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北京精雕机床+JDSoft SurfMill(CAD/CAM)软硬件结合的隐形王者2024

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一.工业软件简史作者——知名学者: @南山林雪萍
 对精雕有如下评价:

计算机辅助制造CAM软件,尽管可以放在制造过程来讲,但它更好的位置,或许应该放在三维设计软件CAD的章节里面去讲。因为CAD设计的图纸,当面向数控机床进行加工的时候,需要使用CAM软件来对机床的数控系统进行编程。CAM软件是工件精度的重要保障,因为是它决定了刀具在加工表面上进退翻飞的轨迹。无论是飞机机翼的加工,还是苹果手机壳,都离不开CAM软件对刀具切削轨迹的预先规划。规划得当,工件表面才能得到精准加工。从这一点来看,CAM软件是CAD和机床之间的桥梁。这也让人理解了为什么北京精雕机床,当年能够进入苹果的供应商行列,因为精雕最早就是以CAM而发展起来。这是中国少数在CAM领域能够脱颖而出的软件。而要做好CAM软件,同样需要一个非常精细的生态。

北京精雕和大连光洋:这两家,都是民营企业,都是啃硬骨头的角色,最大的特点就是自己同时开发主机和数控系统。这是中国机床发展史最为意外的两棵硕果累累的野枣树。而它们在数控系统,也独成一派。主机成就了数控系统。

乔布斯一向追求手机前屏面板的使用体验,这给全世界制造出了难题。每一个接到乔布斯订单的供应商,第一个反应,都是“不可能”。

当年iPhone3S出现的时候,上面听筒的凹槽,意味着要在玻璃上钻孔。大批量的产品,玻璃如何打孔?没有人知道

原来的手机面板,都是亚克力,用的挺好的,乔布斯干吗非得使用玻璃?苹果设计师坚持这个创意,并鼓动康宁生产出了前所未有的大猩猩玻璃。然而,苹果开始在全球制造界寻找可以加工的刀具,最后找到北京精雕——这家以小刀见长的机床企业。然而,精雕一刚开始,直觉就是不可能。尽管小刀具雕刻,振动少,但玻璃钻孔,听上去仍然是变态的需求。

然后开始试刀,果然刀具一上,玻璃直接碎。可以说,刚开始的良率,为零。

经过反复调试,苹果工程师一起助阵,最终解决了这个连设备供应商,都认为不可能解决的问题。

苹果设计师每一次设计,都是对全球制造界出了一道难题,然后所有的供应商都要开始研究工艺。这其中中国制造商,自然是受益巨大。

2011年精雕为苹果加工iPhone5,手机外壳的边框需要高光导角。采用钻石刀,进行铣削。但亮度如何描述,又是一个难题。精雕声称很亮,像镜子一样。但苹果不认这种主观性说法:必须要求量化。最后精雕花费100多万大洋购买了美国阿美特克的白光干涉仪,用数字说话,这才被苹果放行。

这说明苹果的对质量要求的一个特点,就是必须能够量化、规范化和尺寸化,才是合适的质量要求。

这对精雕也产生了巨大的影响。精雕后来也花费巨大,围绕质量建立了一个庞大的测量体系,从而使得的制造理念也大幅度提升。

二.北京精雕机床(CAD/CAM) 

下面以精雕某个宣传文档,可以作为参考之一。

可能有些朋友又要专业抬杠了。说甚精雕干嘛不搞大机型。事实上也有道理。但是从技术突破的路线来看,在一个大型零件上,终究还是有很多圆弧较小,拐角较小,槽型较小,这些需要小刀具才能加工的部位。任何零件,不论多大,真正划分下来,也是由很多小零件组成的大零件。我们只要解决了极细极精微极硬极软极光的零件加工,我想这种经验的获取过程,显得更加笃实,更加有力,更加系统一些。

我的师长曾经教导我:学其上者,得其中。学其中者,得其下也。这是普遍性的常理。这里不包括有些天赋异秉者。基础夯得越坚实,底盘铺开越大,根系扎的越深,上面的建筑才会越稳定,也才能越有力度,也才最具韧性。抗得风雨。

