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书名：机械CAM实用教程--Cimatron E8应用 ISBN： 978-7-111-44965-2 作者：周纯江 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,第3章 Cimatron - NC编程基础,3.1 Cimatron E NC编程工作环境 3.1.1 进入NC工作界面在CIMATRON E中，有以下几种方式可进入NC 编程工作界面： 1．新建编程文件在文件菜单中选择【新建文件】，出现【新建文档】对话框，选择类型为【编程】，如图3-1所示单击【确定】来打开NC编程工作界面使用调入模型功能将事先建立完成并存贮在相应目录下的模型文件来建立刀具路径，实现NC 编程可以加载多个模型用于编程图3-1 新建编程文件,2. 新建模型并输出到加工 在CAD建模方式下完成模型的创建，在文件菜单下选择【输出】--【至NC】命令，如图3-2所示此时将直接打开NC编程界面，指定加工工件的原点位置后就可以开始建立刀具路径对于非Cimatron E建立的CAD模型而言，需将其转换成PFM、IGS、STEP等格式的图档，在CAD模式下运用文件菜单中的【输入】命令，使用数据接口先读取进来，而后才可以输出到NC编程模式。

图3-2 输出模型至加工,3. CAD模式与NC模式的切换打开NC编程工作界面，单击 图标即可切换至CAD模式，如图3-3(a)所示；或者可以通过在文件菜单下选择【环境】-- 【至CAD】进入CAD模式当CAD模型建立后，单击 图标可切换至NC编程模式，如图3-3(b) 所示，或者通过在文件菜单下选择【环境】--【至CAM】命令返回至NC编程模式采用这种方式可以在没有任何图形的情况下进入NC编程方式，直接使用CAD功能建立模型再进行NC编程加工a） (b)图3-3 工作方式的转换,3.1.2 工作界面 1．NC工作模式转换 Cimatron E编程加有向导方式和高级方式，两者之间可以方便的进行切换，可以通过在【加工】工具条中单击图标进行切换，单击图标 为高级模式， 为向导模式也可在视图菜单下选择【面板】，然后选择相应的向导模式或高级模式 采用向导模式时，操作过程中弹出的对话框是浮动在屏幕上，不占用绘图空间创建NC加工程序时，根据相应的加工步骤在界面上可分别展开零件、刀具与夹头、刀路参数和机床参数等对话框或参数表，通过点击上述相应的按钮实现操作进程，如图3-4 所示。

使用高级模式时，NC程序管理器和程序参数表将在工作界面的左边显示在创建NC程序时，各种操作及相应的参数设置都在程序区和参数表中进行，便于操作者对整体步骤和各种参数的把握，如图3-5 所示图3-4 向导模式对话框,图3-5 高级模式对话框,2． 编程操作界面 通过以上各种方法进入NC编程模式后，出现如图所示的NC操作界面，其由如下八个部分组成，分别为： （1） 菜单栏：可在此选择命令与执行各项菜单功能 （2） 工具栏：软件的大部分功能都能够在工具栏上找到，同时可以根据操作的需要打开或关闭不同的工具栏 （3） 【加工向导】工具栏：该工具栏包含了NC编程设置的过程所要用到的所有工具，工具按钮的排列顺序代表了编程操作的前后顺序 （4） NC程序管理器：记录了数控加工过程中各项程序的具体特征，用户可以对其中的各项程序进行编辑 （5） 加工程序选项板：加工程序选项板中是操作者针对加工形状特征及加工要求所选择的数控切削方式 （6） 程序操作面板：主要显示了数控加工前期的设置功能与最后的计算及存储等功能 （7） 加工参数：显示加工程序中各种切削方式所采用的加工参数，可对参数进行编辑 （8） 绘图区域：显示图像操作过程及结果的区域，包括零件设计区域、装配体设计区域、工程图设计区域和NC加工区域。

