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电脑辅助先进制造技术 扩大在地化系统服务能量
 

【作者: 陳念舜】2019年11月06日 星期三

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出身英国剑桥大学团队的老牌CAM电脑辅助制造软体商Delcam是全球五家最大的 CAD/CAM软体供应商之一,从1965年成立以来,与其他CAD/CAM软体商最大不同处,便在於该公司自有位於伯明罕的工厂(AMF),可不断研发先进制造加工技术,并进行软体开发与测试;且因为同时对外接单,还能兼顾为客户有效提升生产效率、降低成本的需求。


达康科技公司(DARCAM)则自1992年开始,成为Delcam旗下2~5轴CNC工具机专用加工软体PowerMILL在台湾的创始代理商,能少数兼具线切割、高速、多轴、车铣复合/积减法混合制造,快速达到放电加工等CAM编程自动化、机台效能最隹化目标;以及机上量测自动补偿、机台制造资讯即时化、工业机器人离线编程、数位焊接、雷射切割等应用,可让加工厂充份应用机台性能,迈向机台无人值守,满足3C、汽车、模具等产业客户需求。



图1 : 达康科技提供客制化二次开发服务能力,成为开发新机种的策略夥伴,让客户有机会承接创新高价值工作。(source:达康科技)
图1 : 达康科技提供客制化二次开发服务能力,成为开发新机种的策略夥伴,让客户有机会承接创新高价值工作。(source:达康科技)

同时提供客制化二次开发服务能力,成为开发新机种的策略夥伴,让客户有机会承接创新高价值工作。除了率先建立全台湾规模最大的CAM服务团队,工程师遍布北中南据点之外;近年来更自主开发云端系统,提供有制度、即时、高效率的技术服务,协助终端加工厂自动化,提高机台和人员生产率及产品良率。


继2014年被Autodesk并购、2016年正式并入Autodesk Digital Manufacture Group,成为认证经销夥伴以来,达康科技更整合了Autodesk最新协同合作平台A360,享有云端储存空间,可将专案资讯诸如刀具路径、进退刀、刀具、边界等条件通过行动装置即时分享,与工作夥伴讨论,实现无纸化作业,既提升效率也减少发生错误。率先导入最经济的订阅方案Subscription,则可随业务量增减使用套数,让使用者弹性管理软体预算,降低前期投入资金及风险等门槛,不断享用最新版本和服务。


善用企业并购资源 通过协同合作平台加值

因应现今工业4.0趋势发展,PowerMILL也能与Autodesk旗下Fusion Production平台连结,结合生产计画、追踪作业并监控机台,使用云端运算和工业物联网IIoT进行智慧制造,达成生产效率最隹化。且由於自主研发关键技术核心,使得PowerMILL完整加工解决方案拥有自主改进最隹化能力,从而衍生出包含高速、2D、3+2轴、5轴加工、铣车切削,与机器人自动离线编程加工等套装程式模组,都可在同一套软体介面完成,缩短学习时间;并配合自动化/二次开发等功能,提供制造管理服务,以保存客户Domain knowhow、提高加工效率。



图2 : 达康科技利用独有PowerMILL Addtiive雷射加减法混合制造功能与EasyAM客制化操作介面,使用者输入3D CAD图档後,即可通过内建多种工法策略、积层叁数,快速产生积层路径,并经由模拟验证事先看到粗胚状况。(source:达康科技)
图2 : 达康科技利用独有PowerMILL Addtiive雷射加减法混合制造功能与EasyAM客制化操作介面,使用者输入3D CAD图档後,即可通过内建多种工法策略、积层叁数,快速产生积层路径,并经由模拟验证事先看到粗胚状况。(source:达康科技)

达康科技表示,目前该公司PowerMILL为现今市面上五轴CAM软体系统中掌握最丰富的加工法,包含精准侦测2~5轴残料应用,与多轴残料加工、五轴多刀清角等;透过Vortex高效率旋风摆线加工,约可节省87%粗加工时间;甚至可将传统三轴工法直接产生五轴路径,让使用者只要有基本五轴加工概念者即可编程、缩短加工时间,并提升加工表面品质。


