近两年来，位于德国基姆湖边的Prien小镇上的HEFTER制造工厂采用了马扎克（Mazak）的多任务机床和GibbsCAM软件来完成零件加工流程。他们原来的工作流程是在铣床上进行多次装夹，通过多个刀路程序来完成一个零件的全部加工过程，而现在则可以采用一次装夹，通过软件编程连续刀路来完成全部加工过程，这种新的工作流程极大地节约了时间。

    图1 Mazak Integrex 200-IIIS复合加工机床

    Mazak Integrex 200-IIIS复合加工机床，配备了送料装置、主轴、付主轴、铣刀轴。刀具库可装载80把刀具。

    让那些复杂的零件加工更加高效—这是机械加工领域的发展趋势。这就是现在多任务机床（MTM）——也叫多轴机床或车铣复合加工中心——应用越来越广泛的原因。HEFTER制造工厂，HEFTER集团的核心业务单元，顺应了这个潮流在发展。HEFTER公司拥有多年马扎克车床使用经验，因此第一台多任务加工机床也选择马扎克的产品就理所当然：一台Integrex 200-IIIS复合加工机，配备了主轴、副主轴和铣刀轴；一个材料直径可达65mm的棒料进给器，使机器可以勿需人工干预而进行不间断的三班操作。

    没有软件就没有硬件！换言之，没有软件就无法发挥机床的效应。两年前，当决定购买这台机床时，制造部负责人就开始寻找一个合适的编程系统，因为MTM机床拥有非常复杂的运动结构—Integrex 200-IIIS有8个运动轴—这不是一件容易的事。HEFTER公司系统管理员Franz Huber先生解释说：“GibbsCAM是别人推荐给我们的。该软件被形容为强大而灵活的。从我们的角度来说，一个最重要的因素就是要在马扎克机床上有很多可参考的应用实例，尤其是在美国市场，这样可以确保其后置处理能力的万无一失。经过市场调研后我们得出的结论是，GibbsCAM是最符合我们公司的多任务机床编程要求的加工软件。”

    GibbsCAM是一个二维/三维的CAD/CAM完整编程软件包，主要应用于车床、车铣复合机床和线切割机床的编程。对于铣削，它可以支持到五轴联动加工。他的多任务加工编程，则支持目前所有的多任务机床；它支持多达25轴的机床编程，其中甚至包括一些辅助设备的运动，如坯料和刀具的自动更换系统。

    图2 锯掉加工件的最后程序

    编程之后，用GibbsCAM软件独有的同步管理器模拟各工作阶段的指令序列，以查验编程结果的合理性。图片呈现的是锯掉加工件的最后程序。

与众多CAD软件集成，无数据转换损失

    对HEFTER公司来说，与CAD软件很好的集成也是考察的一个重要因素。HEFTER的设计部门已经和SolidWorks合作10年了。由于Gibbs公司是包括SolidWorks在内的几个常用CAD 软件供应商的合作伙伴，支持直接在CAD软件界面中一键切换到GibbsCAM软件，而不必通过一个中间数据格式进行转换，尽管GibbsCAM也支持中间格式转换的方式。其他AutoCAD、Solid Edge、Pro/E等软件的用户也会受益于这个优点。

    位于Breidenstein的Datentechnik Reitz公司负责GibbsCAM 在HEFTER公司的实施和技术支持。没有专业的支持，在MTM编程领域则会一筹莫展。尤其重要的是，根据机床参考数据文件，在软件中建立机床的模拟系统和调试软件的后置处理满足机床运行需要。Datentechnik Reitz公司负责了这两方面的工作。模拟机床系统应用于校验和仿真，它包括所有的机床选项如各种运动轴，刀具库等。

    HEFTER采用马扎克机床后，零件加工效率的提升异常惊人。原先负责车削编程而现在转而负责MTM编程的Peter Scholz说：“越来越多的零件不再使用一般的铣削机床加工而转到Integrex机床来加工，原因就是极大的加工时间优势。一个零件，以前需要两到三次装卡才能完成，而在Integrex复合加工机上一次装卡就可以进行六面完整加工。机床装卡和定位的时间极大地节约了，我们现在的生产时间只是原来的75％”。这个机床能极大的减少辅助工艺时间，因为有个可装80把刀的刀具库，机床操作者可在机床运行过程中可以为后续的多个工件准备好刀具，当然软件有自动产生的Excel表格来显示的刀具使用计划以支持机床这种设置。

    图3 加工出的零件

    采用MTM最大的优势是：需要经过车削、钻孔和铣削等多种工艺加工完成的工件，现在只需一次装卡就能完成全部加工。一些只需铣削加工的零件，相对传统的铣床而言，可节约多达75%的时间。

