当这家工程软件供应商宣布它将从集成CAM转向完全的CAD/CAM解决方案时,行业观察人士注意到了这一点。
特约编辑简·西尔穆尼
对于工程师和设计公司来说,找到集成的计算机辅助设计和计算机辅助制造技术并不难。然而,SolidWorks CAM于去年10月作为SolidWorks 2018的附加组件发布,在工程技术圈中引起了不小的轰动。
为什么?
众所周知,工程师们努力创造易于制造的设计,而机械师则抱怨收到的CAD模型不可行。
一个不完美的配合
CAM软件使用CAD模型生成驱动计算机数控制造机器的刀具路径。使用CAM的工程师和设计师可以在设计过程的早期评估设计,以确保它们可以被制造出来,从而避免产品成本和延迟。
没有了CAM,生产厂家在编程时就可以自己对机器进行CAD模型的制作。并不是所有在CAD中设计的人都把设计特征输入到CAM中来控制机床。没有CAM,制造商使用CAD设计来编程工具本身。
SolidWorks CAM可以为用于制造的终端机器创建代码。
Sandesh Joshi说:“一般的想法是,工程师设计东西,然后制造人员最终找出如何制造它。”“有了集成CAM,它们就没有那么不连接了,但仍然有不连接。SolidWorks工具可以弥合这一鸿沟。”
关闭CAD/CAM断开连接
乔希是CAD外包公司Indovance的首席执行官。此前,他在SolidWorks研发团队工作了6年。
Joshi说,SolidWorks的产品可以让更多的工程师和设计师使用该工具,从而增加CAM用户的数量。SolidWorks 2018版本标志着SolidWorks首次将CAM产品作为其设计解决方案的一部分。
用供应商的话说,SolidWorks CAM是由CAMWorks“提供动力”的。在10月份发布之前,来自HCL Technologies的CAMWorks是许多第三方CAM工具之一,可与供应商的CAD程序集成。
当然,其他CAD供应商也提供集成的CAD和CAM解决方案。
例如,西门子PLM软件公司也在其Solid Edge CAD程序中提供CAMWorks作为嵌入式解决方案。NX CAM也是来自西门子PLM软件公司,它与其他NX解决方案集成,允许NC程序员和制造工程师在一个零件制造环境中关联访问设计、组装和绘图工具,据该软件制造商说。CAM功能集成到Autodesk的Fusion 360设计工具中。
但与采用两个独立的软件解决方案不同,CAD和CAM可以在SolidWorks CAM中作为一个系统,Joshi说。这可能会使CAM对软件用户来说更简单、更直接。
该解决方案与SolidWorks完全集成,因此用户无需离开熟悉的SolidWorks环境,SolidWorks高级产品和投资组合经理Mike Buchli说。它支持特征识别,可以直接从原生SolidWorks文件或导入数据生成加工操作。工具路径会根据模型的更改自动更新。
他补充说,如果SolidWorks 2018的工程师和设计师觉得他们是在一个集成系统中工作,而不是在两个独立但连接的软件系统中工作,他们可能会开始自动使用CAM,并在设计产品时始终考虑可制造性。
他说,这家供应商的工具为使CAM在工程师的台式机上无处不在开辟了道路,就像3D CAD在曾经依赖2D图纸的行业中或多或少被使用一样。
从CAD到机械加工的过程永远不会是“一键式的过程”,Joshi说。但是,通过使用通用的CAD和CAM系统,它当然可以变得更精简。
他说:“不同之处在于,工程师在设计时将使用CAM,所以制造性更容易。”
“当我们制造组件时,我们有碰撞检测。同样,CAM在设计阶段就为我们提供了可制造性的危险信号,节省了大量的时间和金钱,”乔希说。“如今,并不是所有的设计工程师都需要处理CAM,因此能够接触CAM将有助于工程师在产品设计周期中提前进行制造设计。
SolidWorks CAM为设计师和制造商都带来了潜力——它可能是实现难以捉摸的CNC标准化的关键。
他说:“有些加工是无法完成的,如果这是真的,最好是立即改变设计,而不是在制造过程中。”
Buchli说,该系统提供了验证和改进零件和工具设计的工具,包括零件制造性检查和工具运动模拟。
在一篇介绍该工具的博客文章中,他概述了其他好处,例如:
-识别特定的几何类型,以了解这些功能将如何制造,以及制造成本是多少。
-阅读公差和表面光洁度,并决定如何制造产品
-自动应用最佳制造策略,使制造过程更快、更标准
-自动报价,并与传统方法进行比较,以确保提前考虑到零件的各个方面
未来代码会更少吗?