基于某些事实,我就举出一个案例作为抛砖引玉的药引子。

就以一个等高刀路作为最简的刀路演示。

这个看似平平无奇,事实上思维是可以改变的。

以前我们一般情况下,把进退刀设置作为刀路加工的附属位置,但是随着产品的升级和加工机床的升级,我们依然把进退刀放在次选位置,这是不明智的。从本质上考虑,不管是NURBS加工策略,还是实体特征加工策略,还是四轴旋转,还是多轴联动复合刀路,都是数据。道路数据依附于建模数据。那么建模过程中的布尔工具体,边界体面轮廓,等等,也是刀路编程的组成部分。如果把这种限制体素作为刀路进退刀的引导参数,很多刀路的规划和计算问题就有了通行的依据。

而且,我们所建立的毛坯,不仅仅用来作为实体切削模拟的依据,还可以作为实际编程过程中的运动计算依据,还可以作为刀路边界的延伸参数。

怎么把机械性的参数变成依附于具体建模数据的弹性参数,还需要强化以CAD为链接的几何数据分析为重要基础。

我们再把思维拓展一些。能不能在四轴联动加工中,运用车床的运动算法,这样是不是能够加强刀路实际数据与,机床控制器的数据匹配度。

以下是:肖源|我国工业软件突围路径探析原文部分截图:

基于篇幅原因,上面的个人看法,只是个人浅见,希望能够抛砖引玉。在此重复那句话:

对数据的理解和应用,才是最重要的!

精雕机床和CAM相互依存:

备注:精雕CAM:JDSoft SurfMill 是基于自主内核做的开发,没有使用德国modularworks的组件。(精雕还有个策略,隔代低版本有个人完全免费版)

1)精雕细琢,也就是工法丰富专业,可实现力强。尤其针对细小刀具和精微加工有独到之处。作为我们加工工艺编程人员,很难在精度和粗糙度之间求得一个最佳平衡,还要承受工期时间限制。所以一款适合充分利用国内机床现状,贴个国内操作习惯和工艺特性的软件,非常必要。

2)精雕从硬件入手,算法的优化,只要有个标准,或许这个标准能够把算法的出错率降低到最低或者可接受的地步。为什么,精雕CAM软件能够做到,是不是硬件起了作用。这是不是存在平台移植问题。

机床主轴是系列化的精雕自产电主轴,数控系统精雕自产,cam软件surfmill也是自产,现在已经出到9.5,12月份要发布10.0,用过的可以和ug,proe之类的对比对比。感觉surfmill在编程上更好,操作没有ug那么繁琐,你所想要的轮毂,叶轮,电极,五轴,探测,摆正,联动等等都可以便捷实现。

因为这么多年,大家对国产机床寄予厚望,但是有些大的机床品牌让大家很失望。北京精雕虽然做的很好,走在了前列,但作为国产品牌,他需要承担以前大家对国产机床的负面看法,这就是责任吧。扛起大旗,就代表了责任,所以精雕不止代表自己,还要代表国产机床行业的水平,这是我的理解。

3)精雕的系统开发国内很高的,专业极强。所用人才国内最高,产品线很规范。

cam还有一个弊端,大量投入,非常耗费精力。cam不能完成部分加工需求,这个软件极可能半道夭折。思美创在前,pm在后。没有外挂,pm也会渐渐推出国内市场。不是危言耸听。这也是国内很多厂家不愿意去做的原因。cam的路很小,但是却很长。cad只要基本功能具备。用还是可以的。加工一旦出现最后不能实现某个点。前功尽废。这就是cam软件的开发通病。投入极其大,收入却很少。这也是国外大量专利交叉的主要出发点。国内不具备该条件。

精雕野心很大。一直都是紧抓高速机。换句话说,精雕在等一个时机。不抓龙门,不抓卧加,就抓立加和桥式。ac和bc摇篮和动力头。

4) 国内软件和硬件之间的技术沟通不够紧密,精雕是个例外!

精雕的系统生产对标西门子的生产架构。人才队伍建设有序渐进。

国内软件的缺陷就在于,国外是和硬件同步发展的。国内是先有硬件,再补上。缺少硬件测试数据的平台化问题。精雕这块软硬结合做的很好!

