5轴加工机所需的“CAD/CAM”是什么?使用时的要点与选择方法
2025.11.26
5轴加工机是指能够加工复杂形状的高性能机床。要充分发挥其价值,就需要合理利用“CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)”。
CAD/CAM是指可实现从各类产品设计到机床加工程序(数控数据/NC数据)创建的一体化处理的软件。目前市面上销售的CAD/CAM种类繁多,因此在引入时,需慎重选择符合自身企业需求的产品。
此次,我们采访了兄弟机床的软件合作伙伴“hyperMILL”的销售及支持方——Ai Solutions的木村先生与三宅先生,围绕使用CAD/CAM的行业特征、如何选择适合自身企业的CAD/CAM等话题展开了探讨。
Ai Solutions /
执行销售经理 兼 名古屋办事处主任
木村浩之
多年来,木村先生一直担任的销售人员。随着5轴加工机器的普及,他建议全国各地的公司引入和利用CAD/CAM软件。
Ai Solutions /
技术部经理 三宅勇太
从制造业转向CAD/CAM行业。以丰富的加工经验为基础,负责从hyperMILL的提案,到导入后的支持。
建议与5轴加工机配套引入的“CAD/CAM”是什么?
CAD/CAM软件是兼具“CAD(计算机辅助设计/绘图)”与“CAM(数控机床加工程序数据创建)”两大功能的软件,可一站式完成从待制造产品、模具等的设计,到加工程序(NC数据)创建的全流程工作。此外,也可利用从合作方处接收的数据进行编程及加工。
对于能在复杂加工、省力化、自动化方面发挥效用的5轴加工机而言,CAD/CAM软件是至关重要的配套因素。
ー 5轴加工机和CAD/CAM目前在哪些规模的企业、哪些行业中使用呢?
木村:我们公司的用户规模各不相同,涉及的行业也十分广泛,包括航空航天、汽车、医疗、半导体等领域。由于我司专注于5轴领域,提供软件的销售与支持服务,或许是随着5轴加工机普及程度的提升,用户的规模和涉及的行业也在不断增加。
ー 在这些用户中,同时使用5轴加工机和CAD/CAM的企业占比大概是多少呢?
木村:如果对比3轴加工机的情况,同时使用的占比我认为是相当高的。
ー 如果没有CAD/CAM,是不是很难使用5轴加工机呢?
三宅:我认为从“充分发挥5轴加工机优势”这个角度来说,确实如此。如果是简单的工件形状,通过加工机的“对话式系统”,或者手动输入编写的NC数据,也能进行加工。但5轴加工机的轴数更多,因此需要进行加工机的干涉检查,同时也要求更高效的编程。
CAD/CAM并非“都一样”?
在考虑引入CAD/CAM时,或许有人会觉得“既然都是软件,选哪款应该都一样吧”。但木村先生表示,事实绝非如此,需要慎重考量。
ー 能否请您说明一下,为何选择CAD/CAM时需要慎重?
木村:每款CAD/CAM都有其独特之处,尤其是针对5轴加工机,更需要仔细斟酌。即便在现有软件基础上追加5轴功能,从成本角度看或许有优势,但如果没能妥善使用,最终会导致无法充分发挥5轴加工机特有的优势。
ー 也就是说,即便同为 CAD/CAM,选择方式不同,也会大幅影响机床潜力的发挥?
三宅:我认为在5轴加工机的编程工作中,所使用的CAD/CAM系统至关重要。此外,软件提供方的技术支持也很关键。
木村:这正是我们公司最核心的优势所在,因为我们的软件是专为机床打造的。
ー 是否有企业引入了适合自身5轴加工机的CAD/CAM,并取得显著成效的案例呢?
三宅:我们经常能听到用户反馈,比如“不良品率下降了”、“之前耗时的工序现在变得顺畅了”。也有用户表示,通过5轴加工机与CAD/CAM的搭配,“现在能承接附加值更高的业务了”。
ー 看来这不仅能提升工作效率,有时还能提高企业自身的价值?
木村:确实如此。我们能切实感受到,由于初期设备投资产生了成效,不少客户会进一步增购机床或软件。在我司提供的培训服务中,年轻人的报名人数也很多。虽然这可能和企业价值不完全等同,但如果能为大家多带来一些“工作价值感”,我们就很欣慰了。
企业引入CAD/CAM时常见的担忧及其对策
引入5轴加工机与CAD/CAM能带来显著优势,但事实上,很多企业因各种原因迟迟未能推进引入。为此,我们向Ai Solutions咨询了企业在考虑引入 CAD/CAM 时常见的担忧、问题及应对措施。
ー 考虑引入CAD/CAM的企业,通常最担心哪些方面呢?
