Cimatronit软件在模具加工中的应用

　　模具制造是一个生产周期要求紧迫，技术手段要求较高的复杂生产过程。主要的工作流程是：建立或获取客户的产品数据模型，在产品模型的基础上进行面向制造的设计，根据设计的结果，选配合适的模架，生产生产所需的图纸，编程部门根据模具的设计结果，进行工艺分析，设计必要的电极，为型心、型腔和电极加工数控编程。

　　作为世界上著名的CAD/CAM软件供应商，以色列Cimatron软件有限公司一直致力于为制造行业提供先进的CAD/CAM系统，不仅提供功能强大的通用CAD/CAM系统，而且更为模具制造行业提供了全面的解决方案。

　　Cimatronit是一个集成的CAD/CAM产品，在统一的系统环境下，使用统一的数据库，用户可以完成产品的结构设计、零件设计，输出设计图纸，可以根据零件的三维模型进行手工或自动的模具分模，再对凸、凹模进行自动的NC加工，输出加工NC代码。

　　产品模型的建立：在产品建模阶段，技术人员需要根据客户的产品图纸或读取客户提供的产品数据文件来在CAD/CAM系统中得到所需的产品三维模型。这就要求所采用的CAD/CAM系统不仅要有强大的建模能力，特别是具有雕塑曲面的建模能力（因为许多模具产品非常复杂），还要拥有丰富可靠的数据转换接口，支持用户读取来自其客户的各种各样的数据文件。在产品建立方面，Cimatronit支持混合造型。混合造型融合了线框造型、曲面造型和实体造型，它使得设计者可以充分利用各种造型的特点来生成可以直接用于NC环境进行NC编程的产品模型。Cimatronit领先的线框造型和曲面造型功能享有很高的声誉，它功能紧凑、灵活、方便、高效而完备，特别是它的曲面编辑功能（如裁剪、修补和光顺）和曲面倒角功能更是家喻户晓。Cimatronit的曲面造型使得用户可以不受限制地迅速设计出任意复杂的产品模型。

　　Cimatroni的实体造型为客户提供了另一先进的建模工具。它产用了当今最为流行参数和变量化的特征造型，具有智能导引稳定便捷的草图设计器，灵活的操作回退与特征插入操作，融合了成熟而强大的曲面造型功能，优秀的布尔运算操作――支持实体间，实体与曲面间，曲面与曲面间的布尔运算等。它使得系列产品的设计、修改等更加方便。产品建模还可来自于测量的结果一点云。Cimatronit的逆向工程以其全面而强大的功能为工程技术人员提供了一整套的面向点云的处理工具：点云的分割，投影，删除，加密，过滤，去噪，断点的分析等等。对于每个点云，用户可以根据实际情况，选择是先由点云生成几何样条，还是从点云直接产生曲面模型，对生成的曲面模型还可以用彩色图的方式进行精度分析等，用户可以定制数据格式处理器，使得系统可以读取任意格式的数据信息。得到产品模型之后，用户就可以利用Cimatronit的强大模型设计和修改能力，对模型进行必要的修改和调整，进而加入加工系统进行加工编程。

　　Cimatronit支持所有主要文件格式，可以直接人CATIA、PTC(中性文件)，SAT和AutoCad(DWG)，Parasolid读取数据，还可以从IGES，DSF，STEP，VDA等标准数据接口读取数据。

　　快速模具预设计（Quick Preview）

　　Quick Preview是一个产品预览和预设计工具，它支持市场部门、工程技术人员与其客户通过Internet举行网络会晤，实时可视地交流彼此的意见，技术和管理人员可以进行迅速的费用评估等。通过快速模具预设计功能，技术人员之间还可以实时地在各自的屏幕上进行区域的标记，注释的添加，对剖切后的零件进行尺寸标注等等。

　　快速分模设计（Quick Split）

　　面向制造的设计，主要集中在模具的型心、型腔的设计，模具的结构设计，所需电极的设计等。传统CAD/CAM系统当针对一个大型复杂的产品进行模具的型心、型腔以及抽心嵌件等的设计时，常常要花费大量的时间与精力，一般需要20至200小时的工作量。Cimatron公司推出的Quick Split极大地缩短了设计时间。Quick Split直接根据曲面模型进行分模方向的分析，把曲面自动分成型心、型腔两部分，自动为用户产生分模线，再采用多种方法根据已有的分模线快速生成分模曲面，最后经编辑整理形成最终设计结果。与基于实体布尔运算的方法相比，Quick Split是直接针对曲面模型进行型心、型腔的设计，不需要曲面数据模型转换到实体模型，由于没有拓扑关系的求解与管理，该方法可以非常灵活地处理模型的曲面信息，该方法还允许用户对计算精度进行细调，这样用户可以得到更加精确的结果。经测试，使用该软件进行模具的分模设计会使用户节省近来90％的时间。如在对由36，000个曲面组成的模型进行分模时，只花了17秒的时间。而针对由1，000张曲面所组成的模型进行分模，只花费不到3秒的时间即可告成。

