先进的机床和CAM软件帮助作业车间将加工时间缩短了50%
成功案例
Arundel Machine Tool位于缅因州南部,为美国一些要求非常严苛的行业提供服务。他们的车间里有40多台数控机床,效率意味着一切——他们的CAM软件必须跟上生产需求。
不论是对机床的机械支持还是对软件的技术支持,支持是任何公司取得成功的关键。事实证明,像DP Technology这样的合作伙伴,以及他们出色的ESPRIT技术支持团队是一项宝贵的资产。
John Hebert, 工程部经理, Arundel Machine
Arundel Machine成立于1984年,位于缅因州南部,现已发展成为新英格兰地区领先的数控精加工部件制造商之一。Arundel Machine每年的固定投资超过150万美元,配备了40多台数控机床,其中包括三台DMG MORI NTX 2000 9轴铣/车床、两台DMG MORI DMU-50、一台DMG MORI NMV3000 5轴加工中心,以及数台DMG MORI NHX4000/5000多托盘卧式机床。该公司拥有一支优秀的制造工程师队伍,设计许多定制夹具和刀具的同时,每年生成1500多个数控程序。
Arundel Machine生产的产品为美国国防部、美国海军以及其他公司提供支持,所有这些产品都符合严格的一级标准和严格的安全性要求。他们还自豪地为石油天然气行业提供能够承受海底极端压力和温度的一级海底组件。
Arundel Machine服务的第三大产业是航空航天,为发动机和推进器部件、致动装置、起落架和传感器部件提供零件。最后,该公司还为半导体行业提供流量和压力元件,这需要制造商对关键精加工、处理和过程控制有深入的了解。
随着Arundel Machine加大对先进技术的投资,该公司很快意识到之前所有CAM软件的局限性。
Arundel Machine的工程部经理John Hebert表示:“旧的软件不但笨重、难以使用、3D加工效果不佳,而且缺乏良好的技术支持。我不可能飞到软件开发人员的培训机构,看看这些问题能否得到解决。”
Hebert寻找一种可以帮助公司发展到下一个阶段的替代方案。他偶然发现了来自DP Technology的ESPRIT CAM软件,该软件能够从领先的CAD软件导入实体模型,并将其用作CNC程序的基础。ESPRIT可用于任何级别的数控机床,并支持最先进的技术,如5轴加工、铣削/车削和探测。
在DMG-MORI NTX 2000上加工零件
Hebert说道:“我和DP Technology的老板谈过,他们给我留下了深刻的印象,他们不仅是电脑领域的专家,也是机械加工领域的能力也很突出。ESPRIT向我们提供了一个试用版,在试用结束时,我们对它印象深刻,因此购买了这个软件。”
Hebert指向为国防应用而制造的轴,作为Arundel Machine使用ESPRIT成功对零件编程的一个示例。该轴有多个凹面,且轮廓、平面部分和轴端上的槽都很复杂。在过去,生产该零件需要很多流程:先在一个数控车床使用两种设置,每种设置对应加工零件的一端;再用4轴加工中心上的三种设置加工轮廓、平面部分和十字孔;最后用3轴立式铣床上的一种设置加工槽。
“不论是对机床的机械支持还是对软件的技术支持,支持是任何公司取得成功的关键。事实证明,像DP Technology这样的合作伙伴,以及他们出色的ESPRIT技术支持团队是一项宝贵的资产。他们反应迅速,提供支持,理解用户所需,总是愿意为你提供帮助,并且能够在这个过程中教会我们新的东西。”Hebert说道。
如今,Arundel Machine通过利用NTX-2000铣/车床和ESPRIT CAM软件,能够利用一次设置完成该零件的生产。这位制造工程师先将客户提供的实体模型导入ESPRIT来创建CNC程序。他确定了零件的方向,然后使用CAM软件识别特征。该软件识别了零件100多个特征中的大部分特征,但并非全部特征。工程师通过将模型更改为几何线框图,逐个挑选边缘来定义每个特征,并选择“Chain”命令,手工定义其余的特征。在定义粗加工刀具路径时,工程师使用了ESPRIT的ProfitMilling策略,该策略可以优化啮合角、切屑量、横向切削力和机床加速度,以缩短切削大面积毛坯时的加工时间。Profit Turning也被用来在凸轮之间开槽。与传统的车削刀具路径相比,这种ESPRIT循环可以很好地切断切屑,从而提高去除率,并延长刀具寿命。ESPRIT的4轴缠绕铣削用于切削,而C轴旋转以对凸轮轮廓进行半精加工和精加工。与5轴加工一起进行的其他精加工操作包括轮廓加工和复合加工循环。
这些操作可以按几个步骤分配到机床的两个主轴上:
- 棒料进给至第一主轴
- 用车床和车削刀具加工零件外露的侧面。
- 完成这些操作后,切断棒料并转移到第二主轴上,露出零件未加工的一面进行加工
- 与此同时,棒料通过第一主轴前进,并加工该新零件的第一个面
Arundel machine团队成员: 左起, Matt Dunham (机械工程师), John Hebert (工程部经理), Tyler O’Donovan (制造工程师)
制造工程师在两个主轴之间分配操作,通过将操作从一个主轴拖放到另一个主轴来平衡两个主轴的加工时间。
当工程师感到满意时,对加工操作进行了模拟,来检查有无碰撞或刨削,检查了加工零件的尺寸,并寻找改进加工时间的机会。该程序在机床上完全按照模拟的方式运行,从第一次运行起就可以生产出优质的零件。
“我们不可能用之前使用的CAM软件来对这个零件进行编程,”Hebert总结道。“ESPRIT不仅编程过程相对轻松,与我们用旧软件进行编程的类似但不那么复杂的零件相比,它将加工时间缩短了50%。”