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　　【机床商务网栏目 名企在线】若想在当今制造业中实现增长，车间必须强化运营、实现自动化、提高效率、采集和分析数据等，才能充分利用航空航天等蓬勃发展的行业机遇。实现这一目标不仅需要高精度的设备和先进的技术，还需要定义明确的策略和工序方法。这正是纽约一家机械车间Linda Tool的经历，在 2008年Linda Tool正处在经济萧条的阵痛中，当时制造业像其他很多行业一样出现了严重的衰退，它的所有者Mike DiMarino先生得出这个结论。DiMarino表示，“在萧条开始时，业务大为减少，我们意识到在每台机床上配置一名操作员的旧模式完全不可持续。因此，我们花了很长时间认真考虑自身的情况并得出结论，如果我们想要拥有未来，就需要一项全新的策略。”DiMarino继续说道，“促使我们达成这一认识的一个诱因，是我们赢得一家大型航空供应商的零件制造合同，我们决定寻求更先进的加工。尽管肯定存在风险，但我们仍决定全力以赴，成为符合资格的免检入库航空二级供应商，并获得AS9102认证。”
 

　　要实现这样远大的目标需要采取很多行动，首先需要从5轴加工和先进刀具装备开始。对于一家以车削为主，在传统VMC上进行二次铣削的车间来说，这是一项重大的举措。DiMarino凭借坚定地信念勇往直前，终取得了所需的技术。在这个过程中，他和Linda Tool的生产经理 Dave Holmes先生了解到，除了5轴机床和创新刀具装备，如果没有合适的CAM软件程序来执行工作，航空加工同样无法取得成功。
 

　　为了满足保证加工中的精确匹配角度，和实现极其独特的专用刀具路径，以适用于不同类型的锥度桶形刀的需求，这让CAM软件变得更加至关重要。在此屏幕截图中，您可以看到使用锥度圆桶刀加工零件中特别棘手的部分。
 

　　·挑战常规·
 

　　无论是在纽约市从事获得环保肯定的精密加工，还是在经济衰退时期做出彻底改变的决策，Linda Tool一直都在挑战常规。这家车间成立于1952年，如今拥有28名员工，坐落在布鲁克林的红钩区，藏身于路边一栋安静、不起眼的建筑中。但进入其中就能听到精密加工时的嗡嗡声，拥挤的车间中皆是尖端设备，包括3、4和5轴加工中心、多任务车床、CMM等，正在持续加工航空国防、工业、医疗、石油天然气和通信等领域的零件。车间上方更为有趣，整个屋顶是一个花园，员工在精心制备的土壤中种上了蔬菜和花卉。Linda Tool致力于减少碳排放。所有机床都配备集雾器，配有HEPA过滤的HVAC系统全天候运行，屋顶绿化能够减少供暖和制冷所需的能源，而且所有废物都会被回收利用。
 

　　也许Linda Tool非传统方法中重要的因素是生产工序本身，它从终点开始，而非起点。Holmes解释说，“对于我们2008年制定的新策略，一个重要方面是先仔细确定成品零件，然后规划出整个车间中的每个步骤，从而确保零件符合或超过设计要求。这在我们决定制造零件时便开始了，然后我们会记录整个车间中所有工序的每一步骤，从而节省时间并大限度提高质量和产量。我们进行团队合作，应用制造工序研究法。
 

Linda Tool的拥有者Mike DiMarino在车间的绿色花园屋顶。
 

　　·发现新角度·
 

　　这种工序研究法促使Linda成功得为加工7075铝起落架锻件找到了解决方案。Holmes表示，“当一个巨大的航空机遇出现在我们眼前时，即加工一个具有窄小型腔内角的马蹄形平面零件，我们设法找出一种有效的方法使用端面切削、侧刃铣削或球头铣刀高效加工该零件。我们通过 Hermle C22加工中心投资了的5轴技术，这是适合该零件的机床，但我们无法确定如何开始加工。我们需要一种更加实用的解决方案来大限度提高产量和效率。我们评估了OPEN MIND Technologies AG一款名为hyperMILL®的软件包，并研究了受到强烈推荐的hyperMILL® MAXX Machining功能，了解到它的一个创新编程功能是能够使用锥度圆桶刀(也称为圆段立铣刀)大幅增加材料去除率。”OPEN MIND开发了锥度圆桶刀加工概念，这种加工使用具有大半径圆锥形的锥度刀具。终，该软件与立铣刀结合，与使用球头铣刀的传统加工相比，这可节省高达 90%的时间。
 

　　hyperMILL MAXX Machining高效加工组件–节省大量加工时间和实现完美表面的创新技术。
 

　　Emuge螺纹立铣刀具有圆锥形刀坯，半径更大。与材料接触的大半径减少了所需的进给次数，因为每次进刀时可产生更大的半径，从而在平面、规则表面和内部型腔中，每个刀具路径移除的材料更多。
 

