浅谈Cimatron 12在加工中心编程中的应用

1 引言

　　Cimatron的数控加工技术一直处于世界领先的地位，被世界普遍认为是最杰出的数控编程设计系统之一。它提供了较全面的加工应用功能，如数控铣削(2.5～5轴)、数控钻孔、数控车、数控冲裁、数控线切割和电极设计等。另外Cimatron提供了可靠而直观的轨迹校验和仿真模拟，它以彩色图的形式显示当前加工结果及其余量，具有可视化的仿真模拟功能，使用户可以检查加工过程的合理性与正确性，可以分切、旋转来观察加工的结果，还可以进行多达五轴仿真校验，定量分析，加工工时估算等等，用户也可以手工单步检查生成的刀具轨迹。Cimatron也为用户提供了灵活方便的轨迹编辑，用户可以对已有的刀具轨迹进行拷贝：阵列拷贝和旋转拷贝，还可以用手工的方式对生成的刀具轨迹进行方便而灵活的修改：删除不合理的走刀路径，对刀具轨迹进行投影等。Cimatron为满足对加工质量、效率日益提高的要求提供了高速铣削技术，如NURBS插补G代码，尖角部位的圆满走刀，从外到内的毛坯光滑环切，刀具载荷的分析与自动优化等其他工具。

　　现以一个具体的模具零件为例，详细介绍Cimatron编程方法。如图1所示的是空调分体室内机的面板，它是由复杂曲面组成。加工中心加工其模具型芯、型腔的效果将直接影响到空调器的外观和产品质量。采用Pro／ENGINEER2001软件设计面板定模型芯的三维数据模型，并利用Pro／E进行分模，然后把图形转换成Cimatron文档，并在Cimatron下进行数控编程，然后将后处理的程序传送至数控机床上完成面板模具的实际加工。

2 工艺流程分析

　　模具零件定模型芯的加工工序一般分为粗加工、局部粗加工、半精加工(一)、半精加工(二)、精加工和清角等工序。根据该空调分体室内机面板定模型芯的形状及要求分析，该模具零件需要加工的曲面的精度要求很高，因此精加工时的精度应取0.005mm较合理。在数控编程中，要特别注意模具零件基准角的设置是否有利于工件装夹及操作。尽可能一次装夹能完成各个工序，为此，定位时以型芯下平面为定位基准，可以方便地完成其他各个曲面的加工。

3 数控加工

　　Cimatron 12.0软件具有强大的加工能力，而且也能读取如UG、Pro／E等其他软件的数据进行加工。用Cimatron NC模块进行数控加工自动智能化编程，其步骤为：①根据模型特点，拟订加工工艺；②进行每步编任，确定加工方法以及刀具、进给速度、刀间距等参数，生成刀具路径，并进行刀具路径的模拟检查；⑧生成NC程序；④用CNC传输软件将NC程序传输给相应的数控机床；⑤准备好加工毛坯、刀具、夹具后在数控机床上加工。

　　下面以此模具的定模型芯为例简述其数控铣削加工过程：

　　如图2所示为面板定模型芯，其毛坯尺寸为852mm×305mm×77mm，整体加工深度为20．50mm。用内六角螺钉将4个方铁块固定在定模芯上，在实际加工时只需将这4个方铁块固定在机床工作台上即可，其整个型腔采用Cimatron 12.0软件加工模块进行数控编程，基准角在零件右下角(如图2所示)。安全高度(CLEAR)设为90mm，加工过程为：先粗加工整体型腔 局部粗加工(清角) 半精加工成型曲面 再次半精加工 精加工成型曲面 清角的方式。