CAM介绍

2021-02-2610:19

简介：创新型产品设计是外形、配合和功能的周密结合，每次使用都能给客户带来良好的体验。NX 提供灵活、可靠的计算机辅助工业设计和造型软件，通过快速提供概念设计和建模促进您的产品工程设计。

NX制造

文章简介

创新型产品设计是外形、配合和功能的周密结合，每次使用都能给客户带来良好的体验。NX 提供灵活、可靠的计算机辅助工业设计和造型软件，通过快速提供概念设计和建模促进您的产品工程设计。

内容

1.4 NX 制造

1.4.1 注塑模具设计

通过将行业知识和最佳实践与过程自动化相结合，NX 中的模具设计软件能够简化从验证产品、创建型芯和型腔到结构设计的整个模具设计流程。

产品分析

使用NX，您可从其他系统导入 3D 零件数据，打开多种原始格式的 CAD 文件或选择在 NX 中设计的零件。 之后可以轻松进行建模并执行设计变更，以保证达到所需的设计意图和制造工艺性。

型芯和型腔设计

使用NX 中的自动化分型功能，您可以简化型芯和型腔的设计流程。您可以：

根据制造工艺性，自动分析型芯/型腔区域

以关联方式快速设计分型面

拆分模具以适应复杂的滑块设计

自动检查型芯/型腔的干涉

结构设计

使用NX，您可以将模具设计流程自动化，包括收缩率、流道、浇口、滑块、顶料装置和镶块设计。零件库为您提供了各种标准零件和模架。您可以基于简单选择在装配体中定位模具组件。强大的可视化和装配管理工具为模具设计流程提供支持，方便您轻松导航复杂的模具装配结构。

设计变更和关联控制

使用与设计数据之间的关联性，NX 注塑模设计可在从模具设计到加工的整个过程中促成快速、高效的设计变更。Teamcenter 软件提供单一的数据和流程知识源，确保您的整个团队使用正确数据。

重用公司标准

使用NX，您可以通过重用公司标准来缩短模具设计时间和制造周期。您可以：

通过将流程和零件标准化来加速并优化模具设计流程

自动生成物料清单、图纸、项目数据结构

构建自己的可重用零件并在定制库中注册这些零件

开发可重用的模架

设计验证

要避免高成本的返工，设计验证是关键一环，它可确保零件、模具和制造流程均已适当定义。使用NX，可以通过壁厚检查功能与内凹区域检测以及半径评估来分析零件的可制造性。

您可以在装配体中对模具设计进行验证，验证间隙和腔体是否正确。还可以通过强度分析和尖角检测来延长刀具的使用寿命。NX 可帮助您可视化和管理模具装配中已识别的间隙以及干涉问题。借助NX 内嵌的运动仿真技术（包括动态碰撞检测），您可以验证模具的所有运动是否存在干涉。

制造集成

NX 提供完整的集成 NC 编程解决方案。 使用 NX CAM，可生成用于模具和冲模加工的高级切削策略。其中一些关键功能是专门针对高速加工的，这些功能应用了特殊的刀具轨迹和优化的切削参数。例如，摆线粗加工功能可在控制刀具载荷的同时保持较高的金属切削率。

自动化的基于特征的加工(FBM) 非常适于模架加工。 FBM 可自动识别和编程大量加工特征，包括腔、槽和孔，这能够将编程时间缩短多达 90%。

1.4.2 级进模具设计

NX 级进模设计可指导您完成级进模设计所需的所有阶段、简化复杂流程并自动处理极为耗时的任务。

零件准备

使用NX 中丰富的钣金特征，您可以高效设计直弯零件和自由曲面钣金零部件。 使用特征识别功能、折弯表和直接展开功能，您可以设计具有预折弯和过度折弯的零件中间状态。

在NX 中，您可以使用数据质量分析和可成形性分析来验证零件设计的制造工艺性。通过一步展开和可成形性分析功能，您可以分析和设计复杂的自由曲面零件的中间状态与展平形状。

流程设计

NX 的带料排样和废料设计工具可让您快速准备条料，并对条料进行仿真以确保工序顺序的正确性。使用NX，您可以对连续模模架和凸凹模进行布局，以实现成型和冲孔操作。您能够以关联方式高效设计成型和冲孔零件。NX提供大多数供应商目录的标准零件库。可定制的冲模模架库和标准零件库可加快冲模结构设计的速度。

设计变更和关联控制

NX 级进模设计软件在整个冲模设计流程中与零件设计保持关联，控制所有冲模组件的设计变更。 与零件模型之间的关联性可使您快速实现设计变更。Teamcenter 提供数据和过程管理，可让您与团队成员同时工作，搜索、访问和重用项目与流程数据。

