圖1  自從提供Work-NC 21數(shù)控機(jī)床工作軟件起，多重螺紋銑磨加工和平行程序的計(jì)算時(shí)間明顯縮短。多重螺紋銑磨加工和平行程序這兩個(gè)功能能夠充分利用多程序處理器PC的NC程序的計(jì)算功能

部分金屬加工企業(yè)雖然裝備了CNC機(jī)床，但是沒有自己的3D CAD軟件，這就需要技術(shù)服務(wù)企業(yè)為其成形和表面有損的加工工件提供服務(wù)。為此，技術(shù)服務(wù)企業(yè)開發(fā)出必要的數(shù)字控制軟件，并將該軟件運(yùn)用于金屬加工的CAD/CAM系統(tǒng)中。

在過去的20年中，電子計(jì)算機(jī)和軟件已經(jīng)發(fā)展成刀具制造-金屬件成形-模型制造的核心工作方式。電子計(jì)算機(jī)和軟件不僅僅是金屬加工企業(yè)在生產(chǎn)組織和加工過程中的技術(shù)支持手段，而且是用計(jì)算機(jī)支持的系統(tǒng)進(jìn)行金屬件成形、研發(fā)和生產(chǎn)。

Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司便是金屬件成形軟件和CAD/CAM系統(tǒng)方面的專家，早在20年前，Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司當(dāng)時(shí)的雇主就致力于CAD/CAM系統(tǒng)一體化綜合利用的研發(fā)工作，并于1994年獨(dú)立出來，為了重點(diǎn)向用戶提供CAD/CAM系統(tǒng)一體化綜合利用的技術(shù)服務(wù)。當(dāng)時(shí)，該公司了解到，許多金屬件成形和刀具制造企業(yè)盡管已經(jīng)裝備了CNC機(jī)床，但在運(yùn)用專業(yè)化的電子計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)方面還是賠本運(yùn)營(yíng)的，因?yàn)楫?dāng)時(shí)這些企業(yè)的CNC機(jī)床還沒有研發(fā)出CAD軟件，當(dāng)然更沒有研發(fā)出3D-CAD軟件。

Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司便希望為這些金屬加工企業(yè)提供這方面的服務(wù)，如果這些金屬加工企業(yè)愿意，Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司還可以幫助這些金屬加工企業(yè)實(shí)施CAD/CAM系統(tǒng)一體化綜合利用的技術(shù)服務(wù)。

用于非常規(guī)模型制造的NC軟件

在金屬加工企業(yè)完成非常規(guī)的、要求高的制模作業(yè)時(shí)，通常在研發(fā)階段便需要許多經(jīng)驗(yàn)與支持，因此Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司的技術(shù)服務(wù)很受歡迎。例如，一個(gè)建筑物的混凝土外墻上需要一個(gè)鑄鐵件模型做一個(gè)大型浮雕的骨架，或是混凝土外墻上需要一個(gè)帶有鱷魚皮結(jié)構(gòu)層疊式花紋的外包蒙皮壓鑄件，Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司便將3D技術(shù)運(yùn)用于對(duì)模型表面的銑磨加工。所以模型制造在很多情況下離不開銑磨加工作業(yè)。鱷魚皮結(jié)構(gòu)的層疊式花紋部分為鋼制件，否則無法達(dá)到模型表面的藝術(shù)效果。該模型的鱷魚皮鱗的深度最大為2mm，由于模型是一個(gè)雕塑部件的原因，所以不能使用蝕鏤加工工藝，也無法使用激光技術(shù)。

因此，一個(gè)物美價(jià)廉的“手工工具”對(duì)于金屬加工企業(yè)來說是必不可少的基本條件。性能強(qiáng)大的電子計(jì)算機(jī)便屬于這樣的理想工具，可靠的電子計(jì)算機(jī)軟件具有處理模型邊緣的能力。為了完成復(fù)雜的制模業(yè)務(wù)和實(shí)現(xiàn)模型制造的三維結(jié)構(gòu)，須使用多個(gè)CAD軟件和一個(gè)專用的3D制模軟件，以將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到Sescoi公司研發(fā)的機(jī)床軟件即Work-NC軟件。自1996年起，Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司便開始使用Sescoi公司研發(fā)的Work-NC 機(jī)床軟件。因?yàn)椋瑥哪菚r(shí)起直至現(xiàn)在，使用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行髖關(guān)節(jié)補(bǔ)形鍛模加工時(shí)，Sescoi公司研發(fā)的Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件在確定鍛模邊緣范圍方面發(fā)揮了不可或缺的作用。如圖1所示，自從提供Work-NC 21數(shù)控機(jī)床工作軟件起，多重螺紋銑磨加工和平行程序的計(jì)算時(shí)間明顯縮短。多重螺紋銑磨加工和平行程序這兩個(gè)功能能夠充分利用多程序處理器PC的NC程序的計(jì)算功能。Sescoi公司在其研發(fā)的Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件方面是獨(dú)立完成的，從未讓Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司提供幫助。

