近兩年來，位于德國基姆湖邊的Prien小鎮上的HEFTER制造工廠采用了馬扎克（Mazak）的多任務機床和GibbsCAM軟件來完成零件加工流程。他們原來的工作流程是在銑床上進行多次裝夾，通過多個刀路程序來完成一個零件的全部加工過程，而現在則可以采用一次裝夾，通過軟件編程連續刀路來完成全部加工過程，這種新的工作流程極大地節約了時間。

    圖1 Mazak Integrex 200-IIIS復合加工機床

    Mazak Integrex 200-IIIS復合加工機床，配備了送料裝置、主軸、付主軸、銑刀軸。刀具庫可裝載80把刀具。

    讓那些復雜的零件加工更加高效—這是機械加工領域的發展趨勢。這就是現在多任務機床（MTM）——也叫多軸機床或車銑復合加工中心——應用越來越廣泛的原因。HEFTER制造工廠，HEFTER集團的核心業務單元，順應了這個潮流在發展。HEFTER公司擁有多年馬扎克車床使用經驗，因此第一臺多任務加工機床也選擇馬扎克的產品就理所當然：一臺Integrex 200-IIIS復合加工機，配備了主軸、副主軸和銑刀軸；一個材料直徑可達65mm的棒料進給器，使機器可以勿需人工干預而進行不間斷的三班操作。

    沒有軟件就沒有硬件！換言之，沒有軟件就無法發揮機床的效應。兩年前，當決定購買這臺機床時，制造部負責人就開始尋找一個合適的編程系統，因為MTM機床擁有非常復雜的運動結構—Integrex 200-IIIS有8個運動軸—這不是一件容易的事。HEFTER公司系統管理員Franz Huber先生解釋說：“GibbsCAM是別人推薦給我們的。該軟件被形容為強大而靈活的。從我們的角度來說，一個最重要的因素就是要在馬扎克機床上有很多可參考的應用實例，尤其是在美國市場，這樣可以確保其后置處理能力的萬無一失。經過市場調研后我們得出的結論是，GibbsCAM是最符合我們公司的多任務機床編程要求的加工軟件。”

    GibbsCAM是一個二維/三維的CAD/CAM完整編程軟件包，主要應用于車床、車銑復合機床和線切割機床的編程。對于銑削，它可以支持到五軸聯動加工。他的多任務加工編程，則支持目前所有的多任務機床；它支持多達25軸的機床編程，其中甚至包括一些輔助設備的運動，如坯料和刀具的自動更換系統。

    圖2 鋸掉加工件的最后程序

    編程之后，用GibbsCAM軟件獨有的同步管理器模擬各工作階段的指令序列，以查驗編程結果的合理性。圖片呈現的是鋸掉加工件的最后程序。

與眾多CAD軟件集成，無數據轉換損失

    對HEFTER公司來說，與CAD軟件很好的集成也是考察的一個重要因素。HEFTER的設計部門已經和SolidWorks合作10年了。由于Gibbs公司是包括SolidWorks在內的幾個常用CAD 軟件供應商的合作伙伴，支持直接在CAD軟件界面中一鍵切換到GibbsCAM軟件，而不必通過一個中間數據格式進行轉換，盡管GibbsCAM也支持中間格式轉換的方式。其他AutoCAD、Solid Edge、Pro/E等軟件的用戶也會受益于這個優點。

    位于Breidenstein的Datentechnik Reitz公司負責GibbsCAM 在HEFTER公司的實施和技術支持。沒有專業的支持，在MTM編程領域則會一籌莫展。尤其重要的是，根據機床參考數據文件，在軟件中建立機床的模擬系統和調試軟件的后置處理滿足機床運行需要。Datentechnik Reitz公司負責了這兩方面的工作。模擬機床系統應用于校驗和仿真，它包括所有的機床選項如各種運動軸，刀具庫等。

    HEFTER采用馬扎克機床后，零件加工效率的提升異常驚人。原先負責車削編程而現在轉而負責MTM編程的Peter Scholz說：“越來越多的零件不再使用一般的銑削機床加工而轉到Integrex機床來加工，原因就是極大的加工時間優勢。一個零件，以前需要兩到三次裝卡才能完成，而在Integrex復合加工機上一次裝卡就可以進行六面完整加工。機床裝卡和定位的時間極大地節約了，我們現在的生產時間只是原來的75％”。這個機床能極大的減少輔助工藝時間，因為有個可裝80把刀的刀具庫，機床操作者可在機床運行過程中可以為后續的多個工件準備好刀具，當然軟件有自動產生的Excel表格來顯示的刀具使用計劃以支持機床這種設置。

    圖3 加工出的零件

    采用MTM最大的優勢是：需要經過車削、鉆孔和銑削等多種工藝加工完成的工件，現在只需一次裝卡就能完成全部加工。一些只需銑削加工的零件，相對傳統的銑床而言，可節約多達75%的時間。

