第一章 CimatronE编程基础

1． 1． 1　进入编程环境的方式

    进入CimatronE 的编程环境有以下几种方式:

    1) 用鼠标双击桌面的CimatronE 图标或选择“开始” 菜单→CimatronE 命令, 运行一段时间后即可进入CimatronE 的初始界面, 如图1-1 所示。

图1-1　CimatronE 的初始界面

    在初始界面中选取“文件” → “新建文件”, 或直接从工具列上选取【新建文件】图标, 出现“新建文件” 对话框, 如图1-2 所示。

图1-2 “新建文件” 对话框 

    用鼠标左键单击(简称为“单击”) 图1-2 中的【NC】图标, 然后单击【确定】按钮, 就可以进入软件的“编程环境” 窗口, 如图1-3 所示。通过编程向导上的【读取模型】命令把已经创建好的零件模型或者是装配模型加载到编程环境中, 即可对当前文件编写所需的刀具路径。

图1-3　“编程环境” 窗口 

      2) 在CAD 环境下, 当完成了模型的创建后, 可以在图1-4 中选择【文件】→【输出】→【至加工】, 即可进入到编程环境。建议在创建模型时把编程所需的坐标系创建好。

图1-4　进入编程环境的另一种方法
 

     3) 当读取外来文件时, 展开图1-5 中的【通用】选项卡, 并勾选【输入至NC】选项,也可以把外来文件直接输入到编程环境, 此时零件的摆放位置可能不如编程者所愿, 但可以通过CAD 功能把零件摆放到所需位置。

图1-5　输入外来文件到编程环境 

     图1-6 是将外来CAD 模型文件加载到编程环境的结果。

图1-6　将外来CAD 模型文件加载到编程环境的结果 

     【提示】　如果客户只购买CimatronE 的NC 模块,编程者只能通过这种办法把外来文件加载到编程环境。如果购买全部模块, 则没有这个限制。

1． 1． 2　编程界面

    CimatronE 的编程界面比较简洁, 如图1-7 所示, 它包括7 个区域。

    1) 菜单区域: 和一般的应用软件一样, 菜单区域是编程环境下所提供的菜单选项, 如图1-7 中“1” 所处的区域。

     2) 工具栏区域: 编程者可以在此区域找到常用的的命令, 方便用户更快地编程, 如图1-7 中“2” 所处的区域。

     3) 程序管理区域: 在此区域可以对程序进行管理, 例如对程序的复制、删除、轨迹显示、轨迹颜色的修改、添加程序注释等, 如图1-7 中“3” 所处的区域。

     4) 交互区域: 在此区域可以对模型修改、测量数据以及对轨迹进行线框模拟等, 如图1-7 中“4” 所处的区域。

图1-7　CimatronE 的编程界面 

     5) 信息输出区域: 该区域用来显示一些信息, 比如显示程序的计算时间, 可以通过菜单里的【查看】→【面板】→【日志输出】来控制此区域的打开和关闭, 它处于整个界面的下侧, 如图1-7 中“5” 所处的区域。

    6) 计算监视区: 此区域用来监视后台计算程序的进度, 如图1-7 中“6” 所处的区域。

     7) 编程向导区域: 在此区域按照向导提供的命令就可以完成程序的设计, 如图1-7 中“7” 所处的区域。

    在编程过程中, 不一定把这7 个区域全部打开, 比如信息输出区域和计算监视区域经常是处于关闭状态的, 只有需要这个窗口时它们才被打开。

1． 1． 3　编程菜单

    编程菜单常用的有NC 程序和NC 工具, NC 程序下的命令图标和含义见表1-1, NC 工具下的命令图标和含义见表1-2。

1． 1． 4　编程工具栏图标

    CimatronE 工具栏图标如图1-8 所示, 各个命令图标和含义见表1-3。
 

图1-8　工具栏图标

1． 1． 5　常用的编程子菜单

     进入NC 模块后, 在绘图区或者程序管理器上单击鼠标右键(简称单击右键) 即可弹出子菜单, 子菜单弹出的选项和当时的任务状态有关, 可以得到的子菜单有:

    (1) 定制程序管理器栏的子菜单　在程序管理器的工具栏上单击右键(例如在图1-9中的“注释” 位置上单击右键), 则可以弹出对程序管理器栏进行定制的子菜单, 如图1-10所示, 勾选某项则表示在管理器栏上显示该项目。

 
图1-9　程序管理器 

图1-10　定制管理器栏子菜单 

    (2) 通用NC 子菜单　在绘图区或者程序管理上任何地方单击右键, 弹出的即为通用NC 子菜单, 如图1-11 所示。这个菜单包括了大部分的设计NC 程序的操作命令, 其中大部分命令前面已经解释过了, 下面解释没介绍过的参数。

图1-11　通用NC 子菜单 

    1) 显示计算日志: 显示程序计算的时间和坐标的最大、最小值。

    2) 改变注释: 改变程序的注释。

    3) 改变火花间隙: 可以快速进入程序里的电极参数项, 方便对其修改。

    4) 改变刀具: 更改程序中的刀具。

    (3) 程序参数子菜单　当创建或者编辑程序参数时, 下面两个子菜单可以根据情况弹出:

    在绘图区单击右键, 弹出的子菜单如图1-12a 所示, 各个参数的含义是:

图1-12　程序参数子菜单 

     1) 保存并关闭: 保存输入了参数的程序, 过后去计算刀路轨迹。

    2) 保存并计算: 在后台执行程序, 最后会保存并关闭该程序, 刀路轨迹将会被计算出来。

    3) 保存原始: 以系统默认的参数保存该程序。

    4) 取消: 关闭程序, 但程序没有被保存。

    5) 保存并前台计算: 在前台执行程序, 最后会保存并关闭该程序, 刀路轨迹将会被计算出来。

    在刀路参数输入区单击右键, 弹出的子菜单如图1-12b 所示, 这个子菜单可以完成以下操作:

