Cimatron五軸加工技術(shù)

    Cimatron公司的CAD/CAM產(chǎn)品在一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)環(huán)境下，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶(hù)可以完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)，輸出設(shè)計(jì)圖紙，可以根據(jù)零件的三維模型進(jìn)行手工或自動(dòng)的模具分模，再對(duì)凸、凹模進(jìn)行自動(dòng)的NC加工，輸出加工的NC代碼，支持多大五軸的銑削加工。而且針對(duì)特定的應(yīng)用領(lǐng)域也提供了優(yōu)秀的解決方案，如針對(duì)產(chǎn)品仿制和先進(jìn)質(zhì)量檢驗(yàn)的逆向工程軟件模塊――Re-eng，針對(duì)鞋樣鞋模的Express Shoe等。 Quick NC是采用全新的數(shù)控編程核心引擎的數(shù)控編程系統(tǒng)。其核心算法采用了當(dāng)今最新的數(shù)學(xué)研究成果，具有運(yùn)算速度快，對(duì)系統(tǒng)資源要求少的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的NC算法相比其運(yùn)算速度提高了近50%。這一特點(diǎn)降低了軟件系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)的配置要求，而且在用戶(hù)使用較高配置的情況下更能體會(huì)NC程序計(jì)算的迅速?gòu)亩�避免了過(guò)多的等待。Quick NC在程序的算法上采用了新的刀路軌跡生成原理，該原理保證了生成的程序是絕對(duì)無(wú)過(guò)切的程序。
    而Quick NC在刀位計(jì)算的開(kāi)始就嚴(yán)格區(qū)分了刀具自由運(yùn)動(dòng)空間和限制空間，系統(tǒng)計(jì)算的曲面離散點(diǎn)僅僅是刀具自由運(yùn)動(dòng)空間可用部分的點(diǎn)，這就極大的減少了系統(tǒng)程序的計(jì)算量，同時(shí)由于這些點(diǎn)是零件或殘留毛坯等部分之外自由運(yùn)動(dòng)空間的點(diǎn)就自然避免了刀具與零件、卡具或殘留毛坯的干涉，使干涉檢查計(jì)算成為NC編程的歷史或僅僅作為一種不必要的補(bǔ)充手段。
    這一革命性的NC核心機(jī)制為技術(shù)人員的NC編程工作模式帶來(lái)了劃時(shí)代的變革。傳統(tǒng)的NC編程工作模式具有如下的特點(diǎn)，下圖所示是以簡(jiǎn)單的模具編程（只有粗加工、半精加工和精加工）為例（紅色表示忙碌，后面的圖上的綠色表示休閑狀態(tài)）：
    在涉及與卡具、卡頭或毛坯的干涉檢查時(shí)，還要對(duì)這些刀位點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的排除，即區(qū)分哪些點(diǎn)會(huì)存在與保護(hù)對(duì)象的沖突來(lái)逐步排除存在問(wèn)題的部分，最后再對(duì)剩余的刀位點(diǎn)集合進(jìn)行整理和優(yōu)化。這樣的處理方式不僅導(dǎo)致大量的計(jì)算時(shí)間，而且這些復(fù)雜性和針對(duì)各種情況處理的不完善性經(jīng)常導(dǎo)致CAM系統(tǒng)生成具有過(guò)切的NC 程序。
    在完成一個(gè)任務(wù)的整個(gè)過(guò)程中，技術(shù)人員處于持續(xù)性的反復(fù)忙碌過(guò)程中，即在沒(méi)有徹底滿(mǎn)意地完成前一步的工作且明確知道其加工結(jié)果時(shí)，下一步的工作就無(wú)法采用有針對(duì)性的合理方法和實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)定義。即使在每個(gè)階段，對(duì)任何工藝的修改都導(dǎo)致這一階段工作的重復(fù)與計(jì)算等待――耗時(shí)忙碌。究其原因在于用戶(hù)只有完成刀路軌跡計(jì)算才知道將來(lái)的結(jié)果和滿(mǎn)意與否。這種類(lèi)似的串行工作模式嚴(yán)重地消耗了編程技術(shù)人員的精力，技術(shù)人員不能得到較好的階段性休息，另外也導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的大量反復(fù)計(jì)算浪費(fèi)了許多時(shí)間。
    由于在程序計(jì)算之前Quick NC就知道了刀具的自由運(yùn)動(dòng)空間，針對(duì)用戶(hù)使用的不同加工方式系統(tǒng)會(huì)在真正計(jì)算出具體的刀位軌跡之前就可以迅速獲得將來(lái)實(shí)際加工的結(jié)果，避免了只有計(jì)算出實(shí)際刀位軌跡才能獲得加工結(jié)果的弊端，從而縮短了每一個(gè)工藝步驟的工藝定義時(shí)間。同時(shí)徹底改變了傳統(tǒng)的編程工作模式，如下圖所示：
