作者：胡志林
出版社：机械工业出版社
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Cimatron 13 三轴数控加工实用教程试读：
前言
以色列Cimatron公司是全球著名的、向模具业和机械制造业提供CAD/CAM软件的开发者和供应商，也是这个行业技术和产品创新的领导者。Cimatron公司向客户提供全面和有效的解决方案，帮助客户提高生产力，协同厂家多方合作，以最大限度地缩短产品研发和交货周期。Cimatron的CAD/CAM解决方案广泛应用于航空航天、汽车、医药、家用消费品、电子和其他相关领域。
以色列Cimatron公司成立于1982年，Cimatron公司的子公司和合作代理商分布在全球超过35个国家和地区，向全世界的客户提供全面的技术支持和服务。更多信息请查询http://www.cimatron.com。目前思美创（北京）科技有限公司属于3D Systems China 公司，该公司是美国一家主营3D打印业务的公司，是世界打印行业的领先者。
为了更好地帮助读者学习并使用Cimatron软件，本书大量应用了Cimatron公司技术人员多年积累的应用实例，详细介绍了编程模块基本的操作过程，既有菜单一一讲解的内容，又有具体练习的题目，最终使读者达到快速掌握软件的目的。本书详细地讲解了系统的环境及基本的操作方法，循序渐进、深入浅出，通过实战练习让读者掌握并应用。
本书介绍以色列公司最新旗舰产品Cimatron 13软件强大的CAD/CAM功能，共分7章，每章主要内容如下：
第1章介绍软件的基础知识，包括软件的安装和使用环境、编程流程、刀具库和程序管理器，为后续章节的学习打基础。
第2章介绍基本加工模块，包括2.5轴粗加工和精加工参数的介绍和使用，还介绍了钻孔功能，使读者能够编制简单零件的加工程序。
第3章介绍3轴加工模块，包括粗加工、精加工和清根功能，帮助读者编制复杂零件的加工程序。
第4章介绍局部铣削功能，模具制造和生产中都会用到该功能，它可以较好地提升加工能力。
第5章介绍Cimatron 13的新功能——型腔体积铣加工，该模块专门用于型板类零件的加工，加工效率高。还介绍了另一个实用的功能——高效加工，它适用于大量体积去除的场合。
第6章通过练习帮助读者掌握常用加工参数的应用，提高其实战能力。
第7章通过3个综合练习来复习前几章内容，涉及大量加工参数的应用技巧。
本书包括大量实例，有企业用零件和全国数控大赛用零件。本书配套资源丰富，包括练习用文档及其答案、电子课件和实用的检测功能介绍的文档。
思美创（北京）科技有限公司高级工程师胡志林担任本书主编，思美创（北京）科技有限公司杨玉玲、王东升、陈艺邦工程师参与编写，辽宁交通高等专科学校马钢老师担任主审，本书最后介绍的两个零件是在该校车间加工的，在此表示衷心感谢!