（9） 输出信息：显示各种操作过程的信息及警告和错误信息图3-6 编程工作界面,3.数控加工菜单及加工工具栏数控加工的相关菜单如图3-7所示加工向导】工具条则以图标的方式分别对应显示了【NC-程序】和【加工工具】的菜单功能，如图3-8所示图3-7数控加工菜单,图3-8加工向导工具条,NC程序菜单中各命令及加工工具条的含义如表3-1所示续,NC程序菜单中各命令及加工工具条的含义如表3-1所示4. 程序管理器 程序管理器与零件设计中的特征树原理相同，其中主要包含了零件数控加工中所有的前期设置与加工刀具路径，可以对其中任意一项进行编辑、复制和粘贴同时，通过双击某一刀具路径，可在程序管理器上随时改变加工的各项参数，如图3-9 所示图3-9 程序管理器,程序管理器中各符号的含义如表3-2所示续,用户可以根据需要定义程序管理器中要显示的参数选项，通过在标题文字上单击鼠标右键，弹出如下快捷菜单，进行相应的设置，如图3-10所示图3-10 程序管理器显示参数选项,利用加工向导方式按照加工向导工具栏中的顺序依次操作，从调入一个CAD模型开始，定义加工刀具，定义产品和毛坯，创建刀具路径轨迹和加工程序，进行加工模拟并输出加工代码，从而在Cimatron E中完成对零件的数控加工过程。

3.2.1 调入模型单击加工向导工具栏中的调入模型图标 或在主菜单中选择【加工工艺】、【调入模型】命令，系统打开Cimatron 浏览器，选择文件路径和文件名，双击或按【加载】按钮，调入模型图3-11 模型的加载,3.2 Cimatron E 编程操作步骤,加载文档后，需要指定模型放置的位置和旋转角度，以便于生成所需要的数控加工程序,如图3-12所示在【特征向导】对话框中可设置可选项，分别为【选择选项拾取参考】和【旋转角度】一般可直接放置到当前坐标系的原点，并不作旋转图3-12 加载模型的参数设定,图3-13 刀具与卡头对话框,3.2.2 定义刀具刀具功能可使用户在刀具库中选择或自行定义数控加工的刀具CIMETRON E 为用户提供了刀具库，包括了球头刀、环形刀、平头刀和钻孔刀具，用户可以在其中选择合适的刀具，同时也可以自行定义刀具单击【刀具】按钮，打开【刀具和卡头】对话框，就可以在其中输出刀具和导入刀具、新建刀具、编辑刀具参数等，如图3-13 所示,1． 加载刀具 在【刀具与夹头】对话框中，在【加载刀具从】下拉列表框中选择【刀具库】就可以打开【刀具库】对话框，如图3-14所示选取所需要的刀具，点击绿色箭头，则可将刀具从刀具库中导入。

在对话框中列出了所选刀具的各项参数，在Cimatron E的铣刀定义中，有6种类型的铣刀，其中以锥形环形刀的参数最多，而其余的各种刀具则只包含了其中的部分参数，其差别主要在于拐角半径与锥度两项刀具几何参数说明如下： n 直径：直径决定铣刀的刀刃直径对于锥度刀具而言，刀具直径是指其下端部的直径 n 拐角半径：拐角半径是指刀具端部角落的圆弧半径平底刀的拐角半径为0，而球头刀的拐角半径为刀刃直径的一半因此，该项值为默认值，无需输入 ‘ n 锥度：锥度为刀具侧边锥角，是主轴与侧边所形成的角度设置锥度时，刀具外形为上粗下细，对于某些需要拔模角度的零件，可以采用带有锥度的刀具直接加工 n 切削刃长度：为刀具齿部的长度刃长不一定代表刀具切削长度 n 光杆长度：铣刀实际的长度，包括刀刃及刀柄等部分的总长度 n 总体长度：刀具从端部开始到机床夹具端部的总长度一般情况下，刀具长度参数不影响刀具路径的生成，主要用于判断是否会发生干涉 n 刀片数量：即刃数，设置刃数可以方便在设置机床参数时进行自动计算 n 卡头号：该数值主是用于在生成程序代码时加载刀具指令图3-14 刀具加载,2. 新建刀具 如果刀具库中没有用户需要的刀具时，可在【刀具与夹头】对话框中自行定义刀具。

