Phần mềm Cimatron

Mô tả

Phần mềm Cimatron là gì?

Phần mềm Cimatron là một giải pháp CAD/CAM tổng thể dành cho ngành chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập và gia công cơ khí.

Sơ lược về hãng Cimatron

Năm 1982, hãng  phần mềm Cimatron thành lập tại Israel. Trải qua 30 năm hình thành và phát triển, Cimatron được đánh giá là 1 trong 10 nhà cung cấp giải pháp CAD/CAM hàng đầu thế giới. Hiện nay Cimatron đã có chi nhánh tại Mỹ, Hàn Quốc, Đức, Ấn Độ, Ý, Trung Quốc cùng với hệ thống nhà phân phối, đại lý ở 40 quốc gia và hơn 40.000 license được bán ra trên toàn thế giới.

Năm 2008, Cimatron  mua lại hãng phần mềm Gibbs & Associates và hiện nay kinh doanh đồng thời 2 phần mềm Cimatron và GibbsCAM (phần mềm lập trình cho trung tâm tiện – phay nhiều trục, cắt dây WEDM)

Năm 2010, doanh thu của hãng Cimatron là 36 triệu USD

Năm 2011, Cimatron được đánh giá là một trong những công ty phát triển nhanh nhất về mặc công nghệ tại Israel.

Lịch sử hình thành và phát triển của phầm mềm Cimatron

–          1984 : ra đời với tên gọi MicroCAD và MicroCAM
–          1990 : phát hành bản tích hợp và lấy tên chính thức là Cimatron IT

–          1999 : phát hành phiên bản CimatronE đầu tiên trên chạy trên nền tảng Windows

–          2005 : Cimatron giới thiệu tính năng Micro Milling

–          2011 : phát hành phiên bản Cimatron E10

–          2013 : phát hành phiên bản Cimatron E11

Những modul chính của phần mềm Cimatron

Phần mềm Cimatron gồm 3 modul chính sau đây :

–          MoldDesign Cimatron: thiết kế khuôn ép nhựa

–          DieDesign Cimatron : thiết kế khuôn dập

–          NC Cimatron CAM Cimatron : lập trình gia công 2.5, 3, 4, 5 trục

Ngoài ra, phần mềm Cimatron còn những modul nhỏ và 1 số add-in khác:

–          Electrode Cimatron : thiết kế điện cực

–          Shoes Express Cimatron : thiết kế giày dép

–          ReEnge Cimatron : thiết kế ngược

–          MoldQuote Cimatron : phần mềm tính giá thành khuôn ép nhựa

–          DieQuote Cimatron: phần mềm tính giá thành khuôn dập

Do vào Việt Nam khá sớm nên phần mềm Cimatron  được dùng rất phổ biến đặc biệt là trong lĩnh vực lập trình gia công cnc trên phần mềm Cimatron (Cimatron CAM) tại các công ty cơ khí, khuôn mẫu. Ngày nay, tuy đã phát hành đến phiên bản  phần mềm Cimatron E15 nhưng vẫn còn một số lượng rất lớn người dùng phiên bản Cimatron IT 13 bởi tính ổn định, hiệu quả và yêu cầu cấu hình máy tính không cao.

Ngoài ra phần mềm Cimatron còn được biên soạn thành giáo trình Cimatron giảng dạy chính thức tại một số trường Đại học như Đại học Bách Khoa Hà Nội, Đại học Bách Khoa TPHCM và dạy theo các khóa ngắn hạn tại các Trung Tâm CAD/CAM trong khắp cả nước, nên việc tìm tài liệu tự học Cimatron cũng tương đối dễ dàng.

Điểm mạnh phần mềm Cimatron

Cimatron có những ưu điểm nổi bật sau đây :

–          Dễ dàng chuyển đổi dữ liệu giữa solid và surface

–          Công cụ xử lí bề mặt phong phú nên việc xử lí dữ liệu nhập từ các phần mềm khác vào rất nhanh và hiệu quả

–          Không yêu cầu mô hình hoàn toàn ở dạng solid khi làm khuôn và gia công

–          Thư viện đầy đủ và có tính tùy biến cao

–          Áp dụng templete trong hầu hết các môi trường nên rút ngắn được thời gian khi phải thực hiện những công việc mang tính chất lặp lại

–          Có chiến lược chạy dao khi gia công rất hiệu quả

Điểm yếu của phần mềm Cimatron

Cimatron có 3 điểm hạn chế :

