Cimatron是以色列Cimatron公司推出的一套主要面向模具设计与制造的优秀CAD/CAM/PDM软件,在全球模具行业得到了广泛的应用。
本书以Cimatron12版本的模具设计及NC加工编程功能为基础,介绍了实体分模、快速分模、快速电极以及三维模架库等面向制造的模具设计功能。同时,系统地介绍了广泛应用于模具制造的两轴半五轴数控钻铣、数控线切割加工编程功能。
本书的特点是:对Cimatron面向模具设计与制造的模具设计专用功能及NC加工编程功能作了系统、全面的介绍。在软件的功能介绍中,强调系统性、注重基本概念及基本方法的介绍,使读者在学习后能对软件功能有较系统的了解。同时,从实际工程项目中精选了一些能充分体现软件功能特点的模具设计与NC加工实例,通过实例来介绍各种常用功能的典型应用。
本书可供从事模具设计及模具NC加工编程的各类工程专业人士使用,同时也适合作为Cimatron模具CAD/CAM应用的培训教程及大中专院校模具CAD/CAM应用课程的教材。
第1章 注塑模具设计流程
1.1 设计流程
1.2 零件分模
1.2.1 实体分模功能
1.2.2 曲面分模功能
1.2.3 两种分模功能的特点
1.3模具结构设计
1.4 电极设计
第2章 零件分模
2.1 实体分模功能
2.1.1 分模环境设置
2.1.2 零件分模
2.1.3模具参数编辑
2.1.4 分模结果输出
2.2 实体分模应用实例
2.2.1 寻呼机托架的分模
2.2.2电器外壳件的分模
2.3 快速分模功能
2.3.1 Qsplit环境
2.3.2 1T环境
2.4 快速分模应用实例
2.4.1 咖啡壶盖的分模
2.4.2玩具手机的分模
第3章 模具结构设计
3.1三维模架库功能
3.1.1 菜单功能简介
3.1.2模架的选择与定义
3.1.3加入标准件
3.1.4 定义插件
3.1.5加入非标件
3.1.6增加模板
3.1.7模具编辑
3.1.8 模具制图功能
3.2模具结构设计应用实例
第4章电极设计
4.1 快速电极环境设置
4.2 放电面的提取
4.2.1 进入快速电极环境
4.2.2 确定电极毛坯
4.2.3 放电区域的定义
4.3 放电区域及电极文件管理
4.3.1 E-MANAGE的显示功能
4.3.2 电极文件的生成
4.3.3 电极文件的管理
4.4 电极毛坯的定义
4.4.1 电极毛坯及基座的定义
4.4.2 电极夹头及坐标系的定义
4.5 电极延伸面的定义
4.5.1 高度延伸
4.5.2侧向延伸
4.5.3 自动延伸
4.6 电极工作过程模拟
4.7 电极报告的生成
4.7.1 重新装载配置文件
4.7.2生成正交视图
4.7.3 生成装配图
4.7.4 生成电极检查图
4.7.5 生成电极位置图
4.7.6 生成所有的图档
4.8 快速电极应用实例
4.8.1 模具嵌件的电极设计
4.8.2 玩具手机模的电极设计
第5章 CimatronitNC加工环境
5.1 数控加工概况
5.1.1 数控加工概述
5.1.2 数控加/1235艺
5.1.3 数控加工编程
5.2 Cimatron'tNC编程基本步骤
5.2.1 建立加工模型
5.2.2建立加工坐标系
5.2.3 建立刀路
5.2.4 加工模拟
5.2.5 后置处理
5.3加工坐标系
5.3.1机床坐标系
5.3.2刀路坐标系
5.4刀具管理
5.4.1 内部刀具库
5.4.2 外部刀具库
5.5 刀具路径管理
5.5.1 刀路模式
5.5.2 顺序模式
5.5.3 刀路变换
5.6 主要加工参数的设置
5.6.1 刀具基本切削参数的设置
5.6.2走刀方式的设置
5.6.3 铣削方式的设置
5.6.4 加工范围的设置
5.6.5 安全高度的设置
5.6.6 进刀退刀的设置
5.6.7 拐角方式的设置
5.6.8 加工精度的设置
5.7 手工编辑刀路
5.7.1 检查刀具路径
5.7.2 删除部分刀具路径
5.7.3修改刀具路径
5.7.4服务功能
5.8 加工模拟仿真与校验
5.8.1 手工校验
5.8.2 模拟仿真
5.8.3仿真校验
5.9后置处理
5.9.1GPP
5.9.2 1MSPost
第6章 平面轮廓与区域加工
6.1 平面轮廓加工一PROHLE
6.1.1 工序的定义
6.1.2 加工轮廓的定义
6.1.3 工序定义参数的设置
6.1.4 平面轮廓加工实例
6.2 平面区域加工一POCKET
6.2.1 工序的定义
6.2.2 加工区域的定义
6.2.3 工序定义参数的设置
6.2.4 平面区域加工实例