人精雕真的是很低调很扎实很勤奋的那种。人家是先实用理论,然后完善理论,在指导实际。硬件除了材料,几乎涉及到的都在搞。不是捧着一堆理论就行的。而且软件开发顶多是一种再开发和包装。路子走错,视野不明。

又比如北京精雕虚拟加工技术,大家可以在计算机上做五轴工艺开发。大家可在软件中搭建好的虚拟制造平台上,开发五轴加工工艺,随后进行风险预判与工艺优化。通过与实际生产一模一样的模拟加工,确保输出的加工路径安全可靠,提升五轴加工的“一次成功率”。

5)鸡蛋上刻画:在线测量补偿技术。

在鸡蛋上雕刻出栩栩如生的造型而不破,加工精度相当于头发丝的十分之一。

这个技术据说只有一家中国的独角兽企业(北京精雕)能做到。

不过里面的技术的确也不少,包络面,高斯平滑或者样条光滑选哪个,曲线和曲面的插值点检索方法,误差分解和补偿等等...般的博士也不一定搞得定。

精雕自主研发的“在线测量补偿技术”,主要通过探针测量加工件,捕捉定位误差和轮廓误差信息,利用补偿技术对加工路径进行自动调整,最后由精雕机进行高速加工。

看过上海的一个手工雕刻大师视频教学,也是在鸡蛋上作画蛋不破。

大师说:手握刀的力度和雕刻节奏很重要,尤其是握刀角度。最后说的是鸡蛋是煮熟的,重点是蛋壳不破碎。下刀刻蛋壳的深度是蛋壳1/2。

6)北京精雕CAM软件SurfMill9.5获德国PTB权威认证

精雕CAM软件SurfMill9.5在机测量算法于近日通过了PTB对曲面和曲线拟合算法的严格标准,获得PTB高斯最小二乘拟合算法的最高精度认证。拟合结果与PTB的正式参考值比较,长度与位置特征上的最大偏差小于0.1μm,角度特征上最大偏差小于0.1μrad。

该认证标志着精雕CAM软件SurfMill9.5在机测量算法的精确性和可靠性达到国际标准。

7)在机检测

JDSoft SurfMill在机检测模块,自动生成NC代码。

工件在多轴机床的加工中,一般因为其尺寸较大,造型复杂等特点导致装夹较难,同时受毛坯、成型工艺等因素的影响,传统的人工拉表找正工作耗时耗力且效率低下,在实际加工中往往存在形状和位置偏差,对于需要多面加工的工件,异面加工特征位置关系很难保证,最终造成加工精度不高、效果差、废品率高等问题。

精雕在机测量技术将三坐标的常用功能算法集成到 CAM 软件中,为用户提供了常用的三坐标测量功能,可实现工件特征的在机测量,其中包括:工件位置偏差;元素测量;构造;评价;结果表达等模块。

在实际生产中,受毛坯、成型工艺和装夹等因素的影响,工件在实际加工中往往存在形状和位置偏差,造成加工效果不佳。如手机壳倒角加工宽度和蛋雕表面加工深浅不一致问题,影响产品质量的同时造成生产不连续,进而严重制约了生产效率。


为了解决上述难题,精雕在机测量技术将加工中的测量补偿方案集成到 CAM 软件中,为用户提供了测量补偿加工功能,主要功能包括:中心角度找正;曲线补偿加工等。

精雕在机测量技术,通过在机检测关键工步模具分型面的余量,获取量化数据。工艺人员可依据检测数据,及时优化工艺方案,保证模具精度,做到下机的模具“只配不修

8)JDSoft SurfMill个人版完全免费

9)和高校合作;培养高端制造人才

好不好,学生说了算。如果市场占有率提不上来,每年削减30%。三年不提升,直接去掉门票。打一棒给颗糖。给脸不要脸!这样子,圈子里的门面,自己别瞎扯淡!也好管理。省的开发团队不上心。有钱了,还不办事,直接嗝屁。

精雕投入钱,人才和硬件,深入校企合作,精神难能可贵,为社会上培养急需人才。

很多时候,做企业的有一批粉丝,腾飞是迟早的事。

其实吧,个人认为,中望广数必须以一家实力雄厚的民营企业作为铁三角发展模式。这必须国家地方学校市场多方出力。华天可以和精雕等软硬件企业进行交叉互补。才能极端时间内打下坚实基础。caxa进行围点打援。把这几家的技术进行消化深化开发,促进国内行业渗透。优化布局。机床企业可以招收一些类似于阿炳一类的特殊人才。很多天赋具有统筹和感知能力强的人才。可以侧面推进产品进步升级。软件开发必须多用。可以签订合同。保密,常用。免费。毕竟人家浪费时间来测试软件性能。特殊时期,特殊对待,特殊布局。你出软件,我出电脑脑力和时间,这在很多时候,没法衡量。国外可以破解,国内必须争夺。