重用公司标准

使用NX，您可以获得和重用您的设计与流程知识来简化从模具设计到生产的所有流程。您可以利用项目模板、材料、工具和流程来根据新冲模重用和调整经过验证的设计。这可让您通过将流程和组件标准化来加速并优化冲模设计流程。您还可以构建自己的可重用零件并在定制库中注册这些零件，以及开发自己的可重用模架。使用NX，您可以自动生成零件清单、图纸。

级进模设计验证

NX 可让您在装配中对结构设计进行验证，以确保间隙和腔体的正确性。可以分析条料的使用率和冲压力平衡。NX 的集成运动仿真技术（包括动态碰撞检测）可帮助您验证整个冲模运动中是否存在干涉。

制造集成

借助与NX CAM 的集成，可实现制造流程的自动化。NX CAM 提供强大的铣削编程和高速加工功能，非常适于对采用硬质材料的精密冲模。简单易用的平面和型腔加工以及基于特征的加工(FBM) 都是对冲模零件进行NC 编程的高效工具。

1.4.3 冲压模具设计

NX 的冲压模设计模块能够自动执行与钣金零部件生产关联的成本高昂且耗时的流程。NX 冲压模设计模块提供用于规划、设计、仿真和制造完整汽车冲模冲压线的全面解决方案。

零件设计

使用NX 中的高级设计与建模工具，您可以快速生成和编辑复杂的汽车车身钣金件。NX 还提供可处理从其他 CAD 系统导入的数据的工具。 您可以：

快速建立准确的汽车钣金零部件模型

按照设计变更轻松更新模型

§ 记录设计以进行正确制造

冲模规划

NX 冲压模设计软件提供一整套用于定义冲模操作工位布置 (DOL) 和优化生产线效率的一整套工具。 您可以为冲压线的每个工位生成流程模型，并确定成型、弯边和修剪的零件区域。

冲模面设计和可行性

NX 的高级设计和分析工具可让您快速直观地评估成型零件的可行性，以实现高度准确的冲模面设计。 您可以生成包括冲模过程中拔模、修剪和弯边单元的高度准确的钣金模型。使用设计和分析工具，您可以在设计周期中尽早执行可成形性分析，并将压力、应变和减薄因素考虑在内。可以使用加冠、过折弯和壁变形等曲面变形功能来预测和补偿回弹。

冲模结构设计

可以使用有关铸模、修边镶块与关联的废料切断刀、弯边镶块、拉延冲压、上拉延模、下压料圈、上凸垫和镶块插入的大量特征来实现冲模结构设计的自动化。

冲模设计验证

NX 冲压模设计软件提供用于虚拟试验和仿真的专业自动化工具。 您可以：

预测给定成型载荷下的压力、应变和挠曲，并评估冲模结构的刚度。

对冲模模座的预期操作进行仿真，并检查内部冲模干涉和碰撞条件。

冲模制造

NX CAM 提供了用于 NC 编程的全面解决方案。大量高速加工 (HSM) 策略可实现高效的高速铣削。 加工数据库提供了可实现最佳加工性能的验证数据。使用基于特征的加工 (FBM) 功能，可以自动识别特征并指定适当的加工操作，从而节省时间。 同步点分布功能可实现出色的表面精加工质量。通过高度准确的机床模型，NX CAM 可让您在生产前先验证加工操作，从而节省时间、材料和机床资源。

1.4.4 NX CAM 2.5轴铣削

您可以使用NX 中的 2.5 轴铣削快速对呈规则形状的零件进行编程。 使用高级编程功能，您可以在输入最少的条件下轻松创建智能刀路轨迹。NX CAM 2.5 轴铣削提供大量自动化切削策略，包括优化粗加工、余料加工和基于特征的加工。

基于体的2.5 轴铣削

借助NX CAM，您可通过预览并指定各个体的加工序列，以更快的速度对呈规则形状的零件进行编程。基于体的 2.5 轴铣削处理器可向您显示当前处理中的工件 (IPW)，使您能够选择加工体的定义面，然后显示计算得出的切削层和经过更新的 IPW。

粗加工

借助NX CAM 中灵活的粗加工策略，您可以使用智能的多级切削模式来加工任何形状。 生成的切削层将自动对应零件的水平面。高效粗加工策略包括偏置、插铣加工和摆线刀具轨迹。

