俄罗斯KOMPAS-3D V23（2D＋3D高度集成版本） 2024

同泰数字制造平台2024.1版正式上线。同泰智能数控编程共享软件-产品加工界的WPS下载网址：www.tongtaicam.com本版较前一版有较大的改进， 同时也增加了不少新的功能。为了减少下载的流量。教学视频不在和安装包绑定。需要者可在抖音网站上通过搜寻“同泰数字制造平台”观看和下载相关教学视频。数控机床自上世纪40和50年代诞生以来，彻底改变了传统机械（金属加工）的格局，是现代化生产必不或缺的母机。与普通机床不同，数控机床的每一个动作都必须由数控机床的指令决定。一组有序指令集就是所谓的数控程序。随着产品几何形状不断的复杂化，所需的加工刀具运动的维度的增加以及加工工艺优化对刀具运动的要求的提高，人工编制数控程序的方法在大多数情况下已不可能。采用计算机编程是当今的通常手段。这类用于数控编程的软件系统被称为计算机辅助制造即CAM－ComputerAided Manufacturing系统。在数字制造环境和制造信息处理链里CAM是紧接这计算机辅助设计CAD－ComputerAidedDesign系统的下一环。CAM系统的诞生于上世纪50年代在美国麻省理工学院开展的由政府、高校和航空企业联合开展的APT（AutomaticallyProgrammedTool）项目。其成果APT语言是一种计算机高级语言，用于描述刀具加工时的空间运动并通过APT程序产生控制数控机床运动的指令。APT项目对以后CAM系统发展进程的影响极其深远。一般认为，当时主导项目的美国麻省理工Douglas T. Ross先生是APT和CAM系统之父。恰恰也是这位先生首创了 Computer Aided Design 这个词，并指出图形界面在工业界应用中的巨大潜力。因此，CAD和CAM系统在它们诞生的时候就是一对同根兄弟。从处理的信息角度看，这两个系统的信息逻辑最底层都是零件或物体的几何信息，所以这两个系统都需要几何内核作为支撑。而两个系统的不同之处是它们不同的应用场景：CAD系统的任务是借助于几何内核和其他设计功能生成产品零件的几何形状，而CAM系统则以这个几何形状为出发点，依托几何内核和刀路规划的功能产生控制数控机床的指令。这里CAM系统面对的不仅是CAD系统提供的零件的最终或理想形状，而是零件从坯料到最终形状各种中间状态。从上述意义上说CAD和CAM又是一对连体兄弟。这或许是许多文献上将这两系统写成CAD/CAM的原因之一吧。CAM系统主要由三大部分组成：输入，刀路规划和输出。输入部分主要由读入各种CAD系统文本格式的接口组成。对有些不公开的文本格式，需要购买专用接口软件。如果CAM是嵌入CAD系统的，则可以通过系统内部接口直接读入CAD零件模型。另外，这部分还包括模型的修补、模型的工艺修改功能（如模具的圆角修改，冲压件的回弹补偿等）。刀路规划部分是CAM系统的主体。传统加工（钻，铣，车等）的刀路可以分为两轴或两轴半，三轴或三加二轴和多轴联动等多种。为了保证刀路，特别是多轴联动刀路的有效和正确性，系统的这部分还具备刀路仿真、碰撞检测的功能。这里涉及了机床运动部分、零件的中间形状和时序等信息（所谓四维空间）。另外，随着非传统加工手段如电加工（线切割和电蚀），激光加工，水加工，3D打印等的不断涌现，也有针对这类加工的刀路规划手段。刀路和部分加工工艺信息按传统的CAM概念是所谓中性（通用性）的，即不针对具体的加工机床和控制器。因此这些信息还必须通过输出部分转换为针对具体机床或控制器的指令，并输入刀具的补偿数据才能进行实际的加工。上世纪50年代以APT代表的数控加工方案对CAM系统的影响深远。但在今天工业互联网的时代，该方案的一些出发点已经被现实的技术条件超越。虽然CAD和CAM处理的信息基础层面是几何信息。