Noua versiune a Cimatron 2024 se concentrează pe optimizarea și eficientizarea proceselor de proiectare și fabricație. Cimatron este un software complex care s-a dezvoltat din nevoia de a răspunde unor cerințe foarte specifice din domeniul producției industriale. Astfel, structura este una modulară pe principiu piramidal. Aceasta pornește de la un modul de CAD general foarte puternic - Designer Solution care are la bază metoda de proiectare parametrică, dar și cu funcții de modelare directă.
Conceput inițial pentru un domeniu de nișă al industriei (cel al matrițeriei), Designer Solution are funcții care permit ușor manipularea unor ansambluri de dimensiuni mari (chiar de ordinul Gbytes). Printre acestea menționăm Secțiunea dinamică a ansamblurilor direct în 3D, Randarea preferențială a pieselor, și a suprafețelor specifice, Afișarea/ ascunderea componentelor, Selecție bazată pe seturi (layere), culori, tipuri de entități, caracteristici ale acestora. Spre exemplu, selecția suprafețelor curbe continue de același tip de pe un solid/suprafețe prin aplicarea unui simplu filtru urmat de un singur click (figura 1).
- FIGURA 1. Selecție rapidă a razelor de racordare.
Cu Designer Solution (2d și 3D CAD + Desen de execuție/ansamblu) practic se poate realiza orice proiect tehnic din orice domeniu pornind de la 0 într-o abordare clasică, dar optimizată: SchițăModelare 3DAsamblare Desen 2d cu posibilitatea definirii unor parametrii specifici și a relațiilor între aceștia.
Modulele de proiectare dedicate sunt:
Mould design - proiectarea și calculul matrițelor de injecție, bazate pe template-uri și cataloage dedicate de componente specifice. Prin utilizarea de matrițe (predefinite in librării configurate după cataloagele marilor producători de componente), proiectantul elimină timpii morți de mo-delare a fiecărui component al matriței și se poate concentra pe optimizarea aspectelor de tehnologie și funcționare a acesteia. Modulele de calcul de umplere și răcire, precum și simularea cinematică pe bază de contact între corpuri sunt instrumente esențiale în obținerea unui proiect de calitate într-un timp scurt.
Die design – similar cu modulul anterior, este dedicat proiectării matrițelor de ștanțare progresivă. Astfel, într-o primă etapă se definește tehnologia de îndoire în etape. Funcțiile de unfold (creare desfășurată a unei suprafețe) și de calcul de revenire spring back ajută proiectantul să creeze o tehnologie optimă în jurul căreia va construi matrița de ștanțare.
Electrode design – este modulul care deja face trecerea către partea de fabricație. În acest modul se pot crea electrozi masivi în două abordări:
1. pornind de la suprafețe.
2. pornind de la solide.
Electrozii sunt construiți tot pe bază de template-uri predefinite, viteza de creare a acestora făcând din Cimatron soluția nr. 1 în acest domeniu de nișă. O altă caracteristică importantă, care face diferența față de alte soluții constă în posibilitatea programării mașinii de Eroziune masivă direct din Cimatron și transmiterea programului către mașină. Acest lucru este foarte important și util pentru erodări complexe după traiectorii compuse. Sunt reduși timpii de eroziune, sunt eliminate erorile din fluxul de programare (proiectantul, prin desene de execuție transmite coordonatele operatorului, care până acum, trebuia să le introducă manual în controler-ul mașinii - rezultă un risc de eroare umană relativ ridicat).
NC solution – este modulul de fabricație asistată a reperelor. În Cimatron modulele de prelucrare până la 5 axe NC reprezintă „state of the art” în domeniul prelucrărilor prin așchiere de la 2.5 D până la 5D continuu. Modulul de strunjire vine să completeze soluția de prelucrare.
Având în vedere originea acestui software (aceea de proiectare și fabricație a matrițelor), funcțiile de prelucrare au parametrii dedicați pentru generarea pieselor cu suprafețe complexe, cavități și pereți înalți, a muchiilor ascuțite etc.
Printre noile funcții și optimizări în modulul de fabricație asistată menționăm:
3Xdeburring – procedură nouă - prelucrează muchiile ascuțite inclusiv pe muchii 3D (figura 2) și este disponibilă pentru licența de bază NC
- FIGURA 2. Debavurare 3D în Cimatron E.
Rough AFC – Algoritm îmbunătățit pentru controlul automat al avansului (AFC) modifică viteza de avans de așchiere în funcție de unghiul de atac. Algoritmul este disponibil în funcțiile: Rough Spiral, Rough Parallel, Volume Pocket, Facing.
Astfel s-a îmbunătățit semnificativ siguranța prelucrării, controlul automat al avansului, generarea unor așchii cu grosime constantă (cerință pentru un proces stabil și sigur de așchiere) indiferent de complexitatea traiectoriei, creșterea duratei de viață a sculei, diminuarea timpului de prelucrare.
