數控銑削加工宏程序與CAD/CAM軟件生成程序的加工性能對比

   任何數控加工只要能夠用宏程序完整地表達，即使再復雜，其程序篇幅都非常有限，可以說任何一個比較合理、優化的宏程序，極少會超過60行，換算成字節數，至多不過2KB。一方面，宏程序天生短小精悍，即使是最廉價的機床BC7五軸技術網
    由此可以看出，兩種情況下構成半球曲而的UV流線是截然不同的，各種CAD/CAM軟件在生成半球曲面精加工的刀路時，也必然存在差別。簡單地說，即使是被業界普遍認為是最杰出的數控編程軟件之一的Cima-tron軟件，也只有在極少數情況下(如下面的圖1)，并以Surmill方式(類似與 Mastercam中的曲面流線加工)加工，Cimatron軟件才能判斷出這里其實是“真正的整圓”，生成的刀路軌跡本身才是“真正的整圓”，后處理出來的程序才都足主要由G02/G03指令構成。如果使用srfpkt、3D_step等其他走刀方式，則絕對都是用G01逼近的結果。
    再舉另外一個很簡單的例子，例如用銑刀以螺旋方式加工內圓孔，使用宏程序不僅程序非常短，區區20行都不到！而且機床實際運行時進給速度f= 2000mm/min都可以保持非常均勻、快速的螺旋運動；而在Cimatron軟件中，即使通過使用外部用戶功能user中的helicprf，雖然也可以生成相似的刀路，但是刀路是根據給定的誤差值(通常給0.01)用G01逐段逼近的，程序字節數根本就是比宏程序大兩個數量級，而且即使把整個程序都存人到機床的控制器中，機床實際運行時速度根本上不去，在F600以下還不明顯，如果F值打到F1200左右，就可以看到機床在明顯的“顫抖”。
    對于數控系統支持NURBS曲線插補的高速機床來說，如果使用擁有高速加工功能的CAD/CAM軟件來配合編程，當然沒有太大的問題；但是對于絕大多數的數控系統來說始終都是問題。
    其實CAD/CAM軟件廠商也不可能沒有意識到這個問題，事實上，各個CAD/CAM軟件也捉供了一些其他途徑來對此加以改善，但都不是在根本上解決先天性的問題，而是在“后天”的環節上做文章。眾所周知，CAD/CAM軟件進行編程的原理是首先生成一個僅包含純粹幾何意義的刀位點文件(即刀路軌跡)，這個過程對于使用者來說往往是后臺的、不透明的，例如Pro/E的CL文件(Cutter Location File)、UG的CLF文件、Mastercam的NCI文件，Cimatron的APT文件等，然后要經過一道非常重要的環節即后處理，才能生成真證的程序。
    CAD/CAM軟件所能做的，就是在不改變刀位點文件(即用G01直線逼近曲線的刀路軌跡)的前提下，在后處理上做文章。例如Mastercam軟件后處理的環節中，允許使用者設定最小半徑值和最大半徑值來生成G02/G03指令，其實就是用G02/G03來逼近(準確地說應是“擬合”)相鄰的若干段直線段，以達到減少程序字節，提高機床實際運行速度的目的。
    而Cimatron軟件也是采用相似的做法，即使用者不用通常使用的GPP后處理，而是用另外一個非常專業的后處理軟件IMs，這是個第三方軟件，可以外掛在眾多的知名CAD/CAM軟件上運行，使用者可以根據自己的需要度身訂作，設置最適合自己的后處理選項，不過一般的軟件用戶很少擁有運行IMS軟件的權限。筆者曾經在2002年專門針對 Cimatron軟件的GPP和IMS兩種后處理進行研究，并在一家臺資模具廠進行實際加工測試和評估，撰。寫過一篇內部文章，結論是：改善較大，但不能從根本上解決。
    在后處理上做文章有一個根本的弊端:它并沒有改變、改良或優化刀路軌跡本身，只是增加了一個“二次逼近”的計算過程，必然會導致額外的誤差積累，也不可能從根本上解決問題。