Jetson AGX Thor 鋁機殼的 NC 優化:HiNC 讓三個裝夾少了 76 分鐘,看似已到極限的格柵也少了 37 %(3 軸)

原始來源
Antmicro,Enclosure for Antmicro baseboard with NVIDIA Jetson AGX Thor,github.com/antmicro/jetson-agx-thor-baseboard-enclosure。
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antmicro jetson-agx-thor-baseboard-enclosure、cnc-milled-bottom-shell-al
授權
Apache License 2.0,依原樣提供、不附任何保證。零件是 Antmicro 的模型,沒有改動;下方的畫面由 HiNC 依這些模型,加上代理的毛胚、夾具、刀具與程式繪出,圖表畫的是 HiNC 的逐步結果與優化器的逐步日誌。
標註
Enclosure design (c) 2026 Antmicro, Apache-2.0, https://github.com/antmicro/jetson-agx-thor-baseboard-enclosure. Machining set-up by Tech Coordinate's agent (changes: stock, fixtures, toolpaths and their optimization).
機殼設計 (c) 2026 Antmicro,Apache-2.0;加工設定由超級高科技的代理完成,改動的是毛胚、夾具、刀路與刀路的優化。
關於這個案例
Jetson AGX Thor 鋁機殼這個開源硬體鋁機殼通過驗收的三支程式:底殼與上蓋的第一次裝夾,用兩支 Ø12 mm 端銑刀粗加工與精修,主軸在它們的 8,000 min⁻¹ 給 11.8 kW;以及後面板的格柵,用一支 Ø1.5 mm 長頸刀花兩小時切 26 條槽。這裡由 HiNC 的進給優化接手這三支程式。

故事

機殼的驗收留下三個工廠會問的問題。兩支 Ø12 程式照代理保守的 CAM 規則——每刃 0.08 mm,每一次斜降進刀與每一層全寬的第一圈都用半速——精修時只要刀路吃到比留量更多的料,長刀就彎過案例的 25 µm 上限。格柵刀在案例的 0.25 mm 網格下,應力剛好頂在目標上,看起來進給已經沒有空間。一個 AI 代理把三支程式交給 HiNC 的進給優化——它依每一步讀到的負荷重寫每一行的進給——並問:粗加工的限制是主軸還是切屑?精修守得住 25 µm 嗎?格柵真的到極限了嗎?它先寫下標準、設定與決定規則,用每支程式的一小段、以及一條格柵槽的三種網格寬度試跑整條流程,在試跑證明計畫有錯的地方寫下修正,再把每支程式整支優化、重播:V1 讓每一行精修守住程式切屑,V2 再依量到的撓曲調整精修,V3 是格柵。這裡的每個數字都來自這些播放。

HiNC 模擬優化前底殼腔體的粗加工:12 mm 長頸端銑刀在熱縮刀把下方,切過的面依主軸功率比上色;一層開頭全寬那一刀的帶狀區是紅色,其餘底面是藍色
優化前:底殼腔體的粗加工,Ø12 長頸刀從熱縮刀把伸出 54 mm。切過的面依主軸功率比上色,0.2 到 0.8:這一層開頭全寬的那一刀約 0.8(紅),其餘底面約四分之一(藍)。
同一個視角,HiNC 優化之後:全寬那一刀的帶狀區是黃色,在 0.667 的目標上;其餘底面是青色,約三分之一
HiNC 優化之後,同樣的姿勢與上色:全寬那一刀壓回 0.667 的目標(黃),其餘底面以程式切屑的 1.5 倍升到約三分之一(青)。
每個裝夾的加工時間:底殼 37.7 分,V1 29.2、V2 27.2 分;上蓋 39.6、21.4、19.0 分;後面板格柵 120.5 分,V3 75.5 分
三支程式的優化前後:底殼 −28 %、上蓋 −52 %、格柵 −37 %,合計少 76 分鐘。
底殼腔體粗加工的一層:每半秒最大的主軸功率比,原程式頭 7 秒 0.79、之後約 0.26,優化後 0.66 與約 0.33;167 秒對 115 秒
底殼腔體的一層:開頭全寬那一刀從 0.79 壓到目標,這一層其餘部分從 0.26 升到 0.33,整層少 31 % 的時間。
CAM 手寫的進給規則對 HiNC 優化後的進給:12 mm 刀全進給從 1,920 到 2,880 mm/min,半速圈與斜降從 960 到 2,880,格柵的半速第一圈從 180 到 360
CAM 自己的規則對 HiNC:半速圈與斜降變成三倍的進給,格柵的半速第一圈回到程式切屑。
每個切削步的進給由什麼決定:粗加工 98 到 100 % 在每刃上限,V1 精修守住程式切屑,V2 精修在行上限,格柵 99 % 在上限
每個切削步的進給由什麼決定:幾乎處處是每刃上限——主軸本身只在全寬的那幾刀起作用。

