機床制造商們經(jīng)過周密的規(guī)劃才會推出精密或復雜零件加工機床。為了快速提高機床生產(chǎn)力，通常機床商們通過開發(fā)或改寫適合自己機床的實用性軟件，或在推出機床前向CAM軟件商咨詢合適解決方案。森精機美國公司就是這樣一家機床制造商。該公司經(jīng)常與其它公司合作，致力于研發(fā)真正滿足客戶需求的產(chǎn)品，不斷追求客戶利益最大化。

    Nitin Chaphalkar是森精機NZ系列機床開發(fā)團隊負責人，他說：“當我們做一個產(chǎn)品計劃時也會把其它所有我們不能開發(fā)的部分考慮進去，但這是一個好的方案所必需的要素。我們需要把這些外部元素考慮進來，這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品才更能滿足客戶的需求，客戶才能更有效應用我們的技術?！?/span>

    森精機公司的芝加哥機床技術實驗室(MTL)主要負責為客戶提供售后服務與技術支持，森精機公司位于加州Sacramento市的數(shù)字技術實驗室(DTL)主要負責為與森精機公司合作的CAD/CAM軟件公司提供技術指導。

    森精機公司芝加哥機床技術實驗室與軟件開發(fā)商Gibbs公司合作，他們確信廣受用戶歡迎的GibbsCAM軟件在為森精機NT和NZ系列多任務加工機床編程的能力方面優(yōu)于他們。

    Chaphalkar表示，“如果客戶使用功能弱或性能欠佳的CAM系統(tǒng)，他就不會從機床上獲得預期的效益，最終會把責任歸咎于機床，至少在某種程度上會這樣認為。大家齊心協(xié)力滿足客戶需求，這就是森精機與Gibbs公司以及其它公司合作的目的?！?/span>

    森精機NT系列機床專業(yè)工程師Detlef Streichert說，開發(fā)NT系列機床的目的就是為了讓銑削加工保持相同的功能、性能和軸向行程，并作為同樣大小工件加工的標準加工中心，NT系列機床與同等型號的車床性能相同?！拔覀冊诒ＷC機床全部的多軸車削能力的前提下獲得了高達95%的銑削能力，主要是因為恒定的Y軸行程控制，以及擁有直流驅(qū)動電機的B軸刀具系統(tǒng)。

    NT系列機床是9軸配置機床，旨在減少設置，盡可能高效并精確地去除材料—以嚴密的公差、高品質(zhì)的加工和最少的操作步驟制造復雜的多軸零部件。

    “此機床功能非常強大，但編程極其復雜，”Streichert說，“另外，很難找到能充分利用機床優(yōu)勢且車削和銑削能力均強的合適CAM軟件系統(tǒng)。”

    Chaphalkar把NT與NZ系列機床做了對比，NZ系列機床是“高鋼性三刀塔的12軸配置機床，專門用于大批量生產(chǎn)，給機床上料并運轉(zhuǎn)。NZ系列機床生產(chǎn)量高，生產(chǎn)能力強。生產(chǎn)周期和機床生產(chǎn)速度對企業(yè)而言至關重要?！?/span>

    Gibbs公司應用工程師Andy Heffner是多任務加工方面的專家，他說Gibbs公司在森精機公司推出NT系列機床的初期就開發(fā)了專門適用于NT系列機床的后置處理器，增強了GibbsCAM為NT系列機床B軸及旋轉(zhuǎn)刀具主軸的全面編程能力。

    GibbsCAM多任務車銑復合加工（MTM）系統(tǒng)在為森精機NT系列機床編程方面實力雄厚，可在B軸上進行充分的五軸同步運動，包括帶有第二個刀具組的下刀塔。Heffner解釋說其它CAM軟件系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)是如何提供一個集成的車銑復合加工界面。其它軟件商會使用車削包和銑削包，然后“剪切拼接軟件包里的各種操作，希望并祈禱不會發(fā)生錯誤?！?/span>

    給NZ系列機床編程更具挑戰(zhàn)性，因為NZ系列機床是用多刀塔生產(chǎn)小零件，通常兩個刀塔同時進行，或者三個刀塔同時進行。

    “這么多操作同步進行，CAM系統(tǒng)必須檢查干涉，允許使用多種不同加工方法，并可以在刀塔間輕松轉(zhuǎn)換各種操作，實現(xiàn)全方位縮短生產(chǎn)周期的要求?！盋haphalkar補充說，“所有這些，以及精確計算生產(chǎn)周期，都是對CAM軟件系統(tǒng)的要求。”

Heffner說，森精機對CAM軟件的要求除了上述幾點外還有：

    1）全面的5 軸同步編程；

    2）與三刀塔同步，協(xié)調(diào)程序；

    3）提供全面的多用途操作（非切削方面的操作）；

    4）機床仿真；

    5）具有一定的預測性，讓NZ系列機床的生產(chǎn)周期達到最短；

    6）所有操作都要使用集成的軟件。

    Heffner說GibbsCAM多任務車銑復合加工（MTM）功能非常強大，具有用上刀塔的X軸，Y軸，Z軸，B軸和C軸做多種同步加工的能力，并且車削和銑削一體化?！安粌H如此，”他補充說，“我們GibbsCAM多任務車銑復合加工（MTM）還有個優(yōu)勢在于同步管理器，可控制刀具組的同步運行，優(yōu)化刀塔的同步使用，使生產(chǎn)周期達到最短?！?/span>

