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思美創(chuàng)公司開發(fā)的主要應(yīng)用於高精度微小零件和模具的設(shè)計(jì)與制造的微銑削軟件cimatrone，曲面加工精度高達(dá)0.1µm，可幫助模具制造者提高制造效率、模具品質(zhì)和降低模具制造成本。
隨人類科技的進(jìn)步，多數(shù)產(chǎn)品對(duì)微小的系統(tǒng)元件、零件以及子裝配的需求越來越大，隨之產(chǎn)生對(duì)微小產(chǎn)品(比如醫(yī)療手術(shù)小鑷子直徑為0.6mm)和模具的需求。為保證微銑削所產(chǎn)生的刀路高效安全并獲得所需的曲面品質(zhì)，人們需要具有新的幾何演算法和加工策略的軟件。
思美創(chuàng)(cimatron)公司較早地意識(shí)到微小零件加工所遇到的這些挑戰(zhàn)，遂加入了由歐共體組建的微銑削研究專案中，與fuaunhofer產(chǎn)品技術(shù)研究院(ipt)以及領(lǐng)先的機(jī)床制造商共同參與了這個(gè)專案，為微型產(chǎn)品的加工提供解決方案。
創(chuàng)新的演算法設(shè)計(jì)
cimatron能夠提供處理微型加工的商業(yè)化cad/cam軟件解決方案。為了滿足高精度微小零件的加工要求，在cimatron中可以通過創(chuàng)建一個(gè)新的刀路形式來滿足這種零件的特殊極端條件，其允許最小編程公差為0.0001毫米，它為模具制造者以及產(chǎn)品加工提供很高的精度和品質(zhì)，而且在實(shí)際編程過程中計(jì)算刀路的速度也很快。理論上，利用傳統(tǒng)演算法計(jì)算此類資料量巨大的精密程式，容易導(dǎo)致電腦出現(xiàn)溢出或死機(jī)現(xiàn)象而無法順利計(jì)算出編程結(jié)果，但cimatron的微銑削策略通過特殊演算法，程式計(jì)算時(shí)間比傳統(tǒng)的公差等級(jí)程式短，提高了編程的計(jì)算效率。

典型應(yīng)用 從2003年4月份開始，在歐盟的支援下，技術(shù)研究組織(craft)歷時(shí)24個(gè)月開始對(duì)微型塑膠元件的注射模具進(jìn)行微銑削這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行研究。在fraunhofer institute of production technology(ipt)領(lǐng)導(dǎo)下，該項(xiàng)目涉及到從技術(shù)提供到微型加工整個(gè)過程，包括cad/cam軟件供應(yīng)商(cimatron)，銑削機(jī)床商(kern)，刀具制造商(magafor)以及模具制造商(promolding b.v.、structobbbb和mmtag)，模具材料硬度到53hrc，微型模具銑削的精度<5µm，曲面粗糙度<0.2µm。 測試項(xiàng)目使用了為工模具行業(yè)提供cad/cam集成解決方案的cimatrone軟件，cimatron使用了實(shí)體曲面混合建模技術(shù)，其acis內(nèi)核技術(shù)提供了高達(dá)1nm的內(nèi)部精度。 如果導(dǎo)入的產(chǎn)品資料模型品質(zhì)不好，必須在cam操作之前進(jìn)行修復(fù)。一些小的孔或者縫隙可能最終導(dǎo)致較低的加工品質(zhì)。與單純的實(shí)體建模不同，cimatron的混合建模擁有“為制造而設(shè)計(jì)”功能用以修復(fù)幾何模型，通過各種曲面功能融合縫隙并變成實(shí)體。 cimatrone微銑削加工出的直徑為0.3mm零件 演示工件 微銑削   材料 威皇鋼(55hrc) 機(jī)床 hsm500 主軸 hsk40e 工件零點(diǎn) 毛坯尺寸 x 工件中心 x方向 20 y 工件中心 y方向 10 z 頂部 z方向 10       位置 描述 刀具尺寸 生產(chǎn)商 主軸轉(zhuǎn)速 加工時(shí)間 1 粗加工 d5 r1 fraisa 7600r/min 20min 2 精加工 d1 r0.5 fraisa 10000r/min 250min 3 4 總時(shí)間 270min magafor為此項(xiàng)目提供特殊的刀具，刀具最小直徑50µm，為了順利完成切削，主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)160,000r/min。為了降低風(fēng)險(xiǎn)，防止換刀過程中產(chǎn)生的不連續(xù)的微型曲面，cimatrone提供了多種加工策略。nc策略中支持斜線或螺旋下刀保證刀具最大限度地光滑和連續(xù)進(jìn)入工件。 加工過程中通過應(yīng)用高速切削(hsc)策略獲得均勻一致刀路，并使用了毛坯殘留知識(shí)防止斷刀，以對(duì)微型腔進(jìn)行開粗。 通過對(duì)此項(xiàng)目使用多種精加工策略測試發(fā)現(xiàn)，基於曲面的nc策略有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不均勻的刀路，通過使用3d步距策略結(jié)合hsc獲得了更好的效果。同時(shí)cimatrone也提供了在曲面上定義u－v方向的銑削策略，這一點(diǎn)證明是對(duì)於微銑削最合適的精加工策略。通過對(duì)微型轉(zhuǎn)子進(jìn)行u－v方向加工，產(chǎn)生測試型腔并獲得了很高的加工精度。 cimatron的微銑削技術(shù)通過識(shí)別真實(shí)的殘留微型毛坯以及具有同樣功能的開粗、二次開粗、精加工微和擺線開粗等加工策略保證刀路軌跡安全高效。5軸傾角滿足需要非常小直徑的短錐型刀進(jìn)行零件加工，以及硬度和曲面品質(zhì)要求皆高的材料加工。為了滿足高速銑削要求，cimatron采用了多種高速銑削策略。如角部圓角連接、零重?cái)[線精加工、s連刀和螺旋下刀、自適應(yīng)z層精加工和流線加工。   表：cimatron微銑削功能   加工策略 加工工藝 備注   主選擇 子選擇 2.5軸