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发表于 2012-11-2 08:38:38
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Cimatron IT与CimatronE横向比较--CAD和CAM篇 | | 作者：Cimatron | | 先说说Cimatron IT的优点：Cimatron IT是一款优秀的软件，至今仍然被许多用户所拥趸，这主要得益于其优秀的曲面造型能力。然而这并非取绝于其丰富的曲面造型功能，而在于其完全非参的曲面造型思路，相比而己，同期的其它专业CAD软件如 Pro/E，UG等，都存在有一些参数化的内容在里面。非参化设计带来的是灵活却没有了特征建模的方便性，在思路上表现得更为简单，步骤较多。而新的CimatronE是一款混合造型软件，既支持几何建模，又支持特征建模，并且，实体与曲面之间的区别显得更为模糊。 ) `6 y7 Q1 Z' s' M; d, l r
7 B( @: k9 Q/ p2 c2 {就CAD功能而言，CimatronE和CimatronIT变化似乎很小。首先来看看这些常用的指令： 4 v2 [! q- l3 U J3 y% d
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一、线框 `' v- u+ F) P8 U4 U6 D
& m T% o7 p; G! I+ s点：几乎没有变化，这里不作叙述。
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直线指令： 1．2points这个不需要细说了，两个版本里操作完全一样，包括一些子选项。PARALLEL，这个是平行线，在Cimatron E里找不到对应的指令，但是可以通过两种方法来做到，一是用偏移指令，二是用By Direction，其中By Direction 这个功能是很强大的，可以通过原有的几何指定很多个方向，包括了PT-ANGLE，HOR/VER等，并且也可以指定长度。不过，BOX和DIVID-LN，2PLANES这些指令在Cimatron E里就不存在了。但是BOX在草绘里能够找到，DIVID-LN用MID PLANE来完成。2PLANES这个是求两曲面交线的，这个在Cimatron E里只能生成基准轴，而不能生成直线。 圆弧和圆指令基本和以前是一样的。 5 E1 K& g5 p# ?- H! D$ ~
' l" Q: p! d* @2 j! t, N. [/ u其它的曲线指令，偏移，圆角，螺旋线等等，两个版本几乎是一样的，只是操作上会略有不同。
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还有一个区别比较大的就是组合曲线，Cimatron E里的组合曲线功能更强大，但是Cimatron IT里的组合曲线允许炸开，Cimatron E里不允许炸开，但是也允许选取组合曲线里的一小段，注意在“选择过滤”按钮中http://img.newmaker.com/nmsc/u/2009/200910/art_img/2009102719594677253.jpg取消圈内的图形就可以了（就是点一下，使按钮处于弹起状态）。 9 N3 D8 y, \5 q+ C6 { e1 _ T
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二、曲面
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其实曲面里的变化也还不算太大，主要是在Cimatron E版里面作了一些分解，增减了一些功能。 8 G$ u# O5 K5 b- }% ?( `; \
' _& \ b& }4 k. R5 V2 T" y' U. ?例如，在Cimatron E IT里的Drive（导向）指令，现在拆开为Sweep（扫掠）和Drive（导动）两个指令了，其它的根据曲线和轮廓仍然可以作，但是Sweep扫掠的可以依许多方向进行，也可以象以前一样用两点来定义扫描方向。导动的方向基本和以前相同，单截面，多截面，去掉了点相关导动。, O% P" T7 \- Z, V! u
Cimatron IT里的Blend（混合）指令也拆开成好几个了，其中Region（区域）变成Bounded（边界面），操作也略有不同。 Region可以将多段曲线按顺序选取，而Bounded只能选择一个轮廓，Region必须选取封闭的轮廓，而Bounded则可以自动将起点和终点用直线连接封闭。Section则被目前Cimatron E 版里的Blend混合功能所代替，操作基本一样，但是操作起来更方便，在我写这篇文章时才知道，原来Cimatron IT就可以做G2曲率连续，不得不说Cimatron IT还是很强的。Cimatron IT中的Blend里还有一个指令SOAP（皂形曲面），这个在Cimatron E里可以用Bounded（边界面）完成。Cimatron IT里的Blend里的Corner（角落曲面）指令，在Cimatron E8版以前有，Cimatron E8.5以后取消了，不知道为什么，但是很少用，我试着用Cimatron E版里的 Bounded（边界面）指令试了一下，也能完成，曲面形状还不错，其实在Cimatron IT里我一直都用mfilet指令来做圆角，这是个外部指令，可以临时把几个曲面转换成实体，然后用实体的指令导圆角，导完圆角再炸成曲面，也就不存在有角落破洞需要用这个指令来补面的，所以这个指令无论在Cimatron IT还是在Cimatron E里，我都觉得有点多余。 - Z+ Y! d0 b" M: v