    用戶(hù)只有在加工過(guò)程規(guī)劃和每步加工工藝參數(shù)定義時(shí)才比較繁忙，在所有加工軌跡的一次性計(jì)算這段時(shí)間可以得到較長(zhǎng)時(shí)間的休息。而仿真模擬與結(jié)果校驗(yàn)已經(jīng)成為一種可選。因?yàn)橛脩?hù)在定義每個(gè)工藝加工步驟時(shí)就即刻看到了加工的結(jié)果――Quick NC對(duì)加工結(jié)果實(shí)現(xiàn)了即時(shí)預(yù)覽，而且這一結(jié)果是可靠和真實(shí)的。 Quick NC 也極大地降低了加工工藝定義的復(fù)雜程度，用戶(hù)只需完成有限的工藝參數(shù)填寫(xiě)和刀具選擇就可完成一個(gè)工藝加工步驟的定義，系統(tǒng)采用的加工方式都是當(dāng)今最優(yōu)秀的加工方法和加工走刀方式而摒棄了一些過(guò)時(shí)和低效的加工方法和走刀方式。使用起來(lái)及其簡(jiǎn)單迅速。對(duì)于一個(gè)有加工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員在30分鐘左右的時(shí)間內(nèi)就可開(kāi)始獨(dú)立工作，在軟件的易學(xué)易用性上，Quick NC絕對(duì)是一場(chǎng)革命。    
    Quick NC繼承和發(fā)展了Ciamtron系統(tǒng)原有的先進(jìn)加工編程技術(shù)，如基于知識(shí)的加工、基于毛坯殘留知識(shí)的加工、基于斜率分析的整體精加工和清根技術(shù)以及高速銑削技術(shù)等，同時(shí)也容納了原有的豐富輔助編程工具，如NC自動(dòng)工藝文檔、基于殘留毛坯與理論模型的余量可視化分析等等。 Quick NC作為一個(gè)專(zhuān)注于加工編程而獨(dú)立運(yùn)行的軟件包，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)與原有Cimatron系統(tǒng)的信息交流，而且提供了所有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的接口和針對(duì)特定CAD/CAM系統(tǒng)的專(zhuān)項(xiàng)接口。Quick NC 可以和任何CAD系統(tǒng)完美結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)模具產(chǎn)品的加工。
    Quick NC實(shí)現(xiàn)了基于局域網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)（IntraNet）和廣域網(wǎng)（InterNet）的時(shí)時(shí)交流討論與直接的信息交換。使用Quick NC的技術(shù)人員可以在該環(huán)境內(nèi)與其它在網(wǎng)上的相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行時(shí)時(shí)可視化技術(shù)交流，在屏幕上的任何顯示更新都可以在一個(gè)或多個(gè)其它人員的屏幕上得到反映，這些信息包括零件的顯示、零件局部區(qū)域的注解、屏幕書(shū)寫(xiě)的說(shuō)明文字等，同時(shí)支持用于時(shí)時(shí)交談的對(duì)話(huà)信息輸入工具。另外如果需要進(jìn)行技術(shù)文檔的交流，在該環(huán)境內(nèi)就可方便地直接實(shí)現(xiàn)技術(shù)文檔交換。這些功能實(shí)現(xiàn)了以往只有當(dāng)面交流才能達(dá)到的技術(shù)交流效果，提高了技術(shù)交流的效率和靈活性，這為日益緊迫的生產(chǎn)中的即時(shí)技術(shù)交流給予了有力地幫助和支持。 Quick NC的先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)部分應(yīng)用于原有的Cimatron NC系統(tǒng)。Quick NC的先進(jìn)NC計(jì)算引擎和刀路生成機(jī)制是對(duì)傳統(tǒng)數(shù)控編程技術(shù)和模式的徹底創(chuàng)新，她開(kāi)創(chuàng)了NC加工編程技術(shù)的新紀(jì)元，必將引導(dǎo)世界加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)新的革命，對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控編程工作模式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。