5軸CAM——極其引人注目的技術
【編者按】裝備制造業(yè)是一國工業(yè)之基石俗扇,它為新技術慌闭、新產(chǎn)品的開發(fā)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)提供重要的手段举畸,是不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)查排。5軸聯(lián)動數(shù)控加工中心為各種規(guī)模的制造商,包括小工廠抄沮,打開商業(yè)機會的大門跋核。
從未對5軸聯(lián)動數(shù)控加工中心(CNC)有過更大的興趣。各種規(guī)模的制造商叛买,包括小工廠砂代,都開始意識到多軸加工是打開商業(yè)機會的大門,否則的話這些機會將會是遙不可及的率挣。此外刻伊,雖然這些系統(tǒng)的成本還是很高(你會得到你應得的),但還是在任何需要有足夠工作量的業(yè)務的承受范圍之內(nèi)椒功,不一定是生產(chǎn)捶箱,來保持設備持續(xù)地運轉(zhuǎn)。
用于碰撞檢測的內(nèi)置模擬是任何5軸編程系統(tǒng)的一個基本特征涂颠。例如固脸,Mastercam X6里的模擬為用戶提供了一個完整的部件摇皿、刀具、刀柄和機器設置的視圖典患,確保了該程序可以以最合理的生產(chǎn)率安全運行泳嵌。
這項技術之所以變得特別有吸引力,有以下幾方面的原因:
* 5軸聯(lián)動加工可以創(chuàng)造出過去不可能制造出的非晶形狀猾灰,如機翼膊抄,這是推動21世紀技術快速發(fā)展的基礎。
* 定位功能使得5軸系統(tǒng)反復開展工作萌小,從最有利的位置進行各種平面的特征加工膛逞,以提高生產(chǎn)力。近期狱心,YouTube上的一個視頻顯示了多諾萬賽車上的鋁發(fā)動機缸體的制造蟹幔,它是通過使用高速的2D和3D刀具路徑,來從不同的角度不停地打造工件的音诫。金屬去除率如此之快(不到2小時去除了250磅)惨奕,以至于傳送機不能足夠快地將碎屑運走。
* 消除多次裝夾不但在降低勞動成本和夾具成本的同時提高了生產(chǎn)效率和加工精度竭钝,也開啟了追趕制造機會的大門梨撞。因此,甚至小工廠都可以把他們的主要時間應用到更多的高附加值工作上去香罐,而不必增加工作人員卧波。
綜上所述,對最終購買的那些人來說庇茫,當今出色的5軸加工中心的成本仍然是對制度的一個沖擊港粱,這也是一個事實。直到最終實現(xiàn)之后港令,上面列舉的潛在優(yōu)勢才會讓人有所安慰啥容,而這需要在設備安裝數(shù)星期或數(shù)月后才會體現(xiàn)出來。要是能有某種可以購買的保險顷霹,來確保你投資巨大的技術最終回報給你預期的效益該多好咪惠。好消息是,這樣的保險確實存在:功能強大的多軸CAM軟件淋淀。
增長為5軸
大多數(shù)第一次冒險投資5軸加工的CNC用戶馁胁,通常一開始都不會大規(guī)模地嘗試。他們會購買一個適中的5軸加工中心萍卑,或簡單地為其現(xiàn)有的3軸機床添加一個旋轉(zhuǎn)工作臺六主,然后他們可用其來定位以免除多次裝夾,這種加工類型是3+2分度。
許多第一次使用的用戶對軟件不抱有很大的期望篱掌。他們對新設備付出了那么多锦列,以至于他們一有機會就偷工減料,并且只買他們需要的最少功能的5軸CAM軟件耿窍。
在大多數(shù)情況下誊预,這些用戶很快就能知道操作好一臺5軸機床,就會導致另一臺的使用较搔。由于第一臺5軸機床需要做的一系列工作都已經(jīng)排滿了寡瘩,并且客戶為他們提供了需要不同的突破或者5軸聯(lián)動功能的機會,CAM軟件突然就變成了一個更重要的考慮因素屈淫。
給5軸CNC用戶最好的建議是選擇CAM軟件管书,該軟件功能強大,可以可靠地保護和優(yōu)化5軸投資截碴,而且還具有足夠的靈活性來支持公司的增長梳侨。為了獲取你的地位和未來的潛力,提出幾個這樣的問題:您支持什么行業(yè)日丹?您覺得工作時用什么樣的材料會比較舒適猫妙?您工作時喜歡處于什么樣的限制尺度?在經(jīng)過一次徹底公正的對自己長處和愿望的評論后聚凹,關于5軸加工的CAM軟件,你將更易于做一個深思熟慮的決定齐帚。