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Ruled（规则）指令，在Cimatron E版里找不到了，前两个2 Curves和2 Counter以及最后一个Curve Point也就被Cimatron E版里的Blend （混合）所兼并了，而另两个Curve Surface和Curve Plane，即投影做面，在Cimatron E版里要用Sweep（扫掠）来完成。
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Revole（旋转）指令，以前Revole允许定义两点来产生一个虚拟旋转轴，但是现在在Cimatron E版里不允许这么做了，如果要做旋转，必须要画出旋转轴。其它的操作基本上也没有什么区别了。 4 h; P& ^ }0 |$ V
2 }( I2 ?0 w7 i/ m1 l; [- D5 EMesh（网格面），在Cimatron E版里一模一样，但是Cimatron E版里多了个类似的指令Skin（表皮），这两个指令都是允许n*n 的截面的。 " q3 J1 ^8 }( b$ G7 p- {
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在Cimatron E8版以后，增加了Face Corner（曲面圆角），Modify By Sketcher（依草绘修改），这两个指令一个是给曲面的尖角边界进行圆角（指单一曲面的尖锐角落，而并非指两曲面间的尖锐连接），另一个是把曲面的边界展平后，在草绘模块中显示边界在屏幕上，待将草绘修改好后，退出时将把曲面重新构建，这样就能保证原有曲面的曲率，在补孔，补缺口时非常有用，在做分型面时也非常有用。还有一个Extend Planar&Cones（延伸直平面和圆锥面）这个指令也非常好用，在补孔时或者做分型面时，就非常有用，但是客观地来讲，这个指令还是有一些限制的，因为他只能延伸平面和圆锥曲面，如果是样条曲面，则没有办法延伸。这个时候可以结合延伸指令和依草绘修改指令，也非常方便。其它的指令个人认为不太常用，都很容易能互相对映上，这里不作一一列举。有的朋友可能会问了，fair指令也挺好用的，为什么不讲呢？其实Fair指令的确是好用，但是这个指令有个缺点，就是容易把直平面和圆锥曲面样条化，所以一般尽量不要用，并且，这个在Cimatron E里的Modify（修改）下就能找到了。
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+ O( ?/ c' a7 f) ^! z% n三、实体 5 C8 F7 u2 `/ f, {7 l9 y; R6 h
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个人认为，从Cimatron E3开始，Cimatron E的实体就定型了，这个型，定得和Cimatron IT大不一样，简直可以说是推成出新，弃糟粕，出精华。 3 n- m$ {5 E e. ?
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首先，Cimatron IT使用的是自有的核心，草绘界面简单，主要是以文字菜单的切换来操作；其次，实体指令少；第三，主要是以线框方式操作；第四，实体生成困难。
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4 X8 N2 T" a1 A N而Cimatron E版完全抛弃了前有的核心，选用了ACIS图形核心和D-cube草绘约束求解器，这两个核心的优缺点可以在网上查到，这里不作解释。和Cimatron IT相比，Cimatron E的实体要好用得多，相信在Cimatron IT的鼎盛时间会用实体模块的人也不会太多，而Cimatron E的实体操作，和其它的三维软件非常类似，所以操作起来非常容易上手。从功能上来讲，Cimatron E里的拉伸旋转导向功能在Cimatron IT里也能找到，操作上Cimatron IT要繁琐一些，但是也不是无法生成，相比较而言，Cimatron E容易上手一些。其它的圆角斜角拔模，两者也只是操作上的区别而己，但是在Cimatron E里，这些操作的成功率则高很多，在Cimatron IT里，实体圆角经常有无法生成的现象，而Cimatron E里几乎很少出现这种现象。
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" m ?2 E+ ~! O而两个版本之间最大的区别在于，Cimatron IT的实体，曲面分界很清晰，相互操作，必需要经过转换指令才可以完成。而Cimatron E里，则不需要这样，实体曲面指令完全混用。在Cimatron IT里，对象属性有两种，一是曲面（Surface），一是实体（Solid），而实体下又分为实体（Solid）和嵌片（Patch），可以说嵌片是一种特别的实体，也就是开放的实体，而非完全封闭的实体，可以用部分实体指令。在Cimatron E版本里，曲面（Surface）或曲面组就等同于Patch，实体的任何一个组成表面等同于Surface，不需要去参数，不需要转换，只是一些能够封闭的曲面如果要成为实体就必须要执行一个缝合指令，这也是有说法的。 # Q8 B( a/ w# t# h4 ?
