导读
在航空航天等高端装备制造领域,精密机加工零件复杂度高、加工精度高、质量管控严,对数控编程的质量与效率提出了巨大的挑战。当前行业普遍面临着编程效率瓶颈与经验依赖困局——传统人工编程模式不仅制约生产效率,更导致工艺知识碎片化、质量管控不可追溯,阻碍了智能制造的闭环。在全球制造业加速向数字化转型、智能化升级的背景下,构建覆盖工艺设计、编程优化、制造执行的全流程数字闭环,已成为制造企业突破技术壁垒、构建核心竞争力的战略必由之路。
开目基于三十余年深耕高端装备制造工艺的技术沉淀,深度剖析客户需求与行业痛点,三维机加工艺设计软件3DMPS获创新突破。通过构建与CAM软件的深度集成框,实现了从工艺规划到NC代码生成的全链路自动化。
开目3DMPS运用智能特征识别、工艺参数优化算法与虚拟仿真技术,通过与CAM集成将数控编程周期缩短90%,同时建立编程质量的全流程追溯体系,实现工艺知识的结构化沉淀与智能化复用。这不仅重塑了数控编程的作业范式,更为制造企业构建了可传承、可进化的数字化工艺体系,为高端装备制造业的智能化转型提供核心技术支撑。
01痛点分析 传统编程模式带来的效率与精度挑战
在航空航天等高端装备零部件制造领域,针对结构复杂的零件,常采用车铣复合加工中心实施加工生产。该加工中心可在单次装夹过程中完成车削、铣削、钻孔、攻螺纹等多类型加工工序,提升了零件的加工精度与生产效率,同时也对CAM软件的编程能力提出了更高要求。
现阶段CAM编程过程普遍面临交互式编程效率低下与刀路规划质量高度依赖编程人员经验水平的技术瓶颈,导致数控程序开发周期延长、加工参数优化不足,制约了整体生产效率提升,削弱了企业对高精度复杂零件的快速响应与交付能力。
以航空企业壁板类零件以及车铣类较规则特征零件的编程为例,部分壁板类零件的数控加工时间通常只需3-5 天,然而编制该类零件的数控加工程序却可能耗费1个月,原因包括如下:
1. CAM 编程人员拿到MBD模型后,需在CAM软件中进行大量手动操作,如肉眼识别模型特征及关联、规划工艺路线、选择刀具参数等,面对复杂零件时,编程准备工作更是成倍增加。
2. 车铣复合加工中心的应用,要求编程工艺人员熟练掌握多种加工方式的编程方法,还要精准界定工序衔接与进退刀方式,这无疑对人员能力提出了极高要求,也拉长了编程时间。
3. 编程时需清晰了解工序模型和加工余量分布,确保加工程序编制与工艺路线一致,而通用 CAM 软件在应对车铣复合机床部分功能时存在不足,进一步增加了编程复杂性与时间成本。
4. 编程环节高度依赖个人经验,质量难以稳定把控。不同经验水平的编程人员在切削参数与策略选择上差异显著,经验不足易致效率低下,经验丰富者也缺乏科学依据,难以保障新型材料和结构的加工需求。
02开目方案 与CAM深度集成,构建智能工艺闭环
开目3DMPS通过与主流CAM软件深度集成,在工艺设计过程中,能结合加工工艺对加工策略、加工刀具和加工位置进行集成优化,然后将机加工艺数据自动、精准地传递至 CAM 软件,生成刀位文件和 NC 代码。
当 CAM 软件完成加工工艺(包括机床、刀具、加工参数、加工策略、NC代码等)的设定后,这些数据又能完整地回传到 3DMPS 软件,构建了一条畅通无阻的数据高速公路,实现了基于特征快速编程以及数据的双向互通。
01自动计算加工参数
基于强大的机加知识工程库,3DMPS 能够自动计算各类加工参数,从刀具类型、材料、直径,到主轴转速、每刀切削深度等,无需人工繁琐计算与选择,为编程工作奠定精准基础,大大减少因参数选择不当带来的后续问题。
02自动创建程序结构
3DMPS可将生成的工序规划、内容、刀具信息及三维工序模型信息精准传递至CAM模块,依据 3DMPS 工艺过程结构树自动创建程序结构,减少人工干预,提升编程效率与质量,还可自动生成 CAM 仿真视频,让编程更流畅高效。
03自动生成NC代码
基于自动创建的程序结构,3DMPS CAM 集成模块可快速自动生成 NC 代码。无需人工手动编写复杂代码,极大缩短编程时间,提高生产效率。
03应用价值 企业高质量发展的强力引擎
开目 3DMPS 与 CAM 的集成通过数据自动流转、NC代码自动生成、加工仿真验证、全流程数据闭环、成本优化机制及先进工具链赋能,为高端制造企业体质降本增效注入了可持续的发展动能。
01数据自动流转,CAM编程周期缩短90%
以往,工艺人员需在 3DMPS 完成设计后手动向 CAM 系统输入海量数据,流程繁琐易错且耗时。集成后,依托开目3DMPS与CAM的无缝对接,数据实现跨系统自动传递,原来CAM编程需要1个月完成的零件,现在只需2~3天即可高质量完成,显著提升了CAM编程效率。
02仿真驱动验证优化,提前规避制造风险
基于 CAM 模块的高精度加工仿真能力,3DMPS 规划的工艺方案可在虚拟环境中进行全流程验证。通过实时捕捉刀具路径异常、干涉碰撞等潜在问题,工艺人员可在 3DMPS 中即时调整优化工艺参数与路径规划,确保工艺设计的准确性和可靠性,减少实际加工中的错误和废品率。
03设计工艺制造闭环,推动全流程协同
通过打通设计、工艺、CAM 全环节数据流,以零件模型作为唯一数据源,3DMPS向CAM输出工艺数据,CAM 完成的加工结果反向回传至 3DMPS,形成「设计迭代 - 工艺优化 - 制造执行」的闭环协同,打破信息孤岛,助力企业构建标准化、智能化的数字化制造体系。
04预验和效率双轮驱动,优化研制成本
一方面,通过加工过程仿真和优化,减少了试错成本和材料浪费;另一方面,提高了工艺设计的效率和质量,缩短CAM编程周期,从而降低了企业的研发成本和生产成本。
05先进工艺集成平台,加速制造技术升级
开目 3DMPS与CAM的深度集成,为企业提供了覆盖「工艺规划 - 仿真验证 - 数控编程」的全链条先进制造工具链。依托该平台,企业可探索高效加工策略、开发新型制造工艺,推动企业在新技术、新工艺领域的探索,构建产品升级与差异化竞争优势。
开目 3DMPS 与 CAM 的集成,是制造业迈向高效、智能生产的重要一步。编程效率的指数级提升、质量的系统性强化、全环节协同的一体化构建、研发制造成本的多维度降低、制造工艺的创新迭代,全面助力企业构建数字化制造核心竞争力,为企业实现营收和效益增长的目标提供了强大助力。