CNC AI 插件 - 模具CNC加工自动化系统产品系统

我要开发同款
2026年06月09日
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技术信息

语言技术
JavaPythonOpenLinux
系统类型
WindowsLinux算法模型
行业分类
人工智能企业服务

作品详情

行业场景

1. 立项原因与产品问题: 模具加工行业长期依赖经验丰富的老师傅手动编程,工艺参数选择缺乏科学依据,加工效率低、质量不稳定。本项目旨在通过AI技术辅助编程,实现切削参数智能优化、工艺知识结构化存储、自动编程流程,降低对人工经验的依赖,提升模具加工质量和效率。

2. 行业场景与业务背景: 模具制造行业中,铜公(电极)加工是关键环节,直接影响最终模具质量。传统方式需要工程师手动选择刀具、设置切削参数、创建CAM操作、生成刀路、后处理输出NC代码,整个过程耗时且容易出错。本项目针对模具CNC加工场景,提供从总图拆铜公到程式单输出的全流程自动化解决方案,覆盖粗加工、半精加工、精加工等多道工序,支持手机模、家电模等高精度模具制造需求。

功能介绍

1. 核心功能模块: 项目包含以下主要功能模块:

- AI推理引擎 :LLM智能对话、参数优化、约束校验、铜公分类
- 知识服务 :工艺知识图谱、材料数据库、刀具库管理
- 自动编程 :图层扫描、导出导入、重定位、CAM操作创建、刀路生成
- 电极设计 :自动创建电极、基准台设计、火花位管理、干涉检查
- 后处理系统 :NC代码生成、多机床支持(Fanuc/Siemens/Mitsubishi/Haas)
- 程式单系统 :三视图自动生成、尺寸标注、PDF输出
2. 主要功能描述:

- AI智能对话 :支持深度思考、多轮对话、函数调用、流式输出,工程师可通过自然语言与系统交互
- 参数优化引擎 :基于多目标优化算法(精度/质量/效率),推荐最优切削参数(转速、进给、切深)
- 约束校验系统 :7层约束体系(安全/质量/效率/机床/刀具/工艺/精度传递),确保参数合规
- 铜公分类器 :AI模型(LightGBM)+ 规则兜底,自动识别前模/后模/滑块/清角等类型
- 自动编程流程 :一键执行图层扫描→导出→AI分类→重定位→CAM创建→刀路生成→后处理→程式单输出
- 电极设计自动化 :支持4种基准台类型、4种火花位模式、14种孔加工类型识别
- 刀具库管理 :刀具分类、刀柄库、刀具寿命管理、CSV刀库系统
- 程式单生成 :自动创建三视图、标注尺寸公差、填充工艺信息、输出PDF

项目实现

1. "我"负责的具体任务:
- 系统架构设计与技术选型
- AI推理引擎开发(LLM服务、参数优化、约束校验)
- 铜公分类器模型训练(LightGBM + 特征工程)
- 知识图谱构建与工艺知识结构化
- Java NX插件核心模块开发(CAM数据提取、操作执行、刀路生成、后处理)
- 自动编程管线编排与流程控制
- 单元测试与集成测试(759+测试用例)
2. 技术栈与架构亮点、难点:
技术栈 :
- Python 3.11 + FastAPI :后端服务,AI推理层
- Java 8 + NXOpen :NX插件,直接调用NX Open API
- LightGBM :铜公分类模型训练
- SQLite :可观测性追踪、会话管理
- OpenAI SDK :LLM对话集成
- SSE流式输出 :实时推送AI推理进度
架构亮点 :
1. Java插件常驻NX进程 :直接调用完整NX Open API(含UF函数),避免Python Journal模式的局限性
2. Local-First设计 :所有AI推理、知识检索本地完成,支持离线降级,不依赖外网
3. 插件化架构 :Operation + Registry + SessionManager 设计,支持动态扩展
4. 多目标参数优化 :精度/质量/效率三维优化,权重可调,适应不同加工场景
5. 知识约束驱动 :工艺知识图谱提供硬约束,确保AI推荐符合工艺规范
技术难点 :
1. NX Open API兼容性 :NX 2412 API变化较大,需适配新接口,处理RemoteException
2. 多语言通信 :Java ↔ Python HTTP通信,SSE流式输出,Token认证
3. 工艺知识结构化 :从PDF知识库提取概念、关系、规则,构建知识图谱
4. 电极设计自动化 :基准台干涉检查、火花位计算

示例图片

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