如果你想在5軸編程軟件上省錢妒牙,那么剛好也有一個進一步的好消息。你可以不用立即購買你選擇的CAM軟件对妄。有些可用的最佳方案是模塊化的湘今,允許用戶購買較低水平、較少功能的軟件剪菱,直到用戶需要更廣泛的功能摩瞎。當新的5軸商業(yè)機會剛剛出現(xiàn)時,這些軟件包使得提升等級和獲得新訂單變得很容易渗某。
關于您的業(yè)務性質(zhì)和其增加不同類型5軸加工的潛力磕糙,一旦你已經(jīng)做了一些調(diào)查,那么現(xiàn)在是開始評估軟件選擇的時候了折焙。
選擇的目標
下面是企業(yè)在購買CAM軟件時應該考慮的一個清單晶睦,無論他們是第一次使用的用戶,還是目前工廠里已經(jīng)有5軸系統(tǒng)的用戶层漠。
CAM與CAD各自的重點爱茫。CAD/CAM是涵蓋所有虛擬制造活動的一種大類軟件,從創(chuàng)建模型,到驅(qū)動CNC設備的編碼輸出慰沸。如果他們需要一款能夠?qū)Ξa(chǎn)品內(nèi)部復雜組件做出詳細效果圖的軟件拷拗,那么你只要選擇一款重點在CAD上的CAD/CAM系統(tǒng)即可。當遇到需要精確的和富有成效的CNC加工的項目時磷像,他們必須轉(zhuǎn)向?qū)W⒂贑AM的CAD/CAM系統(tǒng)涩霞。如果你是一個產(chǎn)品開發(fā)的角色,需要在部件模型和制造刀具路徑之間來來回回頻繁地工作裤爆,那么擁有一個裝有詳細書面翻譯的CAM系統(tǒng)很重要处监,能讓你方便、快速并準確地在CAD和CAM系統(tǒng)之間進行轉(zhuǎn)換痢士。你也可以考慮帶有設計軟件的耐用CAM系統(tǒng)彪薛,以便僅在一個單一的CAD/CAM環(huán)境下就可以得到兩者的最佳使用。
5軸專家軟件包的設計怠蹂,例如Mastercam刀片專家善延,可用來執(zhí)行一套獨特的非常精密的切割操作,以制造復雜的特制品城侧,否則將會有一個非常陡峭的記憶曲線易遣。
大型工具箱和專家軟件。一些CAM產(chǎn)品允許程序清晰執(zhí)行的功能有限嫌佑,因為它們消耗了有限的計算機系統(tǒng)開銷豆茫。這款軟件表現(xiàn)出良好的示范性能,但是你可能很快就學會了其使用方法屋摇。其他CAM產(chǎn)品提供了一個強大的工具箱功能揩魂,你可以一次性購買該工具箱,或者隨著你的5軸制造需求變得更加精細來購買不同層次的功能炮温。這是一款可使制造商獲益最大的5軸CAM軟件火脉。
也有一些專業(yè)的CAM軟件包設計成可以為端部接口或葉片制造等這些特殊部件執(zhí)行一套獨特的、非常復雜的切削加工操作茸汇。這些CAM軟件包對希望立足于復雜制造領域的制造商來說是一個不錯的選擇品糯,像端部接口和葉片制造,否則將會產(chǎn)生一個非常陡峭的記憶曲線居饵。
工具箱內(nèi)部蛔交。如果他們正在尋找可以為他們提供不斷增長的5軸功能產(chǎn)品組合的軟件,不妨深入研究一下供應商的軟件工具箱內(nèi)的具體工具减严。所有的5軸軟件都應該能夠進行粗加工荡唾、精加工,并避免碰撞蓝鹿。為了進一步了解這些要領的執(zhí)行是如何發(fā)生的矩允,問下面這些問題:
* 功能和刀具路徑要相互關聯(lián)到何種程度糯驯,以便在一個區(qū)域所做的更改可以自動調(diào)整程序的其他受這些變化影響的部分?深層的關聯(lián)性節(jié)省了重新編程所需的無數(shù)小時時間赵椰,并避免了會導致報廢或機器損壞的不幸的制造錯誤耙福。
* 程序里的刀具路徑進行動態(tài)調(diào)整的能力到什么程度,可以使CNC設備根據(jù)材料的硬度和需要成型的幾何形狀姜钳,在最佳的進給坦冠、速度和切削深度下進行運轉(zhuǎn)?為了高的生產(chǎn)率及顯著延長刀具壽命哥桥,動態(tài)特性使得5軸CNC設備得以在機器最大的額定速率下安全地運行辙浑。
* 正在考慮的軟件是否提供了建模和修邊功能,消除了氣吹切割拟糕,提高了生產(chǎn)率判呕?
