一、行業(yè)趨勢與要求零件測量檢驗(yàn)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(shí)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(dú)準(zhǔn)備這些檢驗(yàn)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(jì)與制造模型和數(shù)據(jù)的追溯受到限制,還很容易出錯。當(dāng)發(fā)生設(shè)計(jì)變更時(shí),檢驗(yàn)程序很可能與變更后的設(shè)計(jì)不一致。
siemens plm software公司提供了用于編寫高級cmm測量檢驗(yàn)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(jìn)行全面驗(yàn)證,并且提供符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行更加復(fù)雜的測量。但檢驗(yàn)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(yàn)程序的方案,不僅太昂貴,而且花的時(shí)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(yàn),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(jì)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(yàn)編程產(chǎn)品*嵌入到nx中。nx還包括經(jīng)過驗(yàn)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(jī)床仿真。開發(fā)新應(yīng)用軟件的一個關(guān)鍵目的是實(shí)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(shí)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(yàn)零件所必需的所有檢驗(yàn)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(shí)間縮短80%9%。當(dāng)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(yàn)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(diǎn)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(jī)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(jī)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(jìn)行檢查,以確保它以自己期望或希望的方法進(jìn)行測量,并且不會發(fā)生任何硬件方面的沖突。事實(shí)上,對于復(fù)雜任務(wù),用戶很可能希望在開發(fā)檢驗(yàn)程序時(shí)進(jìn)行這些檢查,以免日后進(jìn)行變更。
nx cam軟件提供了一些標(biāo)準(zhǔn)的cmm機(jī)器模型。可以導(dǎo)入cmm機(jī)器的三維模型,也可以用nx cad來創(chuàng)建特殊的cmm機(jī)器三維模型。通過“機(jī)床創(chuàng)建器”模塊,可以為每臺cmm機(jī)器添加必要的運(yùn)動學(xué)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(yàn)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(yàn)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(yàn)規(guī)則等功能,還提供了與零件的正確版本連接的檢驗(yàn)程序和輸出文件。
通過管理檢驗(yàn)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(jì)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(jì)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(shí)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(kuò)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(zhǔn)備以及工具與夾具設(shè)計(jì)。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(dāng)好。
nx架構(gòu)的價(jià)值之一在于nx是目前可定制性*強(qiáng)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(dá)到需要額外投資才能達(dá)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(fèi)時(shí)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(biāo)測量機(jī)創(chuàng)建全面關(guān)聯(lián)的檢驗(yàn)程序。如果用戶沒有pmi,則可以交互創(chuàng)建檢驗(yàn)路徑。nx cam使檢驗(yàn)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(shí)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(jìn)行管理。
開發(fā)這個新產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)為siemens plm software公司開發(fā)了valisys和tecnomatix測量檢驗(yàn)軟件,這個新產(chǎn)品也充分展示了這個團(tuán)隊(duì)在檢驗(yàn)應(yīng)用軟件開發(fā)方面的豐富經(jīng)驗(yàn)。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。