　　快速电极设计（Quick Electrode）

　　Quick Electrode是一个EDM电极设计和制造的一体化解方案，它极大地缩短了电极的设计时间。使用快速电极设计功能可以迅速地选择放电加工区域以进行电极的设计、管理、相关技术文档的生成和电极的制造。快速电极设计功能可以动态地定义安全平面，直观地显示电极基座与工件之间是否存在干涉，通过浏览用户可以全面控制一组电极的显示和活动状态，允许多个设计人员在同一个零件上协同设计电极。快速电极设计功能可以自动化地生成工艺参数表、电极定位图纸等工艺文档。

　　快速工程变更分析（QuickCompare）

　　QuickCompare功能帮助模具设计人员快速确定工程变更对模具设计生产的影响和范围。这种工程变更不论来自何咎，它都能迅速地对变更前后的两个零件进行形状比较，以图纸和文档的形式直观地标记出来，从而保证了设计人员在接受到工程变更的时候，只需要更新相关的模具组件即可，从而极大在缩短了工程技术人员因查找和分析工程修改所需花费的大量时间。

　　模具的结构设计

　　Cimatron为简化模具结构设计，提高效率，为模具设计者提供了基于实体参数化设计的三维模架库。该模架库不仅可以让用户调用国际上通用的各种标准模架库，还可以让用户根据自己的需要来定制特定的模板、模架及其标准件！在些基础上，用户可以进一步进行更加详细的设计，如采用参数化的设计方法，在模架上设计冷却管道等。在结构设计好后，可输出装配图纸，直接生成零件的BOM表。为配合模架的图纸输出，Cimatron还提供了针对模架的二维功能，如模架组件的自动ID标号和自动加注标签，模板钻孔表的自动生成以方便实际的生产加工，自动输出模具结构BOM表等等。

　　数据编程

　　Cimatronit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。它除了提供加工领域中全面的加工应用，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，还为用户提供了代表当今最领先的加工技术――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。智能NC标志着Cimatron在加工领域的重大技术突破。智能NC方式为用户实现了单击一键即可完成NC加工。当用户每次完成了一个特定工作中的加工过程定义时，只要简单地把该加工过程储存为技术模板即可。下一次用户若有加工工艺相似的零件要处理时，刀具轨迹会自动生成。毛坯残留知识允许用户在任何时间检查实际的毛坯余量，用户还可以针对自己的采用的加工策略和加工目的对加工轨迹进行裁剪。毛坯残留知识可以对照用户新的几何模型，调整刀具轨迹的生成，进行刀具轨迹的优化。优化包括去除空走刀，自动调整进给率，去除尖角来产生平缓的刀具运动，或在夹头干涉的情况下，自动分割刀具轨迹以避免干涉，自动建议新的加工刀具来加工未加工到的区域等。Cimatron提供了可靠而直观的轨迹校验和仿真模似，支持每一加工工序或零件／毛坯的比较分析，它以彩色图的形式显示当前加工结果及其余量，具有可视化的加工的仿真模拟功能强大，使用户可以检查加工过程的合理性与正确性，可以任意部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。

　　Cinatron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：删除选择的走刀步骤，裁减选择的走刀步骤的增加用户自己的指定走刀，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。其它工具。

　　Cimatronit的产品管理：该系统为企业工程中产品设计，加工等的相关过程的管理，产品信息，设计修改，串／并行工作流程，基于Internet/Intranet的应用提供了全面的解决方案，它以项目为中心组织数据，把提高工程领域中以工作组为单位，组内协作的工作效率作为其目的，促进企业走向ISO9000。

　　Cimatronit的渲染模块：提供了针对零件、装配件的高级渲染功能，采用了面向对象的技术，先进的Windows拖动操作，使制作过程更加迅速！渲染模块为用户提供了强大的工业造型环境，使得用户地产品的设计过程中即可看到产品的近似照片的图片，更加准确地把握产品的外观，结构等，减少产品研发的前期投入和工程修改，在真正生产出来之前就可以进行市场宣传、广告策划等工作！

　　Cimatronit的产品分析：有限元分析模块用于分析系统的前，后置处理。前置处理实现了有限元素的快速造型，如生成一维，二维和三维有限元素；后置处理可以对分析的结果进行显示，如彩色图像显示，数值表格和颜色码显示等。它与许多著名的分析软件有现成的接口，如ANSYS，NASTRAN，INJECT-3，C-MOId等。

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