实现余料加工自动化

重新粗加工时，NX 仅自动切削之前的粗加工操作未加工的区域。 IPW 功能保持跟踪每次操作后的工件名义形状，并计算未切削的区域您可以使用较小刀具清除拐角，也可以使用较长刀具达到深层位置。

Z 向水平精加工

可以使用Z 向水平或水线精加工对呈规则形状的零件的竖直壁或模型壁进行加工。 此切削方法能够最大限度地增加刀具与材料间的持续接触，从而取得一致的型材精加工效果。

钻孔

NX 中的 2.5 轴铣削软件模块提供了大量钻孔功能，包括点钻孔、钻孔、绞孔和攻丝。高效安全的横向运动可最大限度减少抬起次数，并能在所有零件和夹具几何模型下使用。

高速加工(HSM)

NX 提供专业 HSM 模式。 HSM 刀具轨迹具有平顺拐角、步跨距、进刀和退刀功能，可达到最高的进给率。摆线粗加工模式可以根据指定标准自动防止您超出容许的切削条件。使用随附的加工数据库，您可以优化主轴转速、进给率和进刀深度，从而在安全条件下最大限度提高材料切削率。

基于特征的加工

使用NX 中基于特征的加工 (FBM)，您可以直接依据零件设计模型自动创建优化的 NC 程序。 FBM 会自动识别种类繁多的加工特征类型（包括孔、腔和槽）并对其进行编程。通过实现 NX 中常规任务的自动化，FBM 可节省多达 90% 的 NC 编程时间。

一般运动控制

在NX 中，您可以使用交互式拖动手柄来构建分步刀具运动。 借助基于图形的编程，您可以快速创建完整的 2.5 轴铣削刀具轨迹。 通过在屏幕上选择和移动 3D 刀具模型，可以轻松控制刀具。

1.4.5 NX CAM 3轴铣削

NX 中的 3 轴铣削模块提供了用于对自由曲面零件（例如注模和冲模）进行编程的全面解决方案。使用 NX CAM 3 轴铣削软件，您可以实现较高的材料切削率和出色的表面精加工质量。 高级切削策略包括粗加工、余料加工、高速加工 (HSM) 和精加工。

粗加工

NX 中经优化的粗加工方法能够最大限度地提高材料切削率，而不会造成刀具过载。 它具有以下特点：

切削深度可变的多个自动化切削范围

可提高材料切削率的HSM 切削模式

处理中的工件(IPW) 可自动跟踪加工材料和剩余材料

摆线切削策略

摆线切削方法是一种高速粗加工方法，可在控制刀具载荷的同时保持较高的金属切削率。它可以自动防止您超出指定的切削条件。此切削策略的平顺拐角、步跨距和进刀功能可在较高的速度与进给率下确保安全的切削条件。

余料加工

全自动余料加工可以除去以前操作中未切削的材料，并避免气流切削。使用余料加工功能，您可以：

基于IPW 生成高效的多阶段粗加工

实现一致型材以进行下一切削操作

使用针对HSM 精细调整的切削参数

精加工

NX CAM 3 轴切削提供丰富的精加工技术，可以达到出色的表面精加工质量。 诸如 Z 向水平及偏置等平顺和持续切削模式能够在零件的陡峭区域和平缓区域产生一致的表面精加工效果。

简化刀具轨迹

此HSM 操作可以产生平顺的流式模式，能够在高进给率下提供良好的精加工质量（无论曲面几何模型采用何种构造方法）。 它在陡峭区域和平缓区域均能提供间隔相同的刀路，并顺应加工区域的自然形状以提供出色的表面精加工质量。

拐角精加工

通过清根切削策略，您可以在一个操作中对未切削的区域进行半精加工和精加工。NX 可以自动识别拐角中的未加工区域，并创建一个高效的刀具轨迹。 NX 还能为陡峭区域和平缓区域自动生成不同的清根切削模式，从而改善加工条件。

同步点分布

使用NX，可以确保刀具的相邻精加工刀路上的数据点与同步点分布对齐。 与传统切削方法相比，这一方法能够在各个刀路中保持机床运动的一致，从而提供出色的表面精加工质量。

进给率优化

NX 可以自动分析切削刀具的材料切削率并调整进给率，以达到统一的材料切削率。优化的联合能够提高加工效率并延长刀具寿命。

安全切削策略

无论零件几何模型的要求有多么严格，对刀具和刀柄的自动碰撞检测都能确保安全加工。NX 不仅在刀具轨迹创建期间考虑零件模型结合体，还会将 IPW 考虑在内。 您还可以使用基于零件几何模型报告最小刀具长度的 NX 功能来选择最适于您的作业的刀具。

