涉及到对机床工具的 CAD/CAM编程时，将需要应用 3D 编程、标准化、集成工艺链、仿真和综合解决方案

机床工具的CAD/CAM编程朝向新生产技术的方向发展，用于数字化工厂或与“云计算”技术综合使用。下文概括了机床工具制造商对程序员以及软件工具的需求。

涉及到机床工具的 CAD/CAM编程时，将需要应用标准化、3D编程、稳定工艺链、虚拟化和综合解决方案。同时，供应商必须制定计划，以便能使用、定制、升级和标准化计划。Cimatron、Dassault Systèmes 和 InterCAM 对目前他们自己和客户面临的这个问题进行了分析。“目前，机器加工的新方法主要集中于 CAD/CAM 软件解决方案”，Intercam GmbH 的 CEO Andreas Stute 说。上文应该已经谈论过关于多轴机械加工和现代 HSC 工具零件的新战略。 使用该领域的新方法将确保能够谨慎地适用并且节省时间。“今年来，我们在这方面的发展有了很大的进展。”这也同样适用于计划的用户友好性方面。例如在 Mastercam 中，对于刀具路径的生成，有针对工作流程定制的简单用户界面，引导用户按部就班地通过结构清晰的工作流使用图解菜单。此外，虚拟化也成为一项重要的因素：

Cimatron 公司的 CEO Dirk Dombert 这样描述当前的形势：“很多 CAD/CAM 系统供应商越来越多地提供垂直解决方案，这些方案定向于行业的垂直分支。根据对内容的关键评估可以确定，在很多情况下，主要是分类以适合市场销售的问题。”因此，Cimatron 正沿着独立于行业的路途发展，并集中进军两大市场：工具和模具制造以及分立元件生产。“我们的 ‘Cimatron E’和‘Virtual Gibbs’产品带有自定义的可升级解决方案，我们利用这两种产品占据了这些市场。”Dombert 说。

PLM 和 CAM 整合合包节约了时间

根据 Dassault Systèmes 的观点，通常可以根据两种不同的方式来区分这些综合包。“根据传统方式，机床仿真并未集成到 CAM 系统的虚拟世界中”，Dassault Systèmes 的高级 PLM 顾问 Oswald Rommelfanger说。一般情况下，用户拥有 CAM 系统，并发出机床格式。使用两种不同的系统，要求进行双重数据存储；因此不会发生变化控制。“相反地，应用我们的 V6 解决方案可以进行综合规划和仿真。利用这种方法，我们可以随时转向机床仿真，以便检查 NC 计划。”Rommelfanger 说。

Dassault Systèmes Deutschland GmbH 的高级 PLM 顾问 Oswald Rommelfanger 说：“我甚至开始宣布，在很多方面，我们已经走到了 3D 技术的前方。”

根据 Rommelfanger 的说明，尤其在机床工具建造中，用户有很多要求，例如对 NC 规划的高度自动化和标准化要求，通过优化的 NC 路径和制造和 NC 规划之间的一致的工艺链缩短机械加工时间。“应用我们对于这些要求的解决方案，我们特别为机床工具制造准备了交互建立机械加工流程的功能。”

CAD/CAM 编程在机床工具方面的发展趋势

Dassault 发现看到 3D 编程的发展朝向一致的工艺链的方向发展。所有功能集成到一个程序中。只有以这种方式，才可以按照一种设置实现仿真和同时控制。一项附加因素是所有数据都存储在一个数据库中，涉及的所有方可以使用完全相同的数据。

Intercam认为在德国的制造压力就像发动机一样驱动编程技术越来越高效。 “我们的目标是开发更有效的刀具路径，并为实现最佳新材料加工的高效生产战略提供所需的工具。”Stute 说，“Power User模块中有很多 CAM 编程的工具，以便实现特殊的应用。”但是，自动化机械加工流程和仿真也越来越成为企业关注的重点。

