後處理程式與機床模擬

什麼是後處理 ?

後處理是CAM的重要步驟，後處理器程式作為 CAM 軟體和 CNC 機床之間的橋樑。 CAM 軟體用於創建“刀具路徑數據”或稱為“刀具編程”，該數據描述了使用各種切削刀具進行的一系列銑削或車削操作。刀具路徑數據存在於CAM軟體中，CNC工具機無法直接讀取CAM軟體中的刀具路徑數據，必須將其轉換成 NC 代碼這種與CNC數控系統相匹配的命令格式，才能被輸入到數控機床執行，這種轉換過程稱為後處理；而將刀具路徑數據轉為數控機床能讀取的NC代碼的轉譯器則是後處理程式。

基於所使用的CNC機台種類不同、控制器不同，刀具路徑經由後處理程式轉換後，可針對機台性能、類型、是否聯動；控制器所接受的參數條件、運動或其他行為，修改出適合的NC程式碼。此外，也可以向後處理程式添加許多其他控制功能，例如使許多 CNC 操作自動化。

後處理很重要，因為它可以進行適當的加工。 如果後處理器程式未正確配置和驗證，則可能會造成機台碰撞、零件刮傷或需要手動編輯 NC 代碼而造成時間和金錢的損失。

後處理程式開發工具有兩種，一種是CAM軟體本身已經具備例如NX CAM，或另外購置獨立的後處理開發工具來；不論選擇何種，一個合適的後處理程式應該具備以下條件：

• 不需要手動編輯 NC 代碼
• 可以支持數控機床和控制器的所有功能
• 可以符合企業加工文化與使用者習慣

NX CAM 後處理的特點

NX擁有自己的後處理程式開發工具，與NX CAM系統緊密相連源於同一個軟體核心。

NX後處理可以為幾乎任何類型的機台和控制器配置生成所需的NC代碼，完美支援國際主流控制器品牌，如西門子Sinumerik、法那克FANUC、海德漢HEIDENHAIN或國產控制器品牌；但特別對於Sinumerik 控制器，NX CAM提供優化的後處理，可根據加工操作數據自動選擇關鍵控制器設置。

NX CAM的一個關鍵優勢是具備整合的仿真/模擬和驗證，能夠在NC編程中驗證刀具路徑，可以使用多個等級的功能。例如，材料去除驗證功能提供使用者能夠在編程時檢查和最佳化加工操作、G代碼驅動的機床模擬可以顯示由NX內部後處理程式的NC代碼輸出驅動的運動、數控機台的 3D 模型包括零件、夾具和工具，按照機台在處理G代碼時移動的方式移動。

相較於其他 CAM 系統或獨立的後處理開發工具，NX 後處理器具備卓越的訂製能力，可以根據企業加工文化或加工習慣的個性對後處理程式進行特別訂製，以適應各種 CNC 機台、CSE、多軸加工、銑削和複雜車銑等類型的需求。

我們的目標是為客戶提供最高品質的後處理程式服務，根據客戶的特定機床和工作流程要求，開發出符合需求的後處理器，確保您的加工流程順利且效率最大化。

什麼是NX機床模擬 NX Virtual Machine ?

由於產品依據客戶客製程度越來越高且產品生命週期越來越短，論件生產製造的企業面臨全新挑戰。競爭和成本壓力不斷增加，全球經濟變動週期加快促使加工製造也必須越來越高效。

最重要的是：在刀具處於切削狀態時，機台的效率最高。換言之，非生產時間必須縮短，在生產準備階段提早完成這些任務。

正因如此，各公司希望通過製造流程的數位化來達到此目的。邁入數位化的第一個重要步驟就是使用CNC加工鏈，儘量將多數的工作離線off-line完成，不佔用機台生產時間，在工作準備階段進行離線程式設計、模擬、設置調整的相關工作。

NX機床模擬是指運用NX軟體創建與真實機床1:1的虛擬機床，在實際加工前預先規劃加工工藝。所有常見的CNC機台，不論是複雜的多軸機器、帶動力刀具的車床、多任務如車銑複合、深鑽孔工具和帶有附加軸的機器人，都非常適合這種類型的模擬。

