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CAM軟件對公司機械加（jiā）工效率的提升

2021-10-22 來源：中航光電（diàn）科技股份有限公司作者（zhě）：張起宏

近些年，隨著國內工廠數控化（huà）程度的不斷提高，數控機床的應用已經非常普及，要利用好這些機床，發揮出機床自（zì）身應有的效率，CAM軟件的價值（zhí）是怎麽說都不為（wéi）過（guò），從零件模型的建立到（dào）數（shù）控程序的生成（chéng），從實際模擬機床加工過程到各種在線（xiàn）測量，都離不開CAM軟件的支持，因此，CAM軟件的選擇是數控（kòng）加（jiā）工中一項非常重要的工作，CAM軟件的性能直接（jiē）影響零件的加工質量及加工效率。

近幾年隨著軟件的不斷更新、升級，軟件的加工策略比以前豐富了很多，也添加了很多（duō）新的加工模塊，比如車銑複合模塊（kuài），五軸加工（gōng）模塊，高效加工模塊等等，總（zǒng）之，軟件自身功能不斷強大。隨著我公（gōng）司產（chǎn）品的不斷（duàn）更新換代，多軸加工、複雜曲麵（miàn）、車銑複合加工的工序越來越多，一（yī）些多腔殼體、框板類零件雖然可以手工編程（chéng），但編程效率（lǜ）及出錯幾率遠遠大於軟件編程，目前這部分工件也越來越依（yī）賴軟件編程， CAM軟件編（biān）程對公司重（chóng）要性越來越重要。通過我近幾年的實際觀察，結合公司具體實例來說明CAM軟件對公司的重要性。

一. 拓展加工能力，優（yōu）化工藝方案

這方麵主要體現（xiàn）在五軸加工方麵與車銑複合加工方麵，五軸加工可以大幅度提高機加公司的產品加工（gōng）能力，在先進製造中的重要性不（bú）言而喻，但複雜的五軸聯動加工編程（chéng）是最大的困難，多軸加工能力是CAM軟件最大的價值體現，複雜的五軸聯動加工編程必須由（yóu）CAM軟件來完成。

圖1 五軸加工中（zhōng）心（xīn）及旋轉軸結構

前（qián）年公司引進五軸加工中心時，試切一個“S”型試切件，充分展示了五軸機床（chuáng）的加工能力，當時給（gěi）我留下了非常深刻的印象，高效的刀路軌跡，可靠的防碰撞檢查都被無縫集（jí）成到CAM軟件中，當時我對公司的加工能力、信心提升（shēng）到一個很高的高度，憑借五軸加工能力，公司今後幾乎可以勝任任何加工要求，迎接更多的複雜工件挑戰，CAM軟件為（wéi）公司發展（zhǎn）賦予了信心。

車（chē）銑複（fù）合加工可以（yǐ）實現（xiàn）複雜工（gōng）件的一次裝夾完成全部加工，這樣就可以最（zuì）大限度的保證工件的尺寸及相關形位公差，特別是一些核心關（guān）鍵（jiàn）部件，尺寸小，結構複雜，公差要求嚴，表麵光（guāng）潔度要求（qiú）高，按照以前的工（gōng）藝技（jì）術（shù）方（fāng）案，帶曲麵或需要多軸加工的工序一（yī）般都放在加工中心上，這類工件假如分工序加工，每次裝夾都會產生誤（wù）差（chà），最（zuì）後累積（jī）誤差會越來越大（dà），分工序加工的方案（àn）根本無法保證圖紙要求，並且加工效率很低。車銑（xǐ）複合機床結（jié）合CAM軟件，實現了複合加工，不僅解決了複雜零件加工，提高了加工效率，最重要的是進一步將車（chē）削中心加工能力進一步擴展，可以實現（xiàn）曲（qǔ）麵及多軸聯動加工，這樣就大大拓展了工藝加工能力，很多工件都可以采用車削中心加工，不但可以保證加工（gōng）質量，而且效率也會提升很多。

工藝能力的（de）拓展、提高，才是生產效率提升、保證產品質量的關（guān）鍵。

圖（tú）2 車銑複合機床及工件複合加工

二. 提高（gāo）加工效率的提升

CAM軟件給我留下另一個（gè）深刻印（yìn）象就是高效加工，這個新功能是最（zuì）近幾年剛剛開法出來的新功能。以前（qián）公（gōng）司最害（hài）怕大型難加工材料（包括不鏽鋼，鈦合金，高溫合金）的開粗加工，特別是銑加工工序，不但加（jiā）工時間長，而且刀具費用高，以（yǐ）前加工中心接幾批這種零件都（dōu）會造（zào）成公司準時完成率大幅下降，公司也（yě）采取了一些措施，收到一定效果，但沒（méi）有本質的（de）改變，效率提升不超過20%。