圖2  圖中所示為航空工業(yè)的一個(gè)結(jié)構(gòu)件，采用5軸同步銑磨加工方法進(jìn)行加工，Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司為此提供編程服務(wù)，為了將該罩蓋銑磨成蘑菇形，機(jī)床的刀具和夾具必須能夠在結(jié)構(gòu)件內(nèi)動(dòng)作

Work-NC軟件有大容量STL數(shù)據(jù)庫

在制模表面復(fù)雜的情況下，通常Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司在研究制模時(shí)，為實(shí)現(xiàn)制模表面的高低不平而使用大容量STL數(shù)據(jù)庫和制模表面數(shù)據(jù)相結(jié)合的一個(gè)數(shù)據(jù)組。Sescoi公司研發(fā)的Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件可以完美無缺的加工出這樣一個(gè)數(shù)據(jù)組。如果制模項(xiàng)目超出了11GB，那么雖然制模的思路很重要，但是只有用適當(dāng)?shù)能浖拍軐?shí)現(xiàn)，生成一個(gè)合理的且金屬加工企業(yè)能夠在其機(jī)床上實(shí)施的工件銑磨程序。

在其用戶的機(jī)床裝備的基礎(chǔ)上，模型和制模軟件廠家制定許多3軸銑磨加工作業(yè)軟件。在5軸銑磨削加工作業(yè)范圍內(nèi)，3＋2軸銑磨是受用戶歡迎的工件加工方法，因?yàn)檫@種加工方法對(duì)許多機(jī)床來說應(yīng)該都是最快捷的。如果加工作業(yè)時(shí)，需要5軸同時(shí)加工作業(yè)，CAM專家也能夠提供合適的、無沖突的軟件數(shù)據(jù)組。此時(shí)，金屬加工廠家可以使用Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件中名為Auto 5的軟件。該軟件可將現(xiàn)已形成的3軸銑磨加工作業(yè)軟件生成5軸銑磨軌跡作業(yè)軟件。在自動(dòng)化的軟件升級(jí)中，只需輸入金屬加工廠家希望加工刀具的長(zhǎng)度和刀具夾具的有關(guān)數(shù)據(jù)即可，之后軟件便能自動(dòng)計(jì)算出刀具的銑磨軌跡，這樣便生成了一個(gè)無沖突的5軸銑磨軌跡作業(yè)軟件。作為這種軟件的變形替代軟件，Sescoi公司還可提供一個(gè)名為Auto 3＋2的軟件，該軟件可將3軸銑磨加工作業(yè)軟件生成5軸傾斜銑磨軌跡作業(yè)軟件。

為了遠(yuǎn)在幾百公里以外的客戶安全生成銑磨加工作業(yè)軟件，必須具備與CAM軟件相匹配的前提條件。該前提條件是指，如有一個(gè)適當(dāng)?shù)牡毒唠娮訄D書館，其中托管著所有用戶的數(shù)據(jù)及其模型截面的參數(shù)；此外，還須詢問用戶的框架條件。這些數(shù)據(jù)都必須傳遞給Work-NC 數(shù)控機(jī)床工作軟件。最后，在編程前，必須與金屬加工廠家，也就是使用Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件的用戶共同加工處理模型銑磨加工作業(yè)參數(shù)。

Work-NC軟件可提供大量銑磨加工方案

使用Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件可以生成大量銑磨加工作業(yè)的方案供用戶選擇。必須強(qiáng)調(diào)的是，例如有效利用剩余材料進(jìn)行模型制造過程、進(jìn)一步避免刀具的空氣流動(dòng)、根據(jù)具體的模型幾何尺寸選擇適當(dāng)?shù)目芍貜?fù)再生產(chǎn)的刀具銑磨路徑。一個(gè)好的Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件不僅能夠保證銑磨作業(yè)的結(jié)果良好，同樣重要的是要能使機(jī)床加工刀具能夠盡可能持續(xù)使用，且保證磨削加工作業(yè)效率佳。

