對于采用多軸機(jī)床的模具制造商來說，開發(fā)能充分發(fā)揮這些機(jī)床能力的CNC程序堪稱難題。其目的就是以最有效的方式充分利用機(jī)床附加軸的移動(工作臺或刀架)助苫，同時使模具具有良好的表面光潔度。

　　近年來齿雕，機(jī)床的同步移動愈加復(fù)雜条馍，也使CAM軟件系統(tǒng)在數(shù)學(xué)和技術(shù)方面均面臨難題。加工技術(shù)的飛速發(fā)展赂相，使可用于運行機(jī)床的高效NC程序的同步開發(fā)變得困難寓鳄。

　　另外，為多軸機(jī)床而設(shè)計的軟件產(chǎn)品必須易于使用晋挑，并能糾錯跛孕。由于用于這些先進(jìn)機(jī)床的材料、高精度刀具和附件成本非常昂貴肄寻，因此極微小的編程錯誤也會造成重大損失舟鲁。

　　基于這些前提，CAM軟件開發(fā)商所面臨的難題是如何將這些強(qiáng)大的編程功能與容易被用戶所理解的編程過程結(jié)合在一起串锁。必須明確地闡述這些功能坡沿，才能引導(dǎo)用戶完成編程過程，從而避免在確定刀具軌跡時產(chǎn)生誤差钾埂。同時河闰，不會使編程過程變得僵化或具有局限性。

　　舊式思維

　　為了能向用戶提供多種加工方案褥紫，CAM軟件開發(fā)商總是將四軸姜性、五軸加工分解成各種可用于各種刀具軌跡的專用功能。事實上故源，一些CAM開發(fā)商正是以他們能提供多種專用功能而感到自豪污抬。

　　開發(fā)該類型軟件的代價，是使該系統(tǒng)的功能變得令人難以理解绳军。典型的終端用戶只能了解并利用有限的功能印机。業(yè)務(wù)繁忙的CNC程序員不可能記住CAM系統(tǒng)的眾多功能的用途，因此他們通常只根據(jù)自己最熟悉的功能進(jìn)行編程门驾，而忽視了其它功能射赛。

　　四個經(jīng)過簡化的步驟

　　關(guān)于先進(jìn)加工功能的新理念均基于一種觀點，即任何五軸加工功能(無論多么復(fù)雜)奶是，都可以用幾個簡單步驟進(jìn)行界定楣责。模具制造商采取了屢試不爽的方法設(shè)置模具生產(chǎn)程序：

　　(1)需要加工的區(qū)域及加工順序。這一步驟以部件外形的復(fù)雜程度為依據(jù)宋泊，往往最容易激發(fā)技術(shù)嫻熟的機(jī)械師所具有的靈感玻温。

　　(2)加工區(qū)域中刀具軌跡應(yīng)具有怎樣的形狀?是否應(yīng)使刀具根據(jù)表面的參數(shù)化線條，按前后或上下順序進(jìn)行切削，并將表面邊界作為引導(dǎo)呢?

　　(3)如何引導(dǎo)刀具軸级闭，使與刀具軌跡相吻合?這一點對于表面光潔度的質(zhì)量悲碰，以及是否在狹小的空間內(nèi)采用較短的硬質(zhì)刀具非常重要。模具制造商需要充分地控制刀具本洁，包括刀具傾斜時產(chǎn)生的前后傾角泻磅。此外，必須考慮許多機(jī)床的工作臺或刀架在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的角限位搔片。例如煞松，銑削/車削機(jī)床的旋轉(zhuǎn)程度就存在限度。

　　(4)如何轉(zhuǎn)換刀具的切削路徑?如何在刀具軌跡的起始點脸缆，控制刀具由于復(fù)位或產(chǎn)生的位移以及刀具必須在加工區(qū)域之間產(chǎn)生的位移?轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生的位移在模具生產(chǎn)中非常關(guān)鍵芳争，它可以消除證示線以及刀具產(chǎn)生的痕跡(可通過此后的手動拋光將其清除)。

　　如果機(jī)械師能遵循經(jīng)過嚴(yán)格定義的步驟别粮，為什么不開發(fā)一款采用同樣步驟的CNC程序呢?

　　新思路

　　沿襲機(jī)械師在決定對復(fù)雜部件進(jìn)行五軸加工時的想法隐锭，是一個更好的開發(fā)CAM軟件的方法。為什么要將五軸加工功能分解计贰，而不是為程序員開發(fā)一種熟悉且易于理解的、單一的編程過程?

　　這種先進(jìn)技術(shù)將消除強(qiáng)大的功能和易用性之間的矛盾蒂窒。通過將多軸加工方法簡化成一種獨特的功能躁倒，可使用戶很快就能熟練地充分利用產(chǎn)品的所有功能。CAM具有這種新功能后洒琢，可使五軸加工具有最大限度的靈活性和緊湊性秧秉。

　　符合您意愿的編程過程

　　用戶可根據(jù)專門為多軸加工技術(shù)設(shè)計的單一功能，并結(jié)合現(xiàn)有方案衰抑，為自己定制刀具軌跡象迎。換句話說，用戶只要從現(xiàn)有的加工模式任意選擇一種呛踊，并選擇一種刀具定位策略砾淌，就可以用多種方式加工部件。

　　例如谭网，如果多軸加工功能可提供用于控制刀具軸的5種不同加工模式汪厨、4種不同的策略，則用戶就有20種加工部件的方法卡宛。如果再加上對主軸和五軸刀具軌跡的鎖定能力蛙檐，這種能力可迅速轉(zhuǎn)化為4+1用途，為用戶提供多種方案胚闲，從而開發(fā)復(fù)雜度高贪犁，而局限性很小的五軸功能。

