本书以零件造型设计和模具数控编程加工任务为导向，结合“三维到三维”数字化现代设计方法，介绍Cimatron E造型应用，并拓展应用领域，将Cimatron E用于绘制工程图、电极设计、加工调整、工艺计算及其他方面。在编程加工方面，深入浅出地阐述了Cimatron E基于毛坯、基于斜率的智能化编程理念： 粗加工在毛坯与曲面之间创建安全和高效的刀具路径； 精加工基于斜率，对零件的平坦和陡峭曲面自动采取不同加工策略，极大地提高编程质量，使复杂的数控编程工作变得轻松而高效。

书中有近百个工作实例，内容翔实典型，包括从航空航天零件到家用电器产品等各种实例，均来自生产第一线，是难得的零件造型和数控编程学习资料。所有工作实例均提供二维工程图，供零件造型设计实战和数控编程演练，以求密切联系生产实际，提高实战能力和专业知识水平，达到准确、快速掌握Cimatron E应用的目的。

本书介绍的软件系统是Cimatron E 7.1版。

本书既可作为本科及高职高专院校机械制造类专业的教材，也可作为从事机械制造业特别是模具行业的工程师、工人等的参考书。

序

言

CAD/CAM技术是现代制造业和制造业信息化的重要组成部分，它的应用已非常成熟。用户只需掌握CAD/CAM有关软件应用和相关专业知识，过去只有专家能做的工作，现在自己也可以轻松完成，例如产品零件造型设计、模具设计和数控编程等。学习CAD/CAM技术，已被人们认为是学习和掌握现代高科技技术的重要途径。本书介绍的Cimatron E是以色列Cimatron（思美创）公司20世纪在军工领域为幼狮战机开发的CAD/CAM/CAE软件系统，最初称为Cimatron it，到21世纪初发展成Cimatron E，最新版本为2007年4月份推出的Cimatron E 8.0。由于它易学易用且功能强大，被广泛用于机械制造业的各个领域，特别是为模具制造者提供完善成熟的 CAD/CAM/CAE一体化解决方案，被业界认为是杰出和优秀的一体化CAD/CAM/CAE软件，它在国内有很大的用户群，曾被指定为全国数控技能大赛指定应用软件之一。

Cimatron E加强了CAD功能，采用独特的混合建模技术，无缝集成了实体和曲面造型功能，加上经过改正的快速分模和快速电极设计技术，极大地提高了产品设计和模具设计工作效率； 在数控编程方面，Cimatron E被公认为是新一代“智能数控编程”原创软件。它基于毛坯、基于曲面斜率的编程理念，从毛坯和零件模型之间准确地计算出安全、高效的刀具路径； 针对平坦和陡峭的曲面，自动采用不同的加工策略，使复杂的数控编程工作变得轻松而高效，深受广大用户的喜爱。

本书以零件造型设计和模具数控加工任务为导向，从零件造型、零件工程图、快速电极设计，到实现模具数控加工全过程，全面介绍Cimatron E的应用； 又以模具零件为工作实例，使用Cimatron E为工具，解决零件造型设计及模具零件编程加工中的难点。书中使用近百个工作实例，从航空航天零件到家用电器产品，均来自生产第一线，内容翔实典型，是难得的零件造型和数控编程学习资料。所有工作实例均提供二维工程图，供零件造型设计实战和数控编程演练，以求密切联系生产实际，提高实战能力和专业知识水平，达到准确、快速掌握Cimatron E应用的目的。

本书内容分为两篇，第一篇为Cimatron E造型设计篇，内容包括第1章～第4章，展现Cimatron E的零件造型设计和自动生成二维工程图的强大功能； 第二篇为Cimatron E数控编程篇，内容包括第5章～第9章，以基于毛坯和基于斜率的现代编程基础理论为切入点，围绕各种零件的数控加工任务，深入介绍Cimatron E的智能化加工程序应用，其中包括高速切削加工编程、工具电极设计和电极数控编程等。

