CimatronE9．0边界接触点功能的应用研究

2013-09-04张松奇聂荣森

机械工程与自动化 2013年5期

张松奇，李茜，聂荣森

（1．鹤壁汽车工程职业学院，河南鹤壁 458030；2．思美创（北京）科技有限公司，北京 100101）

1 CimatronE概述

CimatronE是一款集CAD／CAM于一体的综合软件，其功能强大，易学易用，在模具加工制造和机械设计制造行业占有主导地位。Cimatron公司致力于研究CAD／CAM在工模具制造和零部件制造行业的应用已有30多年，拥有丰富的行业经验，在工模具设计与加工制造方面为用户提供了完整的CAD／CAM解决方案，CimatronE在全球范围内装机量超过40 000套。Cimatron的产品线包括CimatronE和GibbsCAM两部分，为注塑模具设计、冲压模具设计、电机设计、2．5轴到5轴加工、线切割、车削加工、车铣复合加工、旋转铣削、多任务加工、塔式加工系统提供解决方案，在全球范围内为汽车、航天、电子及其他模具工业领域提供服务和支持。

随着中国改革开放体系的进一步深入，中国经济得到稳步发展，加工制造行业得到了迅速的发展。模具行业素有“工业之母”的美称，被誉为“永不衰退的行业”。在国外，模具被称为“进入富裕社会的原动力”，模具生产制造技术水平的高低已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。在国内，随着家用电子行业的迅速发展，特别是随着中国汽车年的启动，对模具的需求量越来越大，工模具的设计和制造已经成为中国制造业中关键的一个部分。CimatronE软件包含模具设计和NC编程两大部分，在进行设计的同时开始NC编程，省去了数据转换造成的工期延误和错误，因此CimatronE在模具设计与制造行业越来越受到更多客户的青睐。

为了更好地服务于模具制造（型腔模具制造、冲压模具制造）以及产品加工制造领域，CimatronE9．0版本在原版本的基础上引进了200多项重大改进和新增功能，如报价评估系统、模具设计、2D图纸输出、电极设计制造以及数控编程等。其中在CimatronE9．0的数控编程模块中新增的边界接触点功能，解决了CimatronE原版本在进行模具型腔或型芯加工时边界铣削不到位或空切现象，提高了零件的加工精度和加工效率，笔者认为这是此版本在加工模块上最具革命性的改进，使CimatronE在加工制造方面又向前迈进了一大步。

2 应用举例

在CimatronE原版本中进行模具的型腔或型芯的边界加工时，如果刀具轨迹选择边界外，刀具会滚过边界形成空切，降低了加工效率（如图1所示）；若选择边界内，刀具限制在边界内，导致边界区域切削不到位（如图2所示），影响零件加工精度；若选择边界上，刀尖在边界上，导致边界区域切削不到位（如图3所示）。为了防止切削不到位，我们通常采用拼接加工或者采用整体曲面精加工方式进行加工。虽然这样能够避免空切现象，但是采用拼接加工会在边界处产生很大的误差（特别是球头刀），降低了零件的加工精度；如果采用整体曲面精加工方式进行加工，则会产生大量的空切，降低切削效率，提高加工成本。

CimatronE9．0的数控编程模块中新增的边界接触点功能解决了CimatronE原版本在进行模具型腔或型芯加工时边界铣削不到位或空切现象，特别是对球刀或牛鼻刀具。运用边界接触点功能，我们就可以根据曲面的不同特点采用不同的曲面加工方法进行曲面拼接加工，这样可以大大提高曲面的加工质量，提高切削效率。