: K& \7 p6 e+ P& ~" P% f3 m5 |# UCimatronE里，允许一个零件图档里放置或生成多个实体，并且这多个实体之间可以关联，也可以完全不关联，无论是实体还是曲面又或是曲面组，都是以Object（对象）的形式存在的，在进行布尔运算的时候，是对象间进行，而非实体间或曲面间进行。一些看上去封闭的曲面，并不代表它就只会是一个物体，也可能是几个曲面位置上的巧合。所以，要让这种曲面形成实体，就必须要执行缝合指令。曲面与曲面间圆角，也可以先缝合，然后用实体指令来圆角。 & j4 C5 A3 P4 R* U
2 b: ]/ x* a1 ^7 t- M# Y综合起来看，Cimatron E和一些主流的CAD软件非常类似，所以有很多刚接触Cimatron E的人会说Cimatron E像各种CAD软件，其实主要是这些设计软件几乎都比较类似，要么是原理上的相似，要么是界面上的相似，总之，Cimatron E是与主流接轨。
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上面讲到了Cimatron IT与Cimatron E的线框、曲面和实体之间的区别，在Cimatron IT里还有两个非常棒的模块，可以说在Cimatron IT时代，几乎没有任何软件能与之匹敌，那就是Cimatron IT的快速电极和快速分模，这两个模块，在Cimatron E里仍然保留了，得益于Cimatron E的混合造型和新功能的引入，在使用起来则更方便了。而目前，快速分模仍然是Cimatron E的特色，其操作的便捷性我仍然认为没有任何软件会更容易上手，快速电极模块己经被其它软件学得差不多了，有些软件得益于其更强大的CAD功能，使得其在电极模块上，部分功能更人性化，更符合国内的习惯，但无庸质疑的是，目前CimatronE在电极设计制造方面，仍然是行业的领导者，因为CimatronE做的是解决方案，而并非是几个电极功能的简单叠加。在中国，非Cimatron用户设计电极几乎都是使用的外挂（在CAD平台上进行二次开发的挂件，非原厂商开发），很难得到很好的服务。 8 G- X7 {' T8 M. ~ d* [' S
3 _, u# n$ S. [* x, R ECAM篇
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Cimatron IT的CAM可谓是经典中的经典，IT13.x是2003年推出的，同期推出的是Cimatron E3，直到现在，仍然有许多用户在使用Cimatron IT来做NC代码。WCUT（环绕等高）一招鲜己经成为了工程师津津乐道的事。在2003年Cimatron还推出了一款软件Quick NC，这个版本主要是要占领车间级编程的市场，然而由于市场策略的改变， Cimatron公司将Quick NC完全融入Cimatron E，我们现在见到的Cimatron E，实际上是Cimatron IT和Quick NC以及这么多年不断的更新积累的产物。那么，这两者在使用上的区别在哪里呢？
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3 H( L; v" l8 V0 W% z- r3 w) s一、Cimatron IT是以刀轨形状为依据来编程，Cimatron E是以生产工艺为依据来编程。大家可以看一看指令对应。以前在Cimatron IT里常用Wcut（环绕等高）来做粗加工，精加工用Srfpkt（口袋投影）和WCUT（环绕等高），这都是根据刀轨形状来编程。而现在只需要选择粗加工环行铣（对应Wcut粗加工）或者是选择曲面铣里的精铣所有（里面包含了Wcut不带水平优化的精加工以及平行或环绕两种方式的Srfpkt，还包括了3D-STEP以及一个新增的变量层方式），而依角度精铣则相当于Wcut精加工带水平优化。可以这么理解，Cimatron IT是先确定轨迹形状或计算方法，再确定粗精加工方式，而Cimatron E则反过来操作，先确定是精加工还是粗加工，要做到什么程度，再去细选轨迹形状。 , _' i; o0 v$ k8 E: ~, X) \
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二、Cimatron E在计算结果上比Cimatron IT要好。 5 @$ Y ?9 z& E. Y% i# U
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首先，Cimatron E能尽量提高刀轨的效率，优先使用开放式轨迹。开放式轨迹无疑是最节省时间，最能保证刀具载荷的方式。而 CimatronIT虽然也能用这种方式，但应用很少，产生跳刀多，也不安全。Cimatron E版除了能保证刀轨的等距性以外，同时安全性也能得到保证。 " T, T' O% E- e. s5 m# P
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三、Cimatron E的跳刀安全性得以提高。
