GibbsCAM：向CAM自动化方向迈进

    作为一个“无纸化工厂”，“无纸化”不仅仅意味着产品设计师、生产工程师和CNC编程员必须要使用计算机，而不使用图纸来共享生产信息，还意味着数据格式再也不需要通过人工进行编译。这就是说从此可以远离电子版的工程图纸了。

    几个世纪以来，生产人员一直是通过工程图纸来传递编译信息的。因此尽量减少信息（不管是通过纸张传递还是通过计算机发送）对人工编译的依赖性，这样才是无纸化工厂的真正发展前景。人们的目标除了要取消用木材纤维压制而成的纸张，还必须要取消在计算机上进一步处理前的多个步骤，其中包括人们必须对信息进行智能分析和分派定义的各个步骤。

    在一个无纸化的工厂里，“无纸化”的含义得到了最充分的体现，无纸化工厂中的零件生产将是无缝连接的和高度自动化的。有的人想象其零件的生产，犹如采用流水线作业，就像在笔记本电脑或PC机上看到的那样，可立即复印一份资料。在计算机上生产3D的“硬拷贝”像打印文件或数码相片那样简单。当然，将材料从备料仓库中搬移出来创建一个零件，远远要比在纸上打印成行的字母或排列彩色的点阵复杂得多。

    幸好对于完成打印任务而言，与使用的计算机品牌、文字处理软件或网络浏览器以及与电缆线另一端连接的打印机品牌都没有太大关联。只需要适当地解决其必要的连接性、协调性和兼容性等问题就可以了。但实际生产中的情况肯定会有所不同，至少对大部分公司来说都不是这样的。设计人员与车间之间的几乎每一个步骤都存在一些问题，其中包括数据交换、格式不兼容、缺乏协调性等方面，这时不可避免的需要进行人工干预，而且涉及到某些不确定的因素。多年来，人们一直在努力使生产计算机系统进行无缝连接，并使自动化达到更高的水平。

    事实上，我们已经在逐渐地接近和实现无纸化工厂的梦想了。但是进展一直非常缓慢，常常遇到很多挫折。但最近一段时间向前迈出的几步可能有助于为实现这一宏大的设想带来一些动力。

    在一项令人鼓舞的进展中，一家CAD/CAM软件供应商完成了一种新接口的开发任务，它允许其所提供的CAM以一个标准化的文件格式阅读产品数据，在这个文件格式中包括可加工的特性以及加工所必需的严格规范。Gibbs公司（位于加州的Moorpark地区）是一家CAD/CAM供应商，它一直在与南卡罗莱研究权威机构（South Carolina Research Authority，缩写SCRA）合作，共同开发了这一接口。产品数据的格式采用STEP标准应用协议书224（即AP224）进行定义。STEP标准（产品模型数据交换标准）是国际标准化努力的结果，通过这一标准可减少不同和不相匹配硬件和软件之间的产品数据交换障碍。STEP标准是20世纪80年代创建IGES标准（图像交换规范）过程中而大幅度扩展的副产品。

    STEP标准包括一套标准化“生产用”数据代码的开发以及满足数据要求的文件格式（协议书）开发，这些要求是由主要的产品设计和生产的应用领域提出的。其中一项应用领域协议书就是AP224。

    图1 AP224协议书

    GibbsCAM的AP224接口可作为AP224文件特性与软件本身特性管理器之间的连接装置。

    AP224专门用于支持设计工程团队与生产工程团队之间的产品制造信息传递。它主要集中在机械零件的生产，其中包括加工这些零件所必要的信息。AP224能够捕捉到零件的特点、几何尺寸和公差尺寸、材料、表面光洁度和加工中所需的其他零件数据。

    与所有的STEP标准应用协议书一样，AP224能够将信息编译成代码，这样计算机系统就可以直接将这些代码编译转换。编码过程是不依赖于任何计算机系统的。

    GibbsCAM的AP224接口可以阅读这些经过格式化的信息，然后创建可加工的零件特性，当然这些特性是与AP224文件中的特性互相对应的。NC编程人员和编程软件都不需要对零件的几何形状进行“特殊处理”，因为部分工艺将会使其创建机床加工指令和刀具路径数据。这是向无纸化工厂迈进的重要一步，尽管在前进的道路上还会出现更多的挑战。