点击【新建刀具】按钮，将刀具的各项参数填入到相应的栏目内，单击【应用】完成刀具的创建具体如图3-15和图3-16所示图3-15 自定义刀具,图3-16 自定义后的刀具,对于已加载的刀具或自定义后的刀具，用户可以对上述刀具参数选择【刀具更新】按钮进行更新，或者选择【删除刀具】按钮将刀具列表中的刀具删除可以将已定义的刀具导出到硬盘中，当设置其他数控加工文件时，可以将这些刀具导入，以提高效率也可以从事先保存好的文件中将刀具库导入到当前文件中3.2.3创建刀路轨迹在数控加工前，必须事先指定刀具路径的名称、加工的类型和方式、机床坐标系、刀具路径的起点和安全平面的高度等参数，这些都需要刀路轨迹的创建中完成，其相当于一个加工文件夹单击【加工向导】工具条上的【创建刀路轨迹】图标，出现【创建刀路轨迹】对话框，如图3-17所示，在其中设置刀路轨迹的各项内容其中类型指的是加工类型，主要是数控机床的加工轴数量，曲面加工都要在3轴以上UCS指的是加工坐标系，通常情况下为MODEL，可通过右边黄色箭头按钮直接在绘图屏幕中拾取起点是加工程序首先定位于该平面，然后开始进行加工，其中X、Y默认为0，Z是安全平面的高度，如图3-18所示。

图3-18 安全平面显示,图3-17【创建刀路轨迹】对话框,3.2.4创建零件零件是指加工成最终形态的参照模型，用于对比和验证实际的加工效果大多数编程过程中可以不创建零件，创建零件的对话框如图3-19所示设置零件类型为曲面时，将以参照模型的曲面作为零件，如图3-20所示选择【从文件】选项时，将选择已有的毛坯文件作为零件图3-19 创建零件对话框,图3-20 创建曲面类型的零件,3.2.5创建毛坯毛坯是数控加工的原始材料，在Cimatron中定义毛坯时，可以用来作为路径切削仿真的参考毛坯，在某些加工方式下，毛坯是必须的毛坯的创建方法与零件创建设基本相似可以通过曲面、轮廓、轮廓偏移、矩形、限制盒等多种方法创建毛坯单击【加工导向】工具条上的【创建毛坯】图标，出现【初始毛坯】对话框，如图3-21所示，对话框中各项参数含义如下：,,图3-21 创建毛坯对话框,图3-22 用限制盒建立零件毛坯,l 毛坯类型：可选择根据曲面、轮廓、方框、限制盒或从档案方式建立毛坯系统默认为限制盒方式，自动生成一个能包容所有曲面的长方体，这也是一种最常用的生成毛坯的方法如图3-22所示即为使用限制盒生成毛坯的一个示例。

l 透明度：手动调整零件透明度往“+“方向移动较透明，往“一’’方向移动较不透明 l 自动预览：默认为开启，自动更新在图形区中的毛坯形状预览 l 参考毛坯尺寸：选取曲面后，系统会自动算出毛坯的最大XYZ尺寸，以供参考 l 第一角点：显示根据限制方框方式选取曲面第一个角落的XYZ坐标值 l 第二角点：显示根据限制方框方式选取曲面第二个角落的XYZ坐标值 l 所选曲面总数：显示为建立毛坯所选取曲面的数量 l 整体偏移：设定限制方框的整体补正值默认值是0，可以按需要设定毛坯大小 l 重新选择：重新选取建立毛坯的曲面 l 单击【确定】按钮生成毛坯，毛坯将出现在程序管理器中3.2.6创建程序数控加工程序的创建是CAM编程的核心内容其主要的内容包括加工工艺方法的设定、工艺参数、刀具参数和机床参数的设定，并最终形成符合实际加工需要的刀具路径和各项控制参数单击【加工向导】工具条上的【创建程序】图标，在高级模式下得到如图3-22所示的程序操作栏，在该对话框可对如下内容进行设置：,图3-23 高级模式下程序操作对话框,1. 工艺方法选择工艺方法是产生数控加工刀轨形式，在Cimatron中有主选项和子选项，主选项是指切削方式大的分类，主要有体积铣、曲面铣等，具体如图3-23所示。

每一主选项下有若干个子选项，子选项决定了生成刀路轨迹的走刀方式2．加工对象的选择不同的加工方式其所需要选择的加工对象是有区别的，常见的加工对象包括边界、零件曲面、检查曲面等并分为可选和必选两种类型，可选的加工对象表示不是必需的进行体积铣时，边界就是可选的；而必选则是完成加工程序设置所必需如在走刀方式选3D时，边界是必选的如果需要选择限制边界，当在限制轮廓的任一边界上单击，系统会自动串连选择在同一平面的边界，并以不同的颜色显示，如图3-24所示。