1.4.6 NX CAM 5轴铣削

使用NX 中的 5 轴铣削模块，您可以用更少的操作和设置加工出复杂零件，从而减少成本和缩短交付时间。借助有效的碰撞和过切检查，NX CAM 5 轴铣削可让您在复杂曲面上创建准确受控的刀具轨迹。

采用倾斜刀具的Z 向水平切削

您可以使用较短刀具借助5 轴 Z 向水平切削对深层区域进行加工。 如有必要，NX 将自动倾斜刀轴以避免与刀柄碰撞。 刀具挠曲减少能够降低刀具磨损程度并提高表面精加工质量。

5 轴简化

对于5 轴高速加工 (HSM)，平顺的流式简化策略是一种理想的切削方法。 这一灵活的切削模式可处理任何曲面几何图形（无论其采用何种构造方法）。 简化刀具轨迹顺应加工区域的自然形状，可提供出色的表面精加工质量。

外形轮廓加工

可变轴外形轮廓加工能够对带有复杂模型壁的加工特征进行自动编程。您可以快速选择底面几何体，NX 随后将识别模型壁并生成 5 轴刀具轨迹。

残料切削

使用残料切削，您可以保持刀具侧面与加工面对齐。NX 还能让您控制切削刀具的倾斜度。 此策略可提高表面精加工质量并缩短加工时间。

3 轴到 5 轴的刀具轨迹转换

使用多轴切削可大大提高注模和冲模加工的效率。借助NX 中的自动刀具倾斜功能，您可以高效加工具有深腔特征的注塑模和冲压模零件。NX 可分析刀具轨迹并自动倾斜刀具，避免与刀柄发生碰撞。 使用此 5 轴铣削方法，您可使用较短刀具来减少振动和刀具偏差。

高级别用户控制

NX CAM 5 轴铣削软件提供高级用户控制多轴加工功能。 您可以使用传统的传动、零件和检查曲面规格来控制 5 轴刀具运动。 通过这些灵活选项，您可以对几乎所有复杂零件模型进行编程。

机床仿真

NX 中的机床仿真为您提供了用于验证 5 轴机床运动的必要工具。 机床运动仿真以 NX 后处理器的 NC 输出为基础。 在处理 G 代码的过程中，机床（包括零件、夹具和刀具）的 3D 模型将按照实际机床的移动方式进行移动。

1.4.7 NX叶轮加工

NX 叶轮加工能够为航空发动机、叶轮和发电设备简化对复杂 5 轴叶盘和叶轮的 NC 编程。您可以使用专用于为叶盘和叶轮生成智能刀具轨迹的高级操作。 这能够缩短加工时间、提高表面精加工质量并延长刀具寿命。

同步5 轴粗加工

NX 中高度灵活的粗加工可让您指定参数，例如：

刀具抬升

切削层偏置

切削深度限制

驱动模式

步跨距

叶片之间的刀路数

刀轴

平顺选项

对出刀边缘和后刀边缘的轨迹延伸处理

余料加工

NX CAM 自动切削先前操作留下的剩余材料，并优化刀具与其他零件的啮合，从而最大程度减少浪费的气流切削时间。

轮毂精加工

您可以使用专门优化的刀具轨迹（能够实现对侧步距、切削模式、轨迹延伸和刀具轨迹平顺的精确控制）对叶轮和叶轮轮毂进行精加工。

叶片精加工

使用NX 叶轮加工，您可以通过指定要切削的侧（截面和/或压力）以及进刀边缘和出刀边缘的轨迹模式与刀轴稳定性参数，对主叶片进行精加工。

导流叶片精加工

在某些叶轮上的叶片之间还有较小的叶片，称为“导流叶片”。 NX 可对带有一个或多个导流叶片的叶盘和叶轮进行自动 NC 编程。 您最多可以指定六个导流叶片。

圆角精加工

叶片连接轮毂所在的圆角通过明确这些曲面的间隙要求的特定操作进行精加工。还可以使用参考半径处理圆角，无需使用建模的曲面。

直接利用导入的CAD 数据

通过NX 叶轮加工，您可以有效使用源自任意系统的任何 CAD 数据。 刀片可由一个或多个曲面组成。

1.4.8 NX车铣复合加工

最新多功能机床提供车削与铣削功能，可最大限度地减少加工零件所需的设置数。该款铣车车床支持同步、多轴操作，可帮助提高您的车间效率。

NX CAM 提供用于最新铣车车床的全面功能。 您可以任意组合使用车削、3 轴铣削、3+2 定位铣削和全 5 轴铣削。 NX 中直观的交互式工具可让您轻松同步和优化加工序列。

