选用正确的CAM软件包，可以在不到一年的时间内回收软件本身的投资，它为模具制造商快速而精确地生产复杂的模具作出了贡献。
Dynamic Tool & Design公司是一家提供全方位服务的模具制造商，它的服务范围包括：辅助产品设计、室内模具设计和模具流道分析等。大部分客户的产品是快速闭合的密封瓶子、消费品的瓶盖。这家公司每年生产约85套新型模具，并提供更多的模具复制品以及翻修模具产品。
为了提高编程生产率、缩短加工周期和避免二次加工操作，Dynamic模具公司正在寻求有效的方法，2006年他们找到了提供CAM软件的Delcam公司，这是一家世界闻名的CAM软件开发商。
图1 多型腔瓶盖生产模具正在组装之中
按照Meissner先生的说法：“我们认为时机已经成熟，决定寻找更好的、更方便学习的软件。于是，我们拜访了Programming Plus公司，这是Delcam公司在当地的一家转销商。”
Programming Plus公司向我们推荐了Delcam公司开发用于高速加工的PowerMill软件，用于模具制造的PowerSHAPE软件以及用于石墨电极成形的Electrode软件，Dynamic公司希望将这些软件应用于他们的模腔成形加工。
Dynamic公司很喜欢PowerMILL软件，因为该软件包含了一系列适用于粗加工和精加工生产的5轴加工策略、3轴切削加工和变量表面精加工，并可以加速计算时间、提高点的分布和易于数据管理。
粗加工
5轴粗加工策略的范围包括，从一个点或到一个点的加工，其方向通过一条直线或曲线，并采用一个基准面进行编程。在加工许多元件时，采用5轴粗加工可以减少工件所需的调试装卡次数。而且可以为刀具提供一个切削效率更高的切削角度，从而提高每次走刀的材料切削量。
在粗加工过程中，采用螺旋式的刀具路径，可使空程走刀的次数减到最低，从而可以缩短模具元件的整体加工时间。此外，施加于刀具上的负荷更加均匀一致，从而可以减少刀具的磨损和降低刀具损坏的几率。
还有另外一个粗加工切削策略可以让Dynamic公司全面利用刀具能够侧面切削的设计优势，因此可以加深刀具的切削深度。这种粗加工称为‘赛线’加工，当刀具路径从主形状进一步移动的时候，粗加工走刀以渐进方式抹平表面。其所产生的路径可使方向的突变化降到最低，从而提高加工速度，减少刀具磨损，降低机床应力。
对于所有的粗加工策略而言，PowerMILL软件可以按次序排列刀具路径，因此空行程走刀的次数可以进一步降低。这也会使其余粗加工刀具路径的排序更为有效。这对于Dynamic公司的编程人员来说是一个很大的优点。其余的刀具路径可以全面地切除由以前较大刀具所遗留的金属材料，所留下的区域只需较小的刀具进行二次加工即可，从而大幅度减少了铣削加工时间。
Meissner先生说：“其余的加工可节约大量的时间。光是这一项就使我们的模腔加工周期轻松节约25%~50%，削减了粗加工时间，因此我们就可以很快地转移到对模具的精加工作业。采用Delcam公司的PowerMILL软件，刀具始终处于切削加工的状态，切除不需要的材料，刀具没有空行程切削的现象。采用Delcam公司的软件，可以一直在钢材上进行切削加工。”
其导向和联络特点可以让Dynamic公司的工作人员按需要随心所欲地运行刀具，在切削硬度为65RC的钢材时，这一点是非常重要的。这意味着，它们能够防止刀具碰撞，避免刀具断裂，帮助机床保持有效的生产效率。
图2 Dennis Hoffmann先生正在Delcam公司编程
精加工
PowerMILL软件也为Dynamic公司的编程人员提供了精加工策略，其中包括参量偏置加工、3轴切削加工和交替常数Z加工策略。
在参量偏置加工中，可变宽度表面上使用的刀具路径数量是保持恒定不变的。为代替某些零件的停止和起动，刀具路径之间的跨距在预先设定的极限内变化。这种方法有利于达到更好的表面质量，防止出现方向突变，导致在表面上留下印记。在Dynamic公司加工的每一个模具，必须完全避免这种情况的发生。nextpage
3轴切削加工就是采用刀具的侧面对工件的垂直壁面进行精加工，其加工的表面质量要比在不同Z轴水平上以系列化操作方式切削加工的壁面的效果更加好。
用Delcam公司的PowerMILL软件创建了几个工艺程序之后，编程人员马上发现了它的优越性。根据Meissner先生的工作人员所说：“这种软件几乎使工作变得有趣起来。小伙子们使用这种软件工作得非常成功，加工的产品质量很好。”
Dynamic公司的编程人员还补充到：“作为一个实例，我们通过接口将Visual Basic软件与PowerMILL软件连接在一起，从而可以使我们日常使用的许多加工工艺实现自动化。这就是说，当我们在使用10把刀具时，在建造一个模具的过程中需要全部应用到这些刀具，此时，该软件就会利用我们在同类零件上使用过的同样的策略，自动地创建正确加工零件所需的刀具路径。”
