先进的GibbsCAM软件为企业带来更多的机遇和竞争力霍林郭勒
2022-08-13 13:24:59 瓯力五金网
先进的GibbsCAM软件为企业带来更多的机遇和竞争力
先进的GibbsCAM软件为企业带来更多的机遇和竞争力 2011： --只有承接赋有挑战性的工作，企业才能生存或在紧要关头力拼先进技术Rick Denny从1965年开始在一家车间工作，1970年学习NC编程。后来，他陆续在一些大小加工车间工作，做加工、工程和管理等，但从未偏离NC编程。由于Rick Denny既有车间工作经验又有办公室工作经验，1994年他开办了自己的公司，他的继子Mike Andersen成为公司合伙人。他们把房屋抵押贷款作为启动资金，购买了法道立式加工中心。“然后我们又租了一个车间，空间够大，放了机床后周边各余两英尺，”Denny说，“我们马上开始运作，创建了Blue Chip Engineering公司。” 公司成立初期，Denny只做兼职，Andersen专职经营公司，他们不断总结经验，不断加以完善，才促使公司发展到今天。公司成立后不到一年，二人就为法道机床做了旋转轴，并开始修建他们的芯片制造工厂。到2003年，公司拥有雇员20名，CNC机床10台（包括2台5轴立式加工中心，1台车床和1台可编程的坐标测量机），这些设备都在位于美国 Minneapolis市的西北的明尼苏达州的Ramsey的4600平方英尺的工厂。 在Blue Chip公司的一家重要医疗客户不再加工医疗零部件而转做冲压件之前，公司雇员享受一些福利待遇，包括企业利润分红，公司甚至还为员工安排专业的背部按摩。由于Blue Chip公司失去了这家医疗大客户，不得不裁员一半。Denny和Andersen决定承接更多固定的复杂加工任务，他们意识到，只有具备做先进工件的能力才有一定的竞争优势，才会赢得更多客户。 在2000年，Blue Chip公司承接了为螺旋船桨制造商开发加工程序的业务，包括夹具、切削方向、刀具尺寸、切削速度、给高效机械设备进给NIBRAL（NIBRAL是一种防氧化合金）的进给量等。“通过我以前经营Blue Chip公司的经验，我知道我们肯定能完成这项任务。”Denny说“那时候我们已经有4台法道机床和两台Burgmaster CNC机床，但我们还需要一套先进的CAM系统来进行曲面加工，这就是我们决定购买GibbsCAM的原因。” Blue Chip公司从客户那里拿到的是AutoCAD的曲面造型，他们用GibbsCAM抽取几何体，计算刀具偏移和刀路。他们使用GibbsCAM 的双曲面流线加工，这种加工工艺可沿着曲面的流线方向进行切削。当进行3D切削时，双曲线流线加工出的成品比用平行铣效果更佳，因为流线加工都朝同一方向运行。要是使用平面铣的话，每换一条路径，方向就会变，从而导致常规加工和顺铣加工出的成品不一致。Denny说“GibbsCAM还有螺旋铣功能，即使刀具到处移动，也不会留下步距痕迹。这些切削方法只是GibbsCAM众多特色中的两个而已，已然使我们工作效率大大提高，速度更快，操作更简单了。” 客户派出4名工程师观看加工过程，感觉非常好。根据Denny所言，使用GibbsCAM，通常可在很多加工道具上显示一致的加工图案。虽然这个项目并没有给他们带来更多的加工业务，但由于Blue Chip公司的人深入学习了GibbsCAM软件，并掌握的很好，为他们三年后应对挑战打下了良好的基础。 “那项任务促使我们深入学习GibbsCAM，并熟练掌握。正像我们购买SolidWorks淘汰旧CAD系统一样，我们也淘汰了以前的CAM系统，不再使用它。”Mike Andersen补充说道，“我们现在做什么都用GibbsCAM，不再使用其它软件。我们经常在一起讨论GibbsCAM，它已经是我们的工作用语了，大家已经应用自如，如鱼得水了。” 停工后，Blue Chip公司开始寻找高级曲面铣削加工业务，获得了一些订单，如制造医疗器械、骨科植入物和外科试验用的“测量仪器”，另外还有航空航天零部件、汽车零配件及机械加工的快速原型制造等。 SolidWorks与GibbsCAM结合使用，为Blue Chip Engineering公司赢得了很多新业务。正如Anderson所言，“SolidWorks与GibbsCAM是非常完美的组合，我一点儿也不怀念以前的CAD和CAM系统。” Denny一直希望能与雕刻家和生产汽缸盖端口的汽车高性能产品厂商合作，用机械加工替代手工。Blue Chip公司的一家客户为 Denny提供了满足这个愿望的机会。 2004年，雕刻家Tom Shannon受TED委托，为其制作用来当奖品的雕刻品（TED是一个通过技术、娱乐和设计来促进人类生活改善的组织）。一年一度的颁奖大会为期四天，与会者千余名，会议内容包括介绍新创意和为三位“为地球人的生活带来积极影响”的获奖者授予TED奖。 Shannon与一家大型医疗产品加工厂联系，希望加工他的创意作品－－一个铝球，此球可以通过磁性绝对拒斥，在磁力座上悬浮。