“作为 CAD/CAM 解决方案的提供商，我不想这样说。”Dombert 说，“但是增材制造技术可以成为 CAM 领域的替代技术。”在快速原型制造领域，越来越多地使用增材制造方法，甚至我们的客户也开始应用这些方法。从 3D CAD 数据开始，3D 印刷和立体平版印刷工艺原型，以及功能模型，都使用激光烧结等技术进行制造。“可以想象，未来在特定的应用方面，这些技术可以替代机床工具和 CAM 规划。”Dombert 说。“只需要考虑 Laser Cusing 激光快速制造工艺技术。在不使用 CAM 技术或机床工具的情况下，可以从 3D CAD 模型到金属功能零件应用这些技术。”

Dassault Systèmes 对于快速制造原型有着积极的观点，“我甚至开始宣布，在很多方面，我们已经走到了 3D 技术的前方。”Rommelfanger 说。使用关联的解决方案可以建立多面型的模型，CAM 系统在仿真过程中集成，并且可以根据要求以多种数据格式存储模型。数据也可以作为模型数据或数据云以多种不同的格式来读取。进入增材制造行业之后，现在出现了 CAD/CAM 编程的多项需求：

Rommelfanger 将统一数据模型和一致的数据作为先决条件。与此同时，建模必须能灵活管理，并可以同时规划。一个附加情况是，通过快速建立原型，可以从建立生产到最终阶段都按照要求进行管理。

数字化工厂运用的CAD/CAM 编程

“新材料要求使用新的操作方式，并且还需要新的 CAM 策略。”Stute 说。在此流程中，快速原型建立也是一个很重要的子领域，也应用于 Mastercam。这一发展将以同等程度影响所有可能的领域的应用。

数字化工厂将不再只是一个幻想的宣传标语。很多公司已经建立了自己的 IT 基础结构网络，目标为优化产品开发、生产规划和生产制造。Cimatron 可以与此概念无缝结合到一起。“我们为客户提供设计和生产领域的很多仿真可能性。”Dombert 说。通过这种方式，注塑模具或切削工具的运动顺序可以动态地展示出来，或者通过 NC 编程时材料切削和机床动态进行仿真模拟。

根据 Dassault 的说明，在 3D 数据的基础上，已经完全定义了所有数字化工厂，在所有重要的工厂流程和资源的整体流程中，联系到产品，从 A 排列到 Z。现在，NC 程序已经完全可以数字化运用。根据现在的编程能力，流程规划可以最高精确到 90%。“在 CAD/CAM 规划中，整个生产过程可以数字化复制”，Rommelfanger 说。这对于复杂的机床而言非常重要。

对于已经应要求在很多年前开始建立并且直到今天还在努力实现的数字化工厂，Stute 发表意见说：“CAD/CAM 编程在这个流程中拥有很重要但很小的份额。”Stute 说。“我认为，在 CAD/CAM 领域，我们将相关的问题完成得很好。因此，我们利用最新的软件生成——Mastercam X5，使用不同的虚拟化模型，例如机床仿真，作为标准。”

很多制造公司已经运用了云计算

在分布式生产方面，来自不同组织的人可以在相同的平台或者机床上共同工作。云计算已经实现了。但是在本文中，Rommelfanger 更可能谈论“云生产”。得益于 V6 作业的一致数据库，确保所有参与人员都在使用相同的数据，不考虑各种变化，这些数据都是最新的数据。根据 Stute 的说法，仍然又一些云计算的基本问题需要解决：“我发现高科技和基础结构的要求，例如，对于硬件和网络的要求。”另一方面，数据安全和数据保护的问题仍然没有得到完整解决。从 Stute 的观点，在完全解决这些问题之前，云计算和综合的数字化工厂仍然保持着希望。“除此之外，作为 CAD/CAM 解决方案的提供商，我们看到了针对客户的巨大潜力。”

Dombert 也指出信息安全的问题。一些应用方式和数据可以从外部数据中心转入。但是，作为一般规则，使用 CAD/CAM 数据，这是开发和生产技术知识的问题。“客户使用本地计算机和网络”，Dombert 说。

Mastercam 将围绕即将出现的新一代软件“Mastercam X6”展示新产品，并重点关注新的机械加工战略。访客可能也会希望查看当前的软件情况，以及实时查看 Robotmaster。Cimatron 正期望能展示“Super-box”。将根据即插即用的原则在高性能计算机上安装“Cimatron E”。在零件生产领域，公司将展示在 MTM 机床的超强加工和编程方面的“虚拟Gibbs”前景。