现如今市场上关于CAM编程的教程,早已汪洋如海,但真正有价值的书籍教程可谓凤毛麟角,各种教程其内容,其表述,往往都是千篇一律,不一而终。其语言表达多来源于CAM软件专业术语的中文翻译,其特点就是内容拼凑,命令、参数、讲解晦涩难懂,由此往往是初学者难于明了。很多学习CAM编程的人,往往读了很多本这样的教程,亦不能达到入门的级别!更别说用于实际工作了!
Cimatron属于以色列Cimatron公司,该软件具有功能齐全、操作简便、学习简单、经济实用的特点,受到中、小型企业特别是模具企业的欢迎,在我国有广泛的应用。该软件具有全面的NC解决方案(包含一系列久经市场检验的加工策略),为用户提供了无与伦比的加工效率。在制造业,Cimatron已用于高速铣床的2.5~5轴刀路、毛坯残留知识能够显著减少编程与加工时间。因为它拥有完全智能和基于特征的NC处理,能够为高级用户提供灵活的控制权。
可以用来开粗、半精加工、精加工曲面,其主切削类型有三种,分别为平行切削、环绕切削和毛坯环绕切削。第一部分/第二部分曲面:进入环绕等高加工后首先选择被加工曲面,用户可以逐个单击曲面,也可以一次选择所有的曲面。Cimatron允许选择第二部分曲面,可以对第二部分曲面给予不同的参数,如曲面偏移和曲面公差等。轮廓、直平面:环绕等高加工也要选择路面扩或直平面以规定加工范围,系统将定义的轮廓或直平面从z方向投影到要被加工的曲面上,位于投影范围之内的曲面才允许被加工。构成该轮廓的曲线在投影前可以是三维的,并且不必首尾相接,只要其空间延长线相交即可;另外也可以直接选择曲面线作为轮廓曲线。轮廓参数偏移:在环绕等高加工中刀具始终在定义好的轮廓内侧运动,因此,如果是正的话,表示刀具向固有的加工侧边(即内部)偏移,其结果时缩小加工范围,反之则扩大加工范围。开放零件:否开放零件:外部轮廓开放零件:外部轮廓+跳岛自动下刀点。最佳下刀点。下刀点偏移。分区切削。整体切削。铣削:依层。铣削:依曲面区域。
在图形为多腔或多凸台的情况下,刀具以区域加工为优先次序,先加工整个区域的所有层,然后再换到另一个区域,此种加工方式较为常用。
思美创编程是以曲面为加工对象,采用的逐层偏置法,调节方法是以分区,分层,分区域,计算的时候,电脑的计算会发出钉钉的声音,和MCq的编程计算如初一辙。都是先限制边界,再逐层计算,把进刀点和分层分区域等结合一起,还有毛坯偏置,这样就会下刀很安全了。截个图,就知道了 。
基本上,思美创不管是IT版还是E版还是收购GIBBS之后,开粗的智能性和选择宽松度,还是安全性都是首屈一指的。因为后处理的不友好,渐渐思美创好像渐渐没落了。其实思美创在我心中,一直都是王者。开粗不安全,就没了意义。而且思美创的门槛相对低了多,界面比PM,UG,MC在模具领域一直是友好性最佳的。
PowerMILL是英国Delcam公司(欧特克已收购)出品的功能强大、加工策略丰富的数控加工编程软件系统。它采用全新的中文Windows用户界面,提供完善的加工策略,帮助用户产生最佳的加工方案,从而提高加工效率;减少手工修整,快速产生粗、精加工路径,并且任何方案的修改和重新计算几乎在瞬间完成,缩短了85%的刀具路径计算时间,对2~5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的干涉检查与排除;具有集成一体的加工实体仿真,方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果,节省加工时间。PowerMILL是独立运行的、智能化程度最高的三维复杂形体加工CAM系统。其CAM系统与CAD分离,在网络下实现一体化集成,更能适应工程化的要求,代表着CAM技术最新的发展方向。与当今大多数的曲面CAM系统相比,PowerMILL有着无可比拟的优越性。
PowerMILL以其独特、高效的区域清除方法而领导区域清除加工潮流。这种加工方法的基本点是尽可能地保证刀具负荷的稳定,尽量减少切削方向的突然变化。为实现上述目标,PowerMILL在区域清除加工中用偏置加工策略取代了传统的平行加工策略。
高效的刀具路径连接
PowerMILL的设计宗旨是尽可能地避免刀具的空程移动。选取最合适的切入切出和连接方法,可极大地提高切削效率。
刀具路径修圆功能在激活此功能时,PowerMILL公尽可能地用圆弧拟合刀具路径中的尖角,从而使具有"前视"(look-ahead)功能、预知后续刀具路径情况的新型CNC机床能在加工过程中保持更稳定的进给率。这些圆弧在CNC刀具路径中以G2或G3命令输出。
如果加工过程中需提刀,则可在提刀移动中增加一圆弧运动,这样使进给率保持不变或是仅具有较小的改变,从而保证刀具能以光顺的路径运动。它也可减少对机床的冲击,改善加工表面质量,避免刀痕的产生。
PM毕竟是剑桥大学出来的。并且自己拥有全世界机型最全的机床车间,PM在实践经验是经过实际验证过的。因为PM刀路样式的丰富,所以2006年后,成为国内模具加工的必选软件之一。同类型,还有WORKNC,实力不相伯仲。PM因为计算快速。计算之后最好进行刀路模拟。避免刀路计算的小概率出错。
Mastercam是美国CNC Software公司研制开发的CAD/CAM软件,一开始就是在Windows平台上开发的,分为DESIGN(设计)模块、MILL(数控铣削)模块、LATHE(数控车削)模块和WIRE(线切割)模块,是一种简单易学、经济实用的小型CAD/CAM软件。它具有方便直观的几何造型,Mastercam具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。用Mastercam软件编制复杂零件的加工程序极为方便,而且能对加工过程进行实时仿真,真实反映加工过程中的实际情况。
出于工作需要,我一直使用MC9,一直到现在2017版。对于MC的零件加工,确实是独一无二的王者。能够望其项背的,也只有思美创,SOLIDCAM.