　　Holmes表示，“我们与Emuge和OPEN MIND紧密合作，为零件编程并进行测试切削。我们需要一个高效、稳定的工序，这个解决方案完美满足这一点。我们非常高兴。”
 

　　·超级满意·
 

　　测试验证了Linda Tool的观点，5轴技术是航空加工成功的关键因素，如果没有强大的 CAM软件解决方案，这一切都无法实现。尽管Linda Tool通过Hermle和hyperMILL®MAXX Machining软件在3-6个月内循序渐进，缓慢谨慎地实施了新的5轴操作，以便让车间完全适应这种方法，但 Holmes 一次又一次见证了毫无阻碍的成功，这并不令人意外。Holmes表示，“我们知道，OPEN MIND是开发5轴技术的第一批CAM开发者之一，因此我们对hyperMILL®充满信心。从一开始就决定了我们能够得到这完美的零件。”
 

　　hyperMILL® CAM软件可让用户利用众多强大5轴策略以高效率加工极具挑战的几何形状、自由曲面和深腔。用户可根据几何形状和机床运动选择固定刀具角度的5轴加工，自动分度或真正联动加工。所有刀具路径完全自动生成，并进行碰撞检查和避碰。
 

　　hyperMILL® MAXX Machining的高性能套件提供钻孔、粗加工和精加工三个功能强大的模块，可实现高的加工生产效率。5轴螺旋钻孔可在使用标准刀具进行粗加工之前打开较大区域，并使用5轴螺旋刀具路径高效去除材料并排屑。为了实现快速可靠的加工，粗加工模块包含用于铣削螺旋和摆线刀具路径，以及用于识别组件内大内切三角形或圆形的选项，以便通过简化刀具路径高效地加工组件，从而通过识别具有残料的区域完成型腔。根据实际切削条件动态调整进给速度，这可确保铣削始终以可能高的进给速度执行加工，实现的铣削路径和大的材料去除率。支持使用5轴技术对棱柱和曲面零件表面进行高性能粗加工。
 

使用hyperMILL高效加工
 

　　hyperMILL® CAM软件中的创新算法可确保连续去除恒定体积的切屑。这可实现更高的利用率，同时刀具不会承受不必要的应力，粗加工速度较传统铣削多可提高70%。
 

　　凭借hyperMILL®的创新5轴切向平面加工，OPEN MIND开发了一种独特的平面加工方式，当与锥度圆桶刀一起使用时，可将加工周期高缩短90%。此外，通过大半径锥度圆桶刀，可实现6-8毫米或更高的进给步距，从而能够实现异常平滑的表面光洁度并延长刀具寿命。
 

　　5轴切向平面加工和5轴切向加工已用于Linda Tool航空起落架零件，非常适合难加工平面，同时精度还远超球头刀加工。所测量的粗糙度值通常比球头铣刀低5-10倍。
 

　　使用hyperMILL®软件进行的后处理几乎完美无瑕，可靠性堪称业内之。Holmes解释说，“hyperMILL® 的后处理非常快，但让我们印象深的是可靠性和可重复性。初OPEN MIND实施该解决方案并让我们大胆执行时，我是有点怀疑的，但事实证明他们是正确的。此工序非常稳定并通过我们车间的检验，我们在运行时不需要检查零件。事实上，如果我开始就听取OPEN MIND的意见并相信它能立即奏效，那么我们至少可以节省2个月的时间。”Holmes表示，“该软件运行良好并且对我们的产量至关重要，因此我们打算将hyperMILL®整合到整个车间。它还有助于建立良好的关系。与OPEN MIND的合作一直都非常成功。他们的技术支持非常出色和及时。”Linda Tool的一位程序员Anna Litovskaya补充到，“我对hyperMILL®非常满意。它对我非常有帮助，现在，我们编写的每个零件几乎都会用到它。”
 

　　·飞得更高·
 

　　自从大约10年前实施新策略以来，Linda Tool发生了很大变化。业务已经翻番，并且现在已经成为享有盛誉的航空制造商，但其车间的员工人数并没有改变，这本身就能说明问题。DiMarino指出，“过去，我们有四分之三的员工都在运行设备，如今这个数值不到一半。我们的灵活性更高，员工具有更高的技能，并且按照优的工作流程进行团队合作。”可以肯定的是，技术在这种增长中也发挥着巨大作用。
 

使用hyperMILL编程的航空零件
 

　　DiMarino总结道，“与诸如OPEN MIND等的技术专家合作也是这种成功不可或缺的因素。没有他们，我们就不能取得今天的成就。”