Auto 5X Tilt - procedură nouă pentru transformarea automată a traiectoriilor de 3x în 5x pentru optimizarea prelucrării și eliminarea coliziunilor.(figura 4)
Pentru a utiliza această tehnică, utilizatorul trebuie să creeze o procedură clasică de 3x folosind o freză semisferică și să ignore calculul de coliziuni (doar se debifează o opțiune din procedură). În această fază în Cimatron se pot observa coliziuni între portsculă și piesă/semifabricat. Următoarea acțiune a utilizatorului constă în rularea opțiunii Auto5xtilt. Aceasta va calcula soluția optimă pentru înclinarea frezei pe traiectoria deja calculată astfel încât să fie evitată orice coliziune. Avantajul unei astfel de abordări în Cimatron constă în gene-rarea unor traiectorii complexe de 5x continuu într-un timp de calcul redus. După cum se știe în calculul traiectoriilor de 5x continuu (indiferent de software) o problemă importantă constă în timpul mare de calcul - programele de CAM făcând multe calcule iterative până la soluția optimă.
- FIGURA 4. TDM software.
În Cimatron putem elimina acest inconvenient prin „splituirea” generării traiectoriilor de 5x în două etape - generare de traiectorii de așchiere (prin proceduri clasice de 3x - rapide) - optimizarea orientării frezei pentru evitarea coliziunilor pe traiectoria deja calculată. Pe exemplul din figura 3 această abordare a condus la un timp de calcul de 3:10 min în loc de aproximativ 40 min pentru o abordare full 5x.
- FIGURA 3. 5x Tilting Toolpath – calcul optim.
O altă caracteristică nouă în Cimatron care vine în sprijinul inginerului programator este legătura directă cu software de management al sculelor.
- FIGURA 5. Interfață directă cu librăria CoroPlus.
Cimatron 2024 se poate conecta cu software-ul TDM pentru importul sculelor și al parametrilor de așchiere. Se pot importa astfel ansamblurile de scule, extensii și portscule direct în Cimatron împreună cu parametrii de așchiere.
O a doua soluție de import a sculelor constă în legătura directă cu librăria CoroPlus. Similar cu soluția anterioară sculele se pot transfera complet în Cimatron ținând cont de complexitatea formelor geometrice ale acestora, precum și de parametrii predefiniți de producător.
O altă caracteristică importantă a Cimatron constă în posibilitatea definirii sculelor și port-sculelor cu formă complexă prin importul geome-triei 3D din diferite formate. În figura 6 este prezentat un cap de frezat importat pe baza unui model 3D și utilizat într-o operație de frezare.
FIGURA 6. Definire freză 3D.
Definirea corectă a geometriei sculelor așchi-etoare este foarte importantă în aplicațiile de fabricație asistată. Pe baza acestora se calculează atât coliziunile cât și restul de material care rămâne pe piesă pentru operația următoare.
Cimatron 2024 se află printre puținele software de CAM capabile de o astfel de abordare. În aplicațiile clasice CAM sculele sunt aproximate cu cilindri, semisfere, cilindrii cu raza la vârf, ceea ce poate diferi de geometria reală a frezei. Astfel software-ul calculează un set de traiectorii pe baza acestor aproximări, iar pe mașina reală adaosurile diferă datorită formei reale. Efectul nedorit constă în ruperea sculelor cu diametre mici, mai ales în procedurile de finisare și curățare sau într-un timp de prelucrare mare cu multe traiectorii în aer.
Pentru eroziune, proces indispensabil în orice matrițerie, pe lângă modulul performant din Cimatron, de proiectare a electrozilor masivi și de programare a mașinilor de eroziune, Cimatron 2024 are interfața directă cu software FIKUS Visual CAM, lider în tehnologie de eroziune cu fir „WireEDM”.
- FIGURA 7
Fikus permite programarea prelucrării în 2 și 4 axe (figura 7), inclusiv cavități 4X. Fikus permite, de asemenea, procese cu axe rotative, cum ar fi funcția Turn and Burn Indexed.
Cu Fikus este posibil un grad ridicat de automatizare datorită funcției de recunoaștere a caracteristicilor, care recunoaște toate caracteristicile elementelor care trebuie prelucrate.
O altă caracteristică remarcabilă este Auto-fix, care permite îndepărtarea cu ușurință a piesei single stroke.
Programare optimă a prelucrărilor WireEDM în trei pași: Fikus generează în doar trei pași programe CNC care includ toate datele tehnologice:
1. selectați geometria,
2. introduceți în Wizard parametrii de proces
3. calculați.
Fikus oferă tabele tehnologice (Wizard, figura 8) și postprocesoare specifice pentru majoritatea mașinilor de pe piață, permițând generarea de programe CNC optime pentru fiecare mașină și tip de lucrare, deci nu este necesar să faceți modificări la programul CNC de pe mașină.
- FIGURA 8
În concluzie CIMATRON 2024 este un software „state of the art” la nivelul anului 2024 pentru domeniul producției industriale, proiectare și prelucrare, și în special pentru cel al matrițeriei (fie de injecție, fie de ștanțare).