Delcam公司帮助Dynamic公司保持其编程过程中的一致性，这对工艺时间和客户的满意度具有直接和正面的影响。Meissner先生解释说：“我们开发了生产工艺，其中每一个工程师都在使用同样的技术、同样的刀具，因此小伙子们所从事的工作没有任何变化。从一批订货到另一批订货的模具生产中，我们始终保证模具生产质量的一致性，这一点我们的客户也同样能够做到。在过去的日子里，可能还需要采用一些手工装配的方式，但以后再也不需要这样了。”
“Delcam公司使用的图标和刀具路径表示方法极为形象，他们会帮助我们想起不同的策略。还有一项工具对编程人员来说也非常有用，这就是创建样板的工具，可以让我们在类似零件配置的基础上，很容易地处理多条刀具路径，不需要人工参与，既能节约编程时间，又能保证质量的一致性。”
当编程人员想要编辑刀具路径时，就可以很快地完成任务。他们可以捡取刀具路径中的任何一段，并将它取消，但仍然可以完美无缺地保留其余的刀具路径。Meissner先生说：“对于我们来说，这确实是一个能够节约大量时间的软件。如果采用其他的软件，当我们想要对程序做出某些改变的时候，就必须要重组一切，尽管有两个处理器，但要完成这个工作仍然需要花费5~10min，具体情况取决于文件的大小。这将直接影响到我们对客户的服务。”
全套CAM集成软件
在编程部门，如果从PowerMILL软件向上游追溯就是Delcam公司的PowerSHAPE软件。Dynamic公司可以采用PowerSHAPE软件分析损坏的、复制的或丢失的表面实体模型，检验倾斜角，编程员可以利用它显示难以模压成形的区域，如零件的薄壁、加强筋和底切区域。他们也可以维修、更换和修改表面或实体模型，并在上面添加纹理、标志和复杂的浮雕图案。
PowerSHAPE软件还提供了其他可供编程人员选用的方法，从一组线条、弧度或各个点构建一个表面，以获得一个最好的设计效果。如采用Smart Surfacing智能表面处理软件，它就会自动地选择一种方法来构建最好的表面。如果编程人员想要观看其他可供选用的方式，他可以通过滚动画面的方式来选择替代解决方案。当数据添加到设计图里的时候，就会自动更新软件的选择。
Dynamic公司还可以使用Delcam公司的Electrode软件，这种软件完全融合在PowerSHAPE软件和PowerMILL软件之中。也许这是目前最复杂的电极软件，采用Electrode软件可以自动生成实体电极模型，以及生成EDM加工可选用的刀具路径。在几分钟之内，就可以自动地显示出一个复杂的模腔的模型，形成一个经碰撞检查的3D电极实体模型，还包括夹具、设置图表和刀具路径。
图3 牧野公司的V33机床正在对型芯进行硬态切削加
工，其使用的机器人采用Delcam公司的软件自动编程
最新的设备
Dynamic公司是美国第一批使用最新EDM加工设备的模具制造商之一，这种线移动式EDM机床配有CNC数控刀具交换系统和自动攻丝能力，并可以进行无人化运行操作。该公司仍然在继续投资该项加工技术，以便在需求非常旺盛的市场中，保持其竞争地位。
在这个忙碌而拥有55名职工的加工车间中，有以下加工设备：2台由机器人装卸工件的Bostomatic碳钢切割机械、4台OKK型立式加工中心、1台牧野公司的V33型VMC立式加工中心和1台Mikron UCP710型5轴高速加工中心。Meissner先生解释说：“高速硬态切削加工让我们可以在热处理钢材上加工型芯和型腔，同时还可以保持很高的公差精度。”在许多情况下，采用硬态切削加工工艺可以免除大量的抛光工作，缩短交货时间。
为5轴加工中心编制程序并不困难。Meissner先生解释说：“用PowerMILL软件为5轴（实际上是2+3轴）加工中心编程非常简单，这个工作由其中一名初级编程人员就能承担。Dynamic公司的工作人员计划增加他们的使用频度，并开始进行更多的培训。”
车间内又安装了一台牧野公司的高速新型碳钢切削机床，这有助于公司更快地为EDM模具加工机床生产石墨电极，其加工精度提高到0.0002in，超过了原来的那台机床。这是Dyamnic公司的另一突出优势。
Meissner先生说：“我们最近的创新技术之一是在生产工艺中采用了机器人。机器人系统每天24h运转，每周工作7日，完全采用无人化操作。因此，即使车间的灯光全部关闭，生产工作仍然可以继续进行，甚至包括编程。”采用Visual Basic软件以后，公司能够进行无照明编程。Randy先生指出：“我们在无照明加工方面已经取得了巨大的成就，我们对无照明编程也极感兴趣。”
Dynamic公司正在运行着作为三菱公司CNC数控EDM模具加工机床的全套补充设备，该设备配有刀具交换系统，可24h无人化运行操作。这些机床与机器人系统连接，因此电极和工件能自动更换。
Dynamic公司花费在Delcam软件上的投资在不到一年的时间内全部收回，这要归功于从加工周期和编程时间中争分夺秒的结果。在Dynamic公司，一切都是为了争取时间，向客户准时提交优质模具。从理论上来说，其交货时间是按分钟计算的。总之，Delcam公司为Dynamic公司在全球的竞争中赢得了这个突出的优势。