* 如果表面處理是一個重要的考慮因素,那么是否可以改進刀具路徑的特定區(qū)域送滞,以優(yōu)化成品表面侠草,免除大量的研磨和拋光?
* 得到可以讓CAM軟件在地板上與5軸設備犁嗅,或者將來可能購買的系統(tǒng)無縫對接的后處理器有多容易边涕?程序能否只編寫一次,并當需要時可以快速無誤地提供給不同的機器褂微?
* 5軸軟件為碰撞檢測和刀具路徑模擬設置了哪些條款功蜓,來確保程序的安全運行?在3軸的世界中宠蚂,良好的模擬很重要划搓;而在5軸中,它是必不可少的配亮。
供應商的承諾。CNC 5軸加工能力的世界在繼續(xù)以迅猛的速度發(fā)展澜碎。例如增荐,僅在幾年前推出的動態(tài)加工方法目前在許多應用中為用戶提高了接近50%的生產(chǎn)率。從用戶的角度來看嫡境,這些改進出現(xiàn)得很突然贯森。從軟件開發(fā)商的角度來看,這些變化涉及的研究和開發(fā)褒饱,在許多層面上的嚴格的規(guī)劃和執(zhí)行花費了五年甚至更長的時間沛目。如果你期望軟件供應商大約每年都能給你一個驚喜,為你帶來更多的競爭優(yōu)勢援儡,那么就要看看他們關于研發(fā)的長遠的承諾莲赐。
支持與培訓。5軸聯(lián)動數(shù)控加工是非常高效、有益的访递,但??還很難實現(xiàn)和使用晦嵌。成功使用的都是借助于后處理器的開發(fā)、培訓拷姿、應用問題的解決惭载,以及給出重要的新功能的建議,這將影響到他們所做的工作响巢,并協(xié)助他們在特定情況下實施描滔。你正在考慮的能為你提供這種軟件的當?shù)厝擞心芰Σ⑶以敢鉃槟闾峁┧璧倪@種支持嗎?
聯(lián)合建模和切邊功能為用戶提供了編輯CNC程序的直觀工具踪古,大大減少了空切時間含长。
如何看待
本文廣泛概述了選擇5軸CAM軟件時最應該考慮的重要因素。他們將考慮以其為模板灾炭,建立一個產(chǎn)品的項目到項目的更詳細的分析茎芋。在互聯(lián)網(wǎng)上搜索5軸CAM軟件。訪問論壇看看用戶都在說什么蜈出。不管供應商聲譽多好田弥,網(wǎng)上總會有一些古怪的帖子,確保你不會全信這些净处。如果可能的話安仁,跟其他公司的5軸加工用戶聊一聊。他們使用的是什么婉固?他們喜歡它哪一點吠童?他們不喜歡的是什么?通過一切手段稼乃,在展會上拜訪軟件供應商输奢。在展會上觀看現(xiàn)場演示很有意思。然而之仍,演示真正告訴你的屉韧,是使用一個你提供的零部件,這是他們目前正在做或者希望可以做到的工作類型的代表楔答。關注供應商程序中的一部分谆藐,然后用他們計劃使用的5軸設備來切割這些部件。
5軸加工設備的單件比用來為他們編程的軟件昂貴得多更假。然而监灌,決定購買哪種編程軟件也很重要,因為這將有助于確定5軸設備采購的投資回報率(ROI)击胜。評估過程必須盡可能徹底和謹慎亏狰。如果你有條不紊役纹、有決心地著手這個過程,你會作出一個決定骚揍,對現(xiàn)在很滿意字管,隨著公司多年的成長你也會滿意的。
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