作者出生在湖南湘西麻阳苗族自治县的一个小山村，20世纪50年代有幸参加了新中国航空工业的建设，在航空工厂连续工作40余年。从70年代开始学习和应用CAD/CAM技术，成为工厂第一批数控加工程序员。90年代末期应邀去浙江宁波地区某模具塑料制品厂工作，后来在某高校联合举办的“CAD/CAM技术培训班”担任主讲，专门讲授Cimatron、Pro/E等软件用于产品零件造型、模具设计、数控编程及逆向工程。因此，本书从工作经验、教学讲稿及由于软件版本不断更新而经多次修改变成书稿，历时数年得以出版，感到欣慰。在编写过程中始终得到夫人袁彩元女士的鼓励和支持，谨向她表示衷心地感谢！

非常感谢国防科技大学先进制造技术实验室主任黄国立教授，他多次鼓励本人将第一线工作经验与高科技结合起来，编写一本零件设计和数控编程的教材，并给予了许多具体指导和帮助。

非常感谢清华大学出版社在本书顺利出版过程中所付出的辛勤劳动！

作者虽有多年应用、讲授Cimatron软件的经历，但本书中仍会有疏漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。

作者

2007年11月

（guoxin3956@sina.com）

目

录

Cimatron E造型设计篇

第1章零件线框架造型

1.1Cimatron E基本操作

1.1.1进入工作界面

1.1.2Cimatron E文件管理器

1.1.3文件数据转换

1.1.4参数预设置

1.1.5三键鼠标的妙用

1.1.6零件模型视图的操作

1.1.7如何选取几何图素

1.1.8如何隐藏/显示几何图素

1.1.9如何指定矢量方向

1.2基准特征

1.2.1基准平面

1.2.2基准轴 

1.2.3坐标系

1.3草绘

1.3.1草绘功能

1.3.2草绘约束功能

1.3.3草绘工具

1.3.4草绘举例

1.3.5草绘拓展应用综合实训

1.3.6草绘综合实训题

 1.4曲线设计

1.4.1基本曲线

1.4.2编辑曲线

1.5移动、复制、删除几何体

1.5.1移动几何体

1.5.2复制几何体

1.5.3删除几何体

1.6零件线框架造型设计

1.6.1零件线框架造型实训举例

1.6.2零件线框架造型综合实训

1.6.3零件线框架造型演练综合实训题

第2章零件实体造型

2.1特征模型树和特征向导窗

2.1.1特征模型树

2.1.2特征向导窗

2.2零件实体造型的基本特征

2.2.1零件实体特征概述

2.2.2拉伸特征

2.2.3旋转特征

2.2.4导动特征

2.2.5放样特征

2.2.6扫描特征

2.3零件实体造型编辑特征

2.3.1圆角特征

2.3.2面圆角

2.3.3斜角特征

2.3.4拔模特征

2.3.5孔特征

2.3.6抽壳特征

2.3.7“删除&延伸”特征

2.3.8延伸物体特征

2.3.9对分（分割）特征

2.3.10融合（合并）特征

2.3.11切除特征

2.4零件实体造型综合应用实训举例

2.4.1零件实体造型实训举例

2.4.2零件实体造型综合实训题

第3章零件曲面造型

3.1零件曲面基本特征

3.1.1零件曲面特征概述

3.1.2扫掠面

3.1.3旋转面

3.1.4导动面

3.1.5混合面

3.1.6边界曲面

3.1.7网格面

3.1.8扫描（表皮）曲面

3.2编辑曲面特征

3.2.1曲面倒圆角

3.2.2三面倒圆角

3.2.3角部圆角曲面特征

3.2.4相切曲面

3.2.5组合曲面

3.2.6偏移曲面

3.2.7延伸曲面

3.2.8缝合与取消缝合

3.2.9断开（分割）曲面

