cadcam应用技术电子教案 Tebis 41：参数化CAD与CAM的深度融合|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

Tebis 41：参数化CAD与CAM的深度融合

受访者：Tebis AG设计技术开发团队负责人Stephan Franz博士

在关于Tebis 4.1系列访谈的第二篇中，Stephan Franz博士详细介绍了关于CAD和参数化设计的所有内容。您将会了解到：

参数化/关联化设计与直接建模有何不同 “可靠”的实体技术和Tebis成熟的曲面技术如何完美互补，以及为什么两者的组合经过优化定制后，能够满足制造企业的特殊要求如何使用CAD模板显著节省大量时间为什么参数化设计比很多人想象的要简单得多如何将参数化设计快速集成到现有流程中参数化设计在数据准备方面的优势

参数化设计和关联化技术

简要介绍

这个系统平台（参数化/关联化Tebis智造平台）是Tebis 4.1版本的一项重要新功能，甚至是最重要的新功能。元素直接建模与参数化/关联化设计之间到底有什么区别？

举个例子，如果直接对元素建模，则需使用拖动箭头移动、旋转元素或改变其尺寸。缺点：一般来说，只能撤销最近的几次操作。较早的过程阶段将会永远丢失。参数化设计则不同：在这里，元素“知道”其“如何”创建。元素的每个状态都会被保存下来。可使用长度、半径和方向等参数对元素进行完全控制。这些参数可以随时修改。并且他们是相互依存的：如果更改一个参数，整个元素也会相应地进行调整。

因此，参数化几何体能够体现一定的智能化……

没错。这就是我们更多地谈论对象而不是元素的原因：不可变的元素变成了可变对象，也可在事后进行修改。

在这种情况下，“关联化”一词是什么意思？

可以说，“关联化”是更高的层级。它描述了多个相互关联对象之间的相互关系。以下情况也同样适用：如果更改其中一个对象，那么与之相关的所有对象也会自动更新。

如果我只想交换或修改单个元素，而不想整个模型自动更新，该怎么办？

当然，这也是可以的。要做到这一点，需要把对象分离出来。分离的对象会失去其参数化属性。

实体技术与曲面技术是否矛盾？

适用于制造企业以实践为导向的解决方案

让我们来谈谈你们的Tebis智造平台。您的同事Peter Obermaier告诉我们，你们的Tebis智造平台专门为满足制造导向型企业的要求而设计：例如，在“可靠性”方面。您能否详细介绍一下？

与许多其他基于实体的软件相比，Tebis不区分曲面和打开或闭合的实体。这就是Peter所说的“可靠性”。在计算数控程序时，即使存在间隙，也总是能计算出结果。布尔运算（其中元素之间相加、连接或相减）可将所有元素类型以任何方式进行组合。这使得参数化设计更加容易。

Tebis以其强大的曲面技术而闻名。实体技术是否取代了曲面技术？

完全没有。将实体和曲面及其特定用途区分开就很好理解了。

什么意思？

模具主要由三维规则几何体组成：长方体、圆锥体和圆柱体等棱柱体。

所以它们是由实体组成的。

没错。由于规则几何体是通过尺寸来描述的，因此可以轻松地以参数化方式进行构建。并通过自由曲面予以补充：换句话说，就是外部零件，即“装饰”。例如，可以是在制造过程中与金属板接触的成型刀具的模面。实体和自由曲面必须结合在一起。我们对于如何以最佳方式将实体和曲面技术结合在一起进行了深入思考。这并不是非此即彼的问题。我们的重点始终是为制造企业提供实用的解决方案！甚至两者之间的连接也是参数化的

使用CAD模板进行标准化设计

人性化、以制造为导向

Franz博士，您说过参数化设计非常人性化……

是的。可以在设计方面显著节省大量精力。由于所有对象相互依存，因此实际上只需点击一下鼠标即可更新CAD模型。

的确如此。但任何在直接建模方面拥有丰富经验的人或许都会说：“改变坯料余量、倒角、扩展和切削曲面、扩展拓扑面 - 我可以很快完成这些操作。而且我可以立即看到发生了什么。”他们为什么要改变？

