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傾聽用戶的意見在任何行業(yè)中都是一條重要的準則。工模具制造者對當(dāng)前工作感到非常沮喪，他們非常迫切需要將日常工作自動化，并且十分關(guān)注工模具制造的創(chuàng)新。他們希望只用實體造型功能便能自動地完成重復(fù)單調(diào)的工作，而且需要軟件具有強大的建模功能，以便他們可以隨時控制對已完成工作的修改。工模具制造者通常被告知工程變更只會"影響某些領(lǐng)域"，但是當(dāng)他們謹慎的進行分析時，會發(fā)現(xiàn)其它部分也受到了影響。因而，省時，高效的方法有巨大的商機。

 

   

現(xiàn)如今，由于多種CAD/CAM解決方案，各種標準的數(shù)據(jù)共享使得對復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計生成刀具軌跡的過程變得越來越繁復(fù)（如圖1所示）。刀具軌跡生成過程所帶來的多種問題浪費了時間、降低了效率。工模具制造者認識到，要想在今天的全球商業(yè)競爭中取得一席之地，就必須時時的為其用戶提供創(chuàng)新的方案、卓越的品質(zhì)、有競爭力的價格以及準時的交付產(chǎn)品。同時，為了保持他們的競爭力，許多具有領(lǐng)導(dǎo)優(yōu)勢的加工企業(yè)一直都在提高自身的生產(chǎn)力，并通過生產(chǎn)過程的自動化來保證加工的質(zhì)量。

圖1，復(fù)雜零件的加工曾經(jīng)只在曲面模型中適用，而現(xiàn)如今的混合建模技術(shù)可以適用于最復(fù)雜的設(shè)計

工模具制造者最初通過三種解決方式試圖改進生產(chǎn)力：最佳方案，同步工程和協(xié)作工程。最佳方案是指在每一加工過程（或部門）選擇最佳CAD/CAM解決方案，但是這個方案沒有考慮到加工的上一步或下一步過程；同步工程是指生產(chǎn)過程的各個方面從一開始就同時進行的生產(chǎn)方式；協(xié)作工程是指所有的工作人員長期在一個加工部門里，在這里他們共享并處理所有復(fù)雜的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，自由溝通設(shè)計和加工的全過程。這樣導(dǎo)致的結(jié)果就是生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)常被遺漏和丟失，錯誤的數(shù)據(jù)造成錯誤的加工結(jié)果，最終使成本上升。

有三方面因素限制了工模具制造者貫徹任何一種解決方式。首先，工模具制造業(yè)依賴于多種供應(yīng)商，但在這些供應(yīng)商中缺少必要工具以便他們進行實時的協(xié)調(diào)；其次，多種軟件產(chǎn)品的使用、工模具設(shè)計和加工的過程在任何一個階段都需要數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；第三，一個能完成從概念的設(shè)計到工模具的設(shè)計以及最終完成加工的系統(tǒng)需要最基礎(chǔ)的實體建模技術(shù)。當(dāng)前有一種方式無奈的應(yīng)對這不可避免的工程變更：回避工模具制造業(yè)需要（IGES，STEP，VDA等文件）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與復(fù)雜曲面（最高級實體造型也不可替代）所帶來的問題。

多數(shù)工模具模型的數(shù)據(jù)是從上游客戶處得到的。通常，當(dāng)數(shù)據(jù)被引入系統(tǒng)時形成離散的曲面。從這點來看，制造復(fù)雜工模具所需要的是既能編輯每一個曲面又能編輯整個拓撲幾何數(shù)據(jù)的軟件。強大的軟件工具需要有如下功能：曲面的縫補、還原、封閉間隙、修改，增加拔模，生成圓角/過渡、分模線、分模面。Cimatron公司利用革新的技術(shù)手段開發(fā)了Cimatron E，Cimatron E免除了當(dāng)前數(shù)據(jù)處理過程中必須生成完全封閉實體的要求，開放的實體在整個過程中都可以被處理，同時可以處理封閉實體與開放曲面的混合體。當(dāng)工模具制造者對離散的曲面進行布爾運算以產(chǎn)生的型心/型腔時，Cimatron E提供兩種方法，既可以將離散的曲面縫合在一起進行操作，也可以直接對整個模型執(zhí)行操作而不需要縫合離散的曲面。最終結(jié)果的模型是全相關(guān)的。

設(shè)計的變更存在于設(shè)計過程中的任何一個階段，工模具制造者必須及時有效的處理這些變更。越是接近于工程的結(jié)束階段，由于變更所帶來的時間和金錢的損失就越大。如果每一個階段的工作都可以讀入新的數(shù)據(jù)并可以自動的更新輸出結(jié)果，那么在設(shè)計變更后，整個設(shè)計過程都可以自動的進行更新。這個過程要實現(xiàn)，要求不同的應(yīng)用軟件有一致數(shù)據(jù)格式的幾何數(shù)據(jù)、以及共享的相關(guān)特征。老一代的實體建模系統(tǒng)只有在處理符合其自身格式數(shù)據(jù)的時候才能實現(xiàn)設(shè)計的變更，而這在當(dāng)今的工模具業(yè)中是不容易實現(xiàn)的一種情形。

