Cimatron E | 微铣削

作为面向工模具行业提供从产品报价到交付的 CAD/CAM 集成解决方案的开发者 , 宣告对微型组件以及其模具进行高精密加工的第一款商业 NC 软件正式发布。这个解决方案将在即将发布的旗舰产品 Cimatron E7.0 中得到应用。

微型系统技术已经成为全球增长最快的工业之一，然而制造商不得不面对以下巨大的挑战：零件变形，复杂程度增加，必须以极高的精度加工微小特征，以及使用微米级的特殊刀具－例如直径为 0.1mm 以获得要求的高精度曲面。

Cimatron 的解决方案满足并超越了微型刀具加工的要求： Cimatron E 提供了独特的算法以及特殊的加工策略，这些都是传统的 NC 软件所不能实现的。该解决方案典型的特征包括：高精度、小公差加工、高效处理导入的低质量曲面模型、直接曲面加工以及 3 轴 5 轴刀具路径。

作为微铣削技术的领跑者，推出全新的震撼人心的产品， Cimatron 已经在市场上处于独一无二的位置， Cimatron 的 CEO 兼总裁 Danny Haran 说到：“我们的软件解决方案是与全球领先的刀具商和机床商共同开发的，它满足 医疗、光学、微电子等制造行业对微小高精密零件的大量需求，该前沿技术将使我们的客户更具竞争力，并在高速增长的市场上获得成功”。

承诺卓越性能 – Cimatron R & D

Cimatron E 的微铣削是 Cimatron 参与的微铣削 研究项目的成果，该项目在欧共同体的支持下由德国亚琛的 Fraunhofer 产品技术研究所（ IPT ）领导，它汇集了世界领先的模具制造供应商，并通过复杂的高精度 3D 结构对高精密注射模具的制造过程进行了验证。

微系统技术已经从科学研究到实际加工迈出了一大步， IPT 的首席工程师 Thomas Bergs 说道：我们非常高兴的看到作为欧洲微铣削研究项目的成果， Cimatron 已经在其新的版本中实现了特殊的微铣削功能。

微铣削是未来，这点我们早已通过在学术界合作伙伴的反馈了解到，但是您不需要成为专家就能把握越来越小越来越多的精细产品所拥有的机遇，“ Cimatron Gmbh 的总经理 Wolfgang Müller 说道：精通微精模具的公司将会拥有更大的竞争力，通过第一个商业化的微铣削产品，在现今增长最快的工业， Cimatron 已经发展并开拓了崭新的领域。

微型系统技术已经成为全球增长最快的工业之一， 需要制造极小的高精密零件的工业，例如生物－医疗装备、光学、以及微电子（包括移动通讯和电脑组件）等都有大量的需求。

需要微系统加工的零件其精度高达 5 微米 ( μm ) 或更小以及曲面质量达 0.2 微米或更小，其零件硬度也达到 45 HRC 或更高。

微铣削（ Micro-milling ）是加工微小零件和高精密零件的一种全新加工技术。微铣削使用非常小的刀具（直径小于 0.1mm ）并能获得非常小的曲面公差和高质量的曲面精度，通用的 NC 软件是不能达到这个精度的，所以 制造商不得不面对以下巨大的挑战：零件变形，复杂程度增加，必须以极高的精度加工微小特征，以及使用微米级的特殊刀具－例如直径为 0.1mm 以获得要求的高精度曲面。为了获得以上要求，微铣削技术需要达到以下支持：

小直径刀具：100 微米或更小

高速刀具外形比例（ L/D ）：10 或高达 100

高速主轴转速：150,000 PRM 或更高

微小的加工公差：0.1 微米或更小

能够修正几何体

Cimatron 的解决方案满足并超越了微型刀具加工的要求： Cimatron E 提供了独特的算法以及特殊的加工策略，这些都是传统的 NC 软件所不能实现的。该解决方案典型的特征包括：高精度、小公差加工、高效处理导入的低质量曲面模型、直接曲面加工以及 3 轴 5 轴刀具路径。