此外，使用Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件可以銑磨工件不復(fù)雜的虛飾線。銑磨軟件像是編制在一個(gè)自動(dòng)記錄的軟件中，如在加工作業(yè)中需要沖切工件，立即就可以轉(zhuǎn)換使用另一個(gè)新的軟件。此外，CAM軟件自始至終操作使用簡(jiǎn)單方便——這是一個(gè)決定性的優(yōu)勢(shì)因素，因?yàn)閷?duì)于金屬加工企業(yè)來說，不僅銑磨工件耗費(fèi)工時(shí)，而且使用該軟件也是按時(shí)付費(fèi)。

Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司的業(yè)務(wù)范圍不僅僅局限在編程方面。如果金屬加工企業(yè)使用該公司編制的軟件能夠順利銑磨加工出令人滿意的工件，那么用戶會(huì)對(duì)其提供的軟件表示滿意。因?yàn)椋鳛樘峁┸浖夹g(shù)服務(wù)一方的Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司，其用戶的很多銑床使用該軟件公司的軟件，那么這些程序的技術(shù)提供方的售后服務(wù)便具有特別的意義。為了保證其提供的軟件能夠在用戶的各種不同結(jié)構(gòu)的機(jī)床上安全使用和便利操作，CAM軟件服務(wù)商還要為這些使用Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司銑床軟件的金屬加工廠的銑床專門提供一個(gè)匹配的后信息處理機(jī)，這樣可以避免金屬加工企業(yè)自身編制程序，以與本企業(yè)的機(jī)床相匹配。

但是，金屬加工企業(yè)購(gòu)買一個(gè)合適的后信息處理機(jī)既費(fèi)資金，又費(fèi)時(shí)間。在提供Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件的供貨范圍內(nèi)，便已包括了需集成化內(nèi)設(shè)一個(gè)能夠簡(jiǎn)單調(diào)整和變更的標(biāo)準(zhǔn)型信息處理機(jī)。為了滿足用戶的需要，Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司的專家團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研發(fā)出大約100種后信息處理機(jī)，方便每個(gè)用戶在各種不同的機(jī)床和控制裝置的聯(lián)合設(shè)備上安裝使用。對(duì)于銑床3軸銑磨加工作業(yè)，可以比較簡(jiǎn)單地由現(xiàn)有的軟件直接生成適用的軟件；麻煩的是5軸銑磨加工作業(yè)，加工時(shí)需要使用機(jī)床的所有運(yùn)動(dòng)功能，并且在加工作業(yè)中，這些運(yùn)動(dòng)功能還不能產(chǎn)生沖撞。坐落在Meschede的一家CAM軟件服務(wù)商的專家們已經(jīng)成功掌握了這門技術(shù)，其研發(fā)的CAM軟件可成功運(yùn)用于5軸銑磨加工作業(yè)。

3D技術(shù)可縮短研發(fā)時(shí)間

Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司不需要有自己的車間，不需要將其員工培養(yǎng)成機(jī)床刀具的制造者或模型制作工人。該公司員工將刀具制作者和模型制作工人的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用在他們的電子計(jì)算機(jī)里，這便給該軟件服務(wù)商提供了在其工作領(lǐng)域使用3D技術(shù)的可能性。在此之前，3D技術(shù)幾乎還沒有與數(shù)字程序有什么交叉使用的范例。有些金屬加工企業(yè)的技術(shù)咨詢實(shí)際上就是要Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司提供編程服務(wù)。舉例來說，圖2所示為航空工業(yè)的一個(gè)結(jié)構(gòu)件，采用5軸同步銑磨方法進(jìn)行加工，Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司為此提供編程服務(wù)，為了將該罩蓋銑磨成蘑菇形，機(jī)床的刀具和夾具必須能夠在結(jié)構(gòu)件內(nèi)動(dòng)作。Antonius K?ster公司在為客戶提供技術(shù)咨詢的服務(wù)中采用3D技術(shù)，曾將原本需要兩年的軟件研發(fā)時(shí)間縮短到3個(gè)月。

多年的實(shí)踐證明，Work-NC數(shù)控機(jī)床工作軟件工作可靠。Antonius K?ster制模軟件專業(yè)公司稱，自1996年至今，該公司在提供軟件的業(yè)務(wù)中僅出現(xiàn)過3次錯(cuò)誤，致使CAM軟件系統(tǒng)計(jì)算出錯(cuò)。其間，絕大多數(shù)金屬加工企業(yè)的銑磨加工軟件由外部提供的市場(chǎng)還不大，因?yàn)榇蠖鄶?shù)制模和模型制造金屬加工廠家還在使用本企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)型銑磨加工軟件。