6.3 孔加工一DRILL
6.3.1 工序的定义
6.3.2 孔加工位置的定义
6.3.3 孔加工参数的设置
6.3.4孔加工实例
第7章 曲面轮廓与区域加工
7.1 曲面区域加工一SRFPKT
7.1.1 工序的定义
7.1.2 加工区域的定义
7.1.3 工序定义参数的设置
7.1.4 曲面区域加工实例
7.2 曲面投影线加工一SRPl.RF
7.2.1 工序的定义
7.2.2投影线的定义
7.2.3 工序定义参数的设置
7.2.4 曲面投影线加工实例
7.3等高线加工一WCUT
7.3.1 工序的定义
7.3.2 定义加工范围
7.3.3 等高线区域加工
7.3.4等高线轮廓加工
7.3.5层间加工
7.3.6等高线加工实例
7.4参数线曲面加工一SURMILL
7.4.1 工序的定义
7.4.2 工序定义参数的设置
7.4.3 参数线曲面加工实例
7.5 导向线曲面加工一SURCLR
7.5.1 工序的定义
7.5.2 导向轮廓的定义
7.5.3 工序定义参数的设置
7.5.4 导向线曲面加工实例
7.6 等高沿面加工一ZCUT
7.6.1 工序的定义
7.6.2加工实例
7.6.3 工序定义参数说明
7.7 三维等步距加工一3DSTEP
7.7.1 工序的定义
7.7.2轮廓的定义
7.7.3 工序定义参数设置
7.7.4 三维等步距加工实例
7.8 再加工一REMACHING
7.8.1 区域清残加工
7.8.2笔式清角加工
7.8.3 水平优化加工
7.8.4垂直优化加工
第8章 Cimatron智能加工
8.1 毛坯和零件
8.1.1 毛坯一STOCK
8.1.2零件—PART
8.2 刀路优化
8.2.1事前优化
8.2.2事后优化
8.3 选择准则应用
8.4智能化参数设置
8.5 加工模板应用
8.5.1模板的建立
8.5.2模板的调用
第9章 模具的典型加工策略
9.1 典型加工策略
9.1.1 型腔的加工策略
9.1.2 型芯的加工策略
9.1.3 电极的加工策略
9.2综合应用实例
9.2.1 发泡模的加工
9.2.2 吊钩锻模型腔的加工
9.2.3 面板按键模的电极加工
第10章 高速加工与多轴加工
10.1 高速加工概况
10.1.1 高速铣削的特点和优势
10.1.2 高速铣削的技术支持
10.2 Cimatron高速加工
10.2.1 Cimatron面向高速加工的特征
10.2.2 Cimatron高速加工参数设置
10.3 多轴加工应用
10.3.1 多轴加工的概念
10.3.2 曲线多轴加工CURVE_MX
10.3.3 五轴粗加工ROUGH_5X
10.3.4直纹面多轴加工RE[LED_MX
10.3.5 导向线曲面加工SURCLR
10.3.6 参数线曲面加工SURMILL
10.3.7 多轴加工的后置处理
第11章 线切割加工
11.1 线切割编程简介
11.2线切割工序
11.2.1 WIRE GO
11.2.2 WIRE_2X
11.2.3 WIRE_PKT
11.2.4 WIRE_4X
11.2.5 线切割的后置处理
11.2.6 WIRE_2X加工实例
11.2.7 WIRE_4X加工实例
附录1 NC加工旗标
附录2 Cimatron编程常用文件类型
附录3 FANUC数控铣床程序基本G代码指令
附录4 FANUC数控系统的M代码及其功能
随着我国改革开放步伐的进一步加快,中国正逐步成为全球制造业的基地,特别是加入WTO后,作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。
模具是工业生产的基础工艺装备,在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通信等产品中,60%-80%的零部件,都依靠模具成型。国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑,都要求模具工业的发展与之相适应。模具是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产水平的高低,己成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。因此,我国要从一个制造业大国发展成为一个制造业强国,必须要振兴和发展我国的模具工业,提高模具工业的整体技术水平。同时,模具工业的发展也日益受到人们的重视和关注,国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》也把模具列为机械工业改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。