既復雜又靈活

    如果你想采用手工編程而不是專業的CAM軟件，那在MTM機床上的工作將會是一個復雜且耗時的工程，擁有很多不確定因素。簡單地說，多任務編程的最大難點，就是如何使所有軸和刀具的程序能協調運作，獲得先進的，時間最優的并且不會產生干涉的程序。GibbsCAM的獨有的同步管理器可以確保各個程序之間可協調運作并達到最佳狀態。用戶還可以獲得即時仿真去看到實際同步情況時怎樣的。

    此外，Peter Scholz強調了GibbsCAM的“輪廓加工”。輪廓加工可以通過未加工完成的毛胚數據和零件數據比對，自動識別需要完成的輪廓和特征，因此，你只需直接點取即可進行加工。據我們所知，還沒有其它系統有這項功能。技術要領是：GibbsCAM可直接在實體上操作，編程人員完全從手工特征生成中解放出來。這方面還有更多優勢，如果三維模型發生變更，如果有需要的話加工刀路可自動或半自動隨之發生更新。而且，為了保持CAD和CAM數據的一致性，Reitz Datentechnick公司還為其編寫了一個插件程序。通過一個表格記錄CAD和CAM文檔的位置。如果某個實體文件做了修改，則下次訪問對應的CAM文檔時會出現一個屏幕提示。編程人員則可以便捷的更新變更模型后加工程序。即使將機床和軟件的復雜度考慮在內，花一周的時間進行培訓就能滿足基本的編程工作。其余的可以“邊做邊學”，Peter Scholz補充到。

    圖4 GibbsCAM編程

    基礎培訓持續了一周，之后立刻開始用GibbsCAM編程。

毫無疑問，這正是HEFTER的前進方向。下一步將是五軸聯動加工；公司今年將會購買相關模塊。“我們已經有零件需要采用四軸聯動加工”Scholz說。第二個加工車間和第二臺機床也是計劃的一部分。Integrex 200-IIIS復合加工機已經滿負荷晝夜不停地運行。新的機床還未最終決定采用什么品牌。HEFTER制造工廠的負責人Lorenz Ablinger說：“我們的GibbsCAM編程系統可以在任何型號的多任務機床上使用，我們只需相應的機床定義和可應用的后置處理程序。因為有Reitz Datentechnik公司負責這些工作，所以我們做決定的時候，可以全神貫注于機床的性能即可。”

    圖5 GibbsCAM的用戶可以增加5軸選項模塊

    需要5軸同步加工編程時，GibbsCAM的用戶可以增加5軸選項模塊

    （上圖）從左至右依次為：系統管理員Franz Huber，車削編程人員Peter Scholz，在Mazak Integrex 200-IIIS復合加工機前的是HEFTER制造工廠的負責人Lorenz Ablinger。

    同類CAD/CAM軟件中最好解決方案的來自Cimatron集團公司位于美國加州Moorpark市的Gibbs公司，是CAD/CAM系統GibbsCAM軟件的生產商，從2008年年初開始成為Cimatron集團的一部分。由于自己擁有CimatronE的CAD/CAM軟件解決方案，到目前為止，Cimatron公司主要還是致力于工模具行業。與美國Gibbs公司的合并使Cimatron公司在一般零件制造業中開辟了新的應用軟件領域，例如，在多任務加工中心領域。Cimatron公司的目標是為所有制造業提供業界一流的軟件解決方案。

    Gibbs軟件在德國以GibbsCAM的產品名稱提供，在美國被很多規模較大的公司應用，包括波音、福特、美國通用動力公司、美國通用汽車、美國洛克希德馬丁和美國雷神公司。

    GibbsCAM軟件在德國通過Cimatron德國分公司和Datentechnik Reitz GmbH&Co KG公司直接進行銷售。

    如需了解更多信息，請登陸www.cimatron.de，www.gibbscam.com，www.datentechnik-reitz.de查看。

從一人公司到一個集團公司

    HEFTER制造工廠于1963年在德國基姆湖邊的Prien成立，在該公司剛開始運作的頭兩年，公司只有一個人。現在 HEFTER這個名字代表一個集團公司，Cleantech公司和Officetech公司是在制造工廠下的子公司。HEFTER Systemform公司為紙和郵件的進一步處理生產設備和系統，HEFTER Cleantech公司生產清潔地板和自動扶梯的設備，HEFTER Officetech公司生產碎紙機，切紙機和層合機。

    制造工廠仍然是HEFTER集團的核心業務，除了為我們自己的公司開發和生產設備外，我們也為外部的客戶加工單個零件或完整組件。

    HEFTER目前的員工總數是450人，其中70人在匈牙利Nyul市2005年修建的第二個工廠工作。

    如需了解更多信息，請登陸www.hefter.de查看。

    HEFTER的GibbsCAM軟件配置：

    GibbsCAM V8，安裝選項：

    多達25軸的車銑復合加工；MTM模塊支持超過四個以上的同步運作的刀具、付主軸以及Y/B軸；旋轉銑削，C軸和/或B軸同步銑削；通過Parasolid讀入3維模型或通過曲面和線框工具進行三維建模；CAD接口：Inventor的Part和Assembly，SolidWorks的Part和Assembly，Solid Edge的Part and Assembly，Parasolid，DXF，DWG，IGES；5軸銑削模塊在計劃中。