3.2.10裁剪曲面

3.2.11最大轮廓断开曲面

3.2.12修改曲面

3.3零件曲面实体造型综合应用

3.3.1零件曲面实体造型实训举例

3.3.2零件曲面实体造型实训题

第4章零件工程图

4.1创建基本视图

4.1.1创建基本视图步骤

4.1.2使用模板生成基本视图

4.2生成辅助视图和尺寸标注

4.2.1创建零件辅助视图

4.2.2工程图尺寸标注

4.3工程图综合实训

4.3.1利用模板生成工程图

4.3.2工程图综合实训题

Cimatron E数控编程篇

第5章Cimatron E数控编程基础

5.1数控机床的程序编制

5.1.1数控机床类型

5.1.2数控机床加工程序

5.2Cimatron E编程工艺基础

5.2.1Cimatron E编程切削方式

5.2.2刀路参数

5.2.3刀具和夹头

5.2.4机床参数

5.2.5零件（加工对象）

5.3Cimatron E编程入门

5.3.1进入编程环境界面

5.3.2编程界面介绍

5.3.3编程工作模式

5.3.4Cimatron E编程步骤

5.3.5加工模型仿真切削和检验

5.3.6Cimatron E后置处理器

5.3.7数控加工工艺单

5.3.8加工程序管理器

第6章2.5轴铣削和钻孔编程加工

6.12.5轴轮廓铣削加工

6.1.1封闭轮廓铣加工举例

6.1.2开放轮廓铣加工实训举例

6.1.3轮廓铣加工实训题

6.22.5轴型腔铣削加工

6.2.1型腔铣削加工实训举例

6.2.2型腔岛屿零件加工实训举例

6.2.3进一步认识加工参数表

6.2.4型腔类零件铣削加工实训题

6.3平面和斜面上钻孔

6.3.1孔加工工艺

6.3.2平面钻孔步骤

6.3.3钻孔编程加工举例

6.3.4钻斜孔编程加工

第7章零件智能编程和加工

7.1零件粗加工程序——体积铣

7.1.1体积铣粗加工NC编程新功能介绍

7.1.2体积铣的传统粗加工程序介绍

7.1.3体积铣粗加工程序应用举例

7.2零件精加工程序——曲面铣

7.2.1曲面铣精加工程序介绍

7.2.2传统精加工程序介绍

7.2.3曲面铣精加工举例

7.3模具零件数控编程加工举例

7.4模具零件数控编程加工实训

7.4.1模具零件数控编程加工实训举例

7.4.2模具零件数控编程实训题

第8章局部精细加工和曲面流线铣

8.1局部精细加工

8.1.1清根铣加工程序

8.1.2笔式铣加工参数

8.1.3局部精细加工举例

8.2曲面流线铣

8.2.13轴瞄准曲面加工程序

8.2.23轴零件曲面加工程序

8.2.33轴直纹曲面加工程序

8.3局部精细加工及流线铣编程加工实训举例

8.3.1牛角形零件编程加工举例

8.3.2弧面模块编程加工举例

8.3.3数控编程综合应用实训题

第9章Cimatron E进阶编程应用

9.1编程加工管理

9.1.1刀路的复制与移动

9.1.2编辑刀路轨迹

9.1.3加工模板应用

9.1.4加工设置报告

9.1.5编程加工管理综合应用实训举例

9.2快速电极设计

9.2.1电火花成型加工概述

9.2.2进入Cimatron E电极设计界面

9.2.3工具电极设计步骤

9.2.4创建第二个工具电极

9.2.5工具电极模板及应用

9.3工具电极编程和加工

9.3.1电极加工概述

9.3.2电极数控编程加工举例

9.3.3电极设计和编程加工实训

9.4数控高速切削加工和编程

9.4.1高速切削加工概述

9.4.2Cimatron E高速加工编程技术

9.4.3高速加工编程实训举例

参考文献