　　為了進(jìn)一步簡化，軟件界面只應(yīng)顯示適合當(dāng)前工況的選項檀氏。例如退厕，若用戶選定一個參數(shù)加工模式，則應(yīng)立即選擇與刀具相符合的驅(qū)動面和參數(shù)化的流向单墓。如果用戶決定修改一種簡單的邊界抵消模式个荔，則界面可經(jīng)過更新減少顯示的選項數(shù)量。

　　由于用戶選擇加工方案返工，因此需要立即更新軟件界面易贿，從而引導(dǎo)用戶合理選擇編程過程。這種分步指導(dǎo)方式可幫助用戶在確定刀具軌跡時避免出現(xiàn)錯誤嫡纠，且不造成局限性烦租。若用戶決定修改以前的方案，該系統(tǒng)可做出響應(yīng)除盏，并提供一套新選項叉橱。

　　將各個要素聯(lián)系在一起

　　為了盡可能得到最光滑的表面，刀具從進(jìn)料時的第一個刀路的終點向下一個刀路的起點移動時者蠕，需要精度和控制窃祝。對于進(jìn)料過程中這些環(huán)節(jié)，應(yīng)允許采用多種方案踱侣，并采用精度類似藝術(shù)家的切削刀具粪小。大多數(shù)CAM系統(tǒng)提供多種連接選項，這樣程序員就可以在下一個合乎邏輯的步驟中選擇最優(yōu)和次優(yōu)方案抡句。通過這種方式探膊，若首選的連接方法不能采用(由于檢測到刀具發(fā)生碰撞及超過角限位的誤差等)，則該系統(tǒng)可采用由用戶選定的第二種連接方法待榔。

　　例如逞壁，用戶可以優(yōu)先考慮某種連接方法，從而自始至終將刀具置于部件表面上锐锣。但若此方法不可行债轰，則系統(tǒng)會查看用戶的選項清單，從而選擇第二種方案缕翁。用戶在采用次優(yōu)方案時气凫，如果刀具需要離開加工面，然后又要沿與下一個切口呈切線的方向進(jìn)行徑向移動旭眼，從而返回加工面時市协，就可選擇采用徑向移動的環(huán)節(jié)。

　　通過這種方式料害，用戶可對連接方法設(shè)置優(yōu)先級瞬芒，從而減少加工操作的失誤凯辆，或避免由于刀具復(fù)位時移動不當(dāng)產(chǎn)生的刀具重疊。當(dāng)?shù)毒咝枰獜囊粋€位置迅速移動至另一個位置時接吠，該技術(shù)同樣適用于退刀運動宜裂。模具在生產(chǎn)過程中遇到的障礙，都必須避免缕圣。而通過為系統(tǒng)提供連接方法清單掀哎，無需采用猜測方式，就可確定刀具到達(dá)及與部件分離的最佳方式旺坠。

　　基于要素的五軸銑削

　　除了緊湊和經(jīng)過簡化的銑削功能外乔遮， CAM系統(tǒng)還必須能簡化用戶選擇加工區(qū)域的方法。對于用于標(biāo)準(zhǔn)銑削操作的CAM系統(tǒng)來說取刃，凹槽和孔洞等是常見的可加工要素蹋肮。然而，復(fù)雜的銑削過程中卻很少存在這些要素璧疗。

　　一種新型的自由曲面特征坯辩，使用戶可選擇并保存單一對象的加工面以及在加工時需要避開的表面。由于各類表面需要采用不同的加工策略崩侠，因此可以為單一的零件模型生成任意數(shù)量的自由曲面特征漆魔。這樣，用戶就可以選擇某個單一要素却音，對預(yù)先確定的區(qū)域進(jìn)行加工有送。

　　設(shè)計概念的一致性和易用性需要進(jìn)行擴(kuò)展，才能使同一個界面用于自由曲面特征和五軸銑削功能僧家。這樣，用戶無須打開和退出多個對話框宜柱，就可在熟悉的環(huán)境進(jìn)行加工侦演。

　　為未來開辟道路

　　從軟件開發(fā)商的角度來看，開發(fā)一種單一的銑削功能可滿足模具制造商現(xiàn)有的需求拣薄。而在今后左撤，對于為多軸加工創(chuàng)建刀具軌跡這一過程的每個步驟，都需要進(jìn)行深入分析校搀。此外三二，還需要將車間日常生產(chǎn)中采用的各類多軸機(jī)床和機(jī)床生產(chǎn)商開發(fā)的新技術(shù)，與工作中的實踐經(jīng)驗結(jié)合起來房幌。

　　通過這種深入分析可以得出如下結(jié)論——具有適用性的多軸銑削功能必須由分散的組件構(gòu)成会刀。這些組件無論單獨使用還是組合在一起，均能發(fā)揮優(yōu)異性能膜护。必須對這些組件進(jìn)行分析和測試掏绍，以保證任何組件在任何加工步驟中均具有完全互換性泰牵。

　　這項分析工作本身，可使開發(fā)出的軟件具有很高的可靠性译命，這最終使用戶受益芥吟。由于每個組件只創(chuàng)建一次，因此軟件也具有高效率——消除了在將先進(jìn)功能分解為一系列加工功能時產(chǎn)生的冗余性专甩。

　　該類功能的優(yōu)勢在于钟鸵，隨著今后多軸機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，可隨時將新的加工方式和刀具定位策略添加到該軟件涤躲。這種思維標(biāo)志著CAM軟件開發(fā)已脫離了傳統(tǒng)思路棺耍，從而使CAM系統(tǒng)可輕易地與模具制造領(lǐng)域中迅速發(fā)展的技術(shù)保持一致。

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