由于时间有限，难免有疏漏和不妥之处，请各位读者不吝赐教。如需Cimatron 13 安装包也请与编者联系：Hu.zhilin@3DSystems.com.编者第1章 Cimatron编程基础1.1 Cimatron编程环境1.1.1 进入编程环境
双击桌面上Cimatron图标或选择桌面左下角“开始”|Cimatron|Cimatron命令，进入Cimatron窗口，如图1-1所示。图1-1 Cimatron窗口
从图1-1所示的菜单栏中打开“文件”菜单，单击图1-2所示的按钮，或直接在图1-1所示的工具栏中单击按钮，即可进入编程环境。
图1-3所示为Cimatron编程环境窗口，创建的编程文件名默认为“NC_Setup”，注意其使用的坐标系是“MODEL”。如果不希望以默认方式创建，可选择“工具”|“预设定”|“常规”命令进行设置。图1-2 新建编程文件图1-3 编程环境窗口1.1.2 编程环境窗口介绍
Cimatron的编程环境窗口包括了7个区域，如图1-4所示：
1）菜单。包括“文件”“编辑”等12个菜单，即图1-4中“1”所示区域。
2）工具栏。包含常用的命令按钮，例如草图、测量、集合、坐标系、显示和隐藏等，如图1-4中“2”所示区域。
3）程序管理区。用于对程序进行管理，例如复制程序、删除程序、轨迹显示、修改轨迹颜色、添加程序注释等，如图1-4中“3”所示的区域。
4）交互区。用于修改模型、测量数据以及对轨迹进行线框模拟等，如图1-4中“4”所示区域。
5）信息输出区。用来显示一些信息，可以通过选择菜单“查看”|“面板”|“输出面板”命令来控制此窗口的打开和关闭，如图1-4中“5”所示区域。
6）计算监视区。用来对后台计算程序的进度进行监视，如图1-4中“6”所示区域。
7）编程向导。按照向导提供的命令就可以完成程序的设计，如图1-4中“7”所示区域。图1-4 编程环境窗口的各个区域1.1.3 编程菜单介绍
图1-4中“1”所示区域的编程菜单常用的有“NC程序”和“NC工具”，“NC程序”菜单中命令及含义见表1-1，“NC工具”菜单中命令及含义见表1-2。表1-1 “NC程序”菜单中命令及含义表1-2 “NC工具”菜单中命令及含义1.1.4 编程工具栏按钮
图1-4中“2”所示区域的Cimatron工具栏按钮如图1-5所示，各个按钮的含义见表1-3。图1-5 工具栏按钮表1-3 工具栏按钮的命令及含义（续）1.1.5 常用的编程子菜单
进入NC模块后，在绘图区或者NC程序管理器上右击即可弹出快捷菜单，快捷菜单弹出的选项与当时的任务状态有关，可以得到的快捷菜单有以下5种：（1）定制NC程序管理器快捷菜单
在NC程序管理器上右击（例如在图1-6中“注释”位置处右击），则可以弹出定制NC程序管理器快捷菜单，可以对栏目进行定制（图1-7）选中的命令即可在管理器上显示。图1-6 NC程序管理器图1-7 定制NC程序管理器快捷菜单（2）通用NC快捷菜单
在绘图区或者NC程序管理器上任意区域右击，弹出的就是通用NC快捷菜单，如图1-8所示。其中各个参数的含义如下。
1）“新建”：新建NC_设置、TP和程序。
2）“编辑”：对NC_设置、TP和程序参数进行编辑。
3）“剪切程序”：是对已经生成的程序的操作，同Word相关操作。
4）“复制程序”：是对已经生成的程序的操作，同Word相关操作。
5）“粘贴程序”：是对已经生成的程序的操作，同Word相关操作。
6）“删除程序”：是对已经生成的程序的操作，同Word相关操作。
7）“选择所有程序/刀轨”：可以把所有TP全部选中（去模拟或者生成G代码等）。
8）“运动＆毛坯显示”：用于对毛坯和刀路轨迹的显示或隐藏操作。
9）“计算”：对设置好加工参数的程序进行计算。
10）“显示计算日志”：显示程序计算的时间和坐标的最大值与最小值。
