數(shù)控加工普遍存在著準備時間長、程序調(diào)整時間長、加工效率不高、切削參數(shù)選擇不合理等現(xiàn)象，大多依靠技術(shù)人員和工人的經(jīng)驗，難以精確計算。數(shù)控機床進給量、切削速度等工藝參數(shù)均有安全系數(shù)過大等共性問題。

　　要生產(chǎn)高端系列產(chǎn)品的航天電器，其零件質(zhì)量可靠性更是依賴于高精密車銑復合的多軸多任務加工模式的設備，并且涉及到多種金屬材料。要提高機床利用率及零件加工生產(chǎn)進度，讓所有精密設備實現(xiàn)計算機編程，減少停機編程時間，就需要配套的軟件。換言之，沒有軟件就無法完全發(fā)揮機床的功效。

1 GibbsCAM簡介

　　Gibbs公司是全球先進CAD／CAM技術(shù)方面的領(lǐng)導者，能在保持易學易用和生產(chǎn)率的同時提高產(chǎn)品質(zhì)量。“Powerfully Simple，Simply Powerful”是Gibbs公司的經(jīng)營宗旨和目標。GibbsCAM軟件產(chǎn)品線支持2軸到5軸銑削、車削、車銑復合、聯(lián)動銑削等多任務加工和線切割，同時可提供完整的制造建模功能，包括2D、2．5D、3D線框，曲面和實體建模。GibbsCAM軟件2009版的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能可以訪問廣泛的國內(nèi)和行業(yè)標準的CAD數(shù)據(jù)格式，其支持范圍擴展到Parasolid v19．1、SolidWorks 2008、ACIS v18．0、Autodesk Inventor 2009、CAT—IA v5 r18、Granite 5．0、Pro／En gineer Wildfire v4．01和uGs／NX5等等。目前更是和許多全球居于領(lǐng)導地位的數(shù)控機床商、加工刀具制造商合作進行捆綁銷售，包括GE Fanue、Infimatic、Siemens、Doosan lnfraeore、Haas、Index、MAG Fadal、Mazak、Mitsubishi、Mori Seiki和Tornos等等。

　　基于上述一系列優(yōu)勢，貴州航天電器股份有限公司在調(diào)研了眾多CAM軟件后，于2009年選購了GibbsCAM用于雙主軸雙刀塔的多任務加工機床程序。

2 多任務加工中GibbsCAM軟件編程技巧

　　GibbsCAM的多任務車銑復合加工(MTM)模塊可以為任何類型的多任務車銑復合加工機床建立機床仿真。GibbsCAM的機床仿真可以定制仿真客戶精確機床結(jié)構(gòu)，如機床基礎、進給裝置、零件卡盤、刀塔和副主軸以及所有特殊設備，還可以看到刀具加工的精確時間和NC代碼等。使用軟件的繪圖功能能在機床上對刀具進行定義、裝卡和驅(qū)動操作．滿足多任務加工對普通刀具、動力刀具和成形刀具等各種刀具的需求。

　　2.1 加工基準位置的確定

　　MTM加工中，根據(jù)實際需求選擇機床模型后。首先需確定各個軸的加工原點與機床零點之問的位置。如圖1所示，上方的Z表示預設的毛坯尺寸(±表示的是相對于編程原點的位置關(guān)系)，下方的Z表示的是機床零點至夾頭的距離(左Z)以及編程原點至夾頭(或卡盤)端面的距離(右Z)，如果設置不當將有撞機的危險。所以必須嚴格計算好各值．確保加工基準位置符合實際加工需求。

圖1 加工基準位置的設置

　　2.2 刀具編號的確定

　　編程過程中，安排刀具時需注意刀具在刀塔上的位置及其偏置號。例如，生成的程序刀具的形式為T0101，前面的01表示的是刀具在刀塔上的位置編號，后面的01表示該刀具對應的偏置號。即刀具補償時對應刀具的編號。此外，刀具在哪個刀塔上，是通過TG1、TG2或TG3等來選擇。圖2中的刀具編號設置表示加工中使用的是1號刀塔的01號刀具．刀具補償也為01。只有正確地設置了各刀具的位置及其在設備中的對應偏置位置，才能在試加工中快速正確地對各刀具的偏置量進行有效的設置，以短期機床調(diào)試時間。特別需要注意切削方向的選擇。若未能正確地選擇切削方向，生成的路徑將是從反方向進行。GibbsCAM自帶的仿真系統(tǒng)可以模擬出程序加工的軌跡。多任務加工系統(tǒng)的程序編制完成后，都必須對所編的工序進行模擬仿真，以便及時發(fā)現(xiàn)各刀具的位置及其加工路徑是否符合實際機床加工需求。

圖2刀具編號的設置

　　2.3 相似結(jié)構(gòu)的復制加工

　　對于圓周上相同的輪廓(如圓周均布孔、腔體等)，可采用圖3所示的旋轉(zhuǎn)銑削復制功能進行。選擇旋轉(zhuǎn)銑削時對應的是均布的輪廓，如N個輪廓在圓周均布，復制的次數(shù)為(N-1)次，角度C為360°／N。圖3表示的是4個圓周均布的銑削加工，若當前輪廓不是加工位置，即零件的待加工輪廓相對于已選取輪廓存在一定的角度要求，則圖3中應取消旋轉(zhuǎn)銑削的選項，改為選取位置。此時，后面的角度為激活狀態(tài)，輸入需要旋轉(zhuǎn)的角度值，再進行相應的復制。所生成的程序即可滿足實際需求，大大減少手工編程時找基準點、偏置x值等繁瑣的計算過程。

圖3均布輪痹加工的設置

　　2.4 同步處理

　　同步處理是MTM(多主軸多刀塔的多任務加工數(shù)控機床)加工的關(guān)鍵。GibbsCAM多任務車銑復合加工(MTM)同步管理器對每個刀塔進行單獨操作，按照時間表一個接一個地顯示每個刀塔的路徑或流程。可以從一個刀塔轉(zhuǎn)移到另一個刀塔進行操作。或者在每個流程內(nèi)進行刀塔轉(zhuǎn)移。在程序中添加一致的同步代碼，顯示同步操作以及那些需要其他刀塔完成后再繼續(xù)進行的操作。

2.5 適用工具

　　要實時應用菜單文件提供的功能，特別是附加功能，如多軸車床的“同步車削”和“MTM增加G代碼”、模擬TMS中的“輸入VNC～轉(zhuǎn)換刀具路徑”以及“報告書”等功能。對于已經(jīng)編制的加工路徑和程序．需要對其進行優(yōu)化，出具加工準備報告等，某些功能可能在操作工序中無法找到，而應用這些附加功能就可以巧妙地解決問題。

3 結(jié)語

　　軟件編程的現(xiàn)場實踐證明．GibbsCAM可有效地提高多軸多刀塔的多任務加工機床的生產(chǎn)效率，提高機床利用率及零件生產(chǎn)進度，軟件的同步處理實現(xiàn)了工序的優(yōu)化。在加工條件允許的前提下，機床的2個(或3個)刀架同時處于工作狀態(tài)，有效縮短了加工時間，從而達到高效加工。總之，GibbsCAM在多任務機床中的應用挖掘了多任務數(shù)控加工設備的潛能．使機床的性能得到了更大的發(fā)揮。