西門子NX CAD-CAM-CAE

NX CMM 量測自動化

CMM 三次元量測儀與零件品質檢驗計畫的整合方案
檢驗零件尺寸是品質保證流程的重要一環，與檢驗零件相關的技術不論硬體或軟體都持續地精進著。

CMM 三次元測量儀是正確測量零件尺寸的重要設備，但是必須要為每個零件準備獨立的檢驗計畫，每一個複雜的零件的幾何資料可能需要有多軸探測路徑才能一次設定達到有效測量。工程師通常需使用 2D 工程圖來建立計畫，但速度可能會很慢，並且由於追蹤模型與資料的設計和製造能力有限，容易造成錯誤；此外如果設計有所變更，檢驗計畫常因此無法同步。
NX CMM 是 NX 為零件品質檢驗計畫所推出的功能，它使用以模型為基礎的產品製造資訊 (PMI) 來自動建立檢查計畫，它能使用最新的3D模擬軟體對零件進行完整驗證，並建立行業標準輸出，讓 CMM 三次元量測儀與NX軟體可以立即整合使用。

全新方式提高 CMM 三次元量測儀的使用效率

CMM 三次元測量儀的發展速度不斷進步，最新的接觸式高速探測或非接觸式的影像或雷射掃描技術都能以極快的速度收集資料。
然而使用這些設備系統必須面對的問題是，使用者無法輕鬆的手動編程，仍然必須使用離線編程工具；那對於檢驗人員面對最大的困難是，建立詳細的零件品質檢驗計畫的方法與程式，都太過耗時，缺乏效率。

因此，如果您的零件從最初 CAＤ系統中，就有辦法包含完整的 3D 產品定義：例如零件幾何資料、相關製造資訊、尺寸公差、實體特徵與整體幾何資料的相對公差位置等，這些都能以『產品製造資訊』(也就是 PMI – Product Manufacturing Information) 的形式附加在 3D 模型上，那麼執行零件品質檢驗時，就能非常迅速的達成幾何與製造相關的品質要求。

NX CMM 量測自動化的優點

NX 是完整的 3D 模型系統，擁有幾何操作和 PMI 編輯與整合所需的所有 CAD 工具，NX CMM 直接做為 NX 的功能之一，它的操作介面與 NX CAD 或 CAM 相同，極容易上手。
NX CMM 直接基於設計和製造需求完成 CMM 編程，可以直接讀取具有 PMI 的 MBD (Model based Design) 模型數據，並直接在創建的 CMM 虛擬機床環境中進行編程，不需使用實體零件或實體機器即可離線透過PMI自動產生量測編程，進行安排零件品質檢驗計畫，同時 CMM 編程與 MBD 模型保持相關性，在同一個數據核心中確保任何變更的自動更新。

NX CMM 能夠利用在 NX 平台上創建 CMM 虛擬機床進行量測驗證，建立正確檢驗計畫，預先檢視防止碰撞，還能針對各種檢驗特徵（點、平面、柱、曲面）和各種 GD&T 尺寸公差進行 CMM 編程，綜合上述，可以最高達到減少80%的編程時間。
使用 NX CMM 與 CMM 三次元量測的整合方案，提供更多自動化流程，也促使使用者盡可能的使用模型 PMI 資料來驅動編程。

CMM 檢驗編程技術的新方法

第一步：環境設定

開始時，使用者可選取欲使用的 CMM 虛擬機床，方法如同 NC 編程工程師在 NX CAM 中選取工具機。使用者可以從範本資料庫中選取預先定義的檢驗流程。接著要檢驗的零件會被帶入 NX，倘若 CAD 模型檔來源不是NX，那可以利用軟體中提供的各種 NX 模型轉換器，而且零件會放置在將使用的 CMM 虛擬機床的檢驗表格中。

第二步：自動化檢驗路徑編程–NX CＭＭ的「Link PMI」獨特技術

Link PMI 指令就位於工具列上方，這個指令能利用 3D 零件幾何資料和模型上的 PMI，由 NX CMM 擷取所有可辨識的特徵和公差，接著建立檢驗此零件所需的檢驗操作，只要輕輕一按就能完成所有工作。
透過 NX CMM 的資訊瀏覽器，此時所見的是利用讀取零件並轉譯至檢驗計畫而自動產生眾多的檢驗特徵、檢驗資料和檢驗操作程序，同時也會根據檢驗特徵類型和隨附的 PMI 自動產生檢驗路徑。
對於 3D 模型上原本就具有可存取 PMI 資料的零件而言，光是套用 Link PMI 指令就能較傳統編程省下80%至90%的時間。
但如果零件沒有可用的 PMI 資料或是資料不齊全，又或者檢驗工程師想要增加額外測量項目，功能表中也提供了手動建立檢驗特徵和操作的選項。使用者只要從數個預先定義的檢驗方法中選擇，然後選擇模型上 3D 模型幾何資料中選取點或特徵。NX CMM 就會為您建立適當的路徑。

第三步：計畫輸出與驗證

取得 CMM 計畫後，NX CMM 就能建立輸出供驅動三次元測量儀器的軟體讀取。使用者只要選擇適當的後處理器以便在 DMIS (Dimensional Measurement Interface Specification)中建立三次元量測儀指示或原生編程語言。
然而將計畫傳送至生產線之前，建議使用者應該再次確保檢驗的方式與預期的相同，而且不會有潛在的碰撞情形，針對複雜的工作，如同 CAM 編程透過後處理輸出 G 代碼至 CNC 工具機台之前，最理想的方式就是在準備工作期間就進行這些確認，避免風險，也方便需要時，就能即時進相關變更。

NX 提供了多層次刀具路徑驗證和虛擬機床模擬功能。標準 NX CMM 也提供了數種 CMM 量測儀模型，假如使用者覺得不足，也可以透過像滙信科技這樣的專業服務廠商協助建立您需要的機種，加入所需的運動學與移動限制。CMM 虛擬機床模擬是由 DMIS 輸出所驅動的，所以可以精準呈現要傳送至生產線的計畫。

NX CMM 量測自動化的定位

NX 無庸置疑的是市面上最容易進行客製化的 CAD / CAM / CAE 系統之一。因此，企業將能利用相同的 NX 架構來建構自己的自動化程式，搭配 NX CMM 運作之下，不需要額外投資也許就能達成高度的自動化和重複運用等。

1 2 3 4

CMM 機床及 NX CMM 實例展示於台灣智能製造技術應用中心 IMTAC