但由于应用场景很不相同，更高逻辑层面的信息即特征（features）之间的集成至今还没有完全解决。另外, 由于数控机床加工相比普通加工具有重复精度高，往往可以通过一次装夹多面加工完成整个零件的加工。而这些特点和大量使用数控机床的趋势不可避免地对制造工艺流程甚至设计标准的制定产生影响。数控机床自上世纪40和50年代诞生以来，彻底改变了传统机械（金属加工）的格局，是现代化生产必不或缺的母机。与普通机床不同，数控机床的每一个动作都必须由数控机床的指令决定。一组有序指令集就是所谓的数控程序。随着产品几何形状不断的复杂化，所需的加工刀具运动的维度的增加以及加工工艺优化对刀具运动的要求的提高，人工编制数控程序的方法在大多数情况下已不可能。采用计算机编程是当今的通常手段。这类用于数控编程的软件系统被称为计算机辅助制造即CAM－ComputerAided Manufacturing系统。在数字制造环境和制造信息处理链里CAM是紧接这计算机辅助设计CAD－ComputerAidedDesign系统的下一环。CAM系统的诞生于上世纪50年代在美国麻省理工学院开展的由政府、高校和航空企业联合开展的APT（AutomaticallyProgrammedTool）项目。其成果APT语言是一种计算机高级语言，用于描述刀具加工时的空间运动并通过APT程序产生控制数控机床运动的指令。APT项目对以后CAM系统发展进程的影响极其深远。一般认为，当时主导项目的美国麻省理工Douglas T. Ross先生是APT和CAM系统之父。恰恰也是这位先生首创了 Computer Aided Design 这个词，并指出图形界面在工业界应用中的巨大潜力。因此，CAD和CAM系统在它们诞生的时候就是一对同根兄弟。从处理的信息角度看，这两个系统的信息逻辑最底层都是零件或物体的几何信息，所以这两个系统都需要几何内核作为支撑。而两个系统的不同之处是它们不同的应用场景：CAD系统的任务是借助于几何内核和其他设计功能生成产品零件的几何形状，而CAM系统则以这个几何形状为出发点，依托几何内核和刀路规划的功能产生控制数控机床的指令。这里CAM系统面对的不仅是CAD系统提供的零件的最终或理想形状，而是零件从坯料到最终形状各种中间状态。从上述意义上说CAD和CAM又是一对连体兄弟。这或许是许多文献上将这两系统写成CAD/CAM的原因之一吧。CAM系统主要由三大部分组成：输入，刀路规划和输出。输入部分主要由读入各种CAD系统文本格式的接口组成。对有些不公开的文本格式，需要购买专用接口软件。如果CAM是嵌入CAD系统的，则可以通过系统内部接口直接读入CAD零件模型。另外，这部分还包括模型的修补、模型的工艺修改功能（如模具的圆角修改，冲压件的回弹补偿等）。刀路规划部分是CAM系统的主体。传统加工（钻，铣，车等）的刀路可以分为两轴或两轴半，三轴或三加二轴和多轴联动等多种。为了保证刀路，特别是多轴联动刀路的有效和正确性，系统的这部分还具备刀路仿真、碰撞检测的功能。这里涉及了机床运动部分、零件的中间形状和时序等信息（所谓四维空间）。另外，随着非传统加工手段如电加工（线切割和电蚀），激光加工，水加工，3D打印等的不断涌现，也有针对这类加工的刀路规划手段。刀路和部分加工工艺信息按传统的CAM概念是所谓中性（通用性）的，即不针对具体的加工机床和控制器。因此这些信息还必须通过输出部分转换为针对具体机床或控制器的指令，并输入刀具的补偿数据才能进行实际的加工。上世纪50年代以APT代表的数控加工方案对CAM系统的影响深远。但在今天工业互联网的时代，该方案的一些出发点已经被现实的技术条件超越。虽然CAD和CAM处理的信息基础层面是几何信息。但由于应用场景很不相同，更高逻辑层面的信息即特征（features）之间的集成至今还没有完全解决。