文/朱迪·南京德特信息技術(shù)有限公司

“鈑金下料參數(shù)化編程”顧名思義就是指依托參數(shù)化文件來驅(qū)動進行的鈑金套料編程作業(yè)模式，它的前提條件是用于套料編程的CAM軟件需要支持讀取參數(shù)化文件。相比較于傳統(tǒng)的套料編程模式，此模式具備更高的自動化、更低的技能要求和更好的系統(tǒng)集成性等優(yōu)點。

面向矩形零件的參數(shù)化編程

最基本的參數(shù)化編程模式是通過BOM驅(qū)動產(chǎn)生描述零件外形的參數(shù)化文件，然后針對參數(shù)化文件進行套料編程的一種作業(yè)模式。這種模式根據(jù)BOM中的零件尺寸按數(shù)據(jù)輸出描述零件外形尺寸、材質(zhì)、厚度等信息的參數(shù)化文件，然后將參數(shù)化文件導(dǎo)入到編程軟件中，讓編程軟件依托參數(shù)化文件來執(zhí)行套料編程作業(yè)，其過程邏輯并不復(fù)雜，相比于傳統(tǒng)作業(yè)模式，只是把二維展開圖替換成參數(shù)化文件而已。

此模式的優(yōu)點在于不再需要設(shè)計部門出設(shè)計圖，訂單可以直接下發(fā)到車間，車間直接根據(jù)訂單輸出零件展開圖，從而優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，減少部門交互成本，縮短交期。其缺點也是顯而易見的，由于是通過BOM中的零件尺寸驅(qū)動輸出參數(shù)化文件，而BOM中一般只能描述矩形零件的長度、寬度和厚度，因此，此模式只適用于純矩形零件加工行業(yè)，通用性較差。

圖1 SMES&JETCAM全自動無人編程系統(tǒng)場景

那么，有沒有一套解決方案能夠支持較為復(fù)雜的零件呢？有，這就是筆者要介紹的第二種參數(shù)化編程方案——基于三維模型的參數(shù)化編程模式。

基于三維模型的參數(shù)化編程——非標(biāo)變形

三維模型因其本身就有參數(shù)驅(qū)動的特性，使得基于三維模型上進行的參數(shù)化編程探索有著更多的突破。

圖2 三維模型->參數(shù)化文件->CAM文件

最基本的實現(xiàn)模式是通過訂單信息驅(qū)動三維裝配體中的零件進行變形，然后根據(jù)預(yù)定義規(guī)則或者直接人工干預(yù)的方式將一些選配方案定義上去（如風(fēng)口、風(fēng)機等）。如一家從事中央空調(diào)生產(chǎn)制造的客戶應(yīng)用此項技術(shù)，基于SolidWorks制作了一系列產(chǎn)品的原型機模型。當(dāng)收到訂單后，工程師根據(jù)訂單要求，在三維參數(shù)化編程平臺的交互界面中輸入產(chǎn)品型號、外形尺寸、風(fēng)口方向、風(fēng)機數(shù)量、風(fēng)機型號、風(fēng)機位置等信息后，平臺驅(qū)動三維模型進行變形、自動標(biāo)準(zhǔn)化檢查，檢查無誤后再批量輸出零件二維展開圖并導(dǎo)入編程軟件進行套料編程。

相比于第一種參數(shù)化編程模式，此方案不但擴大了參數(shù)化編程的應(yīng)用范圍，而且進一步優(yōu)化了從訂單到制造的業(yè)務(wù)流程，把作業(yè)模式由過去的BOM驅(qū)動轉(zhuǎn)變成了工單驅(qū)動。其次，由于設(shè)計與制造共用一套產(chǎn)品模型，因此，任何對于產(chǎn)品的設(shè)計變更都會及時由設(shè)計部門同步更新到制造部門，某種意義上實現(xiàn)了設(shè)計與制造之間的數(shù)據(jù)打通。最后，根據(jù)客戶提出的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)要求，添加了標(biāo)準(zhǔn)化檢查功能，當(dāng)非標(biāo)配置不符合標(biāo)準(zhǔn)時，軟件將給出提示，有效助力了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的推進。

但是此方案本質(zhì)上只是第一種方案的擴充，其更偏向于開展編程工作的輔助工作，而非直接應(yīng)用于編程環(huán)節(jié)以解決目前鈑金編程這個工藝普遍存在的痛點。筆者始終認為嚴格意義上的鈑金參數(shù)化編程其本質(zhì)依然是服務(wù)于套料編程這個工藝環(huán)節(jié)的，它的使命應(yīng)該是解決目前這個工藝環(huán)節(jié)普遍存在的痛點。

基于模型的參數(shù)化編程——零件配刀

一家位于珠海的用戶采用了另一套解決方案，這家企業(yè)是國內(nèi)最大的一家從事家用、商用空調(diào)以及其他白色家電生產(chǎn)制造的制造商，擁有很好的信息化建設(shè)基礎(chǔ)。從2017年到2018年，他們通過在CREO上開發(fā)的“智慧鈑金”參數(shù)化工具實現(xiàn)了零件的參數(shù)化文件輸出，并結(jié)合JETCAM的自動參數(shù)化編程模塊實現(xiàn)了零件的自動參數(shù)化編程。

他們使用“智慧鈑金”插件提取零件模型中的特征信息，然后將特征信息輸出為JETCAM要求格式的參數(shù)化文件，在此同時，軟件系統(tǒng)會結(jié)合刀具庫信息以及預(yù)定義規(guī)則自動判斷成形特征、成形方向，配置正確的成形模具，并將模具信息一起寫入?yún)?shù)化文件中，這樣當(dāng)參數(shù)化文件導(dǎo)入到CAM軟件后，即可得到已經(jīng)加了特殊模的CAM文件。隨著這套方案應(yīng)用的不斷深入，在對車間一般和特殊配刀工藝進行總結(jié)歸納后，現(xiàn)在此方案已經(jīng)可以完全按照他們自己的配刀規(guī)范進行自動全配刀（切邊、切槽、特殊模），這無疑是具有跨越性的！因為它解決了困擾鈑金套料編程用戶多年的自動配刀不合理的問題，從而極大地提升了作業(yè)效率。

隨著自動化水平的提高，對于編程人員的技能要求逐步下降，從車間一線選拔上來的工人即可勝任?，F(xiàn)在，編程人員只需在套料編程平臺上讀入工單，然后點擊運行，程序代碼即可自動輸出到指定路徑，編程人員更多的工作是處理來自車間的變更需求。

圖3 3D排刀---成型模具