目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了機(jī)床產(chǎn)業(yè)的突飛猛進(jìn)，圖形工作站為核心的網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)，正在日益取代原來單機(jī)數(shù)控加工單元，基于UG平臺(tái)的CAD/CAM技術(shù)、自動(dòng)化編程技術(shù)以及仿真、模擬加工技術(shù)的應(yīng)用，大提高了生產(chǎn)效率和加工精度，手工編程正日益被圖形化自動(dòng)編程所取代，加工制造業(yè)正向著集成化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化方向發(fā)展。更好地發(fā)揮CNC設(shè)備的作用顯得尤為重要。

　　基于UG平臺(tái)的模具中心網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)的運(yùn)用新疆天業(yè)集團(tuán)公司模具中心賈世疆目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了機(jī)床產(chǎn)業(yè)的突飛猛進(jìn)，圖形工作站為核心的網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)，正在日益取代原來單機(jī)數(shù)控加工單元，基于UG平臺(tái)的CAD/CAM技術(shù)、自動(dòng)化編程技術(shù)以及仿真、模擬加工技術(shù)的應(yīng)用，大提高了生產(chǎn)效率和加工精度，手工編程正日益被圖形化自動(dòng)編程所取代，加工制造業(yè)正向著集成化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化方向發(fā)展。更好地發(fā)揮CNC設(shè)備的作用顯得尤為重要。

　　1 網(wǎng)絡(luò)加工結(jié)構(gòu)組成及功能

　　1.1 軟件平臺(tái)簡(jiǎn)介

　　Unigraphics(UG)作為美國(guó)EDA公司的旗艦產(chǎn)品，是面向制造行業(yè)的CAID/CAD/CAE/CAM高端軟件。根據(jù)零件的三維實(shí)體模型，按其設(shè)計(jì)過程的步驟，一步步進(jìn)行，就可以建立一套與零件模型參數(shù)相關(guān)的三維模型加工方案，并可加入設(shè)計(jì)者的思想，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的自由性，可以設(shè)計(jì)一些復(fù)雜程度較高的零件。我們把它作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的技術(shù)平臺(tái)。

　　1.2 網(wǎng)絡(luò)組成

　　加工網(wǎng)絡(luò)由指令單元、設(shè)計(jì)單元、加工單元、檢測(cè)單元組成，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資較小，易于操作。如圖1。

　　指令單元通過公司局域網(wǎng)下達(dá)的公司新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案及相關(guān)圖形，迅速形成具體草案，交給圖形工作站進(jìn)行定型設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單元由三臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，一臺(tái)服務(wù)器，兩臺(tái)工作機(jī)，以UG為設(shè)計(jì)制造平臺(tái)。檢測(cè)單元由一臺(tái)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)組成，工作軟件為DC-DMS系統(tǒng)。

　　加工單元由加工中心、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、精密電火花機(jī)床、精密線切割機(jī)床等組成。幾個(gè)單元由一臺(tái)有源12port-HUB集線器連接組成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，程序傳輸，并和公司局域網(wǎng)相聯(lián)。

　　2 基于UG平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)制造的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

　　基于UG平臺(tái)的CAD/CAM技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用已很廣泛，絡(luò)制造的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在于盡可能地減少產(chǎn)品在設(shè)和制造過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，利用高端的UG平臺(tái)件和精密的機(jī)床硬件結(jié)合的UG平臺(tái)，大大縮短了新產(chǎn)品模具的開發(fā)周期，成倍降低新產(chǎn)品的開發(fā)成本，顯著提高新產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)加工有以下功能和特點(diǎn)：

　　2.1 自上而下、開放式的產(chǎn)品開發(fā)體系

　　由公司提出的新產(chǎn)品開發(fā)構(gòu)思交于制造中心主任工程師處。進(jìn)一步提出設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)產(chǎn)品造形，交由中心圖形工作站造出產(chǎn)品總造型，報(bào)總工或主任工程師處審批，經(jīng)過反復(fù)修改后，根據(jù)加工工藝的不同，將總造型完成后進(jìn)行工序分解，下分至加工單元的幾個(gè)部分，直到完成工件。

　　2.2 加工精度很高

　　因?yàn)閺漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)造型開始，在UG平臺(tái)上，設(shè)計(jì)尺寸通過精密機(jī)床的加工和高精度三測(cè)機(jī)檢測(cè)中保證人為誤差很小，加工中心定位精度為0.005mm，重復(fù)定位精度0.0025mm，兩臺(tái)電加工設(shè)備為0.002mm，Ra=0.1μm，從而保證了產(chǎn)品在加工過程中的高精度。

