制造業離不開產品的加工,復雜產品的加工離不開數控編程技術。采用優秀的數控編程軟件和數控設備以及先進手段將直接關系到制造業,特別是工、模具行業的競爭力和效率。
Quick NC 是Cimatron公司最新推出的面向模具加工的軟件產品。以色列Cimatron軟件有限公司作為世界上著名的CAD/CAM軟件供應商一直致力于為制造行業提供先進的CAD/CAM系統,不僅為用戶提供功能強大的通用CAD/CAM系統,而且針對模具制造行業提供了全面的解決方案。

Cimatron公司的CAD/CAM產品在一個統一的系統環境下,使用統一的數據庫,用戶可以完成產品的結構設計、零件設計,輸出設計圖紙,可以根據零件的三維模型進行手工或自動的模具分模,再對凸、凹模進行自動的NC加工,輸出加工的NC代碼,支持多大五軸的銑削加工。而且針對特定的應用領域也提供了優秀的解決方案,如針對產品仿制和先進質量檢驗的逆向工程軟件模塊――Re-eng,針對鞋樣鞋模的Express Shoe等。
Quick NC是采用全新的數控編程核心引擎的數控編程系統。其核心算法采用了當今最新的數學研究成果,具有運算速度快,對系統資源要求少的特點,與傳統的NC算法相比其運算速度提高了近50%。這一特點降低了軟件系統對計算機的配置要求,而且在用戶使用較高配置的情況下更能體會NC程序計算的迅速從而避免了過多的等待。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無過切的程序。

而Quick NC在刀位計算的開始就嚴格區分了刀具自由運動空間和限制空間,系統計算的曲面離散點僅僅是刀具自由運動空間可用部分的點,這就極大的減少了系統程序的計算量,同時由于這些點是零件或殘留毛坯等部分之外自由運動空間的點就自然避免了刀具與零件、卡具或殘留毛坯的干涉,使干涉檢查計算成為NC編程的歷史或僅僅作為一種不必要的補充手段。
這一革命性的NC核心機制為技術人員的NC編程工作模式帶來了劃時代的變革。傳統的NC編程工作模式具有如下的特點,下圖所示是以簡單的模具編程(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):
在涉及與卡具、卡頭或毛坯的干涉檢查時,還要對這些刀位點進行進一步的排除,即區分哪些點會存在與保護對象的沖突來逐步排除存在問題的部分,最后再對剩余的刀位點集合進行整理和優化。這樣的處理方式不僅導致大量的計算時間,而且這些復雜性和針對各種情況處理的不完善性經常導致CAM系統生成具有過切的NC程序。

而Quick NC在刀位計算的開始就嚴格區分了刀具自由運動空間和限制空間,系統計算的曲面離散點僅僅是刀具自由運動空間可用部分的點,這就極大的減少了系統程序的計算量,同時由于這些點是零件或殘留毛坯等部分之外自由運動空間的點就自然避免了刀具與零件、卡具或殘留毛坯的干涉,使干涉檢查計算成為NC編程的歷史或僅僅作為一種不必要的補充手段。
這一革命性的NC核心機制為技術人員的NC編程工作模式帶來了劃時代的變革。傳統的NC編程工作模式具有如下的特點,下圖所示是以簡單的模具編程(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):
從上圖我們可以看出,在完成一個任務的整個過程中,技術人員處于持續性的反復忙碌過程中,即在沒有徹底滿意地完成前一步的工作且明確知道其加工結果時,下一步的工作就無法采用有針對性的合理方法和實現工藝參數定義。即使在每個階段,對任何工藝的修改都導致這一階段工作的重復與計算等待――耗時忙碌。究其原因在于用戶只有完成刀路軌跡計算才知道將來的結果和滿意與否。這種類似的串行工作模式嚴重地消耗了編程技術人員的精力,技術人員不能得到較好的階段性休息,另外也導致計算機系統的大量反復計算浪費了許多時間。
由于在程序計算之前Quick NC就知道了刀具的自由運動空間,針對用戶使用的不同加工方式系統會在真正計算出具體的刀位軌跡之前就可以迅速獲得將來實際加工的結果,避免了只有計算出實際刀位軌跡才能獲得加工結果的弊端,從而縮短了每一個工藝步驟的工藝定義時間。同時徹底改變了傳統的編程工作模式,如下圖所示:
從圖中可以看到,用戶只有在加工過程規劃和每步加工工藝參數定義時才比較繁忙,在所有加工軌跡的一次性計算這段時間可以得到較長時間的休息。而仿真模擬與結果校驗已經成為一種可選。因為用戶在定義每個工藝加工步驟時就即刻看到了加工的結果――Quick NC對加工結果實現了即時預覽,而且這一結果是可靠和真實的。

Quick NC 也極大地降低了加工工藝定義的復雜程度,用戶只需完成有限的工藝參數填寫和刀具選擇就可完成一個工藝加工步驟的定義,系統采用的加工方式都是當今最優秀的加工方法和加工走刀方式而摒棄了一些過時和低效的加工方法和走刀方式。使用起來及其簡單迅速。對于一個有加工經驗的技術人員在30分鐘左右的時間內就可開始獨立工作,在軟件的易學易用性上,Quick NC絕對是一場革命。
Quick NC繼承和發展了Ciamtron系統原有的先進加工編程技術,如基于知識的加工、基于毛坯殘留知識的加工、基于斜率分析的整體精加工和清根技術以及高速銑削技術等,同時也容納了原有的豐富輔助編程工具,如NC自動工藝文檔、基于殘留毛坯與理論模型的余量可視化分析等等。
Quick NC作為一個專注于加工編程而獨立運行的軟件包,不僅能夠實現與原有Cimatron系統的信息交流,而且提供了所有國際標準的接口和針對特定CAD/CAM系統的專項接口。Quick NC 可以和任何CAD系統完美結合來實現模具產品的加工。

Quick NC實現了基于局域網或企業內部網(IntraNet)和廣域網(InterNet)的時時交流討論與直接的信息交換。使用Quick NC的技術人員可以在該環境內與其它在網上的相關技術人員進行時時可視化技術交流,在屏幕上的任何顯示更新都可以在一個或多個其它人員的屏幕上得到反映,這些信息包括零件的顯示、零件局部區域的注解、屏幕書寫的說明文字等,同時支持用于時時交談的對話信息輸入工具。另外如果需要進行技術文檔的交流,在該環境內就可方便地直接實現技術文檔交換。這些功能實現了以往只有當面交流才能達到的技術交流效果,提高了技術交流的效率和靈活性,這為日益緊迫的生產中的即時技術交流給予了有力地幫助和支持。
Quick NC的先進技術已經部分應用于原有的Cimatron NC系統。Quick NC的先進NC計算引擎和刀路生成機制是對傳統數控編程技術和模式的徹底創新,她開創了NC加工編程技術的新紀元,必將引導世界加工技術實現新的革命,對傳統的數控編程工作模式將產生深遠的影響。
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