5軸加工機(jī)所需的“CAD/CAM”是什么？使用時(shí)的要點(diǎn)與選擇方法
2025.11.26
5軸加工機(jī)是指能夠加工復(fù)雜形狀的高性能機(jī)床。要充分發(fā)揮其價(jià)值，就需要合理利用“CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造）”。
CAD/CAM是指可實(shí)現(xiàn)從各類產(chǎn)品設(shè)計(jì)到機(jī)床加工程序（數(shù)控?cái)?shù)據(jù)/NC數(shù)據(jù)）創(chuàng)建的一體化處理的軟件。目前市面上銷售的CAD/CAM種類繁多，因此在引入時(shí)，需慎重選擇符合自身企業(yè)需求的產(chǎn)品。
此次，我們采訪了兄弟機(jī)床的軟件合作伙伴“hyperMILL”的銷售及支持方——Ai Solutions的木村先生與三宅先生，圍繞使用CAD/CAM的行業(yè)特征、如何選擇適合自身企業(yè)的CAD/CAM等話題展開(kāi)了探討。
Ai Solutions /
執(zhí)行銷售經(jīng)理 兼 名古屋辦事處主任
木村浩之
多年來(lái)，木村先生一直擔(dān)任的銷售人員。隨著5軸加工機(jī)器的普及，他建議全國(guó)各地的公司引入和利用CAD/CAM軟件。
Ai Solutions /
技術(shù)部經(jīng)理 三宅勇太
從制造業(yè)轉(zhuǎn)向CAD/CAM行業(yè)。以豐富的加工經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)從hyperMILL的提案，到導(dǎo)入后的支持。
建議與5軸加工機(jī)配套引入的“CAD/CAM”是什么？
CAD/CAM軟件是兼具“CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/繪圖）”與“CAM（數(shù)控機(jī)床加工程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建）”兩大功能的軟件，可一站式完成從待制造產(chǎn)品、模具等的設(shè)計(jì)，到加工程序（NC數(shù)據(jù)）創(chuàng)建的全流程工作。此外，也可利用從合作方處接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行編程及加工。
對(duì)于能在復(fù)雜加工、省力化、自動(dòng)化方面發(fā)揮效用的5軸加工機(jī)而言，CAD/CAM軟件是至關(guān)重要的配套因素。
ー 5軸加工機(jī)和CAD/CAM目前在哪些規(guī)模的企業(yè)、哪些行業(yè)中使用呢？
木村：我們公司的用戶規(guī)模各不相同，涉及的行業(yè)也十分廣泛，包括航空航天、汽車、醫(yī)療、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。由于我司專注于5軸領(lǐng)域，提供軟件的銷售與支持服務(wù)，或許是隨著5軸加工機(jī)普及程度的提升，用戶的規(guī)模和涉及的行業(yè)也在不斷增加。
ー 在這些用戶中，同時(shí)使用5軸加工機(jī)和CAD/CAM的企業(yè)占比大概是多少呢？
木村：如果對(duì)比3軸加工機(jī)的情況，同時(shí)使用的占比我認(rèn)為是相當(dāng)高的。
ー 如果沒(méi)有CAD/CAM，是不是很難使用5軸加工機(jī)呢？
三宅：我認(rèn)為從“充分發(fā)揮5軸加工機(jī)優(yōu)勢(shì)”這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，確實(shí)如此。如果是簡(jiǎn)單的工件形狀，通過(guò)加工機(jī)的“對(duì)話式系統(tǒng)”，或者手動(dòng)輸入編寫的NC數(shù)據(jù)，也能進(jìn)行加工。但5軸加工機(jī)的軸數(shù)更多，因此需要進(jìn)行加工機(jī)的干涉檢查，同時(shí)也要求更高效的編程。
CAD/CAM并非“都一樣”？
在考慮引入CAD/CAM時(shí)，或許有人會(huì)覺(jué)得“既然都是軟件，選哪款應(yīng)該都一樣吧”。但木村先生表示，事實(shí)絕非如此，需要慎重考量。
ー 能否請(qǐng)您說(shuō)明一下，為何選擇CAD/CAM時(shí)需要慎重？
木村：每款CAD/CAM都有其獨(dú)特之處，尤其是針對(duì)5軸加工機(jī)，更需要仔細(xì)斟酌。即便在現(xiàn)有軟件基礎(chǔ)上追加5軸功能，從成本角度看或許有優(yōu)勢(shì)，但如果沒(méi)能妥善使用，最終會(huì)導(dǎo)致無(wú)法充分發(fā)揮5軸加工機(jī)特有的優(yōu)勢(shì)。
