CAM软件对公司机械加工效率的提升

国际金属加工网 2021年11月03日

近些年,随着国内工厂数控化程度的不断提高,数控机床的应用已经非常普及,要利用好这些机床,发挥出机床自身应有的效率,CAM软件的价值是怎么说都不为过,从零件模型的建立到数控程序的生成,从实际模拟机床加工过程到各种在线测量,都离不开CAM软件的支持,因此,CAM软件的选择是数控加工中一项非常重要的工作,CAM软件的性能直接影响零件的加工质量及加工效率。

近几年随着软件的不断更新、升级,软件的加工策略比以前丰富了很多,也添加了很多新的加工模块,比如车铣复合模块,五轴加工模块,高效加工模块等等,总之,软件自身功能不断强大。随着我公司产品的不断更新换代,多轴加工、复杂曲面、车铣复合加工的工序越来越多,一些多腔壳体、框板类零件虽然可以手工编程,但编程效率及出错几率远远大于软件编程,目前这部分工件也越来越依赖软件编程, CAM软件编程对公司重要性越来越重要。通过我近几年的实际观察,结合公司具体实例来说明CAM软件对公司的重要性。

一. 拓展加工能力,优化工艺方案

这方面主要体现在五轴加工方面与车铣复合加工方面,五轴加工可以大幅度提高机加公司的产品加工能力,在先进制造中的重要性不言而喻,但复杂的五轴联动加工编程是最大的困难,多轴加工能力是CAM软件最大的价值体现,复杂的五轴联动加工编程必须由CAM软件来完成。

前年公司引进五轴加工中心时,试切一个“S”型试切件,充分展示了五轴机床的加工能力,当时给我留下了非常深刻的印象,高效的刀路轨迹,可靠的防碰撞检查都被无缝集成到CAM软件中,当时我对公司的加工能力、信心提升到一个很高的高度,凭借五轴加工能力,公司今后几乎可以胜任任何加工要求,迎接更多的复杂工件挑战,CAM软件为公司发展赋予了信心。

车铣复合加工可以实现复杂工件的一次装夹完成全部加工,这样就可以最大限度的保证工件的尺寸及相关形位公差,特别是一些核心关键部件,尺寸小,结构复杂,公差要求严,表面光洁度要求高,按照以前的工艺技术方案,带曲面或需要多轴加工的工序一般都放在加工中心上,这类工件假如分工序加工,每次装夹都会产生误差,最后累积误差会越来越大,分工序加工的方案根本无法保证图纸要求,并且加工效率很低。车铣复合机床结合CAM软件,实现了复合加工,不仅解决了复杂零件加工,提高了加工效率,最重要的是进一步将车削中心加工能力进一步扩展,可以实现曲面及多轴联动加工,这样就大大拓展了工艺加工能力,很多工件都可以采用车削中心加工,不但可以保证加工质量,而且效率也会提升很多。

工艺能力的拓展、提高,才是生产效率提升、保证产品质量的关键。

二. 提高加工效率的提升

CAM软件给我留下另一个深刻印象就是高效加工,这个新功能是最近几年刚刚开法出来的新功能。以前公司最害怕大型难加工材料(包括不锈钢,钛合金,高温合金)的开粗加工,特别是铣加工工序,不但加工时间长,而且刀具费用高,以前加工中心接几批这种零件都会造成公司准时完成率大幅下降,公司也采取了一些措施,收到一定效果,但没有本质的改变,效率提升不超过20%。

2017年,公司CAM软件升级后,添加了高效加工模块,根据介绍,高效加工(Volumill)是一种新的加工方式,它能充分利用刀具切削刃长度,实现高速切削,该加工方式的主要特点是:最大限度的提高材料去除率。通过使用高速刀具路径,可以使加工高效省时,刀路顺畅,提高刀具使用寿命,降低机床磨损,尤其是适合高硬材料的粗加工。

应用高效加工开粗以后,易加工金属(铜铝)开粗效率提高一倍以上,难加工材料(不锈钢等黑色系金属)提高五倍以上,并且刀具寿命(刀具加工件数)提高3-5倍以上,举个例子:以前公司加工不锈钢材料,φ10铣刀,每次下刀深度4mm,进给150mm/min,使用高效加工后,下刀深度20mm,进给可以给到600-1000mm,综合效率提升我认为不止五倍。应用高效加工开粗以后,不但大幅提高了难加工材料的加工效率,并且延长了刀具寿命,降低了机床磨损,实现了三方面的共赢,是公司近些年来少有的可以大幅提升效率的技术创新,并且应用广泛,影响深远。

三. 减少编程出错几率

以前员工编程都是使用二维图,因员工能力的差异,每年都会出现很多批工件因识图错误造成整批报废,通常零件报废率为8%~10%。有的工件方向识别反,有的看错尺寸,特别是新员工,公司每年都要为此付出很大的代价,整批报废不但造成原材料的损失,更重要的是重新投产造成交付周期的耽误。

使用CAM软件编程后,因为引入了工件立体图,员工编程时可以很方便的观察工件结构,测量相关尺寸,并且,软件编程还有加工后毛坯与工件实体对比功能,只要进行模拟比较,可以杜绝工件加工错误或大范围超差,这样出错的几率会大大降低,报废率减少到小于1%,相比较之前减少报废率80%~90%,而且弱化了操作人员技术要求。应用CAM软件以后,不仅对提高编程效率有帮助,对员工正确识图、减少编程错误帮助也很大,减少了质量问题,也就是间接提升了加工效率。

四.结语

以上几点都是我从公司生产实践中总结的一些个人认知,都是能实实在在提高公司生产效率的真实案例,从以上事实中我们可以发现CAM软件对公司生产的重要性,CAM软件不但能解决复杂工件的编程,而且随着新的加工模块不断更新,更会带来加工能力提升与拓展,实现更复杂、更精密的加工,进而推动公司加工工艺能力的进步,真正实现通过工艺能力的提升进而带动加工效率的提升。CAM软件的应用可以提高大幅提高加工效率,降低成本,符合企业快速、可持续发展的需求,帮助企业实现现代化的生产与管理,提供给用户最高质量的机械产品,增强企业竞争力。

目前,无论是西方国家“工业4.0”,还是我国的“中国制造2025”都需要先进的工业软件作为支撑,以CAD/CAM/CAE为代表的工业软件在企业中得应用会越来越广泛,是企业提升创新实力,推动业务发展的重要手段。


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