11）“控制”：控制对毛坯的计算，可以中断程序的计算。
12）“NC向导命令”：对程序进行轨迹模拟、查看、后处理和生成报表操作。
13）“模版”：生成和调用加工模板。
14）“改变注释”：改变程序的注释。
15）“改变火花间隙”：可以快速进入程序里的电极参数，方便对其修改。
16）“改变刀具”：更改程序的刀具。
17）“清除“R”和“D”符号”：清除程序前面的R＆D字母符号（由于几何参数等的改变，去掉符号不影响程序计算结果）。（3）程序参数快捷菜单
当创建或者编辑程序参数时，可以根据情况弹出下面两个快捷菜单。
在绘图区右击弹出的快捷菜单如图1-9a所示，其中各个参数的含义如下。
1）“显示毛坯”：显示当前的毛坯。
2）“保存并关闭”：保存但不计算程序轨迹。
3）“保存并计算”：在后台计算程序轨迹，然后保存并关闭该程序，刀路轨迹将会被计算出来。
4）“保存原始”：在刀路轨迹下复制当前编辑的程序。
5）“取消”：关闭程序，但程序没有被保存。
6）“保存并立即计算”：在前台执行程序，然后保存并关闭该程序，同时刀路轨迹将会被计算出来。
在刀路参数输入区右击弹出的快捷菜单如图1-9b所示，其可以完成的操作如下。图1-8 通用NC快捷菜单图1-9 程序参数快捷菜单
1）“显示缺省（全局）”：不显示隐藏的参数（单击参数前面灯泡可以对参数进行显示或隐藏设置）。
2）“显示所有（全局）”：显示所有加工参数。
3）“显示缩略名”：显示加工参数变量，可以通过输入变量进行编程。
4）“从刀具参数设置所有”：把在创建刀具时设置的加工参数导入到程序里。
5）“仅设置加工参数”：仅把加工参数导入到程序里。
6）“仅设置运动参数”：仅把刀具的运动参数加载到机床参数里。
7）“复制”和“粘贴”：把输入的值进行复制和粘贴操作。
8）“取消选择所有轮廓”：把选择的轮廓全部取消。
9）“取消选择所有曲面”：把选择的曲面全部取消（注意：灰色说明当前没有选择曲面）。
10）“不选择所有型腔”：取消对所有型腔轮廓的选择（注意：灰色说明当前没有选择型腔轮廓）。（4）曲面选择快捷菜单
当给NC程序选择加工对象时，例如选择零件表面或者检查面时，在绘图区的任意区域右击，则可弹出图1-10所示的快捷菜单，其中各个参数的含义如下。
1）“选择所有显示的曲面”：选择绘图区显示的所有曲面。
2）“根据规则选取曲面”：使用规则选择曲面，例如通过颜色、集合等选择加工曲面。
3）“重置规则”：取消定义的规则。
4）“重置手动选择图素”：取消手动选择的曲面。
5）“重置所有”：取消所有选择的曲面，将重新选取曲面。
6）“从另一组移动曲面”：把某一组里的曲面移到另一组曲面里。
7）“完成选择”：结束曲面的选择，退出选择界面。（5）轮廓选择快捷菜单
当给NC程序选择轮廓时，在绘图区的任意区域右击，则可弹出图1-11所示的快捷菜单，其中各个参数的含义是如下。图1-10 曲面选择快捷菜单图1-11 轮廓选择快捷菜单
1）“修改轮廓选择”：对轮廓进行修改，例如修改轮廓间隙、轮廓的圆角等。
2）“转换为特征”：把选择的轮廓变成一个特征，例如变成组合曲线。
3）“显示”：控制轮廓标签的显示，在轮廓管理器选中“使用标签”选项时才能激活这个功能。
4）“改变铣削区域”：改变轮廓的功能，例如允许加工或者禁止加工，或者改变刀具位置等。
5）“草图”：通过草图生成加工轮廓。
6）“高级选择”：进入到选择轮廓的高级模式，可以通过自动串联、单个、沿开放边等方式选择加工轮廓。
7）“多轮廓”：可以通过框选方式来快速选择多个轮廓。
8）“根据规则”：使用规则选择加工轮廓，例如通过颜色或者线条粗、细等规则选择加工轮廓。
9）“剪切”：把轮廓从一个程序中剪切掉。
10）“复制”：从一个程序中复制轮廓（要先选择一个轮廓）。
11）“粘贴”：把所复制的轮廓粘贴到另一个程序里。
