在當(dāng)今制造業(yè)的轟轟烈烈表象后面，多少企業(yè)忍痛誓從“made in china ”提升到“made by china”的境界。在就有創(chuàng)造型文化的企業(yè)，面對更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、更加美觀的外形設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，要求每一個(gè)工程師變成孕育產(chǎn)品的一片沃土，成為整個(gè)PLM（產(chǎn)品全生命周期管理）系統(tǒng)里面最為關(guān)鍵的一員。有道是大浪淘沙，制造工程師要不被拍倒在企業(yè)轉(zhuǎn)型的灘頭上，不僅要從思想上跟上企業(yè)文化的刷新頻率，更重要的是從工程師本身的職務(wù)需求上苦練內(nèi)功，才能達(dá)到清醒的頭腦、高度的專業(yè)修養(yǎng)、高效安全的解決辦法完美統(tǒng)一。

　　制造工程師的內(nèi)功修為本人認(rèn)為最基本必須具備兩點(diǎn)：第一、對加工環(huán)境的熟練配置。合理的機(jī)床、高效的裝夾、優(yōu)化的夾持、準(zhǔn)確的刀柄和刀具的綜合應(yīng)用是非常奧妙的學(xué)問。第二、加工策略的靈活應(yīng)用?？匆娖教箙^(qū)域就“平行”策略滿地爬，看見陡峭區(qū)域就“等高”策略到處晃的初級階段已經(jīng)完全不適合這個(gè)制造時(shí)代。

　　面對行業(yè)的高要求，根據(jù)本人在大型汽車模具制造、IT精密模具制造從業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)談?wù)勛约旱目捶?，首先必須選擇一款在制造業(yè)有領(lǐng)導(dǎo)地位的CAM軟件幫助我們提高專業(yè)修養(yǎng)，而如今具備這種能力的軟件屈指可數(shù)，而Delcam PowerMILL更是屈指可數(shù)中出類拔萃的一款軟件。且不論其簡約的風(fēng)格、超強(qiáng)的圖性化界面和專業(yè)工藝化的策略面板，單看PowerMILL幾個(gè)大字就知道什么叫給力了。所以今天很高興能在這里和大家一起來分享本人在PowerMILL實(shí)戰(zhàn)中的一些經(jīng)驗(yàn)。

一、沒有智能化的粗加工就永遠(yuǎn)沒有高速加工

　　今天我要和大家探討的高速加工是狹義上的基于PowerMILL的高速切削技術(shù)。廣義上的高速加工我不在這里討論，因?yàn)樗烁咚偌庸C(jī)床、高速加工中的刀具技術(shù)、高速裝夾技術(shù)、高速的CAD/CAM技術(shù)、高速切削技術(shù)、高速冷卻潤滑技術(shù)等太多的東西。

　　要討論高速切削技術(shù)，我們必須明白高速切削技術(shù)的目標(biāo)是什么？從技術(shù)層面來說高速切削技術(shù)的最核心目標(biāo)就是讓加工工件獲取最佳的表面質(zhì)量和最高的裝配質(zhì)量。怎樣獲取最佳的質(zhì)量？這意味著在切削過程中要保證切削對材料結(jié)構(gòu)的損傷減小到最小。單從高速切削技術(shù)考慮，目前比較流行的研究結(jié)果為：刀具很大的切削線速度和平穩(wěn)的較小的切削受力能夠保證減小切削對材料結(jié)構(gòu)的損傷。因此單從高速切削技術(shù)上來說要實(shí)現(xiàn)高速加工，就必須要達(dá)到精加工前工件表面的余量充分均勻和余量盡量少，我們一般稱為"等余量"和“輕切削”。這個(gè)條件如果要用工程師憑經(jīng)驗(yàn)手動控制，將變得非常繁復(fù)且勞累，由此可見一個(gè)好的CAM軟件粗加工策略必須智能地為精加工創(chuàng)造條件，而PowerMILL在這個(gè)方面做的非常出色。

二、PowerMILL智能化的粗加工

　　PowerMILL智能化不僅僅得益于Delcam現(xiàn)在擁有世界最大的CAM研發(fā)團(tuán)隊(duì)，更重要的是得益于Delcam公司自己的大型數(shù)控加工開發(fā)車間，該車間任務(wù)多來自于世界頂級的航空航天企業(yè)，細(xì)節(jié)關(guān)注度非常高，實(shí)戰(zhàn)性非常強(qiáng)。PowerMILL所有加工策略都必須通過車間長時(shí)間實(shí)戰(zhàn)測試，安全性非常高。

　　在這里主要對PowerMILL的開粗策略的細(xì)節(jié)關(guān)注度通過一個(gè)實(shí)際例子講解：

　　樣板工件： 前格柵后模（注塑模具）　　特點(diǎn)：工件梯度很大，滑塊槽和斜頂槽位多　　加工規(guī)劃：工件梯度很大，開粗刀具要短、長結(jié)合提高加工效率　　滑塊槽和斜頂槽位多,且槽的大小形狀不統(tǒng)一，要用到多刀清角　　難點(diǎn)：刀具要短、長結(jié)合對CAM軟件自動碰撞計(jì)算和刀路碰撞檢查要求很高

