纵切机床是专门针对高精密小直径零件加工的一类机床。该类机床加工效率快，自动化程度高，但因其机床结构复杂、多通道控制编程难度大，目前国内普遍使用手工写代码的方式进行该类机床的编程，但是该行业普遍存在技术人员编程水平不足，不能满足产品日益复杂化的编程要求。因此，纵切机床行业使用CAM软件编程是未来主要的工作形式。

现阶段，纵切机床行业编程软件使用效率不高，主要存在以下几个问题：纵切机床加工产品大部分结构简单，不存在曲线插补，手工编程可以实现；纵切机床结构复杂，大部分CAM软件不具备此类机床编程功能；能够具备编程的软件因软件功能或后处理过于单一，无法满足客户多样化的需求。

SolidCAM作为CAM软件中的后起之秀，在车铣复合，多通道智能化编程中，具备优秀的软件架构和路径算法，目前已在车铣复合和纵切机床领域得到大范围的使用。本文主要从以下三点探讨SolidCAM软件在纵切机床领域的编程应用。

支持主流的纵切机床编程

纵切机床国内外品牌在主体结构上的差异较小，在稳定性和刚性上有着一定的差异。SolidCAM可支持大多数品牌的纵切机床编程，并且针对纵切机床，都配备完整的全机床运动仿真。通过仿真，SolidCAM可以对刀具安装、挂架配置、机床运动以及双通道时间规划进行有效的仿真及验证，使用数字化的孪生方式，实现在计算机上将加工程序及工艺规划，刀具布局，时间预估等有效信息进行提取。将SolidCAM软件编程项目信息应用于企业进行产品报价，车间排产，刀具准备等管理流程。

图1  SolidCAM软件编程项目

可实现对模块化可拆装挂架的编程

纵切机床相比其他传统的车铣复合加工中心来说，最大的区别是它可以根据产品需要，灵活地配置机床的挂架。传统的编程软件无法针对此类模块化、灵活配置的挂架，在软件的机床运动结构系统中，做出相应的变化。一般会针对多种可能，定制多种运动结构的后置处理文件及仿真文件，此方法对客户的使用上又会带来更多的问题，无法在传统的编程软件中快速完成编程作业。

SolidCAM针对模块化的可拆装挂架，提出了独有的方案，SolidCAM在机床架构和后处理中，不对挂架做特殊限制，而是在刀具库系统中，用户可独自建立所需要的挂架，以及定义相应的车削或是铣削刀位。在刀具库系统中，挂架的定义还可以配置相应的线性轴及旋转轴属性，针对带B轴的挂架系统，即可使用旋转轴配置，使软件能更贴合实际机床的使用。接下来，以STAR SB20-R type G纵切机床为例，阐述SolidCAM如何自由切换不同的挂架系统。

STAR SB20-R type G是国内使用较为普遍的一款纵切机床，其可在X方向铣削刀具挂架OM151组件上，挂载Z向四个双向固定刀位组件OM111以及Z向三个双向动力刀位组件OM155，并且OM155组件具备0°及90°两个方向切换。如图2、图3分别为安装OM111和OM155双挂架时的配置图和OM155在0°时的配置图。

图2  SolidCAM软件中安装OM111和OM155双挂架时的配置图

图3  SolidCAM软件中安装OM155在0°时的配置

以上这些不同的挂架配置，可以满足该机床大多数的应用场景，通过SolidCAM智能化刀具系统，可避免传统CAM软件无法灵活地根据机床配置自由切换挂架，从而造成无法有效地选择正确方向的刀具进行编程的问题。

解决纵切机床手工编程难点问题

如前文提到，纵切机床编程目前以手工编程为主，随着人力成本提高，加之产品日益复杂化，手工编程无法编制样条线插补程序。纵切机床手工编程在面对异型倒角加工，自由曲面加工时，因为其依靠大量的坐标点位插补，才能得到符合图纸要求的加工特征，手工编程不能解决此类问题，只有依靠软件算法，自动输出插补点位方可实现。

1.SolidCAM异型倒角解决方法

纵切机床在做一些孔或者槽特征时，经常伴随着毛刺残留，影响产品的外观质量，另外由于纵切机床加工零件批量大、尺寸小、效率低，对这些特征做相应的倒角加工，可避免毛刺的出现。同时由于纵切机床多为轴类零件，在一个轴外径、内径以及径向偏心孔上做倒角，手工编程比较麻烦。针对此类问题，各个纵切机床厂商开发了一些3D倒角的宏程序，但此类宏程序只能实现标准特征的倒角，无法实现异型特征倒角。

SolidCAM针对倒角有多种策略可实现此类产品的编程需求，譬如缠绕倒角，多轴去毛刺等加工方法。例如，在此前的一个客户应用案例中，SolidCAM针对阀套零件编程时，对倒角去毛刺提出了更高的要求，不仅要实现阀套内径处均匀倒角，而且要使用非标刀具完成此类倒角，倒角大小要控制在0.04~0.06之间。

纵切机床，由于刀具位置及数量固定，大多数情况需要一把刀具具备多种加工功能，使用SolidCAM软件，定义两个切削点，使用刀具前端，作为立铣刀，进行阀套开槽。完成之后，使用刀具背面的锥度部位反刮，实现底部异型倒角，并将倒角尺寸控制在要求范围之内。

2.纵切机床曲面加工零件

针对曲面特征类纵切机床加工零件，SolidCAM可使用多种策略配合编程。譬如金属骨科植入物，牙科植入物，变距螺杆等产品，都需要使用软件编程方可加工。

纵切机床使用CAM软件编程是当下也是未来的趋势，SolidCAM针对纵切机床结构，具备广泛的包容性，能够支持各种不同结构的机床在SolidCAM中编程，为企业提供一个优秀的虚拟化编程，数字仿真，加工工艺知识库构建的平台。