　　2.3 聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)制造快速高效

　　①協(xié)作性和統(tǒng)一性 一個(gè)產(chǎn)品往往由很多個(gè)零件構(gòu)成，在UG平臺(tái)上，網(wǎng)絡(luò)允許多個(gè)設(shè)計(jì)組同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，并在同一規(guī)準(zhǔn)下，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行裝配驗(yàn)證是否合適。

　　②加工的一次完成性一個(gè)工件往往需要進(jìn)行粗銑、半精銑、精銑、拋光(清根)等多道工序加工，在同一臺(tái)CNC機(jī)床上，按工藝順序，輸入不同加工工藝的后處理NC程序，可一次性完成多道工序(從粗加工到精加工)節(jié)省了加工時(shí)間和后道鉗工的手工打磨時(shí)間，需要電加工拋光時(shí)，再把程序輸入電火花CNC，用電極直接拋光完成。實(shí)現(xiàn)粗、精加工和不同機(jī)床的加工一次性完成，極為便利。

　　③自動(dòng)編程的快速準(zhǔn)確性在網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)中，工件設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行分工序的后處理時(shí)，可生成不同工序的NC程序，送往加工單元執(zhí)行，解決了加工單元單機(jī)手工編程慢的問題，手工編程最多上百條而已，上千條已很難完成、上萬條根本不可能的現(xiàn)實(shí)，如果通過網(wǎng)絡(luò)，在圖形工作站，不僅能驗(yàn)證CAM仿真加工是否過切，還能把經(jīng)過后處理生成的數(shù)萬條NC程序，在短短幾分鐘內(nèi)完成，并迅速準(zhǔn)確地通過機(jī)床傳輸協(xié)議程序送到加工單元，進(jìn)行加工。

　　④工裝夾具的利用我公司采用的是瑞士EROWA夾具，夾具分子座、母座，子座和工件連接，母座在加工單元的機(jī)床上，吸合后的定位精度為2μm，在加工單元的子座上完成工件工序程序加工后，即可拆下，送往測(cè)量單元的母座進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)返回設(shè)計(jì)單元進(jìn)行驗(yàn)證，再處理后送往加工單元進(jìn)行修正，這樣就形成相當(dāng)于在線檢測(cè)的制造過程閉環(huán)加工結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)高精度加工，還減少工序輔助時(shí)間。

　　2.4 聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)制造的反求功能

　　有三測(cè)機(jī)組成聯(lián)機(jī)制造網(wǎng)絡(luò)，在強(qiáng)大的PC-DMIS軟件支持下，可進(jìn)行反求加工制造，特別是復(fù)雜形面的反求。利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采集形點(diǎn)數(shù)據(jù)，形成點(diǎn)云。再由PC-DMIS軟件處理，形成CAD軟件能處理的iges格式文件，通過網(wǎng)絡(luò)送到設(shè)計(jì)單元造型，進(jìn)行再設(shè)計(jì)，利用UG軟件CAM加工功能和后處理功能，生成機(jī)床NC程序，充分顯示了產(chǎn)品—電子數(shù)據(jù)—新產(chǎn)品的產(chǎn)品開發(fā)模式。利用反求功能可使產(chǎn)品的開發(fā)周期縮短60%。

　　3 網(wǎng)絡(luò)制造的關(guān)鍵技術(shù)

　　3.1 后處理問題

　　后處理過程是指在產(chǎn)品造型后，產(chǎn)生的零件文件(part)經(jīng)過后處理后生成的刀具路徑文件(PLS)之后，將其轉(zhuǎn)換為機(jī)床認(rèn)可的NC文件的整個(gè)過程。對(duì)不同機(jī)床，不同的CNC系統(tǒng)，NC代碼都不同。在生成NC代碼的同時(shí)，系統(tǒng)還生成了提交加工任務(wù)書，其中包括NC代碼文件名，后處理程序名輸出符號(hào)種類加工性質(zhì)、刀具種類、順序及編號(hào)等等。我公司是在熟知機(jī)床參數(shù)、掌握CNC系統(tǒng)的情況下，按照下列流程完成UG后處理文件制作的，效果不錯(cuò)，其流程圖2說明如下：

　　3.2 接口問題

　　不同的機(jī)床接口及接口協(xié)議不同，在定設(shè)備時(shí)，這個(gè)問題很重要。要求機(jī)床供應(yīng)商不僅要提供標(biāo)配的RS232/RS422接口，還要提供傳輸網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如 V24(對(duì)于不同的機(jī)床，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不同)等。我公司基于UG的軟件平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)應(yīng)用已兩年多，在使用過程中，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)程序傳輸和加工互不影響，工件一次裝夾，完成多工序、多層面的復(fù)雜工件的一次加工完成，并實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜形面工件的反求制作，在編程方面大大減輕了操作人員的負(fù)擔(dān)，提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。