–          Công cụ vẽ đường spline còn thiếu nhiều tính năng nên khó kiểm soát đường curve được vẽ ra

–          Khi xuất các mô hình 3D phức tạp ra các định dạng trung gian hay gặp lỗi hở hoặc biến dạng bề mặt

–          Làm việc với bản vẽ 2D không được linh hoạt như AutoCAD

Chức năng thiết kế sản phẩm trên Cimatron CAD CIMATRON

Các công cụ CAD Cimatron được phân chia thành 3 môi trường chính cho việc thiết kế bao gồm Part, Assembly và Drafting

Nên việc hướng dẫn học phần mềm  Cimatron cho các đối tượng  khác nhau cũng rất thuận tiện.

• Part : phụ trách việc mô hình hóa 3D dựa trên bốn nhóm công cụ dựng hình là Datum, Curve, Faces, Solid
• Assembly : lắp ráp các chi tiết rời rạc thành máy hoặc cụm chi tiết máy. Từ môi trường Assembly có thể chuyển qua môi trường Part dễ dàng và môi trường Assembly cũng là môi trường cơ sở cho các module thiết kế khuôn nhựa và thiết kế khuôn dập
• Drafting : trình bày bản vẽ 2D

Sản phẩm bị lỗi hở bề mặt có thể tách khuôn hoặc gia công trong Cimatron

Đây chính là một ưu điểm rất lớn trong việc thiết kế khuôn nhựa trên phần mềm Cimatron . Trong trường hợp khe hở quá lớn, người dùng vẫn có thể nhanh chóng vá chúng lại dựa trên những công cụ xử lí bề mặt mạnh mẽ của Cimatron.

Thiết kế khuôn ép nhựa trên phần mềm Cimatron

Điểm mạnh của phần mềm Cimatron trong việc thiết kế khuôn nhựa là:

–          Đường lối thiết kế linh hoạt

–          Làm việc với các mô hình bị lỗi bề mặt rất tốt

–          Thư viện đầy đủ và có nhiều chức năng hỗ trợ

QuickSplit Cimatron là modul chuyên dùng cho việc phân khuôn. Chức năng chính của nó là tạo ra mặt phân khuôn và tạo ra các tấm khuôn. Đây là modul tối thiếu người dùng phải mua để thực hiện việc thiết kế khuôn trên Cimatron.

MoldDesign Cimatron

MoldDesign Cimatron  là modul chuyên dùng cho việc thiết kế moldbase. Chức năng chính của nó là tạo ra bộ áo khuôn, slider, lifter, thiết kế hệ thống cấp nhựa, hệ thống đẩy và hệ thống đường nước trong khuôn cũng như những chi tiết phụ trợ khác trong khuôn. Việc thiết kế trong MoldDesign rất tiện lợi vì Cimatron có một thư viện các chi tiết tiêu chuẩn và moldbase rất phong phú. Điều kiện để sử dụng modul này là người dùng phải mua modul QuickSplit trước đó.

Như vậy quá trình thiết kế khuôn nhựa trên Cimatron gồm 2 bước chính:

–          QuickSplit Cimatron : người thiết kế kiểm tra sản phẩm, chọn độ co rút và dùng các công cụ tách khuôn để tạo các tấm khuôn đực, tấm khuôn cái

–          MoldDesign Cimatron : thiết kế hoàn chỉnh bộ khuôn với các cơ cấu khác như slider, lifter, hệ thống dẫn nhựa, đường nước làm mát, hệ thống đẩy…

Sử dụng thư viện khuôn mẫu Cimatron trong quá trình thiết kế khuôn.

Mặc định Cimatron có sẵn 1 thư viện chi tiết máy, moldbase và dieset  để người dùng sử dụng khi cần thiết. Bên cạnh đó, Cimatron còn cung cấp cho người dùng các công cụ cần thiết để có thể tự tạo ra những thư viện mới, đáp ứng tối đa yêu cầu của từng công việc đặc thù. Moldbase sau khi đưa vào môi trường MoldDesign có thể chỉnh sửa được kích thước, còn kết cấu thì không thể sửa được.

Thiết kế điện cực trên Cimatron

Phần mềm Cimatron thiết kế điện cực trên cơ sở tự động copy những về mặt cần tạo điện cực trên sản phẩm, kéo dài chúng và gắn vào những holder có sẵn trong thư viện. Sau đó người dùng có thể xuất bản vẽ hoặc lập các phiếu công nghệ EDM hoàn toàn tự động. Ngoài ra Cimatron cho phép người dùng tạo ra thư viện để tăng năng suất thiết kế.

