CAM后处理器--最薄弱的环节

作者：Alan Levine    来源：Aerospace Manufacturing and Design杂志

欢迎访问e展厅 展厅 1 CAD/CAM软件展厅 CAD软件, CAD/CAM, CAM, 钣金CAD/CAM, CAI, ... 计算机辅助制造（CAM）是一项工作流程技术，普遍被数控机床用来生产零部件。CAM工艺可被分解成三个主要步骤：首先从内部设计小组或外部客户和供应商导入数字数据模型（前处理器）；接着是刀具路径计划和计算过程（处理器）；最后是CAM软件与机床语言之间的沟通交流（后处理器）。制造工程师所做的事情不仅限于零件程序设计任务，还包括夹具设计、工装选择和材料购买等。 历史回顾 上世纪50年代，自动化程序设计工具（APT）语言被开发出来。APT语言包括预处理器或几何形状指令、用于刀具路径计划的处理器以及用于确定指令和控制机床的后处理器等。 今天，仍有一些CAM软件产品传承自APT语言，只不过是配备了图形用户接口面具而已；同时，仍有许多后处理器在使用APT作为机床与CAM软件之间的转换基础。虽然APT界定严格，而且不同CAM软件供应商准备的不同风格APT间几乎无模棱两可之处，但在今天的许多情况中APT的极限性太大了。 三坐标演示 在上世纪80和90年代，中小机加工车间广泛使用CAM软件，软件的销售过程通常包括客户拜访以及为客户零件进行程序设计和机加工。这要求后处理器的库存或开发必须随时维持在充足的水平以驱动客户的机床，最后的效果给客户留下了非常深刻的印象。企业主可以看到软件系统的使用情况，也减少了最终执行的风险。 之所以能这样做，部分原因可归于三坐标后处理器的基本要求。三坐标机床的运动力学相当基础，由于Fanuc或Fanuc类型的控制语言占支配地位，因此机床控制器的句法在各种机床上也比较一致。另外，控制器管理机床的许多功能，它最基本、明显的作用是按照语言和句法指令连接CAM 软件和机床。但是，三坐标领域内相当普通的语言肯定能实现三坐标演示。 多坐标、多任务机床 此后，制造业界取得了巨大进步，拥有了更加复杂的机床和应用。多坐标铣床可减少装卡次数、简化夹具结构、使用较短的刀具及生产复杂的几何形状。多任务机床的意图是执行多种工艺步骤。上述机床类型都简化了搬运工作，减少了车间内机器的占地空间。尽管设备的投资成本较高，但由于机加工效果和车间生产率的改善，投资回报显而易见。不过，两类机床增加了CAM软件程序设计任务和后处理器容量的负担。 多坐标后处理器具有更广泛的数学基础，其原型一般不能采用手工编程方法完成；读取数控指令输出文件并非总是后处理器功能逆向工程的好方法。 五坐标演示 一般CAM软件行业不以先前三坐标演示的方式用于五坐标演示。许多软件供应商预见，在开发良好的现场演示五坐标机加工指令会有挑战；他们担忧使用未经核对的后处理器。另外，在许多系统里五坐标计算的时间会比三坐标程序设计的时间更长。 五坐标刀具路径计算和五坐标后处理器的核心是一系列基本数学方程式。如果你采用正确的数学公式和条件对一个工艺或现象进行定义，那么任何有效的输入肯定会得到有效的输出。 五坐标后处理器将控制器句法和语言指令提供给机床。Fanuc、西门子和海德汉控制器占有五坐标机床的大半壁江山。许多其他控制系统仍然在模仿Fanuc语言。虽然魔鬼隐藏于细节之中，而且多数后处理器都有自己的独特要求，但五坐标后处理器的开发工作仍可满怀信心地进行。 采购后处理器 要获得五坐标后处理器有许多途径。机加工车间应该仔细考虑选择方案，因为这不仅决定了CAM软件使用成败与否，也决定了机床的根本性能。选择五坐标后处理器的一个基本方法是通过技术互联网上的聊天室或用户论坛。 其他一些用户则希望拥有一个工具箱，以便建造和适应性改造自己的后处理器。客户通过这种办法获得了控制，但反对者认为，设备车间及员工应该集中精力为用户制造零件，而不是一门心思要成为软件开发者。当今的机床有许多选择方案和复杂逻辑，如工具中心点程序设计、倾斜式工作平面、多坐标系统以及调用坐标制动等。专业软件开发企业应该凭借经验和现成的数据库来迅速使用稳定的后处理器，用户则可以将精力集中在程序设计、金属切削和生产率上。 有些机床供应商随机床一起提供经过验证的后处理器。尽管机床供应商可以确认来自后处理器的输出指令是否与机器相兼容，但进入后处理器的输入却来自于CAM软件刀具路径处理器。CAM软件产品多种多样，各有其独特的中间文件格式，这些格式很少对外部后处理器企业出版公布。此外，为了实现新的CAM软件功能，中间文件格式的规范随着新软件版本频繁发生变化。相应地，机床供应商提供的后处理器公用程序有可能不会与每种CAM软件产品或新产品版本都兼容。通常是新软件版本发布后，客户可能要摸着石头过河，直至格式设计企业以逆向工程的方法满足新软件版本标准要求为止。 剩下的常用方案是从CAM软件企业获得后处理器，软件供应商容易确保软件版本与后处理器的兼容性。这种方法的一个潜在开口是让CAM软件确保与机床的兼容性。CAM软件供应商可依靠共享一个控制器的机床之间的相似性，或者使用一份标准要求文件来获取机床关键功能的具体指令。另外，机床控制的句法要求并不会每年都发生变化。 不仅要有获取后处理器已规定的协议，还应有测试后处理器的标准工艺。即插即用后处理器只在很少情况下使用。即便使用同样软件（后处理器输入）、机床及控制器（后处理器输出），也可能会有许多控制器方案或用户偏好，需要对后处理器进行适应化改造和配置。 在销售过程中，多坐标后处理器经常不会获得高可视度。忽视采购来源、服务和测试等后处理器细节的客户，在购买后往往会发现应该在购买过程中更多地关注后处理器。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (1/4/2013)