余毛坯的创建步骤如图1-42所示。图1-42 剩余毛坯的创建步骤当加工复杂形状的零件时，剩余毛坯功能显得非常实用，可以节省大量的时间。当加工复杂形状的零件时，剩余毛坯功能显得非常实用，可以节省大量的时间。刀路编辑图1-43 【刀路编辑】工具栏中各参数的含可以通过刀轨编辑命令去除不符合的刀具路径或额外增加刀具路径。【刀路编辑】命令使用户可以根据需要对现有的刀具路径进行编辑图1-43 【刀路编辑】工具栏中各参数的含可以通过刀轨编辑命令去除不符合的刀具路径或额外增加刀具路径。后置处理后置处理功能用来生成数控机床加工需要的代码程序，如图1-44所示。输出的后处理文件可以根据数控机床的实际情况而做相应的修改。图1-44 【后置处理】对话框NC报告NG报告功能用来生成加工程序的NC报告，报告中包含了刀具路径、加工程序、各项加工参数等内容，如图1-45所示。用户可以向报告中增加或消减内容。图1-45 NC报告的设置移动刀路轨迹和复制刀路轨迹移动刀路轨迹可以将选定的刀具路径从一个地方移动至另一个地方341-46所示。移动刀路轨迹和复制刀路轨迹的操作方式和几何体的复制和移动基本相同，以刀具路径的镜像阵列为例，操作方法如图1-47所示。图1-46 刀具路径的移动和复制 图1-47 刀具路径镜像复制步骤入门实例——导件数控加工通过对如图1-48所示导件的数控加工来介绍CimatronE7数控加工的整个流程。图1-48 导件本例的参照模型比较简单，可以采用多种加工方式实现，本节采用最通用的数控加工方本例首先加载模型，根据模型创建刀具、设置刀路轨迹和毛坯，然后根据模型的形状特征选择合适的加工方法并设置加工参数，最后进行模拟验证。调入模型将参照模型调入到绘图区域中，操作步骤如下表所示。建议将参照模型文件和数控加工结果文件放置到一个文件夹中，以保持两者的正确连接。建议将参照模型文件和数控加工结果文件放置到一个文件夹中，以保持两者的正确连接。11CimatronE7软件，选择编程模块。2．切换至高级模入，如右图所示。当调入参照模型由曲面组成时，在调入之前，应仔细核对模型有无破损部分，并对破损曲面进行修补。创建刀具根据参照模型的特点和数控加工的要求设置刀具，操作步骤如下表所示。大小和形状，首先对零件的各个关键部位进行测量，如右图所示。2．单击【刀具】按钮，打开刀具库，如右图所示。添加刀具。加其他刀具。55．对刀具进行编辑，如右图所示。辑其他两把刀具。用户也可以从其他的数控加工结果文件中导入刀具进行使用，或者将本文件中的刀具导出供其他文件使用。用户也可以从其他的数控加工结果文件中导入刀具进行使用，或者将本文件中的刀具导出供其他文件使用。创建刀路轨迹根据零件的特点，采用3轴加工的方式创建3轴刀路轨迹，如图1-49所示。创建毛坯

图1-49 创建刀路轨迹创建长方体毛坯，使之刚好包容整个零件。创建毛坯的操作步骤如图1-50所示。图1-50 创建毛坯的操作步骤-粗加工平行铣根据模型的形状，首先采用体积铣-粗加工平行铣的加工方式铣削大部分材料，操作步骤如下表所示。11．选择体积铣-粗加工平行铣加工方式，将参数重置为首选值（默认值，如右图所示。单击该按钮打开【刀具和卡头】对话框右图所示。图所示。设置固定垂直步进工曲面，如右图所示。55．保存并计算刀具路径，结果如右图所示。剩余毛坯用该毛坯进行模拟验证，以节省时间和提高效率。剩余毛坯的创建步骤如图1-51所示。图1-51 剩余毛坯的创建步骤粗加工平行铣仿真和后处理对加工程序进行仿真模拟，并输出数控机床能够识别的G代码程序，操作步骤如下表所示。11．单击【高级仿真】按钮，选择要模拟的加工程序。2．播放加工模拟，结果如右图所示。3．单击【后置处理】按钮，选择要处理的加工程序，设置后处44．生成G代码程序如右图所示。用户可以在其中对代码进行编辑。-二次开粗1．选择体积铣-1．选择体积铣-二次开粗加工方式，将参数重置为（默认值所示。单击该按钮打开【刀具和卡头】对话框所示。计算刀具路径，创建的刀具路径如右图所示。-根据角度精铣对其进行编辑，将加工方式修改为曲面铣-根据角度精对其进行编辑，将加工方式修改为曲面铣-根据角度精铣，如右图所示。2．选择底部曲面边界作为加工边界，如右图所示。3．设置加工参数，保存并4．选择刀轨过滤工具，对刀具路径的显示方式进行密，需要对其进行编辑。55．再次单击【刀轨过滤】数，如右图所示。6．修改刀具路径的颜色，如右图所示。NC报告1．单击【NC报告】1．单击【NC报告】NC22．创建的NC报告如右图所示。模拟检验1．单击【零件】按1．单击【零件】按创建零件。按钮，选择所有的加置检验参数。33．播放各加工程序，预览加工效果，如右图所示。4．再次单击【高级果如右图所示。入门实例——旋钮腔槽数控加工本节通过对如图1-52所示旋钮槽的数控加工进一步介绍CimatronE7程。图1-52 旋钮腔槽NC报告。准备工作1．打开CimatronE71．打开CimatronE7软件，选择编程模块。钮，选择参照模型，如右图所示。3．设置加工坐标系如右图所示