Thiết kế khuôn dập trên Cimatron

Phần mềm Cimatron được ứng dụng nhiều trong việc  thiết kế 2 loại khuôn chính là khuôn dập liên hoàn  progressive die Cimatron  và thiết kế khuôn dập đơn  theo từng công đoạn  Die design Cimatron (Transfer die). Tất nhiên, nó cũng thiết kế được những loại khuôn dập đơn giản hơn như Trimming die, blanking die

Việc thiết kế khuôn dập liên hoàn thiết kế trên Cimatron gồm 3 bước chính

–          Forming : chuyển mô hình 3D thành dạng phẳng nhờ các công cụ trải hình

–          Stripping : bố trí các bước trải hình lên tấm phôi và thiết kế lỗ định vị, biên dạng chày cắt

–          Dietool : thiết kế hoàn chỉnh bộ khuôn với đầy đủ chày cối và thư viện áo khuôn

Phần mềm Cimatron có sẵn thư viện áo khuôn và một số bộ chày cối tiêu chuẩn. Tuy nhiên người dùng có thể tạo thêm để dùng cho đúng với kết cấu khuôn thường được sử dụng tại công ty.Cimatron cung cấp những công cụ đủ mạnh để người dùng tạo ra những thư viện hoàn toàn giống với thư viện được Cimatron cung cấp sẵn.

Phần mềm Cimatron có 8 công cụ dùng trải phẳng, có thể chia làm 2 nhóm chính gồm :

–          Bend/unbend : trải và uốn phẳng tấm phôi

–          Blank : trải phẳng những hình dạng 3D phức tạp

Khi thiết kế khuôn dập trên Cimatron cần lưu ý:

–          Nắm rõ dạng khuôn cần thiết kế

–          Biết chính xác hệ số biến dạng của vật liệu

–          Hiểu rõ ứng dụng và yêu cầu của những công cụ trải hình

–          Phác họa ý định thiết kế : trải phần nào trước, phần nào sau, vị trí nào cần giữ cố định khi trải

–          Xác định rõ môi trường và đối tượng làm việc để sử dụng công cụ hợp lí và kiểm soát tốt các đối tượng được tạo ra

Lập trình gia công​ CNC trên Cimatron

NC Solution Cimatron là modul cơ sở cho giải pháp CAM trên phần mềm Cimatron. Nó chỉ gồm những chức năng cơ bản như gia công 2.5D, khoan lỗ, quản lí thư viện dao, mô phỏng và kiểm tra quá trình chạy dao. Tuy ít chức năng nhưng đây là modul bắt buộc phải có khi lập trình gia công trên Cimatron. Tùy theo yêu cầu công việc, người dùng có thể chọn mua thêm những modul khác như gia công 3 trục, 4 trục hoặc 5 trục.​

Nếu chỉ mua NC Solution phần mềm bản quyền Cimatron trong gia công, người dùng có thể sử dụng những công cụ CAD không?

Người dùng được sử dụng tất cả những công cụ của môi trường CAD để làm việc. Tuy nhiên, sau khi hoàn tất, người dùng phải quay trở về môi trường CAM để lập trình gia công chứ không thể xuất kết quả ra dưới dạng tập tin CAD dạng .elt được. Tuy nhiên, nếu người dùng có license cho những định dạng trung gian như igs/stp, người dùng có thể xuất mô hình CAD ra những định dạng này.​

Lập trình gia công Cimatron

Cimatron thuộc nhóm phần mềm lập trình đa dụng nên có rất nhiều tham số chạy dao. Với người mới bắt đầu thì việc hiểu hết những thông số này là rất khó nhưng khi đã có kinh nghiệm với Cimatron, người lập trình sẽ có thể cấu hình đường chạy dao theo ý muốn và thấy được sức mạnh thật sự của nó​. Trong Cimatron có một số kiểu chạy dao chính (gọi là Procedure) như sau :​

– Volume machining : cắt vật liệu theo khối, chủ yếu dùng gia công thô
– Surface Machining : chạy theo bề mặt chi tiết, chủ yếu dùng gia công tinh
– Remachining : gia công vét lại những vị trí thừa vật liệu với dao nhỏ hơn
– Local Operation : chạy dao gia công tinh
– Contour Milling : lập trình gia công theo đường viền
– 2.5 Axes : chạy dao gia công 2.5 trục
– Drill : các chương trình gia công lỗ