2017年，公司CAM軟件升級後，添加了高效加工模塊，根據介紹，高（gāo）效加工（Volumill）是一種新的加工方式，它（tā）能充分（fèn）利用刀具切削刃長度，實現高速切削，該加工（gōng）方式的主要（yào）特點是：最大限度的提高材料去（qù）除率。通過使用高速刀具路徑，可以使加工高效省時，刀路順暢，提高刀具使用壽命，降低機床磨損（sǔn），尤其是適合高硬材料的粗加工。

應用高效加工開粗以後，易加（jiā）工金屬（銅鋁）開粗效率提高一倍以（yǐ）上，難加工材（cái）料（不鏽（xiù）鋼等（děng）黑色係金屬）提高五倍以上，並且刀具壽命（mìng）（刀具加工件數）提高3-5倍以上，舉個例子：以前公司加工不鏽鋼材料，φ10銑（xǐ）刀，每次下刀深度4mm，進（jìn）給150mm/min，使用高效加工後（hòu），下刀深度（dù）20mm，進給可以（yǐ）給到600-1000mm，綜合效率提升我認為不止五倍。應（yīng）用高效加工開粗以後，不（bú）但大幅（fú）提高（gāo）了難加工材料的加工效（xiào）率，並且延長了刀（dāo）具壽命，降低了機床磨損，實現了三（sān）方麵的共贏（yíng），是（shì）公司（sī）近些（xiē）年來少（shǎo）有的可以大幅提升效率的技術創新，並且應（yīng）用廣泛，影響深遠。

圖3 高效加工與傳統加工區別（bié）及刀具軌跡

三. 減少編程出錯（cuò）幾（jǐ）率

以前員工編程都是使用二維圖（tú），因員工能力的差異，每（měi）年都會出現很多批工（gōng）件因識（shí）圖錯誤造成整批報廢，通常（cháng）零件報廢率為8%~10%。有的工件（jiàn）方向（xiàng）識（shí）別反（fǎn），有的看錯尺寸，特別是（shì）新員工，公司每年都（dōu）要為此付（fù）出很大的（de）代價（jià），整批報（bào）廢不但造成原（yuán）材料的損失（shī），更重要的是重新投產造成交（jiāo）付周期的耽誤。

使用CAM軟件編程後，因為引入了工件立（lì）體圖，員工編程時可以很方便的觀察工件結構，測量相（xiàng）關尺寸，並且，軟件編程還有加（jiā）工後毛坯與工件實體對比功能，隻要進行模擬（nǐ）比較，可以（yǐ）杜絕工件加工（gōng）錯誤或大範圍超差，這樣出錯（cuò）的（de）幾率會大大降低，報廢率減（jiǎn）少到小於1%，相比較之（zhī）前（qián）減少報廢率80%~90%，而且弱化了操作人員技術要求。

圖4 思美創CAM軟件（jiàn）及測量功能（néng）

應用CAM軟件以（yǐ）後，不僅對提高編程效率有幫助，對員工正（zhèng）確識圖、減少（shǎo）編程錯誤幫助也（yě）很大，減少了質量問題，也就是間接提升了加工效率。

四.結語

以上（shàng）幾點（diǎn）都是我從公司（sī）生產實踐中總結的（de）一些個人認知，都是能實實在在提高公司生產效率的真實案例，從以上事實中我們可以發（fā）現CAM軟件對（duì）公司生產的重要性，CAM軟件不但能解決複雜工件的（de）編程，而且隨著新的加（jiā）工（gōng）模塊不（bú）斷更新（xīn），更（gèng）會帶來加工能（néng）力提升與拓（tuò）展（zhǎn），實現更複雜、更精（jīng）密的加工，進（jìn）而推動公司加工工藝（yì）能力的進步，真正實（shí）現通過工藝能力的（de）提升進（jìn）而帶動加工效率的提升（shēng）。CAM軟件的應用（yòng）可以提高大幅提高加（jiā）工效率，降低（dī）成本，符合企業快速、可持續發展的需求，幫助企業實現現代化的生產與管理，提供給用（yòng）戶最高質量的機械（xiè）產品，增強企業（yè）競爭力。

目前（qián），無論是西方國家“工（gōng）業4.0”，還是我國的“中國製造（zào）2025”都需要先進的工（gōng）業軟件作為支撐，以CAD/CAM/CAE為代表的工業軟件在企業中得應用會越來越（yuè）廣泛，是企業提升（shēng）創新實力，推動業務發展的重要（yào）手段。

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