對(duì)于機(jī)床操作者來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)高效、高精度的加工是至關(guān)重要的。特別是在航空航天、模具等高精度制造領(lǐng)域，隨著加工任務(wù)和流程的日益復(fù)雜，數(shù)控加工的安全性、機(jī)床狀態(tài)以及加工質(zhì)量的監(jiān)控和管理顯得尤為重要。如何確保加工過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性？以及如何提高加工質(zhì)量和效率？已成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

用戶(hù)需求

某大型航空企業(yè)目前仍在使用傳統(tǒng)的數(shù)控加工方式，用戶(hù)希望借助先進(jìn)的技術(shù)以制定完整的智能化解決方案來(lái)解決以下難題：

• 狀態(tài)監(jiān)控困難：由于機(jī)床結(jié)構(gòu)和切削液的遮擋，難以直接觀察機(jī)床內(nèi)部狀態(tài)。同時(shí)由于其零件及程序復(fù)雜，人工難以直觀判斷數(shù)控加工的安全性。

• 加工質(zhì)量不穩(wěn)定：數(shù)控機(jī)床的加工精度受到刀具磨損、熱變形等多種因素影響。傳統(tǒng)方式無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，難以保證產(chǎn)品合格率。

• 數(shù)據(jù)追溯與優(yōu)化受限：缺乏對(duì)機(jī)床加工過(guò)程的完整數(shù)據(jù)記錄，使得后期質(zhì)量追溯與問(wèn)題分析變得困難。

• 維護(hù)模式不智能：由于缺乏足夠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，目前企業(yè)采用定期維護(hù)的方式。這種模式在面對(duì)機(jī)床突發(fā)故障時(shí)反應(yīng)不足，一旦機(jī)床突發(fā)故障，將導(dǎo)致停機(jī)甚至生產(chǎn)停滯。

解決方案

海克斯康機(jī)床數(shù)字孿生解決方案通過(guò)在NCSIMUL軟件中精確構(gòu)建實(shí)際加工機(jī)床的仿真模型，以及所需的毛坯、夾具和刀具等模型，創(chuàng)建出幾乎完全一致的仿真項(xiàng)目。這種解決方案允許機(jī)床使用者在一個(gè)與實(shí)際機(jī)床近乎100%相同的虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作，我們稱(chēng)之為虛擬機(jī)床。

通過(guò)與實(shí)際數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)時(shí)鏈接和通訊，虛擬機(jī)床能夠?qū)崟r(shí)反饋機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)和切削加工信息。這使得使用者可以在離線或在線狀態(tài)下對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行仿真驗(yàn)證，從而確保加工過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性。

通過(guò)這種方式，?？怂箍禉C(jī)床數(shù)字孿生解決方案為用戶(hù)提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具，用于優(yōu)化加工參數(shù)、預(yù)測(cè)潛在問(wèn)題、提高加工質(zhì)量和效率，并最終提升整體生產(chǎn)效益。

1、 精細(xì)化仿真及多機(jī)狀態(tài)監(jiān)控：基于NCSIMUL卓越的3D圖形內(nèi)核，我們不僅能夠?qū)崟r(shí)模擬機(jī)床的加工狀態(tài)，還能模擬冷卻液、切屑動(dòng)畫(huà)以及機(jī)加工聲音等，提供更為真實(shí)的仿真效果。此外，該方案支持根據(jù)真實(shí)機(jī)床的刀具長(zhǎng)度和加工原點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整對(duì)應(yīng)的仿真模型刀具長(zhǎng)度和加工原點(diǎn)坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床的精細(xì)化仿真，達(dá)到真正的所見(jiàn)即所得。同時(shí)，此方案還支持多臺(tái)機(jī)床的同屏監(jiān)控，有效提升監(jiān)控及決策效率。

2、保證產(chǎn)品加工質(zhì)量：通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，?？怂箍禉C(jī)床數(shù)字孿生解決方案有助于提升產(chǎn)品的質(zhì)量。通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)和減少誤差，能夠降低產(chǎn)品不良率，從而提升客戶(hù)滿(mǎn)意度。

3、質(zhì)量追溯分析：通過(guò)采集機(jī)床在加工過(guò)程中的數(shù)據(jù)，可以輕松獲取機(jī)床的真實(shí)加工刀路。通過(guò)與理論刀路進(jìn)行對(duì)比分析，能夠迅速找到導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的根本原因。

4、預(yù)測(cè)性維護(hù)：?？怂箍禉C(jī)床數(shù)字孿生解決方案能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，如主軸負(fù)載數(shù)據(jù)，這有助于預(yù)測(cè)機(jī)床的維護(hù)需求，減少停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，并降低維修成本及能源消耗。

用戶(hù)價(jià)值

通過(guò)?？怂箍禉C(jī)床數(shù)字孿生解決方案，用戶(hù)以更先進(jìn)的數(shù)字化手段促進(jìn)了機(jī)床數(shù)控加工的提質(zhì)升級(jí)，通過(guò)仿真數(shù)據(jù)分析及生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化大大提升了產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度降低了產(chǎn)品的不良率，生產(chǎn)效率也較之前提升30%以上，最關(guān)鍵的是整個(gè)加工過(guò)程都可以精確掌握。

未來(lái)，?？怂箍狄蚕Ｍ推髽I(yè)共同推進(jìn)機(jī)床數(shù)字孿生技術(shù)深度應(yīng)用，充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級(jí)，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。