    當多個刀塔同時運轉(zhuǎn)可能導致碰撞時，可在多任務加工編程中使用同步代碼（或等待指令）迫使其中一個刀塔停止運轉(zhuǎn)，等待另一個刀塔完成其操作后再繼續(xù)運轉(zhuǎn)。表面上看似與避免發(fā)生碰撞相矛盾，但實際上有效加工需要同步操作最優(yōu)化。

    Heffner本身就是名經(jīng)驗豐富的手工編程師，他說，手工添加同步代碼非常困難?！白顬榈湫偷睦щy就是多重操作，很容易導致操作或位置混亂，擾亂工序。如果你犯了錯誤，肯定會發(fā)生碰撞，”他解釋說，“現(xiàn)在，給NZ系列機床增加第三刀塔，看看會發(fā)生什么?！?/span>

    GibbsCAM多任務車銑復合加工（MTM）同步管理器一個接一個地顯示每個刀塔的操作。當程序員看到刀塔間存在潛在沖突時，他就用鼠標點擊在其中一個操作中添加等待指令，與第二刀塔或第三刀塔相應對操作的相同指令連接，同時用藍線標出，非常直觀。

    Streichert說同步和調(diào)速控制可優(yōu)化重疊操作，這是用戶的最大受益所在。

    “由于要用盡可能多的刀具同步進行加工，這就需要非常靈活的CAM軟件系統(tǒng)，”他說，“特別是雙主軸三刀塔的NZ系列機床更是需要極為靈活的CAM軟件系統(tǒng)來支持。GibbsCAM是一款非常好用的同步加工和優(yōu)化重疊軟件工具?！?/span>

    有些森精機機床有預防碰撞系統(tǒng)，最先在NT系列機床中采用，然后是NZ系列機床和5軸NMV系列加工中心。預防碰撞系統(tǒng)在不到一毫秒的時間內(nèi)就能從NC代碼中測出可能的刀具位置。預防碰撞系統(tǒng)如果計算出可能會發(fā)生碰撞機床就會自動停止運轉(zhuǎn)。

    “這是森精機機床的一大特色，”Streichert說，“這可以為客戶提供最好的幫助，但也并不保證預防系統(tǒng)就萬無一失。預防碰撞功能是CAM軟件系統(tǒng)最為關鍵的安全要求，隨著我們不斷地增加更多先進功能，這一功能將顯得更為重要。”

    “GibbsCAM使用模擬加工渲染功能實現(xiàn)避免干涉和碰撞檢測，此功能可動態(tài)顯示材料如何去除，進行機床仿真，還能顯示程序運行時機械配件的移動情況。”

    當Gibbs公司要添加NT和NZ系列機床型號到GibbsCAM的仿真庫時，森精機數(shù)字技術實驗室(DTL)提供機床機械配件的實體模型，由于這些實體模型是用來組裝機床的，有助于Gibbs公司在添加這些機床型號到仿真庫時節(jié)省時間，并確保精確性。Gibbs公司把這些實體模型裝配成鉸接式整機，當他們運行NC程序時，GibbsCAM機床仿真功能可以顯示機床和移動的機械配件情況。

    合作工程是Gibbs公司其它方面發(fā)展的體現(xiàn)。兩年前，Gibbs公司與森精機及雷尼紹緊密合作，在GibbsCAM軟件內(nèi)專門有一個雷尼紹探頭插件，適用于森精機5軸NMV系列機床。2008年森精機公司準備推出NZ系列機床時，Gibbs公司為參加國際機床制造技術展覽會IMTS的森精機公司編程做了三個樣品零件。

    Nitin Chaphalkar拿最近的一個項目舉例說明?！芭c肯納刀具合作的結果就是，我們在NL、NT和NZ系列機床的直流驅(qū)動電機上使用的是嵌入式旋壓刀具，這也是與Gibbs公司及其它CAM軟件公司長期合作的項目。這種合作理念非常新，CAM軟件和后置處理程序需要不斷更新。合作工程這個項目和優(yōu)化生產(chǎn)周期項目都是森精機公司的重點及長期發(fā)展項目?！?/span>

    高效生產(chǎn)和安全使用多任務加工機床需要優(yōu)化刀具數(shù)量，合理配置刀具，使其同時運行時不會發(fā)生碰撞。要達到最佳加工工藝的多刀塔同步控制，實現(xiàn)最短的產(chǎn)品生產(chǎn)周期，確保安全性生產(chǎn)，如果沒有功能強大的CAM軟件輔助是很難實現(xiàn)的。GibbsCAM MTM車銑復合多任務加工軟件在同一個用戶界面集成了車削和銑削功能，簡化編程，同時一體化的同步控制管理器可進行多刀塔同步控制。GibbsCAM軟件對每個刀塔進行單獨操作，按照時間表一個接一個地顯示路徑或流程。操作可以從一個刀塔轉(zhuǎn)移動到另一個刀塔進行，或者在每個流程內(nèi)轉(zhuǎn)移，優(yōu)化重疊操作，同時實現(xiàn)全方位縮短生產(chǎn)周期。GibbsCAM MTM在程序內(nèi)添加一致的同步代碼，顯示同步操作以及那些需要等待其它刀塔完成后再繼續(xù)進行的操作。帶箭頭的藍線顯示的是同步操作運行情況。黃色顯示的是選擇性操作，表示在第一刀塔和第二刀塔上進行的操作必須在第三刀塔開始前完成。