12）“选择性粘贴”：对所复制轮廓的参数可以有选择地粘贴。
13）“删除”：删除所选择的轮廓。
14）“重置所有”：取消所有选择的轮廓。
15）“清除选择”：取消轮廓的选择状态。1.1.6 编程模式的选择
Cimatron软件提供了两种编程模式，一种是向导模式，一种是高级模式，两种模式可以通过以下两种方法进行切换：
① 选择“查看”|“面板”命令，如图1-12所示。向导模式的窗口如图1-13所示，高级模式的窗口如图1-14所示。图1-12 编程模式选择图1-13 向导模式窗口图1-14 高级模式窗口
② 也可以在工具栏中单击相应按钮进行切换，单击按钮会切换到向导模式，单击按钮会切换到高级模式。
使用向导模式编程时，系统将以对话框的形式引导编程者进行操作，绘图区的区域较大，操作过程中弹出的对话框是悬浮在屏幕上的，不占用交互区域的空间。
使用高级模式编程时，NC程序管理器和程序参数表将在屏幕的左边显示，进行程序的创建时，各种参数的设置与操作将在程序区和程序参数表中直接进行，不会弹出向导窗口。
建议初学者使用向导模式进行编程，有Cimatron编程基础的用户使用高级模式进行编程。1.2 Cimatron编程流程
Cimatron软件的编程流程根据编程者的经验和零件的复杂程度会稍有不同，下在将详细介绍完成零件的编程步骤。1.2.1 读取模型
读取模型就是将一个完整的CAD模型调入到编程环境，对模型（加工对象）进行程序的编制，读取的模型可以是单个零件也可以是一个包含多个零件的组件，但无论是单个零件还是组件均要求是Cimatron格式，如果不是Cimatron格式，需要使用导入功能转换为Cimatron格式。
按照本书1.1节中介绍的方法，进入到图1-3所示的编程环境窗口后，单击“编程向导”栏上的“读取模型”按钮，系统将打开Cimatron浏览器（图1-15），选择文件路径和文件名，单击“选择”按钮，或者双击“飞机模型”即可将模型调入到编程环境。图1-15 调入模型
模型调入到编程环境后，可以指定模型的放置位置，系统默认设置是直接放置到当前坐标系的原点，同时不做旋转。在“特征向导”栏中有两个可选项，如图1-16所示，可以对模型重新定位或者根据要求进行旋转。图1-16 “特征向导”栏
模型加载完毕，会在图1-4中“4”所示的交互区域出现零件模型，如图1-17所示。图1-17 模型加载到交互区域1.2.2 NC_Setup设置
双击图1-17中NC程序管理器里的“NC_Setup”，可以设置的参数包括零件材料、参考坐标系、使用的机床和后处理等（图1-18），用于后续各种NC操作的默认选项数据。详细的设置见第7章的练习。图1-18 将模型加载到交互区域1.2.3 创建零件
单击图1-17中NC程序管理器里的“目标零件”，会弹出“零件”对话框，同时窗口上显示的所有曲面自动被选中用来创建零件，如图1-19所示。在“零件”对话框可以显示出选择曲面的数量、最大和最小位置的尺寸，这些信息可以通过单击对话框“收起”按钮隐藏起来，单击“确定”按钮，即可完成零件的创建。图1-19 “零件”对话框
提示：1）零件类型有以下3种。
①“目标”：表示理想情况下的最终产品，在后期的模拟中用来与实际加工结果进行比较，从中可以发现程序编制是否合适以满足加工要求。
②“夹具”：用在机床模拟里。以检查机床部件是否和实际夹具干涉。
③“其他”：表示机床有多个加工任务的情形，也是用在机床模拟里。
2）创建零件时，系统默认模型的所有面为要创建的零件面，如果打算取消选择的所有面，则可以单击图1-19对话框中“重置选择”按钮，或者右击后在弹出的快捷菜单中选择“重置所有”命令，如图1-20所示。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]