其实大家很多时候,都是几个cam软件一起用的。所以很多体会不是很专业,但是很准确。

将来工业4.0也需要一款同步加工软件客户端,一边加工,一边对照。这很正常。而且将来的模拟软件的作用比现在还重要。将会从配套端反向升级为主要模块。这也是从一般加工向特征加工和智能加工的一个必要环节。一步慢步步慢。

三.精雕研发能力

   北京精雕集团是一家专注于精密数控机床研发、生产、销售和“机加数字化”工程服务的国家级高新技术企业。集团成立于1994年,总部位于北京中关村门头沟科技园,国内研发制造基地和用户体验验证中心规模超过100万平方米,在职员工5,000余人,其中基础技术和产品研发人员900余人。

北京精雕的主营产品精雕精密数控加工中心旗舰产品精雕高速加工中心。精雕高速加工中心的核心技术产品(数控系统、CAM软件)、关键功能部件(高速精密电主轴、高精度直驱转台等)及信息化软件都是北京精雕通过近30年的“正向设计”自主研发迭代完成,拥有完整的自主知识产权,现已实现规模化生产和应用

精雕CADCAM研发内核



四.北京精雕国产软硬件结合的典范

北京中关村里,没有走出一家,哪怕是mastercam这样的企业!即使是,精雕,也是把硬件和软件分成两个事业部,才让精雕整个集体良性发展的。

精雕一开始,被打压的厉害。后来调整布局,深化内功,完善结构,不一样活得好好的。自己能掌控自己的命运就行。

精雕软件最开始是他老板写的, 人家亲力亲为,重实际。不像某些人,弄虚作假。

精雕软件,就是上世纪开发工业软件的模式。所以带着明显的硬件风格。

现在国产工业软件,如果效仿UG,那是错误的。因为中国没有machineworks 没有cimco 没有海克斯康,山特维克在工业领域的积累,也没有imspost,等等一些基于工业和数控领域的专业软件。即使类似微软 adobe 犀牛 等等这样的公司也没有,类似iges step parasolid这些数据格式的广泛研究也没有。类似c语言,p语言等开发语言的环境工具少之又少。瘸腿的中国工业软件群体,总是给人一种莫名其妙的怪异。我们总以弯道超车为奇谈,难道静下心来,好好滴搞事业不行吗?工业软件毕竟是工业,其次是软件。外在形象很重要。当然了穿比基尼的也能上战场,但是穿军装的士兵才是正常形象。

中国出现中望这些软件,有历史急需。但是中国工业软件体系,终归还是要找到自己的根基。

很多进口数控机床给人感觉也很怪异。阉 割很多功能。以至于,现场操作时,莫名其妙地不断滴出现各种各样的报警信息。就像你买回一部车,这也不能碰,那也不能碰,那这部车买回来干嘛。而国内很多企业,以这样的机床为参考系,到最后,竟然出现类似报警信息的情况发生。工业软件让人不放心,原因就在这里。是整个体系给人的感觉,就是不信任。不管进口的还是国产的。

精雕,是以强大的硬件基础和软件数据作为技术背书。精雕的整个体系(JDpaint,ArtForm,SurfMill,Jdsolid,机床模拟仿真+在机测量)较为严密。体积一直没有太大变化。

只要钱到位,精雕也可以给你开发专用的行业软件。行业定制软件:眼睛模CAM软件。

国内用户知道国产软件刚刚起步,所以保持宽容。现在这么多年过去了,心里得有数。

精雕软件才是国内夹缝中存活下来的软件,可以说是独苗。从精雕软件的加工模块,我就看出来,精雕软件是被人孤立的。而且这种情况居然在国内大行其道。大家认为理所应当!可见国内的贪腐力量何其顽固!

精雕之所以厉害,就在于,精雕的浮雕软件,一直研究nurbs。所以精雕的算法让人觉得耳目一新。这是因为目前很多软件基本上,都是沿用以前的算法。更注重对机床的适配。


来源:山涧果子
振动建筑UG理论材料控制Mastercam数控模具曲面
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首次发布时间:2025-01-20
最近编辑:1天前
山涧果子
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