国内的航空制造业要发展,自动化则是首先要考虑的事情。在数字化制造领域中,Delcam 与航空制造业有着非常紧密的联系。
首先, 要提到的就是Delcam 的PowerINSPECT在机检测模块(OMV)。从工艺上看,我们认为数控加工就如同一个黑箱子,加工过程是一个不受控制的过程:零件在加工的任何一个环节都有可能出现错误,但我们并没有手段去发现这种错误。PowerINSPECT OMV 就是用来解决这一问题的:我们在加工的任意时刻安排检测,发现零件的当前状况,如加工中的变形、刀具的损坏等。通过检测结果了解误差情况,及时调整加工方案,保证最终的加工符合要求。
由此, 我们就要进一步谈到工艺自动化这个话题,这里涉及的一款产品就是PowerINSPECT NC PartLocator 自适应加工模块,它可以用于零件的自适应加工及工件和夹具精确定位,是Delcam 集近30 年制造业软件开发和应用的丰富经验推出的产品。可以说,自适应加工是基于在机检测,通过在线检测获取基础数据后,进一步对数据进行整合处理。
过去在制造飞机零件前要投入大量资金和时间来设计夹具。进行自适应加工时,可首先使用PowerINSPECT进行离线编程,制定出零件或毛坯的位置测量方案和次序,通过在零件或毛坯上测量出的这些位置点数据,即可计算出零件或毛坯在机床上的精确位置,然后将这些数据输入到NC Partlocator。NC Partlocator 将对比产生PowerMILL 刀具路径的名义位置和工件在机床上的实际位置,自动移动或旋转刀具路径原点位置,从而使刀具路径和工件对齐并将结果输出到机床控制器。 这样经几分钟对零件进行简单装卡定位后,系统即可实时自动对齐定位NC 刀具路径,从而帮助机床操作人员快速准确地进行工件的重复装卡定位,节省时间,提高定位精度,减少昂贵夹具的需要,节省资金。
飞机制造中包含许多自由形态的零件:如蒙皮、柔性件等钣金件。严格来讲,在这些零件的制造中,即使是相同的产品每件尺寸都各不相同。如果使用传统方式加工:即用理论CAD 模型加工,必须用一个夹具来强制零件变形,使其完全与夹具贴合,通过外力使零件符合CAD 模型,但这并不符合工艺原则并且很难做到。而自适应加工就是通过在机检测获得零件的当前形态数据,然后生成针对当前零件的加工程序。
在飞机发动机叶片的制造中,自适应加工也是非常必要的。无论是何种精锻发动机叶片,在精锻后叶片本身后会存在热形变,严格来讲是各不相同。如果按照理论CAD 模型去加工零件,因为它和理论CAD 模型存在差别,零件就只能报废。所以,我们可以通过在机检测来检测叶片当前的形态,生成新的CAD 模型进行加工。
飞机发动机的这些要求,对软件提出了更多的挑战。对于飞机制造来说,Delcam 所作的就是集成用户的工艺技术到软件平台。软件并不仅是客户使用的工具软件,而是一种装备。Delcam 拥有一支专业服务团队,基于企业现有的条件,通过改变其背后的软装备,来帮助用户实现自动化。10年间,Delcam 已经完成了2000 多个航空关键零部件工艺自动化案例。
通过自适应加工不用去区分单个零件,它能够实现大批量、自动化的生产。任何零件根据当前形态进行自适应加工,其智能化程度将非常高。对制造来说,需要的正是这种自动化。
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