畫面由 HiNC 依 Antmicro 的模型(Apache-2.0)加上超級高科技的代理建的設置繪出。圖表畫的是 HiNC 的逐步結果與優化器的逐步日誌;時間是理想進給的估計,請比較比例,不要比絕對時間。

關鍵數字代表什麼
37.7 → 27.2 分底殼的第一次裝夾,V2(−27.9 %);精修照程式原樣的 V1 是 29.2 分(−22.5 %)
39.6 → 19.0 分上蓋的第一次裝夾,V2(−52.0 %);V1 是 21.4 分(−46.0 %)
120.5 → 75.5 分後面板的格柵段(−37.3 %)
76.1 分三支程式省下的時間,197.9 → 121.7 分:切削 60.5 分、空中進給 15.6 分
98.4/99.6 %Ø12 粗加工的切削步跑到代理允許的每刃 0.12 mm 上限的比例:限制是切屑,不是主軸
0.788 → 0.664底殼粗加工最大的主軸功率比,目標是短時額定的 0.667;超過目標的 2,076 步一步不剩
72 %上蓋粗加工花在 CAM 半速圈的時間,優化器讓它們用三倍的進給走
36.5 → 24.2 µm上蓋精修最大的撓曲(V2),對照案例的 25 µm;底殼 42.6 → 26.7 µm
0.338 → 0.333格柵刀最大的應力比,就在目標上,99.2 % 的步跑到程式切屑
1 µm、0.001 %形狀:代理自己的毛胚高度圖兩百萬個格點裡除了一個,都相差在 1 µm 內;HiNC 匯出的零件體積相差在 0.001 % 內
12.5 分、57 GiB一支 Ø12 程式一次優化播放的伺服器時間與記憶體峰值;它的重播不到 8 分、4 GiB

二十個難題中的四個

一刀精修裡有兩種切屑

CAM 進入每一層精修時,先斜降進刀、第一圈用半速,再用全速把同一圈走一次。每段一個上限會把半速那一圈加倍——那一圈切的正是留量——試跑中上蓋的精修撓曲從 36.5 升到 43.6 µm。所以每一行精修都守住自己的程式切屑:負荷可以讓它變慢,什麼都不會讓它變快,精修就照程式原樣切。

跳過斜降的目標切削力

優化器沒有撓曲準則,所以代理用每支刀的柔度,把 25 µm 換成目標切削力。逐步比對後發現,超過目標的等高步 93 步裡它壓下 69 步,斜降上的 92 步一步也沒壓——而最大的撓曲正落在那裡。所以 V2 再替每一行精修定一個取自這一行自己撓曲的上限:底殼 7,392 行裡 7,195 行升向型錄的精修切屑,133 行被壓慢。上蓋守住了 25 µm,底殼只差 2 µm 以內。

只是看起來到底的格柵

在案例的 0.25 mm 網格下,HiNC 讀到 Ø1.5 刀的應力頂在目標上。用三種網格寬度播第一條槽,半速那幾圈的應力中位數處處相同,但 0.25 mm 的尾巴高了 26 到 42 %:那是網格的,不是切削的。代理照試跑前寫下的規則改用 0.125 mm,99 % 的步跑到程式切屑:同樣的目標下少了 37 % 的時間。

比預測還快

計畫預測上蓋是 −15 到 −30 %,結果是 −46 %。和 CAM 自己的規則一對照就明白了:上蓋粗加工有 72 % 跑在半速圈上——斜降與每一層全寬的第一圈——HiNC 讀到它們遠低於目標,就用三倍的進給走。一條「全寬就用半速」的通則,是這些程式裡單一最大的浪費。

另外十六個在完整紀錄裡,其中八個較小的列成一張表;包括:乾淨的重播裡出現幾百則腳本訊息,最後查明只是同一個無害的模式;一個以空切進給掠過 0.06 mm³ 薄料的移動,那片料比 HiNC 的網格還窄;下刀被讀成整個刀面;以及一次在和線上服務共用的伺服器上用到 57 GiB 的優化播放。

結果

每支優化後的程式都重播到最後一行,沒有碰撞、行程或快移切料的警報,留下的零件也一樣:代理自己的毛胚高度圖兩百萬個格點裡除了一個,都相差在 1 µm 內,HiNC 匯出的零件體積相差在 0.001 % 內。三支程式少了 76 分鐘。Ø12 粗加工跑在代理允許的切屑上限,也就是程式切屑的 1.5 倍;只有每一層開頭全寬的那一刀被壓慢——原程式在那裡已經超過主軸的目標。V1 的精修完全照程式原樣;V2 依它自己量到的撓曲調整,比 V1 快,上蓋守在 25 µm 內,底殼最差的一步是 26.7 µm。看似到底的格柵也讓出 37 %。一切都是模擬,沒有切過任何零件。

帶來了什麼

看完整的案例紀錄:Jetson AGX Thor 鋁機殼的 NC 優化

零件、裝夾與這些程式是怎麼做出來的:Jetson AGX Thor 鋁機殼。

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