作为微铣削技术的领跑者，推出全新的震撼人心的产品， Cimatron 已经在市场上处于独一无二的位置， Cimatron 微铣削解决方案是与全球领先的刀具商和机床商共同开发的，它满足 医疗、光学、微电子等制造行业对微小高精密零件的大量需求，该前沿技术将使广大用户更具竞争力，并在高速增长的市场上获得成功。

从 2003 年 4 月份开始，在欧共体的支持下，技术研究组织（ CRAFT ）历时长达 24 个月开始对微型塑料组件的注射模具进行微铣削这个项目进行研究。在 Fraunhofer Institute of Production Technology （ IPT ） 领导下，该项目涉及到从技术提供到微型加工整个过程，包括 CAD/CAM 软件供应商（ Cimatron Gmbh ），铣削机床商（ Kern ），刀具制造商（ Magafor ）以及模具制造商（ Promolding B.V. ， Structoform , 和 MMT AG ），模具材料硬度到 53 HRc ，微型模具铣削的精度 < 5um 曲面粗糙度 <0.2um Ra 。

测试项目使用了为工模具行业提供 CAD/CAM 集成解决方案的 Cimatron E 软件， Cimatron 使用了实体曲面混合建模技术，其 ACIS 内核技术提供了高达 1nm 的内部精度

如果导入的产品数据模型质量不好，必须在 CAM 操作之前进行修复。一些小的孔或者缝隙可能导致最终的加工工件质量低。与单纯实体建模不同， Cimatron 的混合建模拥有“为制造而设计”的功能用来修复几何模型，通过各种曲面功能融合缝隙并变成成实体。

Magafor 为此项目提供特殊的刀具，刀具直径最小达 50um ，为了顺利完成切削，主轴转速达到 160,000 rpm 。为了降低风险防止换刀过程中产生的不连续的微型曲面， Cimatron E 提供了多种加工策略。 NC 策略中支持斜线或螺旋下刀保证刀具最大限度的光滑和连续地进入工件。

加工过程中通过应用高速切削（ HSC ）策略获得均匀一致刀路，并使用了毛坯残留知识防止断刀，以对微型型腔进行开粗。

在这个项目中使用了多种精加工策略进行测试。并发现基于曲面的 NC 策略有时会产生不均匀的刀路，通过使用 3D 步距策略接合 HSC 获得了更好的效果。同时 Cimatron E 也提供了在曲面上定义 U － V 方向的铣削策略，这一点证明是对于微铣削最合适的精加工策略。通过对微型转子进行 U － V 方向加工，产生测试型腔并获得了很高的加工精度。

Cimatron 的微铣削技术通过识别真实的残留微型毛坯以及具有同样功能的开粗、二次开粗、精加工微和摆线开粗等加工策略保证刀路轨迹高效安全。 5 轴倾角满足需要非常小直径的短锥型刀进行零件的加工，以及硬度高并要求曲面质量高的材料加工。为了满足高速铣削的要求， Cimatron 采用了多种高速铣削策略例如：角部圆角连接、零重叠摆线精加工、 S 连刀和螺旋下刀、自适应 Z 层精加工和流线加工。同时 Cimatron 通过强大的 CAD 功能能够修复微小裂缝和重叠高效处理导入的破损数据，满足微铣削的特殊要求，同样 Cimatron E 支持样条逼近加工和流线铣削，减少加工时间，降低刀具磨损和破坏。

为了以更加友好的用户界面获得这种缩放， Cimatron E7 版本支持无缝缩放计算环境，在计算环境中按照放大的进行计算，而对任何输入或输出包括模型、视图、仿真、 NC 报告、 G 代码都不会从产生任何影响。

关于 Cimatron

Cimatron 是为全球工模具行业提供从产品报价到交付全面 CAD/CAM 解决方案的领导者， Cimatron 承诺为工模具制造者提供 性价比最优的软件解决方案 , 使制造循环流程化 , 加强制造商与外部销售商的协作，从而极大地缩短产品交付时间。这些行业包括：汽车、航空航天、计算机、电子、消费品、医药、军事、光学、通讯和玩具。建立于 1982 年的 Cimatron 已经成为经 NASDAQ 股票交易所进行交易的一个上市公司 ---CIMT 。 Cimatron 在全球的 35 个国家和地区建立了自己分支机构或代理商，用来对客户进行售前售后支持。