從CAD到CAM，再到NC，這個我們業已習慣、冗長且容易出錯的工業產品產生流程，即將被改寫——Siemens PLM Software公司的NX，同西門子數控進行完美結合，徹底打破了信息化系統之間的 壁壘，一個統一的、從CAD到NC的解決方案，實現了從虛擬到現實的完美連接。坊間最為之吸引的一點，是這個以CAM為節點的統一解決方案，將有可能改變整個工業界的業務模式。

　　如何讓“同步建模技術”、“高速加工”、“PMI產品制造信息驅動加工”、“刀軌仿真”、“機 床仿真”、“快速實現840D多軸編程”和“CAM-CNC一體化”這些技術盡快地成為工程技術人員手中的 工具，最后的決定權在用戶，在廣大的工程技術人員手中。

　　本刊此次特邀請了多位行業專家、應用企業資深工程技術人員，從用戶和試用者的角度，對NX軟 件進行現場評測，共同來探討驗證，NX軟件所提供的“統一的解決方案”是否真的適用于中國的制造 業企業，中國的制造業企業該如何充分利用這一優秀的信息化解決方案。

　　評測重點：

　　不同CAD模型導入預處理/同步建模技術

　　高速加工

　　開粗加工、殘余量加工和精加工

　　PMI產品制造信息驅動加工

　　車銑復合

　　刀軌仿真和機床仿真

　　在線測量檢測

　　快速實現840D多軸編程和CAM/CNC一體化

　　參評專家：

　　北京青云航空儀表有限公司高級工程師 黃迪生

　　北京航星機器制造公司主任工藝師 尹峰

　　北京航空精密機械研究所精密制造實驗室主任助理 曲紹鵬

　　北京動力機械研究所六車間主管 周愷

　　北京衛星制造廠技術發展部副主任 鐘振宇

　　黃迪生

　　北京青云航空儀表有限公司高級工程師

　　評測當天聽到了很多CAM功能的深入介紹，我認為CAM的 統一解決方案更好地突出了同步建模方式的優勢，NX最重大的 技術突破是同步建模，匯集了參數建模與直接建模兩種設計手 段的技術優勢，為設計人員提供了完成設計任務更有效、更快 捷的工具。對于模型變更、修改和異構模型數據的有效利用， 以及在產品模型上的附加設計所帶來的極大便利，能夠幫助設 計師高效完成設計工作、加速產品開發。同步建模包含了很 多方面的應用，對于CAM應用來講，編程人員要做的第一件事 往往是編程前的幾何預處理，這是一項非常繁瑣的工作，而 靈活的同步建模在操作上獨辟蹊徑，帶來了極大方便，從而 提高工作效率。

　　NX歸于Siemens門下，有利于CAM技術的發展，也如愿以 償結下了碩果，即西門子840D+NX CAM的CAM-CNC一體化的集 成模式，可實現效率的最大化。對于CAM來講，NX的PMI功能為 零件制造埋下了伏筆，可通過3D模型蘊涵的產品制造信息來驅 動加工，具備了真正意義的“無紙制造”能力。而隨著近年來 數控高速加工技術的發展迅速，NX CAM也針對高速加工編程做 了大量的研發工作，提供了對超硬材料、超薄零件加工的實用 配套的編程能力。

　　我認為，NX平臺下一體化的沖壓模具解決方案，可以有效 地幫助我們解決沖壓模具開發過程中存在的以下問題：其能夠 在同一平臺下完成全部設計、驗證和制造工作，所有的設計和 制造人員采用同一數據源，從而解決了數據共享的問題;通過 不同設計階段設計檢驗工具的應用，如拔模分析、截面可成形 性分析、DFM專家向導、一步成形分析和模具校驗等，實現面向 制造和面向裝配的設計;利用NX強大的建模功能，根據相應的 規律自動生成回彈補償面，再通過自帶的可成形性分析工具或 者與專業分析軟件接口，無需數據轉換就可以對模具回彈補償進行分析計算;直接利用NX CAM對模具進行NC編程，實現CAM數據和產品設計 全面關聯。

　　NX的沖模工程和沖模設計集成了行 業內領先的模具設計/制造專家經驗和 流程，通過應用專家級的流程可以實現 縮短周期、減少錯誤、捕捉并促進最佳 實踐的應用以及提高模具設計人員生產 效率等目標。

