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數(shù)控產(chǎn)品的研發(fā)與未來
閱讀：249 發(fā)布時間：2022-7-4一、行業(yè)趨勢與要求零件測量檢驗仍然是質(zhì)量保證過程中的一個重要要素。在過去幾年中，與測量相關(guān)的技術(shù)在硬件和軟件上都發(fā)生了很大變化，測量探頭與掃描裝置采集數(shù)據(jù)的速度快了很多。但是如果遇到幾何圖形復(fù)雜的零件，要想在單一裝置上實現(xiàn)高效測量，則需要多軸探測路徑編程。
一般需要在PLM過程之外單獨準備這些檢驗程序，用戶通常根據(jù)一張二維工程圖樣開展工作，速度很慢。不僅如此，由于對設(shè)計與制造模型和數(shù)據(jù)的追溯受到限制，還很容易出錯。當發(fā)生設(shè)計變更時，檢驗程序很可能與變更后的設(shè)計不一致。
Siemens PLM Software公司提供了用于編寫高級CMM測量檢驗程序的新應(yīng)用軟件，可以使用基于模型的產(chǎn)品和制造信息（PMI）來自動創(chuàng)建測量程序，使用*新的三維仿真軟件來對程序進行全面驗證，并且提供符合行業(yè)標準的輸出，直接供用戶CMM使用。
*新的高速探測與掃描技術(shù)采集數(shù)據(jù)的速度比舊有設(shè)備快10100倍。新設(shè)備不僅可以完成更多的測量工作，還可以進行更加復(fù)雜的測量。但檢驗編程人員還面臨著一個大問題：目前他們用于創(chuàng)建這些更加復(fù)雜的檢驗程序的方案，不僅太昂貴，而且花的時間也太長。
此外，在CAD系統(tǒng)中采用全面三維產(chǎn)品定義的客戶數(shù)量超過了客戶總數(shù)量一半。除了零件幾何圖形外，還包括了所有其他制造信息??這些信息被捕捉后，作為產(chǎn)品與制造信息（PMI）附在三維模型上。為了便于檢驗，這些信息可以包括公差要求。如果下游工具可以利用這些信息，就會更好地滿足制造要求。
還有另外一個問題就是CMM編程、執(zhí)行和數(shù)據(jù)采集與主流設(shè)計和制造過程是分開的。用戶希望使CMM編程、執(zhí)行和數(shù)據(jù)采集成為總體PLM工作流中不可分割的一部分，把數(shù)據(jù)存儲到PDM系統(tǒng)中。
二、一種新的CMM數(shù)控測量編程方法NX CMM數(shù)控測量編程是NX中的一個新模塊，被全面集成到NX里，NX擁有幾何操作需要的所有CAD工具，以及PMI創(chuàng)建和PMI集成需要的所有工具，新的CMM檢驗編程產(chǎn)品*嵌入到NX中。NX還包括經(jīng)過驗證的成熟技術(shù)，這些技術(shù)可以直接應(yīng)用于數(shù)控測量編程，如機床仿真。開發(fā)新應(yīng)用軟件的一個關(guān)鍵目的是實現(xiàn)高度自動化，盡量用基于模型的PMI數(shù)據(jù)來驅(qū)動編程，如所示。
NX軟件有一個名為“連接PMI”的*功能。“連接PMI”命令實際上是取得三維零件幾何圖形以及附在模型上的PMI，然后從該軟件提取被識別的所有特征和公差，創(chuàng)建檢驗零件所必需的所有檢驗操作。
打開軟件中的信息導(dǎo)航器，根據(jù)待測量特征類型以及附在上面的PMI生成數(shù)控測量路徑。對于模型上有可用PMI數(shù)據(jù)的一些零件而言，應(yīng)用“連接PMI”命令可以把傳統(tǒng)編程時間縮短80％9％。當然，對于沒有附加可用PMI數(shù)據(jù)的零件而言，或者在PMI數(shù)據(jù)不完整的情況下，或者檢驗編程人員希望增加額外測量的情況下，可以手動創(chuàng)建測量特征和操作。從預(yù)先定義好的幾個測量方法中選一個，然后在模型的三維模型幾何圖形上選擇點或特征，NX就會生成正確的路徑。
一旦有了CMM程序，NX CMM就能夠創(chuàng)建可由驅(qū)動測量機的軟件讀取的輸出命令。只需選擇相應(yīng)的后處理器，就可以創(chuàng)建機器操作指令。
