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只有承接赋有挑战性的工作企业才能生存- J3 F5 r3 ^ L9 V
或在紧要关头力拼先进技术 W, t* K V4 ^4 i3 z. ?" _4 R; f8 K
――先进的GibbsCAM 软件为企业带来更多的机遇和竞争力! A+ [( f$ o& a' K7 g. e
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& u( N2 r. G% n7 } A# w) n
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$ E" I0 k( p8 h; k% a4 J* G5 u
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
/ v/ T! {5 q; n F- ^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' O' v, e. O: q) f g
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,1 v1 Q3 z$ J& B& [3 B/ D
创建了Blue Chip Engineering 公司。”
; n: w6 Q/ ~( q) W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
" |7 ~& L5 ^8 Y Z M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,/ s; S4 C$ C( Y, m6 a( [
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
1 v, \( f2 ~& `1 q) x2 台5 轴立式加工中心,1 台车床和一台可编程的坐标测量机),这些设备都在位于美国
" V" c: t0 G$ ?4 ?Minneapolis 市的西北的明尼苏达州的Ramsey 的4600 平方英尺的工厂。
( E" Q: ]- i& b1 W6 y( z) }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: J. A: z3 L* v1 s
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
$ k2 E2 t7 s/ s" M& g( h& w( dChip 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
! c* \' ?0 G I, s* Y6 [# V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
; M ]" \& E2 O" l更多客户。
; d* {# F0 a# O+ e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、
1 j+ A$ H& N E: c% s" R' y, P6 C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. A, c, C* F8 Z% ^8 J
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。”. D9 n+ N9 ?+ N+ r5 @. ~$ r; p* A* o
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$ h4 n/ ?1 b3 M( P' y2 @4 p+ Q
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。”3 `$ @9 }6 W' R' b- ]' e
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& f6 p1 ^. q8 P0 i- ~8 y
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+ B$ g. [: T7 C- h
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,. f- F; d5 p2 @1 X! w% a" k
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
( i" S$ S/ ^) Y/ u; u3 y/ w: f" R# r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' g! T; w5 T: h X8 E; ]$ \: O! t
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,& U- V8 t, F- J$ G5 C+ n( @+ L) ~
已然使我们工作效率大大提高,速度更快,操作更简单了。”
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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,. _$ g# }5 n i8 A% L+ p
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
8 B7 H+ ~* t5 l- ^' I+ T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
' \+ B n, J" D v% q. [, ~后应对挑战打下了良好的基础。
% H+ l$ M! h! a! C" }% M( U“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& E/ E5 X* F: w3 V( t/ Q% F) c' R
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,
& R3 i7 k3 }, d0 H% l5 X“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
+ T9 U8 a* C; Y, U7 |已经是我们的工作用语了,大家已经应用自如,如鱼得水了。”% } j/ @# r. `8 F$ L' w& i/ q
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! B( |& X& P+ s+ n
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# i7 y9 M, a1 r8 S6 {: m
械加工的快速原型制造等。8 l8 t7 `) A+ I2 o
SolidWorks 与GibbsCAM 结合使用,为Blue Chip Engineering 公司赢得了很多新业务。 u7 Q2 V" X* F! M
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
J$ n' i ~2 N7 c5 t3 Y& `9 h前的CAD 和 CAM 系统。”
- ~1 U) K' `4 g/ l( TDenny 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
' _$ \9 D) }( n1 G$ w+ o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。
" j2 p' N( S; y0 E# E2004 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; N- Q3 q' r9 ?& o0 [& K9 B5 g3 o: d
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 m0 e+ Y# l0 ?