　　另外，為保證模具設計制造質量， 技術人員需要進行大量設計驗證工作， 以往這些工作都是由專門分析軟件進行。NX軟件充分利用其作為CAD/CAE/CAM 一體化軟件的優勢，為模具設計和制造提供了全面的設計驗證工具，提高了模具設計水平和質量，減少返工并縮短了開發時間。其中，包括三部分內容：面向制造的設計(DFM)專家顧問——DFM專家顧問在設計階段就可以對產品可制造性進行分析，提供了對拉延、修邊、沖孔和翻邊工藝規范，可以根據客戶的企業標準進行定制，檢測結果和問題回饋都可以存儲在部件文件中供下游用戶進行查看，大大降低了下游用戶的重復工作量;一步成形分析——一步成形分析工具，集成在NX沖模工程中，無需數據轉換，分析結果和產品模型相關，可以在產品開發和模具設計階段，根據給定材料計算板金的變薄、應力和應變情況，可以精確預測回彈，并可以生成展開模型用于毛坯設計，同時還可以生成HTML格式的分析報告;模具校驗——模具校驗功能提供了NX環境下沖壓線仿真的功能，通過對模具裝配的仿真可以檢查整個沖壓線干涉情況。

　　現在，很多企業模具開發流程都比較繁亂，各個領域設計人員的工作縱橫交錯，彼此之間缺乏合作，數據冗余，沒有有效地應用企業標準實踐，每個人都創建了自己獨立的數據。因此，要提高模具開發效率，就必須建立一個集中的信息和工藝流程管理系統，在所有設計人員、制造人員、質量控制人員和管理人員之間建立一個平臺，讓大家從單一的知識源去獲取數據。不僅減少了設計和制造階段的錯誤，還可以快速訪問產品和工藝數據，而供應商和合作伙伴也能夠訪問同樣的數據。而Siemens PLM的Teamcenter產品生命周期數據管理軟件，通過和NX沖壓模具解決方案的結合，為企業提供了這樣一個平臺，能夠幫助企業對模具產品周期中所有數據進行統一管理，確保所有信息的完整、準確與同步。

　　尹峰

　　北京航星機器制造公司主任工藝師

　　我平時最主要使用的軟件包括NX 、Pro/ENGINEER、EdgeCAM和 VERYCUT。而NX軟件，最主要的特點是將多種功能集于一身，包含CAD/ CAM/CAE等多方面，是綜合性企業首選軟件。與一般軟件相比，NX使用 開發平臺較多，而且在使用初期，學習起來很容易。若進行專門的人員 培訓，掌握一種模塊的基本功能約需1周左右的時間。需要注意的是，NX 軟件的功能模塊較多，若想全部掌握，則對設計師要求較高;若深入學 習自身專業相關的部分功能，則會非常得心應手。

　　我們最主要使用軟件的CAM、裝配等功能，最吸引我的是PMI技術及 電纜裝配的功能，利用電纜裝配模塊對電纜進行預裝設計，能夠為我們 提供很大幫助。另外，NX的數據接口部分做的很好，一般軟件都可以直 接進行轉化。我們企業的部分外資業務，需要使用從國外帶來的三維數 據模型，而這些三維數據模型在NX中均可自由轉換。

　　在NX的高速加工中，高速加工的刀軌增加了圓角處理，使切削變得 連續，能夠充分發揮高速功能，效果較好;而在開粗加工、殘余量加工和精加工中，對加工的分類減少了操作量，操作也變得相對簡單，使加工方法有了較大的拓展，殘余量加工使清根操作大規模簡化，基本不需要輔助模型;另外，NX的刀軌仿真處理較好，有多種仿真效果，仿真結果比較功能很好，能夠直觀地表現切削效果。

　　曲紹鵬

　　北京航空精密機械研究所精密制造實驗室主任助理

　　對于我們所做的精加工來說(如孔的加工)，首先需要調 刀，需要調整很多東西，而在輸出時找這部分程序就非常麻煩， 尤其我們做航空件時，一個件就需要十幾萬條，以往都需要手動 進行調節。但現在，NX中的常規代碼都支持瀏覽，尤其是后處理 部分，如果后處理部分做得好，就可以完全支持可視化。

　　精密加工部分。軟件的精密加工還是一個可視化更改的問 題，比如所謂的薄壁加工，一般薄壁加工不可能一次加工成最 后的形狀，因為它存在變形的問題。目前有2種方法，一是多次 加工，還有一種是類似于補償——補償回彈的地方，這是一種 精密加工中調整的方法。現在，NX中的預變形功能可以滿足此類要求。

　　Siemens PLM Software的CAM部分是最引人關注的，CAM功能 與西門子控制器結合得更加緊密。以往在CAM軟件加工刀軌并對 刀具路徑進行驗證后，通過代碼傳輸到控制器上去執行。而NX已經嵌入了控制器軟件，其操作界面的外觀和功能與真實控制器一樣，可以在NX中對虛擬機床進行模擬，從機代碼驅動到控制器這 一過程都可以在真實的環境中模擬出來。

　　而我們平時主要使用CAM功能，在CAM功能中增加了特征尺 寸及形位公差、尺寸公差的數據讀入功能，對CAM加工有較好的 參考作用，編程的在線測量指令也有較好的效果。