     1) 控制参数的显示和隐藏。

    2) 把刀具的加工参数加载到刀路参数里。

    3) 把刀具的运动参数加载到机床参数里。

    4) 复制和粘贴参数值。

    5) 取消所有选择的轮廓。

     6) 取消所有选择的曲面。

    (4) 曲面选择子菜单　当在NC 程序中选择零件面或者检查面时, 在绘图区的任何位置单击右键, 则可弹出图1-13 所示的子菜单, 各个参数的含义是:

图1-13　曲面选择子菜单 

     1) 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, 常用于模板编程。

    3) 重置规则: 取消使用规则选取的曲面。

    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: 把某一组中的曲面移到另一组曲面中。

     7) 结束选择: 结束曲面的选择。

    (5) 轮廓选择子菜单　当在NC 程序中选择轮廓时, 在绘图区的任何位置单击右键, 则可弹出如图1-14 所示的子菜单, 各个参数的含义是:

图1-14　轮廓选择子菜单 

     1) 修改轮廓: 对轮廓进行修改, 例如轮廓间隙、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: 对轮廓标签的显示进行控制, 只有在轮廓管理器勾选使用标签选项时才能激活这个功能。

     4) 改变切削区域: 改变轮廓的角色, 例如允许加工或者禁止加工。

    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。

    7) 多轮廓: 可以快速选择多个轮廓。

    8) 根据规则: 使用规则选择加工轮廓。

    9) 剪切: 把轮廓从一个程序里剪切掉。

    10) 复制: 从一个程序复制轮廓。

    11) 粘贴: 把上面复制的轮廓粘贴到另一个程序里。

     12) 选择性粘贴: 对轮廓的参数可以有选择地粘贴。

    13) 删除: 删除选择的轮廓。

    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

     CimatronE 提供了两种编程模式, 一种是向导模式, 另一种是高级模式, 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1-15 所示, 其中向导模式编程窗口如图1-16 所示, 高级模式编程窗口如图1-17所示。

图1-15　编程模式选择 

图1-16　“向导模式编程” 对话框 

图1-17　“高级模式编程” 对话框 

     2) 也可以从工具条上单击图标进行切换: 单击图标会切换到向导模式,单击图标会切换到高级模式。

    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, 绘图区显示的范围较大, 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CimatronE 编程基础的用户可使用高级编程模式进行编程。

1． 1． 7　编程向导条

     向导模式编程是CimatronE 软件的一个特点, 位于编程窗口的左侧, 可以指导编程者从加载模型到G-代码生成的整个编程工作, 向导条上每一个图标都担负着不同的任务, 其各个命令图标的含义是:

     1) : 调入用来编程的CAD 模型, 模型可以是CimatronE 的单个零件形式, 也可以是CimatronE 装配组件形式。

     2) : 设计用来加工模型所需要的各种刀具, 在刀具管理器窗口可以定义刀具直径、刀杆长度、夹头尺寸以及加工参数等。

     3) : 创建刀轨就是选择加工零件所需要的机床类型, 刀轨下面是由一个或者多个程序组成。

     4) : 创建一个代表最终产品的理论模型, 它将在后面的校验中被用来对零件的实际加工结果和理论模型比较, 以便发现加工中存在的过切或者欠切问题, 也可以通过这个命令创建一些夹具或者辅具零件, 用来进行机床加工仿真。

    5) : 创建用来代表在零件上要去掉的材料, 它用来优化程序和路径切削的仿真,编程时一般都要根据实际毛坯的外形来创建。

    6) : 创建铣削或者钻孔的刀路轨迹, 需要在这里指定刀具、路径参数、加工对象和机床参数, 是编程的主要部分。

     7) : 删除不需要的程序或者TP (刀轨), 此命令也可以在程序管理区域或者在图形交互区域通过单击右键得到。

     8) : 多个程序或者TP 被定义后, 可以通过这个命令进行刀路轨迹的计算。

     9) : 用来对轨迹的管理, 例如对轨迹快速运动轨迹或者最大进给轨迹进行显示和隐藏, 以便编程者方便分析刀路轨迹。

     10) : 用来对计算后的刀路轨迹进行查看, 比如查看刀具的进刀和退刀情况, 查看是否过切等。

    11) : 对程序进行实际切削的仿真和校验, 可以对加工结果和理论模型进行对比,编程者可以根据情况决定是否需要加载机床进行模拟。

     12) : 查看当前程序执行后的毛坯剩余情况, 也可以把剩余毛坯存为一个文件作为他用。

    13) : 手工编辑已经由系统计算完的程序, 由编程者对刀路轨迹进一步优化处理,比如删除一些毛坯很小的区域粗加工的刀路轨迹。

     14) : 对计算过的程序进行后处理, 以便得到机床能够识别的G 代码文件, 后处理有Gpp 和Gpp2 两种类型。

    15) : 对编制的TP 生成一个在车间可用的加工报告, 报告包含程序名字、程序注释、程序使用的刀具以及程序加工参数信息。NC 报告可以根据客户需求进行定制, 因为它是系统自动生成的报告, 不会出错, 因此可以减少加工废品率。

【提示】

    ● 在编程过程中, 只有和当前工作相关的向导命令才能被激活, 比如还没有创建刀轨(TP), 向导条上只有前三项是激活的, 其余是不可用的。

     ● 向导上的命令都可以在主菜单中找到。