人们往往会低估这些看似微小的活动所耗费的时间。参数化设计的一大优势在于，可以使用模板非常容易地对CAD活动进行结构化和标准化。这样可节省更多时间，特别是处理零件的不同变量时。举一个简单的例子。千分表支架看起来都差不多：包括一个探头、安装套筒及用于安装支撑杆和底板的楔形减压基体。但它们的排列方式各不相同。因此，您需要为其创建一个参数化模板。数控程序员会将这些对象导入包含校验仪表的数据库中，复制所需千分表支架的数量，并更改各个支架的高度和千分表的角度。然后对齐支架，并根据零件进行适当定位。仅需点击几下鼠标即可完成所有这些操作。顺便说一下，这个例子正是来源于我们客户的实践。他表示，以前需要四分钟才能完成这个程序，而现在仅需一分钟。显著节省了75%的时间。

轻松集成参数化设计

比您想象的更简单：

然而，如果设计结构不严谨、未考虑到设计过程或将元素复制到错误的位置，那么很快就会造成混乱。

这是模板技术的另一大优势。您在之前提到“经验丰富的用户”时，自己也说到了这一点。模板不仅可以节省时间，减少设计错误，还可以简化用户的日常工作。在合格人员短缺和订单波动较大的情况下，这种“专家”知识并非始终可用。我再强调一遍：您不必成为这方面的专家。您只需构建一次模板，然后整个公司的所有用户就都可以访问这些模板。我们通过CAM领域了解到这一点。如今，在我们正在使用NC模板的客户中，没有任何一个想要回到从前的工作流程。现代工作环境变得越来越复杂，这意味着标准化工作方法比以往任何时候都更加重要。另外不要忘记：我们实施部门的同事随时为您提供积极的支持，并可协助您构建模板。如果不愿意，也可以不用进行参数化设计。任何人都可以像过去一样单独使用对象和Tebis设计功能。

但是您建议采用参数化模板工作。

当然，每一家设计步骤重复、经常设计类似零件或部分零件的公司都应该考虑探索参数化设计的可能性。它简化了CAD设计、CAM编程和制造的交互。

加快数据准备速度

为CAD和CAM带来诸多优势

您能举例说明吗？

可以，最初的粗加工和精加工工作，以及根据零件的状态（尚未出现任何孔、嵌件、切口或浮雕）进行相应的碰撞检查。由于所有设计步骤均已保存，并将所需的中间状态转移到制造过程中，无需额外工作。因此，编程人员具有完全的灵活性。另一个相关优势是，可节省需要耗费大量时间的设计步骤。例如，无需再为粗加工而封孔：如果零件尚未出现孔，总是可以回溯到零件的一个早期过程状态。

未来展望

CAD和CAM相互关联

未来有何规划？

我们还有很多计划。除了倒角和圆角处理等功能优化之外，我们最重要的目标是将CAD和CAM更加紧密地结合在一起。要做到这一点，我们还必须将我们的参数化技术与外部物料清单和目录中的标准零件进行更好地集成。或者看一下我刚才所举的关于不同制造状态的例子：这只有在CAD模型也是在Tebis中设计的情况下才有效。我们希望继续扩展我们的模板，以便更轻松地生成复杂的参数化设计。将来我们希望能够设计元素，使其从一开始甚至在生成实际CAM程序之前就包含制造信息。

这意味着什么？

典型规则几何体包括钻孔、型腔和螺纹等。在Tebis中，可通过特征对这些规则几何体进行“装饰”。换句话说：可将关于“如何”制造的信息自动分配给它们，这同样以标准化模板为基础。参数化CAD对象的智能化与数字化制造的专业技术相结合。

那么，以后就不再需要为这些对象分配特征，以便其接收相关的制造信息了吗？

如果是在Tebis中进行设计，就不需要。当然，如果您从外部系统导入文件，您仍然可以使用自动特征扫描仪。