hyperMILL Virtual Machining Center 在将增材头安装在主机床主轴附近时显示轴行程不平衡。 （所有图像均由 OPEN MIND Technologies 提供）强大的 CAM 解决方案和包括后处理和仿真在内的简化流程是实现定向能量沉积 (DED) 解决方案商业化和进一步开发的重要因素。
定向能量沉积与我们在想到 3D 打印时想到的更熟悉的粉末床融合 (PBF) 有何不同？大多数工业应用程序最好由一个过程或另一个过程提供服务，因此它们不一定是竞争过程。 PBF 是立体光刻和 3D 打印技术的延伸，最初是为塑料和聚合物开发的，最近已应用于各种金属也。 DED 过程可以与传统焊接技术的自动化进行比较。
DED 应用通常涉及更复杂的几何形状，需要多轴构建倾斜。保持沉积垂直于零件表面通常是成功的最重要因素。除了构建新组件之外，DED 还特别适用于修复和修改现有零件和工具。 PBF 技术在这方面存在不足，因为该应用程序不能与复杂的基板或起始块一起使用。 DED 受益于机床基础，该机床基础可提供手动焊接技术无法实现的精度和控制。
另一个挑战是获得越来越具有挑战性的焊接操作所需的熟练劳动力。这种性质的工匠越来越少。当使用基于计算机的机器时，可以控制沉积速率、位置精度、沉积方向和焦距控制，以创建理想的熔池尼里。结果是空隙可忽略不计且材料特性接近天然的部件。
后处理和仿真是关键
虽然工具路径生成在 DED 中至关重要，但不应忽视后处理和仿真任务并且对于提供安全可靠的过程至关重要。
工具在生产过程中经常需要修理或返工，DED 过程可以提供很大的帮助。在需要的地方精确添加材料，然后在一次设置中重新加工零件，可以使用一个系统来实现。多轴后处理器通常是传统减材制造中的挑战，而增材制造的要求更密集。控制机床轴的几何要求类似于减材工艺的要求，但有有更多的过程参数需要监测和控制。此外，与减法方法相比，加法过程更不宽容并且需要更大程度的应用控制。即使进给率、主轴转速甚至切削角等参数未设置在理想条件下，铣削工艺也可以生产出合适的零件。但如果焦距、沉积速率、气体压力等参数设置不正确，增材工艺可能会失败。后者通常存储在 CAM 软件内的数据库中，并与机床和沉积材料同步。
后处理器通常与模拟实用程序相匹配，可以识别增材制造中的其他问题。这很重要，因为在激光激活时很难直观地观察真实世界的构建过程。所需的短焦距和相对较大尺寸的沉积喷嘴会产生影响工艺的干扰区s 规划，取决于工件的几何形状。与具有多种长度和直径的类似铣削主轴支架相比，沉积头可能会造成更大的干扰，部分原因是为了避免这些问题。
另一个需要考虑的问题是用于创建混合动力机床。通常，沉积硬件会添加到现有平台，并可能导致轴限制和旋转角度范围方面的限制。
用于 DED 的高级 CAM 软件
DED 工艺可以通过在某些区域涂上一种不同的材料来防止磨损，或通过加固高应力区域。 hyperMILL CAM 软件具有增材和混合加工功能。OPEN MIND 的 hyperMILL VIRTUAL Machining 系统通过组合后处理器和仿真器解决了其中的许多问题r，连同 NC 优化器模块，可以通过全面检查机器功能来改进 NC 代码。该系统通过将 G 代码指令与整个工作环境进行比较，为整个制造过程提供准确的碰撞检查。
在一个示例中，添加剂输送系统安装在铣削主轴右侧四英寸处。其余的轴行程是不平衡的，负 X 范围比正 X 范围大得多。这种明显的限制可以通过 hyperMILL VIRTUAL Machining 系统来克服，该系统可以检查加工代码并做出选择以偏向一侧或另一侧并调整旋转轴以实现结果，同时检查所有限制。在整个长时间的 NC 程序过程中，系统可以在激光激活之间不断审查指令并确定首选解决方案。如果用户手动选择，这个过程会很乏味，如果在程序更改后重复该过程，则会加剧，这在 NC 编程中很典型。
在一些五轴机床上，旋转运动在头部而不是零件。在许多情况下，旋转运动被限制在一圈或两圈内，以避免机头内部线束的复杂化。如果这种类型的机器改装了附加装置，则刀具路径运动必须控制在旋转轴限制内。 hyperMILL VIRTUAL Machining 模块可以修改通用刀具路径以包括这些机器限制。同样，NC 优化器可以提前确定刀具路径中的首选位置以调用倒带并停用激光，以便 DED 过程在构建过程中保持一致。
修边模具修复（崩边）：沉积发生在五轴上，以尽可能垂直于基材。考虑初始和损坏的 part 几何形状，hyperMILL CAM 系统仅在需要时添加材料。随后的预精加工和精加工在同一混合系统上进行。DED 的另一种流行实施方式是在多轴计算机控制机器人的末端添加沉积喷嘴。该机器人重量轻，通常是机床解决方案的低成本替代方案。如果需要，机器人还可以封闭在密封环境中以支持增材加工。例如，出于安全和加工原因，某些材料（例如钛）通常需要受控环境。五个受控轴足以定义一个点和矢量。机器人通常有更多的轴——最多八个是常见的。其中一些轴需要支持具有有限范围、关节和奇点的系统。对于机器人解决方案，hyperMILL 会输出一个五轴中性文件。然后使用接口模块传输此制造数据、零件模型、参数和机器组件到机器人解决方案。在这些情况下，hyperMILL 仍会提供刀具路径信息、标称碰撞检查和附加参数。