木村:首先企业担心的还是引入的成本。若要搭配5轴配置引入CAD/CAM,会产生相应的费用,随之而来的还有引入后的启用周期以及人员配备问题。
ー 为了消除这些担忧和问题,应该采取哪些对策呢?
木村:我认为,首先需要明确自身目的,仔细考虑哪种系统最适合自己公司。作为软件提供方,我司不仅会进行软件演示,还会开展各类基准测试。我们公司也积极为客户提供操作体验的机会。我认为,重要的是让客户充分了解引入后的启用流程及预期,在此基础上再推进引入工作。
如何寻找适合自身企业5轴加工机的 CAD/CAM
CAD/CAM不仅因加工类型不同而有差异,其功能、操作方法等也会因软件而异。据Ai Solutions介绍,选择CAD/CAM时存在需要重点关注的要点。
ー 选择面向5轴加工机的 CAD/CAM 时,应关注哪些方面呢?
三宅:从技术岗位的角度来说,我认为是“操作的便捷性与易用性”。尤其在五轴联动这类复杂编程中,这一点至关重要。我们公司推荐hyperMILL,正是因为即使是初学者也能在短时间内掌握它。
其次,五轴联动加工要求“运行平稳”。这一点上,hyperMILL也具备显著优势,无需复杂的设置操作,就能自动输出平稳的运行程序。
木村:此外,“安全性”也很重要。作为软件提供方,我们必须绝对避免因软件问题导致客户的机床受损。
ー 为何“高安全性”如此重要呢?
三宅:5轴加工机不仅轴数多,还需根据轴的配置留意机床各部件是否存在同时干涉的情况;同时,工件的摆放位置也很关键。这是因为,五轴CAM编程并非只需生成刀具动作即可。实际加工前,如何做好调试工作至关重要。
木村:我们也要考虑CAD/CAM与机床操作员双方的工作负担。能否提前进行机床仿真、仿真结果是否可信,这两点必须重视。当然,缩短在机调试时间也同样重要。
ー CAD/CAM 的“安全性”该如何验证呢?
三宅:建议重点关注CAD/CAM搭载的仿真功能。不同软件情况不同,但我认为,若仅对刀具/夹具进行仿真,并不足以满足五轴加工的需求。“机床仿真(Machine Simulation)”才是关键。
hyperMILL原本就具备久负盛名的仿真功能,如今又推出了全新的后置处理(POST)/仿真功能“VIRTUALMachine”。
以往,以刀位数据(CL)为基础的仿真较为常见,而“VIRTUALMachine”则变为以数控数据为基础的仿真。其中,刀位数据基础的仿真是利用生成NC数据前的中间数据进行的仿真;而“VIRTUALMachine”采用以NC数据为基础的仿真,因此能够较忠实还原机床的实际运行状态。此外,该功能还能优化5轴加工机的运行表现。
「VIRTUALMachine」初始画面 SPEEDIO-M200Xd1-5AX
木村:正如“VIRTUALMachine”的名称那样,大家可以理解为用户的设备(即实际机床)被实实在在地“虚拟”嵌入到了hyperMILL 软件中。
ー 贵公司的“hyperMILL”与兄弟机床的5轴加工机“SPEEDIO”联用时,预计能实现哪些效果呢?
三宅:我认为联用能够充分发挥SPEEDIO所具备的高性能。不仅能通过“一次装夹”提升效率,更能实现“5轴加工的进一步活用”。我想很多人会觉得“从工件形状来看,没必要用5轴加工机”,但实际上,借助5轴加工可以缩短刀具长度,进而提升加工效率与加工条件。我们希望用户能通过hyperMILL,更充分地活用五轴联动加工机。
此外,也希望大家关注全新的5轴加工方式——使用桶形刀具,大幅提升加工效率、缩短加工时间。
进一步提升5轴加工机性能的“桶形(超弦)刀具”是什么?为您介绍引入标准与效果
引入可充分发挥5轴加工机性能的CAD/CAM
目前市面上销售的CAD/CAM种类繁多,但不同产品在功能、支持的加工类型、安全性及操作性等方面存在差异。为充分享受引入5轴加工机的优势,建议选择并引入适合自身企业的CAD/CAM。
兄弟机床的合作伙伴企业——Ai Solutions的CAD/CAM软件“hyperMILL”,支持与兄弟机床联合开发的仿真功能“hyperMILL VIRTUAL Machining Center”,配备了可充分发挥SPEEDIO高生产力的各类功能。
目前,hyperMILL正推进NC数据创建自动化功能的完善等工作,通过持续改进,进一步减少需人工操作的业务。未来,该软件将不断进化,成为更加便捷的CAD/CAM工具。
对于正考虑引入5轴加工机或 CAD/CAM 的企业,诚挚建议您关注并考量SPEEDIO与“hyperMILL”这一组合。