不過，在把程序發(fā)送給車間之前，用戶很可能還想對其進行檢查，以確保它以自己期望或希望的方法進行測量，并且不會發(fā)生任何硬件方面的沖突。事實上，對于復(fù)雜任務(wù)，用戶很可能希望在開發(fā)檢驗程序時進行這些檢查，以免日后進行變更。
NX CAM軟件提供了一些標準的CMM機器模型。可以導(dǎo)入CMM機器的三維模型，也可以用NX CAD來創(chuàng)建特殊的CMM機器三維模型。通過“機床創(chuàng)建器”模塊，可以為每臺CMM機器添加必要的運動學和移動范圍。由于仿真是由DMIS輸出驅(qū)動，因此能夠很好地代表發(fā)送到車間的數(shù)據(jù)。
由于CMM應(yīng)用軟件被嵌入了NX，檢驗數(shù)據(jù)被自動存儲在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)Teamcenter中一個檢驗過程下面。對于使用Teamcenter的客戶而言，該軟件不僅提供了存儲模板、工具和探針以及檢驗規(guī)則等功能，還提供了與零件的正確版本連接的檢驗程序和輸出文件。
通過管理檢驗數(shù)據(jù)并將其與零件的主記錄連接在一起，可以解決這一業(yè)務(wù)面臨的*大挑戰(zhàn)之一，即確保CMM幾何模型與設(shè)計模型和已發(fā)布的制造幾何圖形一致，如所示。如果發(fā)生任何可能影響下游部門的變更，則Teamcenter可以通知相關(guān)下游部門。在這里，NX里面的關(guān)聯(lián)性也起到一定作用，如果設(shè)計輸入發(fā)生變更，這種關(guān)聯(lián)性會促使更新相關(guān)的零件模型。
三、CMM在一個總體制造解決方案中的定位Siemens PLM Software公司預(yù)測新的NX CMM數(shù)控測量應(yīng)用軟件將被很多公司采用，在同一個模型的基礎(chǔ)上，通過在同一個系統(tǒng)中完成更多的工作可以實現(xiàn)更多收益。
Siemens PLM Software公司把這個新的應(yīng)用軟件嵌入到自己的零件制造解決方案組合中，擴展了NX在制造工程的虛擬世界中的作用，并且把NX用于NC編程、零件模型準備以及工具與夾具設(shè)計。所有這些組件都是同一個套件中的組成部分，因此彼此之間的兼容性相當好。
NX架構(gòu)的價值之一在于NX是目前可定制性*強的CAD/CAM/CAE系統(tǒng)之一。對于用戶而言，一體化架構(gòu)無疑會帶來巨大的收益。在這種情況下，通過采用同一個NX架構(gòu)，用戶能夠開發(fā)與NX CMM兼容的自動化程序，有可能達到需要額外投資才能達到的自動化與可重復(fù)性水平。
四、結(jié)論目前用于創(chuàng)建CMM程序的方法太昂貴，花費時間太長，容易出錯，并且還無法與PLM工作流集成。而NX CMM是一個基于NX CAM的NX模型，可以讓用戶以一種高度自動化的方式，用PMI為坐標測量機創(chuàng)建全面關(guān)聯(lián)的檢驗程序。如果用戶沒有PMI，則可以交互創(chuàng)建檢驗路徑。NX CAM使檢驗編程成為PLM過程不可分割的一部分，通過NX幾何圖形和PMI實現(xiàn)全面自動化，并且用同類中*好的NX用戶界面在Teamcenter中對其進行管理。
開發(fā)這個新產(chǎn)品的團隊曾經(jīng)為Siemens PLM Software公司開發(fā)了Valisys和Tecnomatix測量檢驗軟件，這個新產(chǎn)品也充分展示了這個團隊在檢驗應(yīng)用軟件開發(fā)方面的豐富經(jīng)驗。另外，這個新軟件還將增加一些功能，尤其在多軸測量領(lǐng)域。對于現(xiàn)有的Siemens PLM Software客戶，這個新產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢，并且足以幫助新客戶采用NX以及Siemens PLM Software的其他產(chǎn)品。