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
. v6 D0 |; p: x授予TED 奖。
1 v: x: `4 n% u1 W$ W8 {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
! e8 y# p4 M4 P# m7 E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" A: U; Z& N8 | W8 v$ X# q
是Blue Chip Engineering 公司的客户,他们向Shannon 推荐了Blue Chip 公司。
' A+ z3 y& L/ a7 J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
) T2 w; \3 g* }& Y' \: @' U7 S+ ]体,显示获奖者的名次和TED 的主要学科。: a5 s9 W; B0 M6 H8 P0 }' D9 A
Blue Chip 公司掌握SolidWorks CAD 的专业技术,并完全依靠GibbsCAM 进行加工。CAD- h) \1 x* O; {& u' e
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
: [: Q7 a) W/ t% }/ v% \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7 b7 g+ i) e* [) w
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。
. v1 K% T- Y; z# O2 [( A! I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
6 _$ g' d; s% D; l1 i) r# LGibbsCAM 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& ?6 p' A% Q' W* [+ ^7 J* t
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; c i4 k5 \6 b1 | f0 J& A+ V
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. f3 a% k, R) ^
GibbsCAM 的话,我们绝对不会这么自信。”
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4 M i5 `2 O8 K6 z6 i1 B/ v0 A上图是Tom Shannon 用Autodesk Mechanical Desktop 设计平台创建的球体和波纹图案。Blue9 M* W% C- @9 |0 A
Chip 公司习惯用GibbsCAM 导入模型,然后开发、编程刀路。
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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& N1 A1 }, p& d
装的球体上。: j* v- c0 {) H
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* f0 N* K( D9 i5 X' \7 s, H1 b. i
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
3 X9 H, Z/ i. |/ j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,
^" A1 _' X3 |) ~' c( p, Y: s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
% b# W( w) k0 {% y- q电子文件交流,但效率也大大提高,还节约了成本。0 \: C: K1 T5 y: B- G# W
8 k! w0 p) |+ ]! P; N0 s5 S6 |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+ g+ [; A5 f! i; f
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8 R7 w# |/ E @& _
这8 个孔上安10-24 个螺丝。
4 S" r" A. b- p* x$ [ z- f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
% m5 N( p" @; O7 p a6 N2 v) {2 u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,5 O3 {. N$ _# F7 r! v8 H. G# w
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
" q# h2 }; m$ w. e/ Z# A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。$ K+ U, E( {6 ^ e$ V* m9 ?! t( Q
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: v7 M+ e& q& K+ W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,
, `7 m- u* k& m9 o$ S3 P第二条曲线是圆周。
# k( [1 N2 [8 X( @+ ]Blue Chip 公司做出半球后,雕刻家Tom Shannon 在半球内裱上稀土磁铁,然后再把两9 ^" O* Y& i, w% V, b
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
7 e! Z% x3 y2 b6 f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8 Q1 ]3 H2 h. U5 s, u! b
离磁场或坠落。% w: c; i" _! {9 p( O2 a
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,
# t# y. q/ ` I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# C2 ~' ]( _# T! `9 T
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& e( @1 C+ O7 q
和科学家E.O. Wilson。$ G r" d Q. N) o. B: _
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
. f |) X y, Y, O0 U* |2 P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
" P5 O* v8 m7 ~, N; [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
, O, p' k! \+ H" x7 Y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) `- w' I4 T$ D& E- `. b
Shannon。. Y% o5 v, q- P4 t" {
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8 P& G) f1 [% P( x% w! f& o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。) ]( u# v8 a" x8 v w
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' M2 }7 S& P' e9 f
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。
' A: o N" Z- _- z* LGibbsCAM,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
. m, k1 n# E. @1 w9 Z优势,不断发展。”8 I0 r5 Y& E( w3 z2 g; X7 h
“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
" V \1 @8 _% h! `+ V/ gZeiss 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: R+ @0 r. E8 H/ @: q& z
训。”
, X3 \, z$ R# U1 j* h4 U1 @* rBlue 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4 ?2 r- W. }# m/ B
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9 x, r( q0 i/ r9 r5 n
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8 @+ q# W: g4 l
森精机机床,再购一套GibbsCAM 软件。很显然,这些都指日可待。 |
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