国内的中望和大方有这个潜力,但二维刀路参数的合理性还是差了一点。
Mc的二维刀路,不管思路,还是操作逻辑,还是刀路细节,还是程序的通用性上,无以伦比的稳定和通用。
MC2017版之后,曲面加工和多轴刀路已经与UG不相上下。再加上其后处理优势。所以一直在零件加工领域独领风 骚。
hyperMILL的最大优势表现在五轴联动方面
五轴联动被广泛应于汽车、工具、模具、机械、航空航天等领域,比如航空叶轮、叶片、结构件的铣削。现在很多机床和控制器都可以适应五轴铣削要求,然而在软件方面多采取定位加工方式(342),需要进行繁杂的优化,很少有CAM系统能提供专业可靠的五轴联动解决方案。
而hyperMILL很好地解决了这一问题,软件提供了从2.5到5轴的全系列模块,这些CAM模块是真正的标准概念的五轴可选模块,而不是电脑屏幕上的五轴CAM。它包含自动乾涉检查、独立五轴联动、动态变化刀轴倾角等功能,只需一次装夹即可完成所有工序。
有别于传统三轴加工,nyperMILL可以连续加工外形复杂的工件,通过固定曲面、曲线的操作,使编程更容易,降低刀具破损风险,减少刀具振动;使用平刀或者圆鼻刀时,采用顶面及侧面的五轴加工策略,显著加大步距量,可明显减少切削时间。
在运算速度方面,hyperMILL也有很大改善,如加工发动机阀帽内部面,原来运算需要67小时,现在仅需6.7小时;在小刀具的五轴加工方面,如加工锻模、铸件、及塑胶模具,hyperMIL可以轻松触及高而陡峭的地方;而刻字、开槽、沿曲面曲率倒角以及去除边缘毛刺这些必须采用五轴联动加工的部分,hyperMILL则可以不需要任何手工编辑而防止乾涉。
hyperMILL在复杂曲面应用上也提供了新的处理方式,指定一个倾斜角度后,不仅可以自动计算曲面在Z轴方向上的关联性,还可以自动进行偏摆,从而防止乾涉,这使hyperMILL的五轴技术运用范围更广。
而其五轴特征定位加工功能同样备受关注。软件可以自动将刀具路径分解成不同截面,在这些截面无乾涉的情况下做自由定位加工。当对不同定位轴进行钻孔操作时,hyperMILL能从曲面数据中自动识别孔的特征,即使个别孔位存在乾涉问题,同样可以连接成优化的多轴路径,只需在多进行几分钟设置即可。
想得到高品质的精修效果,用多方位定角度的方式加工可能受到一定限制,于是很多曲面不得不进行反复重叠加工,比如弯管模具,就是典型的倒扣例子,以定位方式加工时,图元的定义、核实及程式的测试都需要大量时间和成本,hyperMILL提供了非常有效的程式制作和加工方面的策略,可以在保证精修质量的同时减少切削时间。
hyperMILL五轴综合模块在CAM流程简化上做出了相当大的贡献,所有加工策略,无论2D、3D、高速加工以至于五轴联动,均能用于Windows标准平台,使得应用更加简便。而在特征技术、后处理、乾涉检查、加工循环、仿真切削等方面,hyperMILL也有不俗表现.
