Cimatron E软件在三维造型和数控铣削中的应用

1 引言

　　Cimatron E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、装配设计，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。

　　Cimatron E的实体造型为客户提供了另一先进的建模工具。它运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。得到产品模型之后，用户就可以利用Cima仰n E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。数据编程Cimatron E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3大技术为基础的智能NC。智能NC标志着Cimatron E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 E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，可视化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，可以任意剖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。

2 遥控器三维建模与装配

　　在产品建模阶段．我们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。在该遥控器建模时，我们是在充分消化吸收产品图纸的基础上来构思其设计步骤，通过采用Cimatmn E软件中的线框造型、曲面造型(如裁剪、修补、光顺和曲面倒角等)和实体造型等功能完成产品的三维造型．并且创建出的产品模型可以直接用于NC环境进行NC编程的。在遥控器组件中上盖、下盖、透明片和电池仓盖完成建模后，接着在装配模块中将它们组装起来，最后进行渲染。其渲染图如图1所示。

图1遥控器组件 

3 工艺流程分析

　　此遥控器是空调器的一个分组件，它的外观设计要求与装配性能。对其内在质量和尺寸精度等都提出了严格的要求，制造难度较大。由于该遥控器属于新品，必须先由客户确认是否要美化和改进，故在新品未完全定性前不能开制注射模具，需加工出其外形进行验证，看外观、手感等是否符合大众要求。该遥控器的加工工序分为正反面粗加工和精加工等工序。根据该遥控器的形状及加工特性。二次加工的曲面精度要求很高，其X、Y定位基准决定选在产品的中央，腚位基准决定选在遥控器上下盖的结合面上．为了减少装夹次数，缩短工时，二次加工需要全部在数控加工中心上进行。在数控加工中，为了尽量减少辅助工时，要特别注意使用夹具来保证迅速完成加工零件的定位和夹紧过程。在加工中要尽量减少工件装夹次数，在一次装夹中，应尽可能多地完成各个工序工步。由于该遥控器正背面均为复杂的曲面。在加工背面前必须在正面留2个方支撑块(见图2)，以便加工背面时将该遥控器通过内六角螺钉安装在压板上，再将压板安装在加工中心的工作台上。不过，必须注意在压板安装在机台上前必须在压板上留出背面加工时的定位基准。

图2粗加工正面整体外形