另外, 由于数控机床加工相比普通加工具有重复精度高，往往可以通过一次装夹多面加工完成整个零件的加工。而这些特点和大量使用数控机床的趋势不可避免地对制造工艺流程甚至设计标准的制定产生影响。同泰数字制造平台2024.1版技术亮点1.高效铣削铣削加工时，使用最广泛的是平行或偏置刀路。实际加工中，刀具的载荷会随此类刀路形状发生变化。而这种载荷突变有可能造成刀具甚至机床损坏等重大事故。因此, 通常是通过降低切削用量(进给和切深)这种折中办法以牺牲效率为代价换取加工的安全性。针对这个问题，高效加工的核心思想是通过优化刀路的形状，提高其工艺性，使刀具在加工时受力保持稳定，从而提高加工效率和减少刀具的磨损。有资料显示，采用这种方法，铣削加工的效率可以提高70%，而刀具寿命可以延长到300%左右。在完成具有自主知识产权的高效铣削刀路的设计后，我们对产生的刀路进行了多次实验。右图所示是实验中刀具所受径向载荷的实测值。实验数据表明切削载荷的峰值得到了有效的控制。 目前在高效铣削经常采用的是修型偏置和摆线两种刀路。这两种刀路各有其长处和短板。所以合理地分配整个加工区域，优化组合它们，使得两者可以取长补短，相得益彰，是进一步提高整体加工效率、高质量刀路的标志。为此我们开发了“一种自相嵌式两维型腔高效铣削刀路的规划”方法，并获得了一项国家发明专利（CN107679299A）。2.加工特征识别和以前非数字制造相同，数字制造中同样需要机床制造产品。所不同的是，这里使用的是所谓的数控机床。数控机床只有在加工指令下才能工作。随着产品的复杂度的提高，制造周期的缩短，数控指令的编制今天必须由工程师和CAM系统共同完成。其过程是首先由CAM系统读取产品的数字模型，然后通过人机对话，自动或半自动地产生数控机床所需的指令。所以，CAM作为数字制造中的一环的首要任务就是如何在数字模型中有效地找到加工所需的信息，我们将这些信息称之为加工特征。加工特征是零件上具有加工意义的区域，通常由一组表面组成，具有特有的、可以和加工方法，如钻、铣、车相关联的几何形状。而这些相关联加工方法又可以对应企业使用这些加工方法时的参数（加工顺序、机床、刀具等），也就是制造知识和经验。所以当使用特征时, 企业可以事先针对某加工特征, 结合其实际工艺条件,制定该加工特征的工艺规程,并将这些制造知识以某种形式打造成具有企业特点的制造知识库。实际生产时, CAM系统可以根据加工零件所具有的特征,检索知识库,生成所需的加工程序。这种方式除简化编程过程,提高工作效率之外，更重要的是可以实现企业制造知识和经验的再用,实现工艺和数控编程的标准化、智能化，提高制造的质量和竞争能力,为实现加工系统的个性自动化提供技术基础。因此，使用加工特征是先进CAM系统的关键。在大量采用三维CAD系统的今天，使用加工特征的先决条件是从没有或只有不完整加工任务信息的CAD数字模型中高效提取加工特征。这是目前CAM系统的核心技术。国际上软件购置支持平台G2把加工特征提取功能作为购置CAM产品的四大衡量标准之一。如图所示的工件上面有数百个位置、朝向、深度和直径不同的小孔。我们的产品可以在数分钟内完成对所有孔的自动提取、孔的位置、朝向、深度和直径的计算以及数控加工程序的编制，数倍或数十倍地提高编程效率。3.云工艺支持开放式的构架-制造+互联网在产品构架上采用了C++和Python混合编程的方式。易于扩展。可以方便地编制后置程序工艺规则集，并为使用互联网进行制造服务提供了基础可以方便地移植到国产操作系统上运作。以加工特征为制造知识软件化的载体云智库包括机床、切削参数和工艺规则（数字化产品）实现编程系统的智能、个性和自动化通过互联网和客户共建共享制造智库，实现先进制造服务和工业4.0来源：山涧果子