车削

NX 中的完整车削解决方案可让您对几乎所有多轴、多角应用进行编程。 您可以使用 2D 零件轮廓或全实体模型对要求最为严格的几何体进行加工。 NX 车削提供用于粗加工、多程精加工、切槽、螺纹切削和中心线钻孔的高级切削策略。

铣削

凭借NX CAM 深入的 2 轴到 5 轴铣削功能，您可以对多种作业（从呈规则形状的零件和自由曲面零件到复杂曲面）进行编程。 您可通过预览并指定各个体的加工序列，以更快的速度对呈规则形状的零件进行编程。 借助有效的碰撞和过切检查，高级 5 轴功能可让您在复杂曲面上创建准确受控的刀具轨迹。

同步管理器

使用NX CAM，您可以轻松同步多角和多轴加工。 使用图形化的显示方式，同步管理器可以跨多个通道以交互方式控制加工序列。 您可以使用开始和等待控制对加工流程中每个阶段的工作流进行控制。 借助全面虚拟化与定时比较，您可以轻松同步多功能机床上的操作。

处理中的工件

使用NX CAM 中的仿真机床，您可以验证多功能机床上的整个加工流程。 运动仿真以 NX 内部后处理器的 NC 输出为基础。 在处理 G 代码的过程中，机床（包括零件、卡头和刀具）的 3D 模型将按照实际机床的移动方式进行移动。

1.4.9 NX CAM Robotics Programming机器人编程

机器人工作单元是一种适用于大型多轴工作环境的经济实惠方式，可提供多种加工功能，如修剪和研磨、修边、抛光、精加工、粘合和浅切削。NX CAM 机器人软件可用于设计、仿真、验证、优化工业机器人并进行离线编程来执行上述任务。

1.4.10 NX增材制造

NX 在为新的混合添加剂制造技术提供支持方面处于业界领先地位，其中添加剂制造（金属沉积）已整合到传统机床环境中。 通过使用添加剂制造来构建内腔等复杂的几何结构，然后使用消减制造工艺进行精密加工，您可以通过这个新的混合添加剂制造流程来制造各类新部件或将多个设置整合成一个设置。

原型：创建构成目前大多数3D 打印和立体制版工艺的原型。 能够快速评估原型仍是添加剂和混合添加剂技术的强项。

生产：新的激光烧结（粉末层）功能正在推动制造商使用添加剂制造方法来进行部件生产。混合添加剂制造技术将加快这一趋势。

修复：通过将金属沉积和传统的金属切削放到同一机床环境中进行，修理和翻新的可能性将大大提高。混合添加剂制造是开展这类工作的理想解决方案。

1.4.11 CMM编程

使用NX，您可以为坐标测量机 (CMM) 生成完整的机床检测程序。 NX CMM 数控测量编程可减少编程时间、解放昂贵的 CMM 机床资源，并确保对设计变更迅速做出反应。

自动CMM 编程

通过使用与CAD 模型关联的产品和制造信息 (PMI)（包括 GDT 和 3D 标注），可减少 80% 的检测编程时间。 NX CMM 编程可以使用此数据自动生成检测程序。 通过运用您自己的标准检测路径方法、刀具和项目模板，您可以进一步提高编程流程的自动化程度。

后处理和仿真

通过选择适当的后处理器，您可以使用NX CMM 软件创建 DMIS 或特定机床格式的机床指令。 将程序发送到车间之前，您可以确保各个检测程序不会存在冲突，并且与设想的测量策略相匹配。 NX 还提供检测程序验证和完整的机床仿真，包括大量标准 CMM 机床模型。 使用基于运动学模型的机床仿真，您可以验证所有特征是否可以实现，以及各项数值是否超过机床的限制。

集成式解决方案

通过利用NX CAD、CAM 和 CMM 应用程序之间的关联性，您可以基于设计和制造变更快速更新检测程序。 Siemens 还提供 CMM 检测和执行软件，以使用 NX CMM 的输出来驱动坐标测量机。

解决方案连接性

您可以使用Teamcenter 管理过程和数据，从而确保无论身在何处，都能始终使用正确的文件版本。 通过 Teamcenter 和 NX 之间的集成，您可以：

使用NX 界面将检测零件作为 NX 模型存储在 Teamcenter 中。

将DMIS 检测文件附加到产品项版本。

在Teamcenter 中作为 NX 或 JT 数据查看 3D 检测模型。

发布检测模型和DMIS 文件以进行车间检测。