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刀具路径的仿真

来源:荣格 发布时间:2017-06-26 936
工业金属加工 技术前沿
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根据Manes Machine & Engineering公司的运行总监Jason Adkins介绍,该公司在2007年安装了一台新的Mazak Vortex高速龙门式加工中心后不久遇到了故障,于是购买了CGTech的Vericut软件。

根据Manes Machine & Engineering公司的运行总监Jason Adkins介绍,该公司在2007年安装了一台新的Mazak Vortex高速龙门式加工中心后不久遇到了故障,于是购买了CGTech的Vericut软件。


“在头几个月,我们的主轴被破坏。替换它大概花费了95000美金,”Adkins说,“如果你考虑软件的投资回报率,那么从防止非常昂贵的机床故障以及随后的维修时间和生产力损失的角度来看,它是非常物有所值的。”

距离这项出色的投资已经过去近十年了,Vericut早已成为他们的精密铣床车间的一个越来越重要和有价值的工具。Manes Machine的大部分业务集中在复杂航空航天部件的5轴加工上,刀具路径仿真是其制造过程中一个不可或缺的部分,在几乎所有28台加工中心上都要进行程序验证。



Manes Machine公司创建于1983年,现在已经拥有65000平方英尺的工厂和91个雇员,是United Technologies公司、波音公司、洛克希德公司和其他Tier 1航空航天制造商的领先供应商。

Adkins说:“我们做和航空航天有关的所有铣削加工。机翼翼梁、座椅滑轨、隔热板、门板,举不胜举。我们车间的加工能力最大至160英寸,不过我们一般将业务分为三种:尺寸在0到30英寸、30到60英寸、60到160英寸。工厂也相应地分成三个独立的制造车间。”

这些车间的设备包括50hp的3轴Cincinnati龙门铣床、Mazak Vortex 1400/160-II立式加工中心(行程足以铣削出中型轿车的底盘)、5加工单元的Mazak Variaxis i-800立式加工中心、2吨负载的Mazak HCN 8800-II。很少有Manes不能加工的零部件。

设备更新换代带来的需求

Adkins解释说:“近几年行业发生了大变化,机械装配是我们业务增长最快的领域之一。随着航空航天行业继续精简操作,他们想要能在飞机上立即安装的已完成装配件。越能满足这样的需求,就能攫取更多机会。”

“当我们第一次购买这个软件时,主要问题在于我们的车间有大量过时的设备。大约六年前,公司开始了设备的现代化进程,而作为其中的一个部分,我们决定大力推进Vericut软件的应用,”Adkins说,“能够直接从制造商处获得机器模型,让这个过程更为容易,而在这些使用了Vericut的机器上,我们发现花费在设置上的时间都要少得多。”

高级程序员Richie Shawver解释说,随着设备的更新换代,我们现在完全转换到5轴加工。当Manes购买第一台DMG MORI 160U时,团队用不熟悉的西门子840D控制系统作为跳板来重新使用Vericut。

“西门子控制系统的使用和我们习惯的编程代码不同,”他说,“它促使我们使用Vericut。我们做出这样的决定也是因为既然我们已经购买了它,那就应该充分利用起来。”

“磨刀霍霍”

Manes仍然有一些老机器在使用,但都100%使用了该软件。Shawver补充说:“无论是Mazak、DMG,还是Okuma,基本上只要在过去五年左右内购买的机器,都能借助Vericut保持良好运转。”

该公司的工具选择也同样‘进化’了,而Vericut也已经缓解这一过程的‘痛苦’。其大部分精加工使用的是冷缩装配刀夹,而粗加工和半精加工使用的是Rego-Fix powRgrip筒夹式刀夹。这能实现精度和夹紧力的最佳平衡,但在5轴加工时,较大尺寸的机械夹持装置存在一些间隙方面的挑战。



“我们已经对两种刀夹进行了同类比较测试,发现Rego-Fix机械夹头能将刀具寿命提高27%,”Shawver说,“不幸的是,当尺寸较大时,间隙是一个问题,尤其是深容套的复杂零件。而Vericut能提供很大帮助,来防止刀夹和工件或工作台之间的任何碰撞。”

Manes也投资在快速更换的工具上,如Schunk零点和模块化夹具,以及可交换工作台和其他自动化工具。Adkins说:“在如今全球制造业的竞争大环境中,需要可靠的仿真来避免出现意外。”

“在Vericut的帮助下,我们能将一切加载到软件中,来模拟是否有问题会发生,”Adkins说,“而这样不会浪费机器的运转时间,也不会有任何破坏。”

期待

Manes的编程团队包括Shawver和其他三人。他说:“Vericut和工厂的西门子PLM Software NX CAD软件之间的接口效果很好,只需几秒钟就能生成模型。Manes没有使用CGTech的免费Vericut Reviewer,但计划一旦必要的硬件设施到位后就会这样做。Shawver和他的团队已经充分利用了Vericut的Auto-Diff模块,该模块会比较CAD模型和加工完成的零件。”

他们还在使用CGTech的OptiPath软件,这个模块会自动分析加工中的材料去除过程并相应地调整给料速度,在必要的时候可以根据包含了工具和材料特定信息的优化方法库来加速或减速。这大大减少了周期时间和机器的磨损,同时提高工具的使用寿命。



Adkins和Shawver都在期待未来几周即将交付使用的Makino 24000 rpm高速加工中心,这是他们几十年来首次从Makino购买的设备。此外还有Zoller刀具预调仪。这些设备都将集成Vericut。

“Vericut能减少废料,并可防止机器发生事故。它有助于保持对设备的信心,并大大加快这一进程。即使你的车间不制造超级复杂或非常昂贵的部件,这也是绝对值得的。”Shawver 说。

Adkins表示同意。当被问及是否对那些正在考虑使用Vericut的公司有任何建议时,他的回答很简单:“我建议你这样做。即便你的设备没有发生损坏的情况,这个软件也能极大地减少设置时间和生产损失。尤其是对那些多轴加工或向这个方向努力的公司来说。”

“很多人没有意识到刀具路径仿真的好处。”他补充道,“Vericut在生产时间减少、设备损坏的避免、生产率的提升等方面的表现使其物有所值。”

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