凸轮功能便于五轴“挤出”

用不了多久，首席程序员Randy Barbe就会得到他的CAM软件的最新版本。他的经销商会在产品上市前几周打电话给他，提醒他一些对他的商店MAC Machine最有用的功能。一旦升级到来，他几乎每天都会花一些时间使用它，通过示例并将最有前途的工具路径应用到现有的工作中，直到他有一个很好的想法，知道它将如何能够帮助他。

MAC Machine的管理层鼓励Barbe先生花时间探索商店软件和设备的先进功能，因为其业务的复杂性质。该公司主要从事外科植入系统、医疗诊断设备以及军用和商用飞机部件和组件的先进加工。能够承担其他人可能没有考虑到的项目是公司的骄傲，新的CAM软件特性和功能在这项工作中所能带来的不同是非常重要的。

2008年的情况就是这样，当时巴伯第一次接触到Mastercam X4(由康涅狄格州托兰的CNC软件公司开发)，刚好赶上软件帮他解决了一个航天零件制造的难题。更重要的是，巴布在加工这个部件时掌握的新软件功能，在后来的类似部件上也会派上用场，这些部件后来成了这家工厂的新专长。

其特点是深，薄壁，雕刻腔，复杂的部分将不得不从一个单一的钢坯铝加工。为了做到这一点，车间需要一种方法来牢固地固定薄壁，并精确地控制长而细的工具，这些工具需要深入到洞内。在CNC软件和Matsuura经销商Methods Machine Tools (Sudbury, Massachusetts)的帮助下，Barbe先生开发了一种使用五轴Matsuura MAM72-63V多托板系统的精密数控加工工艺。将高去库存刀具路径应用于Mastercam的CAD模型中，然后导入CAMPlete TruePath软件进行加工前的工艺验证和优化。客户对结果很满意，松浦市也将该车间命名为2008年国际五轴加工竞赛的获胜者。

这个项目是该店将生产的一系列类似部件中的第一个，巴贝将这种部件称为“hog”。这些复杂的部件通常是铸造的，因为它们固有的加工困难，但铸造工具经常在它们准备退役之前就损坏或磨损。这使得制造商有可能不断地修复老化的工具，或者以可能多年都无法收回的成本购买新的工具。

MAC机器为其客户提供了节省成本的替代方案，从整个坯料中挤出零件。事实上，许多客户现在正在让车间在旧的铸造工具变坏之前就为它们开发加工工艺。这是一个双赢的局面——客户不必担心进入日落区域的零件的加工费用，而商店不必担心铸件交付。此外，客户可以对零件进行设计修改，而不必担心重新建立模具。

生产这种零件的关键是使用能快速去除大量库存的刀具路径。Barbe先生说，如果没有Mastercam的五轴刀具轨迹，车间的第一个“hog out”，也就是获奖的部分，将很难加工。他回忆道:“时间安排得非常好，因为那时CAMplete发布了他们的版本4，而Mastercam在新版本中包含了先进的多轴刀具路径。”“如果不是因为这些工具路径，我可能会在这部分遇到真正的困难。整个算法非常有用。”他补充说，如果刀具路径没有按照他希望的方式进行初始化，他可以在实体中进行清理、改变表面混合或其他操作，以便CAM软件能够生成更干净的刀具路径。

Barbe先生还引用了其他一些CAM软件功能，这些功能有助于“hog out”所需的高库存加工:

•Microlifts:microlift功能包含在Mastercam的2D动态铣刀路径中，用于口袋，当程序要求移动时，microlift功能将工具缩回一小段用户定义的距离(可能是0.01或0.02英寸)，而不是完全从口袋中缩回。这将最大限度地减少空气切割，并通过在加工过程中尽可能多地保持刀具与工件接触来提高生产率。

•爬坡铣削监控:该软件监测和调整刀具啮合，以避免刀具承受过大的应力，特别是当刀具到达拐角时。减少啮合防止撞角和损坏的工具或工件或从夹具移动的部分。这对于爬坡切削尤其有效，在爬坡切削中，刀具随着进给的方向旋转。

•夹具设计:Barbe先生使用该软件的CAD模块设计夹具，既能将零件牢固地固定在一起，又能以不同寻常的角度呈现，以减少多轴加工过程中的步骤。

•模拟:Barbe先生可以在相同的CAM编程环境中可视化零件、夹具和刀具路径。该软件的Verify功能提供了一个彩色编码，表示在给定的生产阶段有多少材料被移除。他将其保存为STL文件，这样他就可以再次使用它而无需重新生成它。他解释说:“我们保存STL文件，并对它们进行操作，以备下次操作。”“当我们完成时，我们已经有了一个完整部分的视觉模型。我们使用这些文件来查找凿痕、刻痕和不合适的工具路径覆盖。”

Backplot是另一个常用的模拟功能。这为Barbe先生提供了所有刀具运动的计算机动画和实际加工时间的近似。

Barbe先生说，这些功能提高了车间的生产效果，比如更快的安装、更快的循环时间、更少的工具损坏和机器故障。他说道:“我们非常依赖它，所以我们引进了第二个程序员，现在我们需要第三个。”

虽然他还没有见过像最初的、获奖的“猪猡”那样复杂的部件，但巴伯说，他可以用大约一半的时间制作出另一个这样的部件。无论如何，他为该部分掌握的新软件功能通过提高其他类似项目的生产率为公司节省了大量资金。最后，花在学习上的时间是值得的。