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4 \6 m# ^: L! h& R# Z1 e为了保证和Cimatron IT的兼容，Cimatron E仍然保留了Cimatron IT的NC算法和指令，Cimatron IT里的刀路轨迹可以完全被Cimatron E所读入，这些仍然保留的指令我们称之为旧策略。除了在旧策略里，新的策略的跳刀方式统一分为“绝对”和“优化”两种，而之前的Cimatron IT则分为“绝对”和“相对”两种。很多Cimatron IT用户在使用IT时，绝对不敢开启相对跳刀方式，这并不是因为Cimatron IT的安全性差，而是因为许多用户在购入机床时，没有修改G00的走刀方式。G00走刀有点对点的（同G01），也有不走点对点的，出现G00撞刀的，多半是G00设置为后者，只需要将G00设置修改正确就可以了。这就是为什么有的用户很少出现撞刀事故而有的用户只要一选用相对就很容易出事故的原因。在Cimatron E6以后的版本里，可以选择“优化”方式，产生的结果如下：在Cimatron E里，无论G00选用的是何种方式，都不会出现撞刀事故。
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v3 _+ L/ M. N+ d# t四、Cimatron E 学习容易，Cimatron IT学习困难。 + c! ]. r$ N$ k# r( l; C C
* \3 j* s" `/ s; |: SCimatron IT里的指令理解困难，往往初学者很难明白为什么粗加工一定要用环绕等高。而在Cimatron E里，用户只需要按照顺序来选就行了。
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其实，每一个Cimatron IT的用户，在初接触Cimatron E的时候，除了不太顺手以外，就是非常不满意Cimatron E产生的轨迹，尤其是在第一个粗加工时。
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通常，用Cimatron IT进行WCUT粗加工产生的结果如下：
j3 N3 M( d8 n7 _: M# E而用Cimatron E时，产生的轨迹如下：这是其中一层的：可以看出，用Cimatron E版产生的跳刀则非常多。但是相比较而言，Cimatron E产生的轨迹更均匀。 5 y3 V5 F/ R1 \" s0 t
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Cimatron IT产生的G代码时间理论时间为42min，而用Cimatron E产生的G代码的理论时间为35min。相比而言，Cimatron E版效率要高17%，这是因为Cimatron IT产生的轨迹不保证绝对均匀，而Cimatron E产生的轨迹则是绝对均匀的，中间不会有过密的刀路。# ^6 x5 p! c- p
在Cimatron E的轨迹间的连接，都是用G00来连接。有的用户为了提高安全性，将G00的速度设置得比较低，这样的话，整体效率就会降低，还有可能会低于Cimatron IT。如果要对Cimatron E的这个结果进行修正，只需修改一个参数即可。结果如图所示：这个结果的跳刀数量也很少，和Cimatron IT的结果差不多。但这一结果不仅仅只是减少了提刀，而是通过另一种走刀方式在减少提高的同时也节省了时间，这一结果的G代码理论时间仅为30min。 在这一结果，刀路轨迹基本均匀，只是中间增加了许多轨迹间的连接，看上去是在转圈一样。但相比较而言，效率提高有28%。这个结果是非常能令人满意的。 5 K- Y7 R4 H8 ^
m9 ^- p) ]0 Q8 R0 w/ u% C五、完美的粗精加工和清角
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在Cimatron IT中，二次粗加工往往要做很多的轮廓线，在Cimatron E中只需要用2次开粗指令就可以完成了，所有的参数几乎和粗加工环切一样，甚至用户只需要用粗加工环切指令也同样可以产生与2次开粗指令相同的结果。在最新的版本中，更新后的二次开粗己经完全融入到粗加工环切指令中了，而在旧策略中留下了一个不再更新的二次开粗。 $ E+ i' W5 w2 w6 `
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在精加工中，用户只需要用根据角度精铣一个指令做完整体的精加工后，就可以用清角，一步一步地完成最终的加工。而这一过程，几乎不需要任何辅助线的工艺补充。这相比Cimatron IT中需要不停地做轮廓来清角，不停地做轮廓来分区精加工要省力得多。理论上讲，等间距的精加工，各种软件计算结果的效率差距很小，只要没有空刀，就是最好的刀路。然而如果用Cimatron IT的话，很难保证轮廓作得准确，往往用户只是简单地用BOX（矩形）和POLYGON（多边形）做的轮廓，在准确性上根本得不到保证，当然也就不能保证是否有空刀了，在效率上是肯定得不到保证的。
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从上面的内容来分析，从Cimatron IT到Cimatron E只有进步，完全不需要担心在使用Cimatron E后会造成效率上的降低。并且，新版的Cimatron E9支持了多核心处理器，在计算速度上要比Cimatron IT的更优化。当然，新的软件只会充分和有效地利用计算机资源，在利用计算机的同时，将人力资源成本尽可能地降低。这就是CimatronE不光提高了机床的加工效率，同时也在提升工程师的编程效率。其它的如模板的应用，两个版本完全不可同日而语，更多更新的，还有待各位使用者自己去体会和发现。 & W$ q9 ^3 r$ Z
, M3 k. W3 B& Y值此经济危机即将结束之际，望各位用户早日摆脱Cimatron IT的影响，用Cimatron E来提高竞争力。 |
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