Cimatron E在萨克斯弯管模具加工中的应用

    随着CAD/CAM的先进技术的快速发展，模具制造水平的高低已成为衡量一种产品制造水平高低的重要标志。Cimatron E是以色列推出的一套非常优秀的CAD/CAM软件，凭借其强大的曲面功能，以及先进的NC数控加工技术，在全球模具行业得到了广泛应用，被业界普遍认为是最杰出的数控编程系统之一。CAD/CAM技术也逐渐应用到萨克斯制作上，数控加工技术也将逐渐代替传统的纯手工制作，CimatronE作为优秀的CAD/CAM软件在其模具制作上表现卓越。
   
一、萨克斯弯管模具
   
    如图1所示，萨克斯是一种单簧族管乐器，萨克斯弯管(Neck)部分的形状会直接影响它的音质，因此有较高的圆度至关重要。而且弯管要光滑流畅，不能有褶皱，具有很好的外型。
    时下的加工方法流程:首先要将一张铜片焊接成锥形管，而且缝合线被光滑焊接;然后，使弯曲管进入一个精确的模具之内被弯曲、扩张、成形。
    铜弯管是靠水的压力在特制模具之内扩张成型的，我们不在此进行详细探讨。这里只针对它所用到的模具加工进行研究。模具的型腔部分主要靠加工中心铁削完成，而加工的程序，我们采用Cimatron E生成。接下来，我们将对Cimatron E在萨克斯弯管(Neck)模具曲面加工部分应用进行详细介绍。弯管模具的零件图如图2所示。

二、模具曲面造型

    我们先来分析萨克斯弯管(Neck)部分模具的技术要求。模具型腔曲面要光滑流畅无皱褶，导动曲面沿脊线法向截面圆度公差燕0.03mm，具有良好的整体外型。首先，我们在模具三维设计造型上要保证，弯管是由两个不同大小的圆分别与SAXOPHON的Mouthpiece, body部分配合，有一定的精度要求)在一样条曲线(此曲线由萨克斯设计工程师设计)作为脊线的双截面导动曲面，既要保证两端面圆的精度又要保证沿这条曲线做导动曲线，同时保证沿这条导动曲线法向截面是圆，而不是其他非圆曲线。Cimatron  E在此方面展现了它强大的曲面功能。因Cimatron E无法直接打开CAXA格式的二维图样，我们利用已存在的CAXA  2D输出DXF，转化为CIM可读格式，直接建立曲面，利用其样条曲线做为导动曲线，分别在两断法向截面做出814.00, 87.075半圆，利用两半圆为截面做双截面导动曲面，经测量验证完全符合萨克斯弯管全面要求，Cimatron E的双截面导动不仅正确而且快速，如图3所示。
    其他部分我们利用拉伸以及曲面切除布尔运算建立完整实体，为了方便加工，考虑我们要用到的刀具，使刀具轨迹更为流畅合理，分别给导动曲面两端延伸5mm，如图4所示。