NX在工程机械行业的应用 - 生产制造

Nov 03 2023 17:00

      生产制造

NX作为高端的CAD/CAM/CAE一体化的软件,被广泛地应用在工序模型创建、数控加工程序编制及产线设计中。随着NX软件的不断发展和完善,其功能的覆盖面也越来越广。在数控加工程序的编制方面,除了提供更加强大的功能之外,在其易用性、基于特征的自动化编程方面也具有杰出的功能,且在数控加工编程的验证方面也提供了集成的加工模拟仿真解决方案,包括刀具运动和材料去除模拟,以及机床运动模拟仿真等,为实现设计制造一体化、数控加工程序编制与仿真验证协同作业提供了手段。

  1.             NX工序模型

利用NX分阶段模型工具可方便地创建工序模型。对于每个阶段的工序模型,用户可以链接几何、修改几何、重用PMI信息、重用模型视图以及将规则应用于模型,从而实现工序模型定义和管理的过程自动化。利用NX分阶段模型工具,可以保证用户在适合于制造工程师的、易于使用的工序模型建模环境中,自动定义、创建和管理加工工序和检测工序,可以直接自动化利用基于模型的数据,实现进一步的创新。利用NX分阶段模型工具,还可以扩展PMI对象的覆盖范围,实现PMI对象从产品设计模型到工序模型的重用,以及在工序模型之间的重用,帮助企业实现PMI在价值链上的最大化利用。用户也可以在Teamcenter管理工序模型,使得制造在下游流程中可以更好地使用这些工序模型。

NX工序模型的功能主要包括:

§ 工序模型的定义、创建和管理

§ 工序模型的MBD定义

§ 工序模型的使用

§ 适用于制造工程师的用户体验

图1 — 在Teamcenter中管理NX工序模型

  1.             NX CAM数控编程与机床仿真

NX CAM可提供丰富的功能,从简单的NC编程、高速切削和多轴加工,到机器人编程及增材制造,使用户可以使用一个系统处理诸多任务。借助针对特定应用的编程进一步提高生产效率,例如基于切削量的铣削可用于加快机械形状零件的编程。借助基于特征的加工,编程时间可以缩短多达90%。向导和模板可简化典型编程流程。NX加工仿真模拟可实现完整的仿真功能,主要包括:

§ 刀轨及NC代码的加工模拟仿真。

§ 刀具运动和材料切除模拟。

§ 模拟结果的分析、测量、输出。

§ 机床运动模拟仿真。

图2  NX CAM数控编程与机床仿真工具

  1.             NX CMM三坐标检测

NX CMM数控测量编程可简化整个数控测量程序的开发过程,使用模型附带的产品和制造信息 (PMI)来自动生成程序。生成经过后处理的输出结果,包括DMIS 标准和针对特定机器的格式。借助集成式数控测量分析,用户可以重新读回测得的数据以进行比较和研究。NX拥有CMM所需要的设计工具,以及PMI创建和关联工具,CMM检验编程产品完全嵌入到NX中。故NX中的CMM工具能够非常直观地进行测量编程以及三坐标机床仿真。NX CMM模块具有以下特点:

§ 自动化程序生成

§ 通过三维实体仿真、验证程序,避免碰撞

§ 基于设计变更实时自动更新程序

§ 为任何品牌的三坐标测量机生产标准输出

机床在线检测可实现在机床设备上对加工过程中和加工完成后的零件进行实时检测,从而根据检测结果及时发现加工过程中的问题,进行快速反馈,在机及时修正,快速调整加工工艺和过程,从而缩短加工工期,减少错误和材料浪费,更大程度满足加工过程中的尺寸精度要求。NX在线检测编程模块为机床在线检测工作提供可靠的、准确的测量程序编制功能。NX在线检测编程模块能够基于三维工件模型编制测量程序。它共享NX CAM编程模块应用环境,基本流程和方法与NX CAM编程类似,能够自定义检测测头,并存储在CAM刀具库中。检测轨迹能够使用NX机床仿真功能进行实际检测运动的仿真模拟。

图3  NX CMM三坐标检测工具

  1.             产线设计

NX产线设计工具是西门子功能强大的制造布局设计的解决方案。它也提供了丰富的参数化设备库,包括台架、传送装置、安全设备和物料处理设备。借助NX,工程机械企业可以快速设计和可视化生产线的布局,并将其与制造规划相关联。通过将每个生产步骤指定为管理单个制造资源(例如机器人或夹具),可以轻松优化流程。通过使用参数资源库执行准确的影响分析并推动高效的变更管理。

图4  NX产线设计工具