　　多刀清角對CAM軟件的二次開粗的安全性和計(jì)算能力要求很高

　　智能細(xì)節(jié)一、PowerMILL自動碰撞計(jì)算

　　工件高度為395，開粗短刀設(shè)置為長度180，這就涉及刀柄和機(jī)頭的碰撞問題，PowerMILL可以輕松解決。

　　方法為：先把刀柄、夾持和主軸頭在刀具面板設(shè)定好（有刀具數(shù)據(jù)庫的可以直接調(diào)用），再把加工策略面板中的“自動碰撞檢查”復(fù)選框選中，間隙數(shù)值大于開粗余量即可，這樣在計(jì)算中PowerMILL就會智能計(jì)算并保持刀柄與工件不發(fā)生碰撞。

　　D63R5-L180 短刀開粗結(jié)果如下圖:

　　智能細(xì)節(jié)二、PowerMILL殘留加工

　　殘留加工實(shí)際就是自動、智能的識別前面刀具切削后的狀態(tài)并根據(jù)這個(gè)狀態(tài)進(jìn)行后續(xù)刀路計(jì)算。粗加工策略中PowerMILL殘留加工提供兩種方式,分別為為“刀具路徑”和“殘留模型”。“刀具路徑”實(shí)際上就是參考某一個(gè)刀具路徑進(jìn)行計(jì)算，但這種方法局限于三軸加工且只能參考其中一條刀路計(jì)算，我不在這里討論。

　　殘留模型是PowerMILL特有的一個(gè)加工過程體，它能夠動態(tài)的記錄加工過程的毛坯信息，簡言之就是一個(gè)完全支持多軸加工的動態(tài)毛坯。殘留模型好處可以舉個(gè)簡單的例子來形容：一個(gè)蘋果（毛坯）→媽媽咬掉一塊（開粗）→被咬缺的蘋果（殘留模型）→女兒再咬掉一塊（清角）→被咬缺兩塊的蘋果（殘留模型）。在過程中女兒不可能再去咬媽媽已經(jīng)吃掉的地方，達(dá)到口口見量。殘留模型的原理和吃蘋果原理一樣，可以使加工盡量達(dá)到刀刀見料。在PowerMILL 2012版本中殘留模型完全貫穿所有的粗加工和精加工策略,給高速精加工切削技術(shù)帶來了另一個(gè)全新的制造氣息。

　　接上面例子，D63R5-L180 短刀開粗結(jié)果在殘留模型中表現(xiàn)如下圖：

　　通過殘留模型清角刀路最后效果如下：

　　智能細(xì)節(jié)三、PowerMILL不安全段移除

　　不安全段移除是為了避免加工過程中區(qū)域太窄造成不安全事故發(fā)生，此類事故一般表現(xiàn)為輕者“傷刀動模”、重者“機(jī)毀模亡”，這類“燒刀”和“撞刀”事故后果是非常嚴(yán)重的。面對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型，如果沒有智能化的CAM計(jì)算方式，編程人員往往要花大量的心血來清除刀具不安全加工范圍。而PowerMILL可以自動準(zhǔn)確地過濾掉當(dāng)前刀具的“盲區(qū)”，安全進(jìn)行切削。

　　接上例模型中斜頂槽加工，最中間一個(gè)斜頂槽位：測量結(jié)果如下:

　　一般初級工程師會認(rèn)為只要用小于直徑25的刀即可，比如我們選一把D21R0.8的牛鼻刀來加工，結(jié)果如下：

　　刀具活動范圍太窄，這種情況加工過程一般表現(xiàn)為刀粒損耗很快，容易燒刀。

　　PowerMILL的解決方法如下:

　　在策略面板中選擇“將小于分界值的段移去”即可。分界值為刀具直徑百分比，一般開粗為0.6以上就好了，如果是上刀粒的牛鼻刀中間盲區(qū)比較大的話可以多給一些，個(gè)人經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為0.8就好了。也就是說最短刀具路徑不能少于0.8刀具直徑。

　　計(jì)算結(jié)果為：

　　可以看出在小于刀具直徑0.7的活動范圍區(qū)域已經(jīng)被過濾掉，也就是說在長和寬均小于21+21*0.7=35.7的區(qū)域?qū)⒉粫庸ぃ堰@個(gè)槽開粗做好我們要用多大的刀呢？方法為：槽最窄區(qū)域的最長邊長/(1+分界值) > 刀具直徑 就可以了，本例中最窄區(qū)域?yàn)?0*25,假如我們的分界值為0.7安全開槽的刀具直徑為:30/(1+0.7)=17.647 所以我們可以用直徑17mm以下的刀安全的開粗出來。

　　本人在PowerMILL殘留模型加工中結(jié)合不安全段移除和自動碰撞計(jì)算做出的最終刀路如下圖：

　　通過這個(gè)粗加工實(shí)例我們可以看到PowerMILL安全準(zhǔn)確地識別工件特征并根據(jù)工程師給出的加工環(huán)境智能地生成優(yōu)化的刀具路徑過程，再加上PowerMILL對多核計(jì)算的完全支持，編程工程師可以輕松地快速有效地完成復(fù)雜的編程工作。PowerMILL可以讓一個(gè)工程師從機(jī)械編程中解脫出來，用充分的時(shí)間用來規(guī)劃我們的加工工藝，用更多的更好的策略來提升產(chǎn)品的加工效率和加工品質(zhì)?？傊? 使用PowerMILL的每一位敬業(yè)的工程師既是一個(gè)加工項(xiàng)目的管理者，更是一個(gè)現(xiàn)代高速加工行業(yè)的雕刻藝術(shù)家。