关键词：CimatronE 数控铣削加工编程

摘要：CimatronE是一款面向高速铣削加工的CAM软件，本文对CimatronE系统提供的数控铣削加工编程涉及的关键技术及其应用进行了较为详细的介绍，并配以相应的实例。文章既有理论又有实践，图文并茂不可不读。

一、前言

CimatronE提供了从产品设计、模具设计到工装工具制造的解决方案，使制造循环流程化。其丰富的数据交换接口，可直接对CimatronE、Pro/ENGINEER、Catia进行数据导入导出，同时可以与IGES、Step、STL、DXF、DWG、Parasolid等数据格式进行交换；参数化混合数字建模二维图形输出，零件装配、标准模架等功能模块；快速电极设计，可针对曲面分模，无需实体转换；强大的曲面功能，可方便各种模具的设计，尤其是注塑模设计，系统提供的快速电极设计和MouldDesign注塑模具设计，能自动完成产品的加载装配、分模和标准模架的选用装配。基于Windows的CimatronE软件操作方便快速，易学易用。

智能化2～5轴数控加工编程，支持高速的NURBS程序输出功能。CimatronE支持数控铣削、车削、线切割加工编程，五轴数控铣削加工包括五轴底刃、侧刃、五轴曲线和钻孔等加工编程，基于残留毛坯的加工和数控编程模板的切削加工编程，基于变速和高速切削加工功能。CimatronE SDK提供了基于VisualC＋＋和VisualBasic二次开发语言的丰富函数库，用于利用Microsoft Visual Studio为集成开发环境，利用这些函数库可以很方便地开发出自己专用的应用程序，为系统功能模块的扩充提供了较好的平台。本文针对某产品零件的数控铣削加工编程，介绍了其在结构产品数控铣削加工编程中的应用。

二、CimatronE数控铣削加工关键技术

CimatronE数控编程由三维建模、刀具轨迹设计、刀具轨迹编辑修改、加工仿真、后置处理、数控编程模板、二次开发功能接口和数据文件交换等几个重要组成部分。以下从相关方面进行介绍。

1. CimatronE数控编程基本流程

CimatronE用于产品零件的数控加工，其流程一般如图1所示。首先是调用产品零件加载毛坯，调用系统的模板或用户自定义的模板、设计刀具；然后分别创建加工的程式、定义工序、加工的对象、定义加工的方式生成相应的加工程式；用户依据加工程式的内容来确立刀具轨迹的生成方式，如加工对象的具体内容，刀具的导动方式、切削步距、主轴转速、进给量、切削角度、进退刀点、干涉面及安全平面等；对刀具轨迹进行仿真加工，进行相应的编辑修改、拷贝等操作，以提高编程的效率；待所有的刀具轨迹设计合格后，进行后处理，生成相应数控系统的加工代码进行DNC传输与数控加工。

CimatronE的数控编程流程。系统界面严格遵循实际产品的数控加工流程来设计，因此其操作简单，在整个刀具轨迹设计规划过程中，可任意修改加工对象、切削参数等内容。值得注意的是，由于其相关性，在进行刀具轨迹流程设计时，对于加工对象的定义，最好有一个总体的规划。可对刀具轨迹和加工程式进行拷贝、粘贴、删除和隐藏等操作能，同时可以对具体的刀具轨迹方案进行编辑修改，如下刀、转角速度的调整等。系统数控加工编程模块提供如下功能：在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况、进行图形化修改，具有刀位文件复制、编辑、修改、刀具定义、机床和切削参数数据库等功能，如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等、按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁等功能。

Cimatron’s Simulator切削模拟仿真模块，它采用人机交互方式模拟、检验和显示NC加工程序，是一种方便的验证数控程序的方法。由于省去了试切样件，可节省机床调试时间，减少刀具磨损和机床清理工作。通过定义被切零件的毛坯形状，调用NC刀位文件数据，就可检验由NC生成的刀具路径的正确性。可以显示出加工后并着色的零件模型，用户可以容易地检查出不正确的加工情况。作为检验的另一部分，该模块还能计算出加工后零件的体积和毛坯的切除量，因此就容易确定原材料的损失。它提供了许多功能，其中有对毛坯尺寸、位置和方位的完全图形显示，可模拟2～5轴联动的铣削和钻削加工、车削中心和线切割加工。可对NC G代码文件、APT格式的文件、SurfCAM平台的INC文件等进行模拟仿真加工。其模拟速度可根据需要进行设定，在同类软件中，该模拟器速度较其他的略快。后处理程序可选用Cimatron公司的GPP和Intelligent Manufacturing Software Inc公司的IMSPost两种后处理方式，生成数控机床可识别加工的程序代码文件。