近年來多任務加工（Multi-Task Machining，MTM）機床或稱復合加工機床在國內的各種機床展覽上占據顯著的位置，其一次裝夾，完成全部或大部分加工工序，提高工件加工精度，縮短加工周期和節約作業面積，使其成為產品加工的發展方向。并且隨著數控車床和五軸加工中心等技術的持續發展，復合加工機床的刀具系統也從早期的固定刀具位數的旋轉刀塔發展到如今的五軸加工（帶B 軸）和自動換刀精密結合的新階段，從而極大的擴展其應用范圍。這對此類機床的NC 程序的編制帶來了更大的挑戰。

    目前在國內復合加工機床的NC 程序編制主要依靠機床控制系統自帶的輔助編程功能和手工編程相結合，而隨著此類機床向更復雜的五軸聯動等方向發展，非獨立CAM 解決方案的NC 程序編制方式面臨的極大的挑戰。就成熟的CAM（Computer-aided manufacturing）解決方案而言，Cimatron 集團旗下復合加工旗艦產品GibbsCAM 即為此領域的佼佼者。

    GibbsCAM 針對復合加工機床的后置處理系統由三部分組成：機床定義文件（Machine Definition Documents，MDD），虛擬機床宏定義（Virtual Machine Macro，VMM）及后置處理程序（GibbsCAM Compost）。

1.機床定義文件（Machine Definition Documents，MDD）

    GibbsCAM 機床定義文件根據機床類型（如3 軸、4 軸、5 軸銑削，車削，車銑復合及MTM）定義機床的各種結構及配置參數，如機床方位形式（立式/臥式），更多的鉆孔循環定義，適用的冷卻方式定義，原點位置，換刀位置，以及對應的刀具系統，工作臺或主軸系統等機床子系統相關參數配置。機床定義文件界面如圖1所示。

圖1 GibbsCAM 機床定義文件（MDD）界面

通過針對特定機床的MDD 定義，在應用GibbsCAM 進行程序編制過程中，其編程界面則會出現對應的改變。下文以Hardinge Conquest TT65 機床為例，闡述MDD 定義后GibbsCAM 編程界面對其所做的響應。Hardinge Conquest TT65 為雙主軸雙刀塔復合加工機床，上下刀塔均為12 把刀位的旋轉刀塔系統，其圖2為其加工區域配置圖片。

圖2 Hardinge Conquest TT65 加工區域配置圖

    針對此機床定義名為Hard TT65 with Fanuc Any VMM[2T2S-YC]的機床定義文件，應用于GibbsCAM 加工系統后，則：

    1）在GibbsCAM 的起始文件對話框中，選擇所定義的Hard TT65 with Fanuc Any VMM [2T2S-YC]機床，則在坯料定義界面出現主軸選擇（S1: 主軸1/S2: 主軸2）和刀塔選擇（TG1:上刀塔/TG2:下刀塔），以及上下刀塔的換刀位置設定等區域，如圖3所示。這些區域的顯示內容即由所選擇機床（MDD）決定。

圖3 GibbsCAM 文件對話框

    2）在GibbsCAM 程序界面，在刀具列表中創建刀具時，則有上下刀塔及其刀塔位置選項，如圖4所示：

圖4 刀具創建對話框——刀塔及其位置選擇

3）在對應工序參數設定界面，則有當前加工所針對的主軸選項，如圖5所示：

圖5 工序參數對話框——主軸選擇

    4）如果在MDD 中定義機床為多通道（Flows），則GibbsCAM 的同步管理器被激活可選，通過它，GibbsCAM能直觀高效的定義多通道之間的同步指令。圖6為GibbsCAM 同步管理器界面。

圖6 GibbsCAM 同步管理器

GibbsCAM 系統通過MDD 的定義，把特殊機床對應的結構體現在程序編制的過程中，從而在后續的后置處理程序（GibbsCAM Compost）中，應用對應的指令變量響應軟件界面中所做的特殊設定，從而使得其后置處理系統能把復雜的問題簡單化。

2.虛擬機床宏定義（Virtual Machine Macro，VMM）

    既為復合加工，其目的則為一次裝夾完成大部甚至全部加工工序，從而達到縮短加工周期，保證加工精度等目的。這從而要求復合加工機床必須具備一些在各工序之間過度所需的非切削成型功能，這在GibbsCAM 里，稱之為公用操作（Utility Operation），如各種方式的自動送料、卸料；主軸2 和主軸1的對接；以及有的復合加工機床會配備能編程控制的尾座或支架等。通用的CAM 解決方案只提供切削軌跡的編程，無從涵蓋復合加工機床所額外具備的這些非切削動作編程。作為專業的復合加工CAM 解決方案，GibbsCAM 提供的虛擬機床宏定義則為滿足此類非切削動作編程而設。通過它的定義，用戶能像編制一步切削工序相同的步驟，編制想要的機床輔助動作。當然，也正是可以在程序編制的過程中涵蓋這部分內容，在后置處理程序中，也就能輕松響應，在對應位置輸出這些想要的機床輔助動作的各種指令。

    圖7即為GibbsCAM 公用操作界面，下拉列表中涵蓋各種復合加工機床可能具備的輔助動作定義。在每一種GibbsCAM 公用操作里，此界面則會提供所需參數的輸入框供用戶設定。圖七除了顯示可用的公用操作下拉列表，剩余界面顯示內容則為所選公用操作“載入主軸”并選擇“棒式進給”類型的參數界面。

圖7 GibbsCAM 公用操作界面

3.后置處理程序（GibbsCAM Compost）

    GibbsCAM 后置處理程序即為讀取其編制的各種機床運行信息，包括切削的刀具路徑軌跡、非切削的機床公用操作以及同步屬性等各種其他設定，并把這些信息轉換為特定機床和其控制系統所需的NC 程序。正是由于有了MDD 和VMM 文件對軟件編程環境的控制，使得后置處理程序針對復合加工機床的特殊功能更加有針對性的進行后置處理。所以，可以這么說，軟件配置的專業性帶來了后置處理的靈活性。在這一點上，通用CAM 解決方案難以達到復雜的復合加工機床的編程需求。目前，在沒有專業的復合加工解決方案而又無法手工編程（如有部分的曲面加工）時，通常的做法是利用通用CAM 解決方案的算法計算出部分切削軌跡程序，再后續手工整合，以適應復合加工機床對完整加工的NC 程序的要求。從這里看來，GibbsCAM作為專業的復合加工CAM 解決方案，隨著國內復合加工技術的逐步普及和發展，將會得到更廣泛的應用。