優質CAM軟體 促使CNC加工效率躍升
- DIGITIMES企劃
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製造業所推動的概念設計，並非意在展現自我聰明才智，其終極目標必然在於生產；因此以從事數值控制加工的企業而論，對於電腦輔助製造(CAM)軟體的倚重程度，不見得
環顧數值控制加工，箇中最至為關鍵的環節，無非就是零件的加工品質、生產效率，凡此種種，皆需仰賴好的CAM軟體予以實現；由此可見，不論對於運輸工具或各類型機械製造商，對於選用CAM軟體的正確與否，著實影響深遠。
值得一提的是，隨著CAD技術的普及發展，已為設計工程師提供一種先進的設計手段，不管針對設計組件的重用、設計版本的控制、標準組件的自動產生、設計是否合乎實際規則之檢驗、裝配件的自動設計，一直至工程檔案的輸出，都可藉由電腦輔助而妥善執行。只不過，一些傳統的加工技術或工具，不見得能順應設計技術之長足發展，此時即需借助CAM填補此一缺口，遂使得此類軟體，逐漸成為電腦輔助技術應用的另一個熱點。
至於企業如何選擇最適合己用的CAM軟體？根據多數業者的共識，在CAM軟體中，可以適切滿足前處理與後處理等基本功能的產品，種類並不算少，各類產品均有不同特性與訴求，然而意欲擇優選用，萬變不離其宗，大致不脫一個共通程序，先是釐清企業產品的發展方向，再來釐清現階段數值控制加工所需解決的問題，接著預測未來發展所需解決的問題，分析所需CAM軟體的功能特性、並確立加工技術決策，對比不同CAM軟體的執行效能，終至選定最合適的CAM軟體。
釐清實際需求 有助遴選適當標的
綜上所述，在思索CAM軟體導入標的過程中，有些關鍵因素，絕對值得企業詳加考量。首先即是釐清自身需求。伴隨市場迅速發展與變遷，已導致製造商的生產模式，逐步趨向少量多樣化，且新舊產品的更替速度也日益增加，因而可以肯定，基於加工中心機的CAM軟體需求，必然愈趨迫切；但可惜的是，若干企業在選擇採購標的之際，往往未將自身實際需求列為優先順位，反而備受供應商宣傳或誘導之影響，從而滋生干擾，最終選擇了不符合需求的系統。
正確的做法是，在評估CAM軟體之前，務必要將自身需求想得清楚透徹，包括當下企業所面臨的加工難題、期望系統協助如何解決、企業未來發展方針，乃至於針對未來問題的解決之道，都足以影響CAM軟體的實施規模與佈建標的；以銑削加工為例，當前多數企業所執行的加工模式，往往僅涉及三軸同動，即便因應未來發展，可能觸及四軸同動需求，但憑藉三軸同動也未嘗不能有效滿足，但若干企業最後卻選用支援五軸同動的高階產品，明顯逾越當下甚至未來需求，徒增不必要的成本支出，著實值得商榷。
其次的要務，則是仔細剖析與比較不同CAM軟體的功能。綜觀市面上的CAM軟體，多用於關鍵零組件或模具類、工具類產品的數值控制程式編寫，通常需要區分為幾個不同層面，分別加以檢視，其中之一便是「前處理」，其重點在於依據加工零件的結構特徵，輔以刀具選擇、進給量等技術參數決策，以及加工過程的刀具軌跡資訊檔案型態，一併予以綜合判斷，考量的關鍵因素包括了資料輸入介面、走刀行切的方式，乃至於研判軟體是否具備刀桿干涉檢查、過切保護、加工過程的數值模擬等輔助性功能。
針對資料輸入介面，儘管不少CAM軟體本身提供造型系統機能，便於加工工程師直接進行零件設計，待設計完成後再執行數控程式編寫，但其實在大多數情況下，設計工程師經常採用不同的造型系統，此時即需透過CAM軟體讀取CAD設計成果，並以此設計模型為基礎，執行分析及數控程式編寫等工作；在此前提下，企業實有必要確認CAM軟體所擅長支援的資料格式，甚至挑選幾個較具指標性的零件，實地進行測試，以驗證能否正確無誤讀取特定CAD資料。
此外，為維繫機械加工品質，企業亦須詳加檢視CAM軟體可支援之走刀型態。就一般銑削加工而論，若是單純的往復式走刀，對於平面輪廓加工的品質，理應不成問題，然而一旦指向曲面輪廓，此時則需沿著輪廓線採取環形走刀行切，由此可見，即便針對單一零件，即可能因應不同部位而施以不同切削模式，端視CAM軟體能否妥善支援。
CAM軟體非孤島 宜以長遠應用為依歸
除了前處理外，關於「後處理」，亦有諸多評估要件；何謂後處理？即是讀取前處理程序所產生的刀具軌跡及切削參數，從中擷取相關加工資訊，然後根據特定數值控制機床的特性及對應之NC格式，執行必要的分析、判斷與處理，最終產出該數值控制機床可以辨識的數控加工程式。由於不同的機床或加工中心機，對於同一加工程序，產生的代碼格式不盡相同，此時便考驗CAM軟體能否辨別箇中歧異，因應不同機床或加工中心機，精確地執行後處理任務。
時至今日，CAM後處理技術，已是機械製造業甚為倚重的一環，因此多數CAM軟體廠商，都已針對市面上較為常見數值控制機床，預先提供相對應的POST後處理模組，至於其他相對罕見的機床，也開放提供讓用戶自行定義的機制，甚至若干CAM軟體，還採取了頗為直觀親和的問答模式，一步步指引用戶定義特殊的後處理功能，所以那怕是再複雜的需求，都可在不失便利的前提下加以滿足。
當然，除了前處理與後處理外，尚有其餘基本要素，務求加以釐清。比方說，操作的便利性、以及系統介面的友善性，便是相當重要的環節；放眼市場，部分CAM軟體的功能堪稱強大齊全，但礙於操作程序太過複雜，介面的可視性又不高，因而夾帶較高的學習門檻，對於半生不熟的使用者，初次進入猶如走迷宮，遲遲無法得心應手，難免對使用效率多所折損，企業要選用此類軟體前，務必三思而後行。
不可否認，CAM軟體廠商也深知用戶愈來愈講究操作便利性，因此在強調「設計功能強大」之餘，通常也會一併標榜「易學易用」、「加工效率最大化」等親和特質，看來似乎每套軟體都簡單易用，至於實際內容是否真是如此，企業唯有親身體驗，才能下定論。
另一方面，不少製造商為求節約成本，在幾經考慮下，最終都決定採購價位較低的產品，如此做法，固然不失合理性，但未必是最佳抉擇。
主要是因為，CAM軟體絕非一座孤島，而需連同CAD/CAE系統，一併組成製造業者的產品設計、優化、製造、交付及支援中樞，重要性不言可喻；所以企業與其唯價格是問，倒不如著眼於更長遠先進的應用需求，慎選優質CAM軟體供應商，不僅向其購得良好的商品，也連帶購進良善的技術支援、售後服務，甚至援引該廠商可長可遠的技術發展Roadmap，為企業未來的發展布局而預作準備。