hyperMILL是德国OPEN MIND公司开发的集成化NC编程CAM软件。hyperMILL向用户提供了完整的集成化CAD/CAM解决方案。用户可以在熟悉的CAD界面里直接进行NC编程,统一的数据模型和界面,直接完成从设计到制造的全部工作。它是一种高端和低端都适用的CAM软件。
NX作为建模,模具,加工,装配等综合性大型软件,而且软件参数化很完善,后处理可以自己修改,在通用零件领域,NX的优势还是很突出的。
可以这么说,UG/NX是国内编程和模具设计人员一起接力之下,拥有现如今如此多的忠实用户。如果思美创的参数化和后处理亲切一些,基本不可能是现在的认可度。NX体积庞大,功能繁多,外挂插件也多。就是一点大型刀路计算非常考验用户的硬件投入。
NX的功能必须一点一滴地挖掘出来,理论上凡是存在的刀路,NX都能计算出来。只不过是方法和计算速度的问题。问题是很多时候,发现搞出来的刀路,会因为各种原因,还是用不上。
中望3D是国产软件,收购VX全部源代码和核心的基础上,在2015年左右完成全部国产化。Vx软件在美国被称为小UG。这个称呼确实能够说明一些东西。我呢,用过中望的编程,二维也好,三维也用过。兼有Mastercam和UG的优势。暂时在多轴上我没有熟练学习过。
SolidCAM软件支持所有类型的CNC应用,是无缝集成于SOLIWORKS的CAM软件的领导者。SolidCAM + SOLIDWORKS提供最佳的无缝集成CAD/
CAM解决方案:
直接在SOLIDWORKS中运行,无缝集成于同一窗口SolidCAM 与SOLIDWORKS的模型完全相关联,模型发生改变,相应的刀路也会自动更新与SOLIDWORKS是有超过10年合作历史的CAM黄金合作伙伴SolidCAM公司创建于1984年,总部位于以色列,其120多个销售渠道,遍布美国、英国、法国、德国、丹麦、加拿大、新加坡、印度、日本、中国等全球46个国家。
SolidCAM为制造业用户提供了从2.5轴铣削、3轴铣削、多面体4/5轴定位铣削、高速铣削(HSM)、5轴联动铣削、车削和高达5轴的车铣复合加工、线切割等编程模块。在2009年末,SolidCAM更是推出了革命性的高效加工策略--iMachining.SolidCAM可以实现与Solidworks无缝集成在同一界面下,任何规模的公司都能够从SolidCAM和SolidWorks联合解决方案中找到属于自己的高效加工解决方案,SolidCAM增长迅速,全球权威战略顾问公司CIMdata在CIMdata NC软件市场的报告中命名SolidCAM为连续7年增长速度最快的CAM软件供应商,年增幅平稳保持在30%以上。
CAXA制造工程师将CAD模型与CAM加工技术无缝集成,可直接对曲面、实体模型进行一致的加工操作。它支持轨迹参数化和批处理功能,明显提高了工作效率;支持高速切削,大幅度提高加工效率和加工质量;通用的后置处理可向任何数控系统输出加工代码;在2~2.5轴加工模式中可直接利用零件的轮廓曲线生成加工轨迹,而无需建立其三维模型;提供轮廓加工和区域加工功能,加工区域内允许有任意形状和数量的岛;可分别指定加工轮廓和岛的拔模斜度,自动进行分层加工;在三轴加工模式中,多样化的加工方式可以安排从粗加工、半精加工到精加工的加工工艺路线;4~5轴加工模块提供曲线加工、平切面加工、参数线加工、侧刃铣削加工等多种4~5轴加工功能。CAXA制造工程师是完全由中国公司开发的CAM产品,拥有自主的知识产权,操作界面非常适合中国人使用,目前在部分企业和一些学校得到应用。
通过丰田、日产等国际先进制造企业验证的CAD/CAM软件,积累了40余年的加工经验。·实现二轴、三轴、五轴固定加工,并提供属性连接、模具结构面自动编程技术。·适用于高速加工。在缩短加工时间、提高加工精度上做了各种各样改善,并能进行加工负荷的计算。可灵活定制公司特有的加工模板和刀具库。提供独一无二的消失模加工模块。提供详细的后处理编辑工具,客户可根据需求自行设定。
SINOVATION模具结构面自动化编程CAM STRUCTURE模块,其主要目的是面向大型汽车冲压模具企业提供一个能实现模具结构面自动化编程的最先进的CAM技术。
(1)可通过设计阶段所设定的加工面颜色生成加工数据。(2)加工部位可通过实体模型的面渲染颜色来设定。(3)工序设计中可使用经验知识进行自动设计。(4)能制作考虑机床加工步骤的加工数据。(5)可确认考虑车间无人加工的加工数据。(6).可根据工具寿命进行加工数据的自动分割。
曲面造型与加工软件
(1) 提供强大的三维线框造型功能。
(2) 提供强大的几何曲面构造与编辑功能,全面支持NURBS曲面造型技术。
(3) 提供强大的曲面加工功能,全面支持曲面模型的粗加工、半精加工和精加工,提供曲面三维清根功能。
(4) 支持多种图形数据交换接口。
一句话,Solidcam,cimatron,mastercam,hypermill在零件加工领域,是既生瑜何生亮。难分伯仲啊。
国产软件还有很多的路要走。核心,求解器,机床配套等,要提升和开发的地方还多。毕竟我们是后发,要抓住机遇和条件。加油吧!