既复杂又灵活

    如果你想采用手工编程而不是专业的CAM软件，那在MTM机床上的工作将会是一个复杂且耗时的工程，拥有很多不确定因素。简单地说，多任务编程的最大难点，就是如何使所有轴和刀具的程序能协调运作，获得先进的，时间最优的并且不会产生干涉的程序。GibbsCAM的独有的同步管理器可以确保各个程序之间可协调运作并达到最佳状态。用户还可以获得即时仿真去看到实际同步情况时怎样的。

    此外，Peter Scholz强调了GibbsCAM的“轮廓加工”。轮廓加工可以通过未加工完成的毛胚数据和零件数据比对，自动识别需要完成的轮廓和特征，因此，你只需直接点取即可进行加工。据我们所知，还没有其它系统有这项功能。技术要领是：GibbsCAM可直接在实体上操作，编程人员完全从手工特征生成中解放出来。这方面还有更多优势，如果三维模型发生变更，如果有需要的话加工刀路可自动或半自动随之发生更新。而且，为了保持CAD和CAM数据的一致性，Reitz Datentechnick公司还为其编写了一个插件程序。通过一个表格记录CAD和CAM文档的位置。如果某个实体文件做了修改，则下次访问对应的CAM文档时会出现一个屏幕提示。编程人员则可以便捷的更新变更模型后加工程序。即使将机床和软件的复杂度考虑在内，花一周的时间进行培训就能满足基本的编程工作。其余的可以“边做边学”，Peter Scholz补充到。

    图4 GibbsCAM编程

    基础培训持续了一周，之后立刻开始用GibbsCAM编程。

毫无疑问，这正是HEFTER的前进方向。下一步将是五轴联动加工；公司今年将会购买相关模块。“我们已经有零件需要采用四轴联动加工”Scholz说。第二个加工车间和第二台机床也是计划的一部分。Integrex 200-IIIS复合加工机已经满负荷昼夜不停地运行。新的机床还未最终决定采用什么品牌。HEFTER制造工厂的负责人Lorenz Ablinger说：“我们的GibbsCAM编程系统可以在任何型号的多任务机床上使用，我们只需相应的机床定义和可应用的后置处理程序。因为有Reitz Datentechnik公司负责这些工作，所以我们做决定的时候，可以全神贯注于机床的性能即可。”

    图5 GibbsCAM的用户可以增加5轴选项模块

    需要5轴同步加工编程时，GibbsCAM的用户可以增加5轴选项模块

    （上图）从左至右依次为：系统管理员Franz Huber，车削编程人员Peter Scholz，在Mazak Integrex 200-IIIS复合加工机前的是HEFTER制造工厂的负责人Lorenz Ablinger。

    同类CAD/CAM软件中最好解决方案的来自Cimatron集团公司位于美国加州Moorpark市的Gibbs公司，是CAD/CAM系统GibbsCAM软件的生产商，从2008年年初开始成为Cimatron集团的一部分。由于自己拥有CimatronE的CAD/CAM软件解决方案，到目前为止，Cimatron公司主要还是致力于工模具行业。与美国Gibbs公司的合并使Cimatron公司在一般零件制造业中开辟了新的应用软件领域，例如，在多任务加工中心领域。Cimatron公司的目标是为所有制造业提供业界一流的软件解决方案。

    Gibbs软件在德国以GibbsCAM的产品名称提供，在美国被很多规模较大的公司应用，包括波音、福特、美国通用动力公司、美国通用汽车、美国洛克希德马丁和美国雷神公司。

    GibbsCAM软件在德国通过Cimatron德国分公司和Datentechnik Reitz GmbH&Co KG公司直接进行销售。

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

从一人公司到一个集团公司

    HEFTER制造工厂于1963年在德国基姆湖边的Prien成立，在该公司刚开始运作的头两年，公司只有一个人。现在 HEFTER这个名字代表一个集团公司，Cleantech公司和Officetech公司是在制造工厂下的子公司。HEFTER Systemform公司为纸和邮件的进一步处理生产设备和系统，HEFTER Cleantech公司生产清洁地板和自动扶梯的设备，HEFTER Officetech公司生产碎纸机，切纸机和层合机。

    制造工厂仍然是HEFTER集团的核心业务，除了为我们自己的公司开发和生产设备外，我们也为外部的客户加工单个零件或完整组件。

    HEFTER目前的员工总数是450人，其中70人在匈牙利Nyul市2005年修建的第二个工厂工作。

    如需了解更多信息，请登陆www.hefter.de查看。

    HEFTER的GibbsCAM软件配置：

    GibbsCAM V8，安装选项：

    多达25轴的车铣复合加工；MTM模块支持超过四个以上的同步运作的刀具、付主轴以及Y/B轴；旋转铣削，C轴和/或B轴同步铣削；通过Parasolid读入3维模型或通过曲面和线框工具进行三维建模；CAD接口：Inventor的Part和Assembly，SolidWorks的Part和Assembly，Solid Edge的Part and Assembly，Parasolid，DXF，DWG，IGES；5轴铣削模块在计划中。