让数控加工像 3D 打印一样简单

西奥-萨维尔
2023 年 8 月 18 日
让数控加工像 3D 打印一样简单

CloudNC 的诞生源于我的一个愿望:让制造任何东西都像 3D 打印一样简单。 

从根本上说,我认为当今的精密加工是制造过程中的一个瓶颈,使我们无法高效、轻松地制造零部件,从而阻碍了创新和全球经济增长。 

我们的首款软件解决方案CAM 我们迈出了实现这一目标的第一步:它能自动完成约80%的数控机床编程过程,帮助制造商节省时间和精力。 

CAM 的核心功能如同一位机械加工技术员。它对金属切削的物理原理和加工过程有着实用的理解,因此能够做出类似操作员会做出的决策。

但究竟是什么CAM 实现全程自动化?通往一键式制造的征程中,下一步又将呈现怎样的图景?让我们一探究竟。 

复杂的刀具路径

3D 象棋

如今,CloudNC 办公室里有一台 3D 打印机和一台激光切割机。对于新员工来说,用它做什么几乎没有任何限制--他们基本上可以设计任何东西,而且无需考虑如何优化设计以便制造,只需轻轻一点,打印机就能打印出来(只要装满树脂)。 

从开箱到首次打印,过程简单得令人难以置信。(从开箱到第一个部件从激光切割机上取下,用时不到 5 分钟;同样的测试,3D 打印机的设置时间为 1 小时,打印完成时间为 2 小时)。

相比之下,如果让这名员工在我们位于切姆斯福德的工厂使用数控机床进行加工,他们很快就会陷入困境。首先,机床界面不够直观,需要培训。然后,我们可能需要对模具和工件夹具进行更改,而更改模具和工件夹具并不容易。

假设他们能为机器找到合适的刀具,接下来就需要进入CAM ,输入刀具的尺寸、形状以及切削参数——这意味着他们需要为每把使用的刀具准备制造商的手册。因此,仅是为单把刀具设置机器,就需要具备相当的专业知识才能正确完成。 

然后,如果他们真的想制造出他们想要的部件,他们就需要对每一个动作进行有效的手工编程,同时还要弄清楚如何在机器中固定毛坯。像 "我如何将部件的背面切下来 "这样简单的问题,实际上是相当复杂和耗时的。 

假设他们通过了这一阶段并按下了启动按钮,工作就完成了,对吗?并非如此--他们现在需要观察机器制作部件(称为 "证明程序",或简称 "证明"),因为如果他们出了差错,就有可能弄坏极其昂贵的设备--也许是切割机,也许是机器本身。归根结底,弄坏一台 3D 打印机很难,但弄坏一台数控机床并不难。 

我希望能够实现的是,走到数控机床前,尽可能多地自动完成加工过程。标准刀具已经设置好,软件已经知道进给和速度,而且它已经能计算出如何对零件的大部分加工进行编程,因此只需稍加整理即可。从根本上说,我希望软件能像 3D 打印软件一样,尽可能多地引导我完成零件的制作过程。

越来越近

当然,理想情况下,这个梦想会更全面--你可以拥有一台装有几百种工具的机器,结合灵活的工件夹具,以及知道如何加工几乎任何东西的软件:这意味着设置是自动的(内置错误检查功能)。这就意味着,今天制造最简单零件所需的大量专业技术不再需要--这使您更接近一键式加工的愿景。 

如今,CAM 是实现这一目标的第一步——但我们不应抱有幻想,要完全实现这一目标至少还需要数年时间。 

然而,我对实现这一目标的可能性持乐观态度,这不仅源于我们的自身经验:八年前我们开始CAM ,谁都想不到我们的软件如今能达到如此高度。 

当然,在实现一键式制造的过程中(无论何时),我们还可以增加大量价值,使车间所有人或机械师能够更轻松地制造复杂的零部件。 

例如,我们未来的改进目标包括(排名不分先后): 

  • 定位多轴加工
  • 复杂材料
  • 自动进给和速度
  • 简化价格估算
  • 简化装置
  • 通过CAM 改进制造反馈设计
  • 过程中自动检测 

这些都是在短期至中期内可切实添加至CAM 的产品开发项目——将进一步提升我们解决方案的实用性,助力实现更高效、更少人工干预的加工流程。 

如果您对其中任何一项进步特别感兴趣,或者您认为我们有明显的疏漏,而这些疏漏会对您的操作产生真正的影响,请告诉我:我们希望更清楚地了解哪些用例改进对全世界的机械师来说真正重要! 

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