NX機床模擬 NX Virtual Machine為CAM編程工程師和現場工程師提供了一個全面的仿真/模擬環境，可以在實際加工過程之前CNC機台的各種性能相關屬性，用以減少昂貴且耗時的試錯。

NX虛擬機床具備了

• 準確的G代碼切削模擬
• 預警通知碰撞監控
• 機床3D設計模型
• Digital Twin: 虛擬機床與實體機床的相同行為
• 預先在虛擬機床上高效查找錯誤進而縮短裝配時間
• 以NC代碼驅動的加工模擬，真實經由後處理轉出之G代碼進行運動模擬，能夠100%反映真實加工情況。
• 使用基於刀軌事件的後處理輸出
• 檢查機床運動
• 列出過切/碰撞
• 軸限制違例
• 支援控制器循環指令
• 模擬控制器

什麼是RMVM – Run MyVirtual Machine 運行我的虛擬機床 ?

以Run MyVirtual Machine 進行有效、有意義的生產模擬

西門子針對虛擬機床提供了另一種版本 : RMVM，我們可以直覺地理解為RMVM是一個虛擬的 SINUMERIK控制器，但同時又不僅僅是那麼簡單的事情。

RMVM是一個虛擬 CNC機台，其行為與機器中真實 CNC 的行為相同，而這絕不是一件簡單的事情! 因為在過去虛擬機床對於CNC運行時間的測量有些缺陷，但RMVM在虛擬 SINUMERIK 具有明顯的優勢，在RMVM上CNC程式使用與機器中完全相同的 CNC 設置進行測試。 CNC 程式運行時間的測量精度可達 90% 以上。

相同的操作和編程界面

Run MyVirtual Machine/operate 還提供與真實機床上完全相同的數控界面，這代表工程師可以使用相同的編程工具，例如 ShopMill 。由於操作界面與真正的 CNC 完全相同，也意味可以快速進行調整，例如零件幾何形狀的微小變化。

完整可視化的虛擬環境

Run MyVirtual Machine/3D 提供機台空間、工具和夾具的虛擬環境，透過您的機台廠商所以提供的機台CAD圖檔與控制器設置，便能夠創建完全1:1符合的虛擬機床環境，使工程師可以進行程序監控和防碰撞偵測，Run MyVirtual Machine /3D 可以在模擬中直觀顯示並記錄。

統一的界面和操作

在RMVM上操作CNC機台與SINUMERIK是完全直覺的，甚至能夠執行如計算零偏移的過程操作來模擬加工的真實狀況。 因此，新操作人員或受訓人員的指導可以基於安全可靠的過程在虛擬環境中進行——可以說是數控機床培訓 4.0！

綜合機床模擬的優點，可以得到的優點為 :

• 通過加工模擬實現準確的報價 – 帶有運行時間測量和加工時間估算
• 零件編程和驗證 CAM 生成的 NC 程序
• 程序控制和碰撞避免
• 人員流動與培訓的挑戰都將獲得解決
• 用於報價和生產計劃的 PC 運行時間測量
• 執行切削加工等操作的虛擬機床配備與真實機床完全一樣，包含夾具治具、各種工具、毛坯、後處理工作程序並立即執行完整的工作循環。

總結

虛擬機床是通過工業 4.0 中數字化轉型的不斷變化和改進而實現的，對於在機器運行期間接收錯誤報告至關重要。

在模擬過程中，加工運動被識別出來，提刀、過切、碰撞、程式不準確的問題將會一覽無遺，在模擬過程可以隨時停止機台進行檢查並提供工程師熟悉虛擬工作環境，實際使用後一定能體會到這種方式的好處，真正在CNC機台上執行工作時，會更有信心與安全感。

除了在錯誤控制和過程校正方面的可觀回報外，機床模擬還能極大化整個機台投資回報率，當工程師累積了大量關於工件和工具配置的資訊後，可以在需要改進成本時，具備實際數據分析。

不要低估通過整合的後處理程式與虛擬機床多次檢查刀具路徑的可能性，通過將加工輸出與原始模型進行比較，結果是每個加工零件都與設計模型完全相同。