SolidWorks CAM的引入为设计师和制造商带来了另一个巨大的好处:它可能是实现CNC标准化的关键,Joshi说。
如果CAM工具在SolidWorks用户中流行起来,Joshi可以想象有一天该软件会自动生成驱动制造零件的机器的g代码。
现在,制造商努力从他们的设计软件直接驱动他们的加工过程。CAD系统不“说各种机器的语言”,如切割机和激光切割机,数控铣床和车床。
“根据CNC控制器的不同,g代码有不同的风格,”乔希说。“基本的命令和操作一般适用于所有的机器,但也有特殊的特点和区别。
如果SolidWorks CAM在已经使用供应商CAD程序的设计师中得到广泛应用,供应商“可能会为用于制造的终端机器创建代码”,Joshi补充道。“设计师可能不需要在一开始就担心这个问题,但这让制造过程更加顺畅。”
他说,只要有足够的普及度,其他计算机就会采用同样的终端机器代码,从而创造出一种或多或少标准的制造机器编程代码。
他知道自己在说什么。目前,设计师通常依赖机械师和生产工程师来制定有效制造零件的策略。
Joshi说:“作业车间和制造业根据收到的CAD模型为他们的数控机床生成g代码。”
他说,他公司的技术人员在“后端”帮助解释如何加工CAD设计。他看到了制造商在CAD设计方面的问题。
“这些公司从任何人那里获得模型,他们不一定拥有所有类型的CAD软件。因此,他们正在导入原始数据,而不是包含参数模型,”乔希说。“它仍然有效,但需要更多的工作。
他补充说:“如果整个流程从端到端更加集成,就更有可能实现无缝对接。”“如果某些东西需要改变或修改,它可以很快完成,而不是去找工程师,然后再回来修改加工。”
在去年2月举行的SolidWorks World 2017上,SolidWorks CAM被公开亮相,布奇利介绍了CAD和CAM集成对一家公司的好处,特别是位于加州欧文市的CP-Carillo公司,该公司为高性能赛车生产活塞和连杆。Buchli在2月份表示,当使用当时集成的SolidWorks和CAMWorks时,公司看到了“吞吐量的显著增加”。
在使用CAMWorks之前,制造商将SolidWorks模型几何图形输入到Mastercam程序中,以创建工具路径并生成g代码。
前CP-Carillo高级技术经理和项目开发人员卡尔•拉姆表示:“我们手动编写了每一个定制活塞订单,减缓了生产速度。”
Ramm补充道:“对于非复杂的活塞,每项工作大约需要10分钟,而对于复杂的活塞,则需要多达40分钟——这仅仅是编程时间。”
当公司引进了集成的CAD和CAM解决方案后,“定制订单的设计和编程从几天下降到几个小时,”Ramm说。“过去需要5到15分钟的工作现在只需几秒钟。”
节省时间是因为这个过程是自动化的。设计人员将自定义标准加载到数据库中并启动SolidWorks。设计应用程序自动引入该标准,然后设计人员可以创建新部件,并将其转移到CAMWorks中。然后,CAM程序自动生成新的刀具路径,并将它们发送到车间的数控机床上。
在工程和制造之间共享设计和编程知识的能力说明了集成CAD和CAM系统的最大好处之一,Buchli说。
另一个好处是工作流的一致性。在CP-Carillo,定制订单总是遵循相同的路径。布赫里补充说,设计工程师和制造商在创建和制造定制订单时知道他们的期望是什么。
SolidWorks CAM还太新,还不能看出Joshi关于标准化和普及的预测是否会实现。
但产品生命周期管理咨询公司CIMdata Inc.表示,它欢迎将SolidWorks CAM打包并提供的决定。
CIMdata在一份声明中表示:“它保护了CAMWorks用户的投资,并为SolidWorks增加了经过验证的CAM功能。”
虽然还不清楚SolidWorks CAM是否超越了目前存在的集成CAD和CAM系统类型,但Joshi和CIMdata确信,工程软件供应商已经朝着行业必须前进的方向迈出了一步,消除工程和制造之间的脱节,并在未来节省制造商的成本和开发时间。
达索系统SolidWorks公司
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