技術概述
圖1. 每增加一次操作，后臺就會生成毛坯模型，操作列表中也會顯示毛坯的計算狀態。
使用加工中毛坯模型優化編程時間
將數字世界與現實中材料切削同步。
先進的CAM系統有一項重要技術，即“毛坯管理”
功能。由于切削加工適用于毛坯，所以每次切削時毛坯的形狀都會發生變化。如果CAM系統無法管理毛坯不斷發生的這些變化，那么，為毛坯創建的刀具路徑便不復存在。為了真正優化刀具路徑的計算，CAM系統必須與毛坯切削的實際加工實現數字化同步。
模擬刀具路徑是CNC程序員創建安全且無沖突的刀具路徑的另一個重要步驟。但是，隨著操作次數的增加，程序員有必要隨時立即查看加工中的毛坯狀態，以避免浪費時間觀察整個模擬加工。對于需要長時間模擬的復雜3D表面加工尤為如此。
為了優化刀具路徑和速度模擬，ESPRIT
CAM在操作加工中可利用先進的毛坯自動化引擎來計算和更新毛坯模型。其“毛坯管理”
功能可在毛坯加工中形狀發生變化時調整動態刀具路徑，還可以從加工編程中的任意一點開始模擬，因為系統能對數字工件的狀態進行持續管理。
ESPRIT毛坯自動化引擎
將數字世界與真實世界同步。
ESPRIT的毛坯自動化引擎在創建或修改操作時會自動為每次操作生成毛坯模型。該引擎已完全集成到ESPRIT中，對用戶而言相對透明化，在計算所有毛坯條件可行的情況下，它在第二個CPU（有核）后臺中運行。
毛坯自動化引擎擁有雙重優勢。
1.將刀具路徑的計算優化至待切削的毛坯。
2.可從加工中的任意步驟開始啟動模擬，從而優化了模擬時間。
由于毛坯模型始終可用且實時更新，因此無需從頭開始或通過用戶以前手動保存的模擬狀態來模擬所有操作，它可以隨時使用以前的操作毛坯進行模擬。
圖2. 可通過以前操作產生的毛坯即刻模擬任意操作。
毛坯自動化是該應用的一個選項。軟件用戶可以完全控制引擎是啟用還是禁用。
加快加工中毛坯模型的計算
為了將文件大小所產生的影響降至最低，ESPRIT不會將毛坯模型存儲在文檔中。反之，一旦重新打開文檔，所有的毛坯模型都將在后臺重新計算。
常被忽視的一個問題是許多文件在開啟時會重新開始計算毛坯。然而，數字毛坯模型在不斷的操作中變得越來越復雜，直到最后即便是添加簡單的操作也會導致計算時間過長。
ESPRIT 2017對毛坯自動化引擎隱藏的代碼進行了重構，這大大縮短了計算時間。新的重構利用現代計算機的原始處理能力，即使是在復雜的部件上也能大大縮短加工中毛坯的計算時間。
槽銑：速度提高25倍
型腔加工：速度提高3倍
3軸模具粗加工：速度提高12倍
這一重構大大提升了計算速度，通常可將計算時間從幾分鐘縮短至幾秒鐘。
毛坯管理功能可優化刀具路徑
ESPRIT可利用毛坯自動化引擎持續計算刀具路徑和仿真的毛坯狀況。
為了盡可能地模仿現實世界的加工，CAM系統可通過精確的數據體現原始毛坯。初始毛坯模型還可以復制任意數量的現實毛坯類型，如鑄件、購買的鐵塊或鐵棒、擠壓件，車銑型材或其他可通過CAD系統體現的任意實體模型。
為了自動估算標準毛坯的尺寸，該系統可以將塊狀或棒型毛坯的尺寸自動設置為CAD模型的外部限制型，以確保毛坯足以加工零件模型。
圖3. 棒料毛坯模型大于CAD模型，可在所有加工完成后產出最終零件。
加工的目的是通過切削盡可能有效地將毛坯切削為CAD模型中的形狀。
