用CAM处理复杂的加工

就在不久前，由于其他国家较低的劳动力成本吸引了大量的工作，我国在某些制造业领域面临着显著的衰退。显然，并不是所有的生产工作都消失了，但不管相关的运输时间延长和有时有问题的客户支持，海外供应商能够对高生产工作提供价格，这几乎是难以抗拒的。

就像先有鸡还是先有蛋的情况一样，美国的熟练劳动力明显减少，与此同时，离岸外包正在加速发展。年长、有经验的车间工人正在退休或转向其他类型的工作，而年轻工人对制造业的兴趣正在减弱。把知识从一代传给下一代的机会开始消失了。

把工作带回家

如今，许多在海外流失的工作正在回归。许多因素影响了这一趋势，但有效和持续生产高度精确复杂零件的能力与熟练劳动力短缺密切相关。当美国制造商正在努力寻找保持训练有素的车间员工的方法时，原始设备制造商正在开发更先进的机床，以处理日益增长的复杂部件需求，解决对更有效的制造方法的需求，以降低成本。

许多CAM软件开发人员正致力于简化制造操作，他们将设计重点放在易用性和许多加工步骤的自动化上。Chris Ewald(销售和服务经理，Edgecam美洲,在维罗软件)注意到越来越需要减少设置。他表示:“近年来，我们看到的最大变化之一，是更多多任务机器的出现。”“虽然这些机器可以节省大量时间，但它们不一定更容易使用。有适合这项工作的人员是重要的。简化程序可以让这更容易实现。”

软件公司为满足行业需求而采取的策略可能各不相同。他们首先要支持正在开发的新技术——新机器。不过，从这里开始，每个CAM供应商可能会采取不同的方法。埃瓦尔德说，Vero已经做出了很大努力，将Edgecam的外观调整为更舒适、更熟悉的外观，以吸引更多的人进入这个行业。该公司称其系统的基本框架为“工作流”，因为它的设计目的是让用户在一个非常自然的进程中完成编程过程。埃瓦尔德说:“我们觉得很多CAM接口很难操作。”“大多数人都非常熟悉Windows操作系统和微软Office产品中内置的ribbon界面。我们设计了模拟该配置的软件。它的结构是这样的，引导用户在整个编程过程中。”与通用的工具包设计不同，该软件仍然提供相同的工具，但为用户指明了一个更直观的方向来寻找它们。

管理工作流程

工作流设计作为产品的一部分已经有2年的时间了，并且已经被证明对客户有很大的吸引力。软件工程师研究了CAM编程的正常过程，并将典型的一系列步骤融入到导航元素的流程中。Ewald先生说:“一般来说，在编程环境中，任何人的工作流程都是从生成CAD文件或从客户那里接收CAD文件开始的。为了进行制造，必须执行一定数量的步骤来编制零件程序。必须引入图纸或3D模型，零件在机器上适当地定位，为正确的材料选择库存模型，选择夹具，选择机床。然后，将刀具路径应用到零件上。这五个步骤中的每一个都可以自动化，以方便使用。”

程序员有时需要做一些手工调整。并不是每一种情况都可以预测和计划，这些异常可能需要对自动化序列进行非常具体的更改。也许需要移动一个工具，以便机器操作员能够接近零件。“通过让软件直观使用，我们不想失去控制一切的能力。我们在使用相同的工作流概念的同时，还保持了那些手动功能。

这些年来，机床变得更加复杂。过去，一个商店可能有一个磨坊和一个车床，这两种机器截然不同。随着技术的进步，这些界限已经变得模糊。一台机床通常具有铣削和车削功能。CAM软件也在不断发展，以适应设备的这些变化。埃瓦尔德说:“我们最近一直在解决的最重要的问题之一是，把制造过程看作机械加工，而不是铣削或车削。”

软件中的后处理器可以升级，以处理特定机器模型的编程和仿真功能，因为它们是由制造商发布的。机器图形可以嵌入后置处理器。Vero等公司与他们的机床合作伙伴合作，以保持图形的正确定义，以提供准确的模拟和其他编程规范。该公司每年更新Edgecam软件两次，客户可以根据自己的设备需求或使用其他增强功能的愿望，在必要时选择使用这些升级。最新版本突出了工作流的快速变化，有50多个功能增强，包括增加了波形粗加工策略的转向。

波形特征

专为车削、铣削和铣削操作的各个方面设计，Edgecam利用车间内部的知识和经验，以自动化工具驱动CAM过程，以适应不同的应用。车削套件为两轴车床，多炮塔配置，副主轴车削中心和铣削车床提供功能。在铣床上，C轴，Y轴和b轴的铣削和钻孔在相同的环境中进行，提供了一个完全集成的联合编程解决方案。

该软件的生产铣削套件提供了在各种机床配置(从两轴半到复杂的三轴到五轴铣床)上从线框和实体几何体生成有效刀具路径的功能。

尾座、稳定器、副主轴和双塔以及C轴、CY轴和B轴的使用是当今多任务机床的常规特征。在这种碰撞丰富的环境中，软件的车削和铣削组合设计，以提供一个安全的加工环境。

该软件的一个标准功能是波形粗加工策略，这是一种高速加工技术，通过确保刀具与材料的接触是一致的，以保持恒定的刀具切削负荷。刀具轨迹以平滑的路径运动，以避免方向的急剧变化，从而保持机床的速度。

虽然同心模式乍一看比较简单，但当工具“挖”到每个角落时，问题就出现了，导致工具超载，导致工具寿命降低或工具损坏。在现实中，机床操作员可能不得不减少循环进给速度来补偿，从而增加了制造时间。由于波形保持恒定的啮合，进给速率可以在整个周期中保持在最佳值。

为了保持一个恒定的切屑负载，循环使用从“库存到零件”的加工哲学。这种方法减少了间断性切割的数量，特别是在外部区域，这意味着工具与材料接触的时间更长，而没有提升清楚。传统上，周期通常抵消组件，直到它们满足库存，导致产生尖锐的角和不连续的刀具路径。

对于口袋区域，工具将在中心螺旋进入深度，并打开口袋，以便它可以创建一个连续的螺旋切割，直到口袋的边缘。然后删除所有剩余的角。

为了更直观的操作，循环在可能的地方使用零件和后处理器中的信息。该界面被限制为只有三个修改器，用户可以根据波形模式进行调整。该循环可以很容易地应用，并集成到主要粗加工循环中。

波形粗加工是为了提高标准粗加工，确保去除恒定体积的材料。这种方法也很适合用于高速加工，特别是硬质材料。