该厂太忙，无暇承接这个加工任务，正好这家工厂是Blue Chip Engineering公司的客户，他们向Shannon推荐了Blue Chip公司。 这个雕刻品主体是直径8英寸 的球体，重约一磅 ，表面要使三个不同圆心的图案成为一体，显示获奖者的名次和TED的主要学科。 Blue Chip公司掌握SolidWorks CAD的专业技术，并完全依靠GibbsCAM进行加工。CAD设计的曲面图形他们已经用不同的CAD系统加以完善。Blue Chip公司导入已设计完的CAD文件到SolidWorks，在分模线上创建带有凸缘的半球，中空形成球壁，用机械装置把两个半球并在一起。他们使用GibbsCAM编程图形的刀路，并进行表面抛光处理。 当他们编程完刀路后，就利用GibbsCAM的其它系统功能继续进行。“我们使用GibbsCAM的模拟加工渲染功能，”Andersen说，“基本上做什么我们都会用到此功能。如果刀路在GibbsCAM操作界面上不发生干涉，就说明在机床上也不会发生干涉。有时候我无需进行加工演练就能直接加工产品，这是我们长期使用软件建立起的自信，如有没有GibbsCAM的话，我们绝对不会这么自信。”
上图是Tom Shannon用Autodesk Mechanical Desktop设计平台创建的球体和波纹图案。Blue Chip公司习惯用GibbsCAM导入模型，然后开发、编程刀路。
GibbsCAM软件可视化模块的模拟加工渲染功能，可以显示刀路，在半球上加工的图案可连续显示在组装的球体上
Denny说他发现了GibbsCAM的更多用法，比如说可在正式加工前向用户展示加工零件的仿真，进行检查。“你可以通过GibbsCAM 查看加工完的成品及其构造是什么样子。这个应用程序非常棒，这也是一种审美学。”他补充说，“我们从多角度屏幕捕捉渲染零件图形，然后通过电子邮件把它们发送给Tom Shannon。我们省去了试切，只是增加了彼此来回传递电子文件交流，但效率也大大提高，还节约了成本。 Blue Chip公司用CNC车床对直径8英寸的坯料进行成形加工，粗加工每个半球的内部曲面，并加工出凸缘用于齿合半球，在凸缘上钻8个孔安定位梢，然后把两个半球对齐，在这8个孔上安10-24个螺丝。 两个半球都是通过螺纹孔栓接到车床的心轴上，再用夹具固定住进行曲面加工。由于重量方面有严格限制，球壁厚度不得不薄到 0.040英寸。最后，在球体表面上切削三元图案，这样加工出的图案才能与球体一体化，保持两个半球的绝对匹配。为了做出优质的成品，他们使用1/4英寸的多晶硅菱形球头铣刀，对表面进行镜面精加工。
上图中GibbsCAM操作界面中显示的是用双曲线流线铣选项进行球头铣削的刀路，第一条“曲线”是点，第二条曲线是圆周。Blue Chip公司做出半球后，雕刻家Tom Shannon在半球内裱上稀土磁铁，然后再把两个半球拼合成完整的球体，把球体置于磁力座上使其悬浮，从而完成这个雕刻品。他们用直径0.18英寸的金属电缆把球体“限制”在磁力座上方进行中心运动，防止因碰撞而使球体偏离磁场或坠落。 2005年，这个雕刻品作品首次被颁发给三位TED获奖者的冠军—爱尔兰摇滚巨星Bono，嘉奖他多年来一直致力于非洲人道主义工作。Blue Chip公司还为TED加工制造了2006年和2007年的奖品。今年，奖品颁发给了美国前总统比尔·克林顿，战争摄影师 James Natwey和科学家E.O.Wilson。 由于Shannon让Blue Chip公司加工的第一个雕刻品作品非常成功，使他认识到他可以缩短设计阶段的时间，直接指导车间的工作。他通常只发送一张草图，Blue Chip公司通过他发来的草图用SolidWorks做出CAD模型，在屏幕上进行核查，然后根据想要的设计继续修改，反复NC编程，在产品正式加工前把修改好的GibbsCAM模拟加工渲染图发送给Shannon。
上图中，使用点和三角部分作为分界线，加工圆形图案间的区域
Denny说Blue Chip公司把它的成功生存归功于使用GibbsCAM和其它先进技术。“如果我们没有投资购买像GibbsCAM这样的先进技术，我们公司就会没有生意可做。GibbsCAM，SolidWorks，5轴机床和Zeiss可编程坐标测量机让我们公司在业内保持竞争优势，不断发展。” “但我们也需要不断对员工进行培训，掌握最新技术。”他说，“比如说我女儿Paula就是Zeiss坐标测量机的主要编程人员，她还会用SolidWorks，近期又参加了GibbsCAM基础培训。” Blue Chip公司还会承接2008年至2010年TED奖的Shannon雕刻作品加工任务。在此期间，他们还会做Shannon的其它项目，同时承接其它行业的复杂加工任务。他们不再担心公司有破产的威胁，他们的愿望有重新进行员工分红、再购一台带有4轴和5轴旋转轴的森精机机床，再购一套GibbsCAM软件。很显然，这些都指日可待。