图1  当Valley Machine将眼光放到更大型、更复杂的航空加工业务时，就开始加入一些更为先进复杂的设备，诸如这些5轴SNK HPS120B机床。这些机床是这家加工厂第一批使用ICAM所开发的后处理程序的5轴加工设备

对于这家航空行业制造商，来自ICAM的软件最大程度减少了为适应新机床而花费在重新调整后处理程序的时间，并且提升了部件程序的安全性。

数控（NC）编程员Jerry Gustafson说，在Valley Machine Shop公司专注于采用更为复杂先进的机床时，他便预想会有一个学习曲线。但是，却没有料想到有很多令人头痛和浪费时间的问题都来自于一个具体现象：找到满足要求的后处理程序。如今，来自ICAM（加拿大魁北克省，Sainte-Anne-de-Bellevue）公司的一体化后处理、模拟和控制仿真系统不仅确保了任何新机床的后处理只需极少改动或根本无需改动，而且确保了部件加工程序从第一次起就能正确运行。

位于华盛顿州Kent的Valley Machine Shop公司30多年来一直专门从事CNC铣削和车削业务。大约10多年前，这家工厂还只是完全专注于航空行业，这些业务涉及较小型部件的较简单加工，诸如为一些航空行业客户切削挤压成形部件和钻孔。事实证明这些业务的利润在几年之内还是可观的。但是，在2006年，管理层将眼光放在了更复杂的加工业务上，这些业务要求采用更为先进的设备。很快，这家加工厂的3轴和4轴立式机床就开始让位于更为复杂的4轴和5轴机床，这些机床来自于Haas、SNK、Makino和Mori Seiki（图1）。

Gustafson先生说，使用这些新设备并不是小任务，而后处理程序方面的难题也导致这项任务更难完成。这家加工厂之前的机床简单，由本身CAM软件经销商提供的后处理程序只需进行少量的语法更正就可以良好运行。但是，这台5轴机床将复杂度提升到了新的层次。这些机床拥有很大的运动范围和复杂特性可以说是一把双刃剑，既为制造业务开启了新的可能性，但这些可能性本身也会让这些现成的后处理程序不太有可能正确将CAM指令转换成特定机床所使用的G编码。

例如，针对某一给定机床的一般性的后处理程序在特殊情况下不会考虑到车间与车间之间有可能存在差异的各种不同控制特性，如坐标旋转、螺旋插补、高速前导轨迹监测、刀具中心点控制等。CAM软件的重点不是这些选项，因此这些选项控制的是装置本身的功能。作为结果，使用没有针对特定机床和CNC做好正确设置的后处理程序会导致主轴移向错误的位置，并出现不稳定的动作，导致表面光洁度不良及诸如此类的问题。而在Valley Machine公司，这些问题经常导致Gustafson先生要花费数个小时甚至数天来精调通用后处理程序。

图2  最近几年，Valley Machine Shop已经从切削加工挤压形部件和其他相对较简单的业务转向加工要求5轴机加工作业的更复杂部件业务，这个用在外侧发动机短舱构造处的排气部件就是一个例子

但是Gustafson先生的专业经验在于编制部件加工程序，而不是处理5轴后处理程序的复杂细节。因此，Valley Machine公司决定让其将时间用于他更为适合的领域，并且开始在市场寻找解决方案。Gustafson先生表示，当ICAM在回复他和同事们对后处理程序的询价时，采用了一份15页的问卷以便确定一台车间新机床的精确配置以及机床使用方式之时，他们知道找到了合格的供应商。“对于他们明显已经拥有的信息以及他们努力搜集的信息印象非常深刻。”Gustafson先生回忆说：“他们的绝大多数问题，我甚至没有答案，所以不得不打电话向机床制造商查询。”

这家加工厂很快购买了ICAM的CAM-Post系统。这是一套设计用于事实上支持任意CAD/CAM/PLM系统、CNC和机床的后处理开发、管理和部署工具。对于那些倾向于创建自有后处理程序的客户来说，这套系统提供了一项向导程序，此程序将演示用于定义机床运动学特性、行程限制、偏差以及类似特性的各组指令。但是，Valley Machine公司只使用此软件来安装和更新由ICAM工程师为其机床开发的后处理程序。Gustafson先生表示，他总是能快速而直接地联系到ICAM工程师，共同解决问题或不清晰的事情。

CAM-Post的另一项优点是它与另一个ICAM产品实现了无缝集成，即Virtual Machine系统。这是一套让编程员可以在后处理过程当中图形化地模拟和测试程序的校验系统。Gustafson指出，因为公司也正一直在寻找新的校验系统，而此产品与新后处理解程序解决方案的集成也就确保了采购的达成。“我的后处理程序供应商也是我的模拟程序供应商。”他强调道：“这样后处理程序的变化也会体现在模拟程序当中。”

在使用Virtual Machine系统之前，公司经常使用自己的CAM系统当中的内部模拟功能来验证程序。对于较为简单的3轴和4轴程序，这项功能足以胜任。但是，更为复杂部件的5轴加工过程更有可能涉及到干扰问题、停顿标记、切槽和其他不会反映到内部CAM模拟上的因素（图2）。这是因为CAM程序只能模拟刀具路径本身，即刀具与材料间的相互作用。“这一功能在编程时是有帮助，但一旦涉及到机床工件安装，这个功能并不会告诉你主轴机头将穿过部件的中心。”Gustafson先生表示（图3）。与之相反，Virtual Machine系统直接采用后处理工序所生成的同样NC代码进行模拟，确保充分表现出机床的运动学特性。

图3  更为复杂的运动方式意味着发生碰撞和其他错误的机会更高。对于这个外侧发动机短舱构造的排气部件来说（图示），ICAM的Virtual Machine模拟软件能够帮助避免刀具与工件之间发生碰撞

现在这家加工厂采用了ICAM公司的一体化PSE（后处理、模拟、仿真）系统。这套系统包括了CAM-Post和Virtual Machine模块的全部功能，同时配备了ICAM的Control Emulator模块。Gustafson先生表示，最后一种系统通过考虑如之前提到的一些控制装置特有功能（如刀具中心点控制），让Virtual Machine模块的模拟过程更加坚实可靠。他还表示，所有系统的功能全部直接集成在了这家公司的CAM软件当中。这样就让系统能够充分调用存储在CAM软件内的刀具、刀库、原料、部件、夹具和其他数据。

Gustafson先生表示，这套软件整体起到了时间节约效果。他和其他编程员不再必须花费数个小时逐一补充那些不完整的后处理，因此仿真能力确保了这些问题在发送到生产车间之前就被检测出来。而最重要的是，这家公司可以更有自信地开展采用新技术的行动。“以前，如果我看到一台我们有可能真正用到的新机床，可能就会想到‘这机床不错，但后处理会带来一定的工作负担，’而如今，这个顾虑不再存在。我知道我在后处理和仿真方面拥有强有力的支持。”