一旦設(shè)計變更不可避免的發(fā)生，新的數(shù)據(jù)不得不被加以注釋、分發(fā)到每一個工作部門，整個工作過程都必須分析新的數(shù)據(jù)并測定新的數(shù)據(jù)對該工序的影響。工模具制造者們都知道工程變更（ECO）是他們工作過程中不可避免的一部分內(nèi)容，即使用戶以嚴格的數(shù)據(jù)形式傳達了設(shè)計的變更，潛在的錯誤也經(jīng)常存在。

 

為了幫助工模具制造者，我們開發(fā)了一種新的工具，它可以自動的數(shù)字化的比較兩個模型的數(shù)據(jù)，鑒別兩個模型的不同，并以圖形的形式將區(qū)別反映出來，以文件的形式將變化表達出來。（如圖2所示）Cimatron的QuickCompare（快速比較）工具允許工模具制造者對相關(guān)的組件和加工進行自動更新，從而最終達到設(shè)計的變更。 平常長時間、不確定的CAD的設(shè)計過程被簡化為片刻間就能得到清晰結(jié)果、易于管理信息的過程。

 

圖2，Cimatron的QuickCompare（快速比較）工具對CAD數(shù)據(jù)的設(shè)計變更進行數(shù)字化的標識和分類

QuickCompare（快速比較）只是新一代軟件解決方案中的一部分，新一代軟件解決方案采用的是面向過程方法，因而能夠避免那些面向任務(wù)方法的缺陷，創(chuàng)造了工業(yè)制造中的一個新名詞--全過程解決方案。Cimatron E就是這樣的系統(tǒng)。它采用一個統(tǒng)一的環(huán)境來管理來自各方面的參數(shù)，此外，它還可以讓用戶對整個工程項目進行管理和定義（PDM）。使得CAD數(shù)據(jù)、工模具設(shè)計數(shù)據(jù)和派生出的數(shù)據(jù)都實現(xiàn)可視化。Cimatron E充分均衡了各種工業(yè)生產(chǎn)標準和Cimatron公司20多年來CAD/CAM業(yè)經(jīng)驗來完成全過程解決方案。

Cimatron 的QuickElectrode（快速電極）工具是另一項面向過程解決方案的典范--這是一個對電極的自動抽取、建模、編制文檔并加工的解決方案。放電加工（EDM）過程通過腐蝕金屬從而獲得理想的外形，各種物理因素限制了我們提高加工本身的速度。QuickElectrode（快速電極）通過迅速提取出前端CAD階段的電極部分信息，生成分模曲面，確定一個毛坯、電極底座、夾頭，然后確定放電部分，同時生成電極圖紙，該軟件盡可能的減少了整個放電加工過程所需要的時間。

 

通過使用快速電極（QuickElectrode，如圖3所示），整個電極的設(shè)計就能自動的完成并可以進行優(yōu)化。這種應(yīng)用軟件提供了一個含有CAD，CAM文件以及完整的ISO 9001和QS9000文檔（包括自動出圖）完全相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，能夠定義放電曲面， 處理以放電曲面的數(shù)據(jù)設(shè)計電極分模面， 利用設(shè)計模板使電極的設(shè)計過程自動化，并使電極文檔完成自動化。 圖3，應(yīng)用Cimatron的QuickElectrode（快速電極）工具可以使電極設(shè)計，加工自動化，電極文檔完成自動化

工模具制造者現(xiàn)在有了一個真正的融實體、曲面以及線框造型功能為一體的混合建模環(huán)境，允許他們修正數(shù)據(jù)輸入的問題， 完成工模具設(shè)計全過程。結(jié)合特殊的面向工模具制造軟件，可以使制造者充分協(xié)調(diào)工模具設(shè)計和制造的時間，避免重復(fù)勞動，生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品。借助自動程序處理軟件來自動處理重復(fù)工作，可以使制造者節(jié)省大量的時間。這樣就使生產(chǎn)商直接增加財力，進而擴張，爭取到質(zhì)量上的主動。如今，工模具制造商們是Cimatron E顯著推動生產(chǎn)力的見證人。

利用全過程解決方案不僅使制造商們能夠順利的完成他們設(shè)計工程中的所有方面，還能使他們避免重復(fù)勞動。這樣，工程師們的技術(shù)能夠發(fā)揮到工序中有創(chuàng)造性的部分，而不是浪費在瑣事上。如果制造者們能夠?qū)⑺麄兏�多的時間用于處理工模具制造中的難點，那么他們就能夠生產(chǎn)出少有瑕疵的高質(zhì)量的產(chǎn)品。當(dāng)然，制造者們并不是指望CAD/CAM軟件能夠自動完成所有的工作，但確實有那么一種軟件能自動完成部分工作，從而給制造者們留下創(chuàng)造的空間。

今天，在全部的工作過程中，制造者希望的工作是監(jiān)督、管理和支配自動操作的步驟，而不是把他們的時間浪費在辨別、抽取和生成電極的分模面等工作上，也無須再去處理繁瑣，冗長的文檔。擁有新?quot;特殊過程處理技術(shù)"，軟件公司、硬件公司、機械公司、模具企業(yè)都能夠在市場上處于領(lǐng)先地位。展望整個工業(yè)前景，這種簡易的設(shè)計程序能夠消除限制設(shè)計能力的瓶頸，并且最終縮短制造周期，增加利潤。

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