其最大优势还有弹性编辑路径功能,可在完成运算专案路径後修剪、点选删除,或一键完成移动、复制、镜射等功能,而不必重新运算,实现完全过切保护、进退刀最隹化,尤其是在加工大型汽车模具的复杂曲面领域,具有高市占率。透过高精度点分布的後处理运算加工,还能顺畅控制并降低机台负载,缩短39%机台加工时间;或者自行定义要加工的点数量,以提升加工表面品质。


以及独有PowerMILL Addtiive雷射加减法混合制造功能与EasyAM客制化操作介面,支援各类3~5轴机台或机器人设备,使用者输入3D CAD图档後,即可通过PowerMILL内建多种工法策略、积层叁数,快速产生积层路径;并经由模拟验证事先看到粗胚状况,一次加工制作传统制程无法完成的复杂零组件架构、轻量化设计,减少後续焊接组装成本,增加可靠度、耐用性;不必额外准备治具,少量生产关键零组件,而能有效缩短制造时间与成本,或者用来修补受磨损的高价零组件。



图3 : 近期发表的EasyNC智慧NC串刀程式系统,可避免现场人员手动编辑、合并NC程式时出错,且支援一键即转换FANUC、SIEMENS格式。(source:达康科技)
图3 : 近期发表的EasyNC智慧NC串刀程式系统,可避免现场人员手动编辑、合并NC程式时出错,且支援一键即转换FANUC、SIEMENS格式。(source:达康科技)

此外,PowerMILL也透过自动及交互式机台碰撞演算法,让使用者只要输入机台构造和治具等相关尺寸位置,就能在软体内实际模拟机台动作、全模型过切保护,进行五轴防碰撞验证,以检视机台和刀具路径是否安全、避免干涉;加上手动刀轴控制,则可使用更短刀具提升转速与进给率,减少过长刀具加工振动,适用於加工直立壁面或深孔模具;且为了避免五轴同动自动偏摆时刀轴剧烈变化,自动更新刀具轴向,省去重新计算的时间。


在加工前就能掌握各种状况,以达到最安全及有效率的五轴编程;并藉此判断各种工件与机台的适配性,作为采购机台时叁考。再搭配另一套PowerINSPECT OMV机上量测系统,能支援现今各大品牌测头,完成全机台模拟,避免二次搬运导致的误差风险与干涉;以及快速弹性地检测路径编辑,进而即时补偿,并输出客制化报表。



图4 : NC-Base程式资料库管理系统为CNC操作者、CAD/CAM程式设计者及管理者提供一个畅通的资讯交流平台。(source:新知造科技)
图4 : NC-Base程式资料库管理系统为CNC操作者、CAD/CAM程式设计者及管理者提供一个畅通的资讯交流平台。(source:新知造科技)

值得一提的是,由於PowerMILL支援样板template Marco & VB客制化,不必仰赖专业的程式撰写人员,就能达到操作流程标准化、编程自动化,在短期内有效提升软体效率,长期累积企业核心技术。达康科技除了多年来服务各产业经验累积的能量,推出EasyCAM辅助介面之外,再由客制化团队协助二次开发、打样、测试及软硬体整合。


近期也与许多工具机厂合作,陆续发表EasyNC智慧NC串刀程式系统,避免现场人员手动编辑、合并NC程式时出现错误,且支援一键即转换FANUC、SIEMENS格式,至少提升10%以上加工效率;以及almaCAM支援各品牌设备切割、焊接与冲压专用CAD/CAM,可承接3D CAD设计系统,并整合生产管理、ERP系统资料输入汇出,强调选择Darcam,就等於为企业添置了一个专业顾问团队。