　　周愷

　　北京動力機械研究所六車間 主管

　　以前我們曾經使用過NX軟件，后來又陸續接觸了一些其他的軟件，但隨著NX 軟件新技術和版本更新的加快，能夠很好地滿足我們的要求，因此現在還是使用 NX進行日常的設計加工。

　　NX為現代化制造業的創新制造提供了強有力的工具，并且能夠和產品數據管 理(PDM)、工藝過程管理(CAPP)以及ERP系統有機地結合在一起。在協同設計 和網絡制造中體現了協調和快捷，極大地提高了生產效率。

　　Siemens PLM Software一直倡導驅動，它的CAM由產品制造信息(PMI)驅動， 可以直接從NX零件模型中讀出產品制造信息，并利用這些數據在NX CAM中驅動NC 編程。在CAM中，基于標準的PMI標注模型以及由此傳遞至下游的過程，是實現自 動工藝規劃的主要方法之一。該解決方案緊密依托于特征加工的功能增強，如尺 寸、公差和表面光潔度等PMI數據，都被引入特征加工的工序中。

　　智能特征建模(孔)：通過知識驅動使孔特征與緊固件的選用完全自動完 成。3D標注：為PMI的應用、為無圖制造提供信息。動態修改特征，可將復雜結 構的設計工程簡化，例如打斜孔無需預先定義繁瑣的輔助平面。個人認為：NX系 統特別適合大型件、復雜件的設計。

　　鐘振宇

　　北京衛星制造廠技術發展部副主任

　　對我來說，NX最重要的創新點是增加了同步建模技術，其本質目的在于將模型修改的重點放在改變模型本 身，而不必關注模型的結構、特征歷 史和關聯等。

　　新版本NX的界面環境使得圖型區 域最大化，鼠標停在特征上敲擊中鍵 便可顯示關于此特征的大部分操作快 捷方式，大大提升了建模效率。而圖 標管理、對話框快捷方式，能夠減少 切換NX功能時的鼠標移動，輔助提高 建模效率。

　　我在日常工作中經常會用到的以 下功能，我認為也是NX的亮點功能： 重用庫支持建模時從特征/對象模板拷 貝和粘貼特征或對象;加工中支持同 制式(公制或英制)part間復制和粘 貼operation;operation狀態中增加了 鎖定功能，可防止無故覆蓋或更新刀 軌;在IPW模型與理論模型比對中，增加了使用顏色標識厚度的功能，方便用戶快速定位有問題部分;只要定義 主要跟蹤點，便可使用用戶自定義的 倒角及圓角刀在平面銑中進行倒棱或倒圓編程。

　　在NX中，刀軌中采用了光順刀路過渡，如圖1~圖3所示。

　　我們從之前使用的舊版本升級到 NX新版本后，體驗到了更多的便捷和高效。

　　首先，NX在過角部分螺旋下刀的 改進十分有用。在以往版本中，過角加 工中選擇各型腔的側壁、底角和底面， 只有方塊區域中的過角沒有螺旋進刀， 導致加工過程中直接扎到底部，刀具損 壞。使用新版本NX以后，這方面的問題 得到了根本解決，系統對同一個問題的 計算正確，避免了加工過程中出現毀刀的問題，提高了加工效率和安全性，如圖4所示。

　　第二，新版本對進退刀的改進。NX 在進退刀控制方面做了大量改動，甚至 專門設置了針對其的“tranfer/rapid”

　　選項頁。而且在過渡控制中，還增加了針對開放區域還是針對必會區域的控制方式，使進退刀控制更 加人性化。

　　圖5所示是一個實例，圓弧進刀在Horizontal選項中輸入“3”，則下部型腔圓弧進刀有一側為直線; 若將Horizontal設置為“4”，則正常。NX新版本解決 了這方面的問題，系統對該類問題的結構都能計算正常，如圖6所示。

　　第三，是NX對插銑的改進。NX新版本與以往版本對這類問題的計算結果如圖7、圖8所示。之前有個別型腔深度錯誤的問題在NX新版本中得到了徹底解決。

　　第四方面的改進，集中在后處理改進方面。NX 在后處理方面改進較大，特別是與西門子合并后， 對于西門子控制器后處理文件的配置更加完善，用戶可以在生成“operation”時，針對控制器功能做 一些選擇，從而保證輸出相應的控制器代碼。當然， 這要求編程人員對控制器功能更加了解，否則無法做出正確的選擇。

　　除此之外，NX在Z-LEVEL中的cut level加入了優 化，使得工程技術人員在使用系統的過程當中，層深 不再是固定的，而是可由開關控制，大大方便了粗加 工的控制方式。另外，NX對殘留高度的處理由2D等距 變為3D等距，不僅使得清角可調方向，而且也使得算 法更優化。