随着CAD/CAM、数控加工及快速成型等先进制造技术的不断发展,以及这些技术在模具行业中的普及应用,模具设计与制造领域正发生着一场深刻的技术革命,传统的二维设计及模拟量加工方式正逐步被基于产品三维数字化定义的数字化制造方式所取代。在这场技术革命中,逐步掌握三维CAD/CAM软件的使用,并用于模具的数字化设计与制造是其中的关键。
我国模具工业发展前景非常广阔,国内外模具及模具加工设备厂商已普遍看好中国市场。随着对模具设计质量与制造要求的不断提高,以及CAD/CAM技术在模具制造业中的大规模推广应用,急需大批熟悉CAD/CAM技术应用的模具设计与制造的技术人才。这是企业最为宝贵的财富,也是企业走向世界、提高产品竞争力最根本的基础。而目前这方面的专业人才非常缺乏,据了解,在目前就业形势相当严峻的环境中,我国制造业CAD/CAM方面的技术人才却供不应求。为满足这类人才培养的需要,同时也为提高目前从业人员的整体技术水平,我们组织了具有丰富教学、科研经验的高校教师和具有丰富生产实践经验的工程技术人员,共同推出了这套((CAD/CAM模具设计与制造指导系列丛书》,以飨广大读者和相关的从业工程技术人员。
编 者
2003年12月18日
Cimatron是以色列Cimatron公司推出的一套非常优秀的全功能CAD/CAM/PDM软件,由于凭借其先进的模具设计与NC加工功能,在全球模具行业得到了广泛的应用,并成为模具CAD/CAM领域中事实上的领导者。
Cimatron的数控加工技术一直处于世界领先的地位,被业界普遍认为是最杰出的数控编程系统之一。它除了提供对数控加工领域(如:2.5-5轴数控钻铣加工、数控车、数控冲裁,数控线切割等)的全面支持外,还为用户提供了代表当今领先的加工技术——基于知识的加工、自动化NC和基于毛坯残留知识三大技术为基础的智能NC功能。
作为面向模具行业的CAD/CAM软件,Cima~on除了提供各种通用CAD功能外,还提供了各种支持面向制造的模具设计功能,如:用于模具型芯、型腔设计的实体分模、快速分模功能,用于模具结构设计的三维模架库功能及设计模具电火花加工所需电极的快速电极功能等。
作为《Cimatron模具设计与制造指导——基础篇》的姊妹篇,本书将在基础篇介绍的通用功能基础上,着重介绍Cimatron的模具专用功能,并全面介绍Cima~on用于模具NC加工的各种铣削及线切割编程功能。全书分为11章,各章主要介绍的内容为:
第1章注塑模具设计流程。介绍注塑模具设计的基本流程及支持模具设计的各功能模块的基本情况。
第2章零件分模。介绍基于产品零件模型,分别采用实体分模、快速分模功能进行模具的型芯、型腔设计。
第3章模具结构设计。介绍基于零件的分模结果,使用三维模架库功能进行模具结构设计。
第4章电极设计。介绍使用基于曲面技术的快速电极功能,快速完成模具零件在进行电火花加工中所需电极的设计。
第5章CimatronNC加工环境。介绍数控加工的概况及编程的基本流程和CimatronNC加工环境中的基本功能。
第6章平面轮廓与区域加工。介绍Cima~on“两轴半铣削加工中常用的加工方法。
第7章曲面轮廓与区域加工。介绍Cimatron“三轴铣削加工中常用的三维曲面加工方法。
第8章Cimatron智能加工。介绍代表当今加工编程技术领先水平的智能加工的特点及使用方法。
第9章模具的典型加工策略。主要讨论针对各种不同模具零件,应采用的较为合理的典型加工策略。
第10章高速加工与多轴加工。主要介绍Cimatron“支持高速加工及多轴加工的基本情况及应用特点。
第11章线切割加工。介绍在各类模具加工应用非常广泛的线切割加工的特点及编程方法。
本书所带的随书光盘中,包含了各章功能应用实例中所使用的练习文件及最终的结果。读者在使用光盘中的文件时,应将其复制到硬盘上,并将文件的只读属性去除。
本书由章泳健和姚志强合作编著,其中第1章—第4章及第9章的典型加工策略、第10章的多轴加工部分由章泳健完成,第5章—第8章、第11章及第9、10章的其余部分由姚志强完成,并由章泳健对全书进行了统稿。在本书的编写过程中,得到了蒋卫忠等模具业人士及常熟理工学院机电工程系领导的大力帮助及支持,在此表示衷心感谢。
由于作者水平有限,书中难免出现错误或疏漏,敬请广大读者批评指正。
作者
2004年6月