傳統的數控機床加工的程序通過手工編制，需將每路徑和加工位置、參數及刀具參數手動輸入，編程效率低且容易出錯；在現場加工程序調試作業時間長，容易發生碰撞、存在造成加工報廢的風險，為了節省成本，零件設計的時候會考慮更多因素，設計也越來越複雜，加工難度越來越大，為了適應數控加工的需求，迫切需要計算機輔助軟件參與解決生產中遇到的難題。
1 Tebis 軟件介紹
Tebis作為一款成熟加工仿真軟件,特別在汽車,飛機和機械行業中, Tebis CAD/CAM和觀察器已是高效製造流程中不可或缺的組成部分。一方面，Tebis可以緊密和設計部門已有的CAD體系結合, 另一方面，Tebis可以向生產機床提供安全的的NC-程序。
Tebis的CAM模塊擁有成熟的加工策略，在CAD數據、用戶輸入參數的基礎上,產生安全、加工時間優化的NC程序。通過集成刀具管理,加工模板和真實模擬,可以用最少的耗費生成安全的，加工時間優化的，保護刀具的NC程序。利用Tebis的各種設置，針對生產實踐，可將企業的工藝流程標準化，進而自動化。不同的數據庫用來管理銑削和鑽孔刀具、銑削和鑽孔的加工特徵、 標準件和重複件的加工模板、虛擬機床模型以及銑削進退刀宏。
一方面，Tebis可以提高設計標準化, 另一方面，加工過程中受益。因為每一個特徵都包含所有加工所需的信息。在考慮換刀和無碰撞干涉情況下，通過特徵技術可以實現NC編程全自動化。
2 動車軸實例加工
2.1 數據準備：
1）零件模型：從CATIA設計模型導入，三維模型會影響加工尺寸和精度，對於加工面，必須1：1建模，如圖1所示，建模誤差會導致加工工件報廢。
圖1 車軸成品圖
2）毛坯準備：Tebis可以直接導入技術中心提供的毛坯CAD圖紙，生成所需的加工毛坯，如圖2所示。
圖2 車軸毛坯圖
3）工裝夾具：夾具的定位誤差必須考慮，尤其是定位的實際位置。需準備工裝的三維模型，便於夾具和刀具的干涉檢查。
4）刀具準備：因刀具長度方向採用刀具補償，直徑方向未採用刀具補償，故需採集刀具直徑和長度信息，用於刀具的干涉檢查。
2.2 CAM 程序設計、數控程序仿真驗證
1）工件、毛坯、夾具、設備裝配，如圖3所示。
圖3 設備裝配圖
2）刀具創建，根據工序不同，設置不同的刀具類型，輸入刀具的長度和直徑，如圖4所示。
圖4 創建刀具
3）刀塔設置：左刀塔、右刀塔設置見圖5。
圖5 創建左右刀塔
2.3創建工步
- 選擇加工類型，根據切削不同部位，選擇不同的刀具等
- 選擇待加工區域曲線
- 設置加工策略
- 設置進退刀策略和參數
- 設置加工刀塔和刀具方向，機床參數等
圖6 創建加工工步
2.4仿真驗證
圖7 車軸加工仿真
2.5 後置處理
根據刀軌設置，利用後置處理程序，自動生成N30和VDF650所需的G代碼,如圖8所示。
圖8 生成後置程序
3 總結
3.1 設備安全性得到保證
採用Tebis編程，設備安全性得到保證，未出現設備、刀具、夾具、工件的干涉，避免設備撞刀，降低編程員、操作員現場調試數控程序的壓力，保證設備安全。
3.2 Tebis編程速度快
在三維環境下進行，編程過程直觀，編程效率高，熟練編程後，編程效率比人工提高幾倍。因目前，設備後置處理程序由專業供應商提供，後置處理程序存在一定缺陷，需進行進一步完善。同時，因數控編程人員不熟悉Tebis編程方法和習慣，Tebis編程技能有待提高，將來編程效率會大大提高。
3.3 加工效率基本相同
Tebis加工效率和人工編程的加工效率相差不大,但Tebis編程大大減輕了編程人員的工作強度。
作者：
馮中立，蔡衛星，劉峻亦（中車青島四方機車車輛股份有限公司）
楊奉義（江陰百特自動化技術有限公司）