當CAM系統能精確識別初始毛坯時，則會考量毛坯的高度和形狀，以計算刀具的最佳起刀高度，以及每次切削時進刀和出刀的最佳距離，以實現更安全及更可靠的粗加工。
圖4.當精確識別毛坯的邊界時，刀具可以對其進行安全加工。
識別毛坯的狀態有助于計算并改進刀具路徑，如“自下而上”的刀具路徑可以更快地進行粗加工，它使用向上而非向下的增量步驟，不僅能更快地切削毛坯，還能在零件表
面形成更少的碎屑，便于后續更好的加工。
圖5.自下而上的粗加工從最大的可切割深度開始切削，然后增加每刀向上的高度。
由于ESPRIT可管理任意加工階段的實際毛坯情況，因此該系統能可靠地計算刀具路徑，不會在已切削區域浪費工作量。
圖6. 后續操作僅在毛坯和CAD模型之間的區域計算刀具路徑。
圖7. ESPRIT Facing可計算每刀切割路徑的最佳角度，并根據毛坯表面形狀的變化調整切割角度。
毛坯管理功能可簡化編程
由于CAM系統具有毛坯管理功能，因此能精確地識別加工中的毛坯，從而更準確地定位刀具。這一管理功能相對于手動編程而言，可以使系統更快速更準確地計算出最佳刀具位置。
通過帶毛坯管理功能的刀具路徑計算可以獲悉刀具完美的起刀高度及落刀位置，以便進行清潔加工，并計算刀具在每次切削時進刀和出刀的最佳距離。
為了使編程更快更可靠，ESPRIT為程序員提供了在系統內部計算處理某些參數的選項，以用于棱角加工，如面銑、粗糙的型腔加工和輪廓銑削。
- 自動計算安全的起刀高度，避免沖突
- 最佳的刀具邊緣加工，以達到清潔加工的目的
- 最佳的進刀和出刀距離，以節省周期時間
在切削深度增加時擁有最佳切割角度，降低縮刀幾率所有這些計算都可以通過系統內部對毛坯模型和刀具輪廓的精確測量進行處理。
由于擁有毛坯自動化功能，界面中顯示的選項更少，因此僅提供關鍵參數就能加快決策加工。
圖8.系統始終根據毛坯的形狀和方向計算刀具的安全起刀高度——即使是在工件旋轉時也是如此。
圖9. 該系統已對進刀和退刀進行優化，并能安全避開毛坯，同時將周期縮至最小。
圖10. 沿邊緣切割的最佳定位確保了清潔加工。
為其他設置節省毛坯
雖然毛坯自動化引擎不會將計算的毛坯模型與文檔一起保存，但操作的任意毛坯模型都可以保存到單獨的文件中。
ESPRIT支持兩種文件導出格式：STL或SIM。SIM是ESPRIT模擬的原始格式。STL文件可通過三角測量顯示模擬毛坯。
當毛坯以SIM格式保存時，會與ESPRIT當前的模擬保持相同的質量和切割顏色。但是，SIM文件只能在ESPRIT中使用。如果您想在ESPRIT以外的其他地方使用毛坯模型，請將其另存為STL格式。
毛坯的STL模型可在多個系統中使用。例如，以STL格式保存的毛坯模型可作為其他加工方法的基礎，如線切割，或用于其他機器的工作設置。
結論
當我們將虛擬和現實世界同步時，毛坯管理功能為切削加工中CAM系統的應用帶來了巨大優勢。CNC程序員在將毛坯切削成所需的零件形狀時也擁有了更多選擇。帶毛坯管理功能的CAM系統讓程序員更專注于最佳效果，同時系統會持續監控毛坯的加工情況，避免沖突以及“走空刀”的情況產生。帶毛坯管理功能的刀具路徑可加速編程加工，同時還能最有效地利用人力和機械時間。
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