ー 也就是說(shuō)，即便同為 CAD/CAM，選擇方式不同，也會(huì)大幅影響機(jī)床潛力的發(fā)揮？
三宅：我認(rèn)為在5軸加工機(jī)的編程工作中，所使用的CAD/CAM系統(tǒng)至關(guān)重要。此外，軟件提供方的技術(shù)支持也很關(guān)鍵。
木村：這正是我們公司最核心的優(yōu)勢(shì)所在，因?yàn)槲覀兊能浖菍闄C(jī)床打造的。
ー 是否有企業(yè)引入了適合自身5軸加工機(jī)的CAD/CAM，并取得顯著成效的案例呢？
三宅：我們經(jīng)常能聽(tīng)到用戶反饋，比如“不良品率下降了”、“之前耗時(shí)的工序現(xiàn)在變得順暢了”。也有用戶表示，通過(guò)5軸加工機(jī)與CAD/CAM的搭配，“現(xiàn)在能承接附加值更高的業(yè)務(wù)了”。
ー 看來(lái)這不僅能提升工作效率，有時(shí)還能提高企業(yè)自身的價(jià)值？
木村：確實(shí)如此。我們能切實(shí)感受到，由于初期設(shè)備投資產(chǎn)生了成效，不少客戶會(huì)進(jìn)一步增購(gòu)機(jī)床或軟件。在我司提供的培訓(xùn)服務(wù)中，年輕人的報(bào)名人數(shù)也很多。雖然這可能和企業(yè)價(jià)值不完全等同，但如果能為大家多帶來(lái)一些“工作價(jià)值感”，我們就很欣慰了。
企業(yè)引入CAD/CAM時(shí)常見(jiàn)的擔(dān)憂及其對(duì)策
引入5軸加工機(jī)與CAD/CAM能帶來(lái)顯著優(yōu)勢(shì)，但事實(shí)上，很多企業(yè)因各種原因遲遲未能推進(jìn)引入。為此，我們向Ai Solutions咨詢了企業(yè)在考慮引入 CAD/CAM 時(shí)常見(jiàn)的擔(dān)憂、問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施。
ー 考慮引入CAD/CAM的企業(yè)，通常最擔(dān)心哪些方面呢？
木村：首先企業(yè)擔(dān)心的還是引入的成本。若要搭配5軸配置引入CAD/CAM，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的費(fèi)用，隨之而來(lái)的還有引入后的啟用周期以及人員配備問(wèn)題。
ー 為了消除這些擔(dān)憂和問(wèn)題，應(yīng)該采取哪些對(duì)策呢？
木村：我認(rèn)為，首先需要明確自身目的，仔細(xì)考慮哪種系統(tǒng)最適合自己公司。作為軟件提供方，我司不僅會(huì)進(jìn)行軟件演示，還會(huì)開(kāi)展各類基準(zhǔn)測(cè)試。我們公司也積極為客戶提供操作體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。我認(rèn)為，重要的是讓客戶充分了解引入后的啟用流程及預(yù)期，在此基礎(chǔ)上再推進(jìn)引入工作。
如何尋找適合自身企業(yè)5軸加工機(jī)的 CAD/CAM
CAD/CAM不僅因加工類型不同而有差異，其功能、操作方法等也會(huì)因軟件而異。據(jù)Ai Solutions介紹，選擇CAD/CAM時(shí)存在需要重點(diǎn)關(guān)注的要點(diǎn)。
ー 選擇面向5軸加工機(jī)的 CAD/CAM 時(shí)，應(yīng)關(guān)注哪些方面呢？
三宅：從技術(shù)崗位的角度來(lái)說(shuō)，我認(rèn)為是“操作的便捷性與易用性”。尤其在五軸聯(lián)動(dòng)這類復(fù)雜編程中，這一點(diǎn)至關(guān)重要。我們公司推薦hyperMILL，正是因?yàn)榧词故浅鯇W(xué)者也能在短時(shí)間內(nèi)掌握它。
其次，五軸聯(lián)動(dòng)加工要求“運(yùn)行平穩(wěn)”。這一點(diǎn)上，hyperMILL也具備顯著優(yōu)勢(shì)，無(wú)需復(fù)雜的設(shè)置操作，就能自動(dòng)輸出平穩(wěn)的運(yùn)行程序。
木村：此外，“安全性”也很重要。作為軟件提供方，我們必須絕對(duì)避免因軟件問(wèn)題導(dǎo)致客戶的機(jī)床受損。
ー 為何“高安全性”如此重要呢？
三宅：5軸加工機(jī)不僅軸數(shù)多，還需根據(jù)軸的配置留意機(jī)床各部件是否存在同時(shí)干涉的情況；同時(shí)，工件的擺放位置也很關(guān)鍵。這是因?yàn)椋遢SCAM編程并非只需生成刀具動(dòng)作即可。實(shí)際加工前，如何做好調(diào)試工作至關(guān)重要。
