Cimatron模架程式設計自動化解決方案

模架相對模具結構來說，結構相對簡單，但是模架的腔體、孔系、倒角加工相對模具結構來說工藝相對複雜，特別是孔系加工，占比模架加工近50%左右的工作量，如果能夠在多腔、多孔範本中實現智慧識別腔體特徵、智慧識別各類型孔系、智慧識別倒角位置並且自動避讓干涉檢查那將大大降低我們的工作量。Cimatron軟體在模具加工製造領域內，其功能特點和優越性是有口皆碑的。今天我們一起探討Ciamtron模架自動化程式設計解決方案。

在此，我們以如下圖1所示範本來介紹Ciamtron模架自動化程式設計解決方案。

圖1. 範本

刀具庫

兵法有雲：“兵馬未動，糧草先行”。刀具作為我們加工是必要的利器，Cimatron軟體支援各種類型刀具定義；根據不同的切削材料類型、根據不同的機床類型、根據不同的工藝類型定義各自的刀具庫； 同時我們可以將切削參數以及機床參數設置在刀具中，在程式設計的過程中，只需要選擇所需要的刀具即可匹配切削參數。

圖2. 刀具庫參數

自動化平面加工

自動化平面加工，解決了我們在進行銑面加的時候定義各樣參數的繁瑣，基於Cimatron的銑加工只需要選擇整個範本，更新切削參數即機床參數即可計算加工刀路，基於特徵加工安全、穩定。

圖3. 面銑加工

強大的型腔識別和管理功能

針對範本上各種類型的型腔，我們在程式設計的過程中需要逐個去選擇定義，在Cimatron軟體中型腔管理工具可以快速的將範本上的各類型腔體自動識別出來，並且提供各類型型腔的相關資訊，型腔管理工具提供了修改、增加、刪除不需要的型腔工具，便於我們在工作中可以自由處理。如下圖4所示，在型腔管理器的左下方可以看到識別當前所有型腔個數，以及通過過濾（指定條件）得出最終的型腔個數。

圖4. 型腔管理器

從型腔列表中，我們可以通過類型來查看我們識別出來的各種類型型腔，比如我們選擇錐型型腔，可以看到（如圖5所示）有3個型腔被分類出來，這樣我們在定制工藝程序的時候，可以進行有針對性的定義，比如全直壁一類、帶拔模角一類、帶曲面特徵一類，這樣我們在對識別好的型腔進行程式設計的時候，就比較簡單快捷。

圖5. 型腔分類

型腔匹配工藝模版

通過型腔管理工具得到各類型的型腔以後，接下來我們就要程式設計，如下圖我們選擇鋼模工藝資料夾，可以按照需要選擇相同工藝程式設計的型腔，然後選擇對應的工藝檔，匹配工藝以後直接計算即可。

圖6. 程式工藝庫

圖7. 程式計算結果

高效粗加工

為了提高範本粗加工的效率，在Cimatron模架加工方案中，提供了高效開粗加工策略，該功能可以大大提高開粗效率，同時採用新計算方法，使得刀具載荷恒定，對延長刀具使用壽命和機床的平衡有極大幫助。

我們可以通過分析得到傳統粗加工的方式（如下圖8所示）造成空切較多，刀具沒有完全達到優化使用。

圖8. 傳統開粗軌跡

再看一下高效加工策略（如下圖9）所示：

圖9. 高效加工開粗軌跡

高效開粗採用全圓弧式軌跡計算，改變我們傳統的小吃刀量的切削方式，採用高效開粗結合我們的材料、刀具和機床我們可以使得切深達到近1-1.5倍刀徑，大大提高開粗效率。

高效加工可以有效的保證刀具受力載荷一致延長刀具使用壽命，降低成本。該功能為可選功能，結合實際生產設備匹配合適的工藝策略。這裡不做詳細介紹，在後期做相關專題介紹。

自動鑽孔

針對成百上千個孔的範本，Cimatron可以在短短的幾分鐘內全部識別並進行相同類型孔系的統計，Cimatron自動鑽孔支援3-5軸鑽孔加工，支援孔加工的鑽鉸攻鏜工藝，同時也支援銑螺紋和銑擴孔工藝，自動鑽孔允許將多種鑽孔工藝預先設置好，待孔程式設計時使其自動匹配即可。

圖10. 自動鑽孔管理

各類型孔系分組以後，便可以自動匹配合適的工藝檔，匹配以後會有相應的提示，是否全部匹配完成或完全匹配多少組？如下圖所示當前完全匹配上8組合適的工藝程序。

圖11. 匹配工藝

Cimatron支援所有鑽孔工藝和功能，同時在深孔鑽處理和優化處理交叉孔有專用對話介面，説明我們在深孔鑽工藝中的優化。

圖12. 槍鑽介面

倒角自動化檢測和加工

在範本完成粗加工、精加工、鑽孔加工等工序以後，我們需要對範本需要倒角的區域進行倒角加工，Cimatron模架加工方案包含了倒角的自動檢測和倒角加工功能，倒角檢測提供了如下圖左邊所示的判斷方式，可以得到我們所需要的倒角位置：

圖13. 倒角自動偵測

檢測並定義好倒角位置以後，在Cimatron軟體中可以針對不同高度的位置可以一次程式設計完成，並且可以自動考慮避讓干涉。避免我們在編制倒角加工的時候還要去手動計算刀半徑進行干涉偏置，佔用大量的時間。

圖14. 倒角軌跡

一鍵程式單

Cimatron可以進行一鍵生成工藝單，工藝單可根據客戶的使用習慣進行定制或二次開發：

圖15. 工藝單模版

程式類比

所有程式做完以後，為了使得程式上機加工之前保證安全，我們可以進行所有程式類比，在Cimatron類比中，我們可以使用加工代碼進行模擬模擬，可以有效的保證加工路徑安全：

圖16.程式類比檢測

Cimatron模架程式設計解決方案可節約用戶程式設計時間，其豐富的特徵可實現輕鬆程式設計，並通過基於特徵的加工使使用者得以享受更安全的機加工過程，使得模架程式設計整體流程簡單、方便、高效、安全！