在上世纪90代初,很多制造企业的产品设计部门都是零号大图板铺天盖地,像车间的机床一样整齐排开,设计员的主要工具就是铅笔、橡皮、丁字尺…设计的过程完全依赖手工绘制图纸。随着“甩图板”的概念被提出,从原来传统的手工设计转变成以CAD软件为主的计算机辅助设计,即甩掉了丁字尺、三角板、铅笔橡皮等绘图工具,同时数控机床的出现使制造工艺随之更新,这时我们谈到的“数字化制造”才开始起步阶段。“甩图板”的设计完过程中,尽管也建立三3D模型,但最终还需要打印2D图纸,再送到车间进行生产,而真正利用3D模型和数控机床的制造执行端很少或者说几乎不存在。
大约经过20余年的发展,数控机床作为数字制造的执行端逐渐得到普及,很多企业逐步淘汰原始机床,这时“数字化制造”的概念得以进一步深化,也就是计算机制图替代手工设计,工艺标准的提升和工艺过程的优化以及数控机床的大面积普及。编程软件、工艺制造到最终的产品装卡,例如机器人的使用,这种制造单元的建立都是依靠数字化手段完成的。设计过程、制造过程以及管理流程上直接使用3D模型,工程图虽也存在但仅仅起指导作用。在这样一个平台之上,“数字化制造”才真正成立,至少在流程上是成立的。
“数字化制造”于中国制造业对高精高效生产的要求具有非常重要的意义。如何让数控机床和刀具发挥更高的性能是数字制造发展到一定阶段提出的又一要求。起初很多厂商在购买数控机床时通常会注重机床和刀具的价值而忽略定位在工艺过程中后台编程的重要性,这就导致了从3D模型到机床运行程序之间的转换能力不足,因为机床不具备将3D CAD模型直接用于生产的能力,这时就需要CAM编程软件来提供这种价值,用以完善从设计建模到数控编程再到上机生产这条制造链的完整性,可以说CAM编程是衔接设计和执行端的关键要素。
从长远来看,中国大多数企业在数字化制造的道路上必将遵循一种原则,即先进的数字制造手段与原始工艺模式并行,不论在设计阶段还是制造过程,工程图的指导性作用在短时间内并不会被放弃。未来的数字制造模式将是在此基础上不断优化,以期达到真正脱离图纸的生产制造。
Delcam在这里的主要使命就是在这一优化的过程中提供可靠的衔接,首先要提到的就是PowerINSPECT在机检测模块(OMV)。从工艺上看,我们认为数控加工存在一定不受控制的过程: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在机检测,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,保证最终的加工精度和加工质量。
另外在加工过程中零部件的质量监控上,Delcam在PowerMILL中集成MachineDNA功能,将数控机床“生物化”,通过提取数控机床的运行状态数据和机械性能特征,由PowerMILL软件进行有效分析并自动设定最有效的摆线尺寸、优化点分布、自动进行圆弧和直线变换等,使机床运行更平稳同时最大限度地发挥加工机床的潜能。
数字化制造发展到今天的阶段,伴随产业升级提出的更高要求,未来制造模式的优化必将向效率更高、成本更低的方向发展,而这也是Delcam不断完善产品序列,一如既往为用户提供价值的地方。
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