木村：我們也要考慮CAD/CAM與機(jī)床操作員雙方的工作負(fù)擔(dān)。能否提前進(jìn)行機(jī)床仿真、仿真結(jié)果是否可信，這兩點(diǎn)必須重視。當(dāng)然，縮短在機(jī)調(diào)試時(shí)間也同樣重要。
ー CAD/CAM 的“安全性”該如何驗(yàn)證呢？
三宅：建議重點(diǎn)關(guān)注CAD/CAM搭載的仿真功能。不同軟件情況不同，但我認(rèn)為，若僅對(duì)刀具/夾具進(jìn)行仿真，并不足以滿足五軸加工的需求。“機(jī)床仿真（Machine Simulation）”才是關(guān)鍵。
hyperMILL原本就具備久負(fù)盛名的仿真功能，如今又推出了全新的后置處理（POST）/仿真功能“VIRTUALMachine”。
以往，以刀位數(shù)據(jù)（CL）為基礎(chǔ)的仿真較為常見(jiàn)，而“VIRTUALMachine”則變?yōu)橐詳?shù)控?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)的仿真。其中，刀位數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的仿真是利用生成NC數(shù)據(jù)前的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行的仿真；而“VIRTUALMachine”采用以NC數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的仿真，因此能夠較忠實(shí)還原機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。此外，該功能還能優(yōu)化5軸加工機(jī)的運(yùn)行表現(xiàn)。
「VIRTUALMachine」初始畫面 SPEEDIO-M200Xd1-5AX
木村：正如“VIRTUALMachine”的名稱那樣，大家可以理解為用戶的設(shè)備（即實(shí)際機(jī)床）被實(shí)實(shí)在在地“虛擬”嵌入到了hyperMILL 軟件中。
ー 貴公司的“hyperMILL”與兄弟機(jī)床的5軸加工機(jī)“SPEEDIO”聯(lián)用時(shí)，預(yù)計(jì)能實(shí)現(xiàn)哪些效果呢？
三宅：我認(rèn)為聯(lián)用能夠充分發(fā)揮SPEEDIO所具備的高性能。不僅能通過(guò)“一次裝夾”提升效率，更能實(shí)現(xiàn)“5軸加工的進(jìn)一步活用”。我想很多人會(huì)覺(jué)得“從工件形狀來(lái)看，沒(méi)必要用5軸加工機(jī)”，但實(shí)際上，借助5軸加工可以縮短刀具長(zhǎng)度，進(jìn)而提升加工效率與加工條件。我們希望用戶能通過(guò)hyperMILL，更充分地活用五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)。
此外，也希望大家關(guān)注全新的5軸加工方式——使用桶形刀具，大幅提升加工效率、縮短加工時(shí)間。
進(jìn)一步提升5軸加工機(jī)性能的“桶形（超弦）刀具”是什么？為您介紹引入標(biāo)準(zhǔn)與效果
引入可充分發(fā)揮5軸加工機(jī)性能的CAD/CAM
目前市面上銷售的CAD/CAM種類繁多，但不同產(chǎn)品在功能、支持的加工類型、安全性及操作性等方面存在差異。為充分享受引入5軸加工機(jī)的優(yōu)勢(shì)，建議選擇并引入適合自身企業(yè)的CAD/CAM。
兄弟機(jī)床的合作伙伴企業(yè)——Ai Solutions的CAD/CAM軟件“hyperMILL”，支持與兄弟機(jī)床聯(lián)合開(kāi)發(fā)的仿真功能“hyperMILL VIRTUAL Machining Center”，配備了可充分發(fā)揮SPEEDIO高生產(chǎn)力的各類功能。
目前，hyperMILL正推進(jìn)NC數(shù)據(jù)創(chuàng)建自動(dòng)化功能的完善等工作，通過(guò)持續(xù)改進(jìn)，進(jìn)一步減少需人工操作的業(yè)務(wù)。未來(lái)，該軟件將不斷進(jìn)化，成為更加便捷的CAD/CAM工具。
對(duì)于正考慮引入5軸加工機(jī)或 CAD/CAM 的企業(yè)，誠(chéng)摯建議您關(guān)注并考量SPEEDIO與“hyperMILL”這一組合。
