1 引言

　　模具作為現在大多數產品的成型方式，在工業中的地位越來越高。模具的制造對一個產品的制造周期和制造品質起著舉足輕重的作用，而粗加工在其加工制造周期中，占有很重的時間比例，且在粗加工最容易出現重大事故，因此對于一名NC編程人員來說，編寫粗加工程序，使其在保證安全的前提下，盡可能提高加工效率成為一個重要的課題。

　　2 Cimatron模具粗加工特點

　　Cimatron是一款出自以色列的面向制造行業CAD/CAM集成解決方案優秀軟件，現在的最高版本是Cimatron E 7.1。Cimatron在我國有廣泛的應用，其應用的行業有汽車、電子、消費類產品、通訊、鐵路、航天、模具等等，其中特別是在模具行業的設計和制造在國內有很大的應用基礎。Cimatron E包含有造型設計、鞋模設計、裝配、模具設計、電極設計、工程圖、加工(數控銑、數控車)，而其加工模塊在模具行業中更是鼎鼎有名。

　　Cimatron E加工模塊包含3軸、4軸、5軸，其加工特點:合理、安全、高效、平穩，最大優勢在于實現無空走刀、安全的相對高度快速抬刀、移刀、基于毛坯殘留(也稱異型毛坯)的粗加工和二次開粗加工.Cimatron是基于毛坯殘留知識(也稱異型毛坯)功能的原創廠家，此功能在模具的制造中有著重要的作用，其最大特點是在粗加工中參考所設定的毛坯，以合理、安全、高效、平穩的走刀方式，實現最大化地去除殘留量。因此Cimatron被廣泛地用于毛坯粗加工。對此作一個對比，同樣的一個工件，由于軟件參考兩個不同的毛坯，因此生成截然不同的刀路(如圖1、圖2所示)。通過對比，可明顯看出圖2刀路比圖1刀路要少得很多。傳統的加工軟件是無法智能生成這種刀路。另一個優秀功能是二次開粗，二次開粗將自動刪除前一把刀加工后的殘留量，減小了粗加工時產生的間距殘留量，保證了半精加工和精加工過程余量的均勻。以上的這些特點正是我們在模具加工，特別是粗加工中所需要的。

　　3 Cimatron模具粗加工示例

　　現以29英寸CRT彩電后機殼動模主型芯的制造為例，利用Cimatron的粗加工和二次開粗加工完成一種新的制造工藝。29英寸CRT彩電后機殼毛坯尺寸長為754mm、寬273mm、高533mm的方體，工件尺寸比較大，用傳統的加工方法存在時間長、加工的品質不高、刀具成本消耗過大等問題，而采用新的加工方法則可以提高加工效率、加工品質，降低成本。下面就這兩種方法做一下具體分析:傳統的數控的整體加工，粗加工的刀具為D63-R3mm牛鼻刀，共計用33.8h，以數控機床每小時加工費用100元，總計費用3380元;新加工工藝先用大型普通臥式銑床銑去大部分毛料再用數控機床加工，普通機床共用時20h，以每小時加工費用28元，費用560元，數控機床粗加工的刀具還是D63-R3mm牛鼻刀，共用20.8h,以每小時加工費用100元，費用2080元，總計費用2080+560=2640元(如表1所示)。從以上分析可以看出，用異型毛坯的方法可以節約近1/3的總金錢，總時間加長了近1/3，但是可以看到數控時間只有原來的2/3，節約下來的時間可以用于其它需要數控的工件，讓普通機床完成盡可能多的任務，以達到物盡其材。

　　新工藝具體操作方法如下:

　　(1)新建一個NC的文件。如圖3所示，單擊NC,并選擇OK。

　　(2)調入要加工的模型。如圖4所示，單擊主菜單中的NC-PROCESS:選擇LOAD MODEL。如圖5所示，選擇需要加工的模型。最后如圖6所示。

　　(3)建立一個實體作為異型毛坯(即普通銑床加工后的形狀)。如圖7所示，在軟件中畫出一個需要的異型毛坯的三維模型。

　　(4)在加工模塊中，新建一個加工組。如圖8所示。單擊主菜單中的NC-PROCESS，選擇CREATETOOLPATH。如圖9所示，在對話框中設定加工3軸系統，安全高度。

　　(5)上面所建的異型毛坯為參考毛坯，以后的程序就是跟據本步驟生成的參考毛坯進行計算的。如圖10所示，單擊主菜單中的NC-PROCESS，選擇 CREATESTOCK。如圖11所示，在對話框中選STOCK TYPE為SURFACES，并點擊RESET SELECTION選擇剛才新建的三維毛坯。

　　(6)新建一個加工方法，一般選螺旋開粗。如圖12所示，單擊主菜單中的NC-PROCESS，選擇CREATEPROCEDURE。如圖I3所示，在對話框 MAINSELECTION中選VOLUME MIIS.ING, SUBSELECTION中選ROUGH SPIRAL，其它的參數按加工需要設定。

　　(7)選擇計算，軟件將自動根據所選異型毛坯計算出刀路。如圖14所示。

　　(8)進行二次開粗，再新建一個加工方法。其操作方法同以上(6)的方法。

　　(9)選擇計算，軟件將自動根據以上的毛坯殘留加工計算出刀路。如圖15所示，Cimatron只生成了毛坯殘留區域的刀路。

　　4 結束語

　　隨著計算機技術的快速發展，模具形狀越來越復雜，客戶要求交貨周期越來越短，工件品質要求越來越高，如仍采用原來的加工方式不但時間緊張，還可能造成品質缺陷。我們利用Ciniatron E的加工特點，提高加工效率、提升加工品質、增加普通機械使用率，降低加工成本。本文章所介紹的加工方法在實際生產中有很高的實用性，操作簡單，易于學習，且用途廣泛，不但用于普通機械加工后的再加工，還可以用于線切割、電火花成型、復雜鑲拼等等各種異型、復雜零件再加工，簡單實用，安全高效。