专注2D零组件应用 落实在地服务能量

另一家美系CAM软体商MasterCAM,除了同样提供丰富专业的2.5D加工功能,包含:外形、挖槽、自动避让导角,与残料、螺纹、特徵辨识加工、钻孔及攻牙,让加工角度的表面更光滑之外;并搭配高速高效的动态铣削加工(DYNAMIC MOTION),实现等量、等负荷的高速高效率切削加工,使得刀具路径平顺,节省时间与成本,同时延长刀具寿命,适用於加工硬质材料。


其3D加工法也利用最隹化动态铣削粗加工,使之能快速移除馀料,以达到加工效率最大化,降低成本而提高接单竞争力;同时提多种高效率五轴工法,完全满足编程加工应用,还有完整机台模拟验证,确保路径安全和作业可适性。


Mastercam原厂授权经销商之一的新知造科技表示,现今市面上各家CAM系统最大差异在於成熟度,取决於专用功能性和开发时间、操作人性化程度。」MasterCAM强项在於市场规模较大的2~2.5D工件,也因为功能丰富又易用,近年来成为销量最庞大的CAM软体,2018年销量达25万套,预估2019年将达到近26万套,广泛应用於航太、汽机车零组件及手工具产业所需3+2轴与4轴的几何造型加工,解决手写难度,提高整体编程效益。



图5 : NC程式编辑模拟系统(CIMCO Edit)支援分析的专用资料库资源更多,可在机械端操作。(source:新知造科技)
图5 : NC程式编辑模拟系统(CIMCO Edit)支援分析的专用资料库资源更多,可在机械端操作。(source:新知造科技)

此外,针对现今制造业要达到工业4.0智慧工厂,必须加工到一定程序时,即可??入排序检测刀具有无磨耗或其他特徵,再回头修改程式,以免故障停机。否则,如航太制造业者一旦耗时完成复杂工艺加工後,始发现须变更设计或重修程式将影响生产效率,难以实现真正自动化。


MasterCAM机上量测制程控制解决方案的优势,在於功能更为完整成熟,包含支援多家不同品牌测头量测3~3+2轴,完全整合刀具及工件座标设定、量测路径模拟与碰撞检测;将量测数值回??控制器後,再加工控制,整合产出报告分析与决策。


且有别於传统机上量测须等待完成所有加工程序後的成品,再回头比对修改。该方案集NC编程、对刀、工件校正及检测、回??更新与逻辑功能於一体,采用与CAM铣削路径作业相同的方式,建立测头量测模式,更容易进行有效的制程管理。还能与刀库管理系统结合後,得知为了提升加工效率所设计的各式客制化成型刀具使用寿命,在磨损达到一定程度前更换。


加上透过该公司引进CIHCO公司致力於CAD/CAM与DNC全面解决方案,其中NC程式编辑模拟系统(CIMCO Edit)支援分析的专用资料库资源更多,可在机械端操作,请求排程传输NC程式,并率先纳入夹治具、行程极限等条件,结合CAM路径後的模拟结果更为精准。


NC-Base程式资料库管理系统则应用Cilent/Server主从式架构,为CNC操作者、CAD/CAM程式设计者及管理者提供一个畅通的资讯交流平台,透过系统架构管理NC程式。使之不必离开自己的办公环境,就能针对CNC工具机产生的程式路径,透过分析资料、分类管理与操作,完成程式编辑、修改、审核、验证、批准、调用、备份等工作,找到最终版本,以方便下次重覆操作及传输到机台,解决安全性权限问题。


目前MasterCAM也同样提供客制化二次开发系统服务,如易智工厂自动化服务系统(EZiFASS)功能便类似IIoT平台,可支援双系统控制器,用来整合现场即时加工资讯、远端编程与NC管理。由於最终还是需要控制器厂商愿意开放函式资料库及相关叁数,并配合客户既有MES、ERP系统,才能有效分析管理刀具、设备稼动率及人力资源,维护产品品质,此时考验CAM系统商的就是整合能力高低,促使与大厂加速合作。


**刊头图(source:cdn.canadianmetalworking.com)


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