只有承接赋有挑战性的工作企业才能生存

密密麻麻

0 A7 p" p( U# C+ H* R只有承接赋有挑战性的工作企业才能生存
8 Q( T. K2 J( |, t或在紧要关头力拼先进技术
0 c1 P# ~6 u  n# N――先进的GibbsCAM 软件为企业带来更多的机遇和竞争力
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
/ N4 z- {# h+ \( O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
& ]7 L5 I8 g) K! c8 {1 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，
/ r/ C. m0 f3 X8 K$ F9 i0 Q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
- [1 ^; C" f5 Y8 n4 j0 M5 a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，
# ]1 ]4 y" G9 N9 ]: {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 台车床和一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
) P/ P* m& a- z5 e- t# E( J3 X+ KChip 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、
; x1 q! q0 t0 }7 u/ M+ o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
- Y5 @+ U+ |) Q! I2 V( I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。”
# `* ]7 W+ }' u* _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
  `% \; G# O( u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。”
1 N2 J8 }2 l& B. n9 jBlue 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
6 J: K; k! A- I! I' z: p5 s) Y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
6 K0 r" }( g; k' s  N6 U9 D0 Q4 B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，
5 I6 W0 i4 r: u: q0 }; `' X; N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，
/ k+ j6 b, J3 L' e+ `/ Z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
& n* B- J' u7 p. c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
; o) C2 Q; T3 o" t3 ~  v后应对挑战打下了良好的基础。
2 ~9 o+ |; K. E4 n( ]3 n" f5 ]/ J“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
+ u( ]- C7 T: Y4 C1 ]% }# R已经是我们的工作用语了，大家已经应用自如，如鱼得水了。”
( d1 Y6 e9 f% r$ x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
( |8 Y0 Z6 s/ s* L& y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
! D1 c/ `# L- k! A械加工的快速原型制造等。
% K1 ?2 [- ~! J: ~1 \& e* @+ ASolidWorks 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
+ C$ f: I! L3 r3 v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
1 t. J5 ^4 P  K! |7 C( I1 Y. s8 d. Z$ H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
7 c$ q" F) |4 P2 K! q- ]1 ?, u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
7 k7 o! q2 d( k% T% w体，显示获奖者的名次和TED 的主要学科。
% X( ^% u$ t; d  k2 R& r; XBlue Chip 公司掌握SolidWorks CAD 的专业技术，并完全依靠GibbsCAM 进行加工。CAD
4 g9 p* l" W3 |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
# R+ d5 {$ s6 x4 t8 U+ C3 e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
9 p- Z/ n! W9 a% I" }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
! q  a4 l! n3 n& }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
3 G7 Q5 h/ O$ P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。”

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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。
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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
装的球体上。
, l8 W# n; Y. W2 }' |( mDenny 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，
* n, }$ ?( E% K* i7 q( o# o/ X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。
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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
' n$ ]: }- E, q) J; a* Z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
5 {+ n. @7 S* g1 L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。
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" h5 K/ g) W+ S/ Z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。
( f2 m! h; D/ }. X. p/ uBlue 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。
1 d* c7 F7 m3 K. m+ p) J2005 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
& M: r. Y5 V  q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。
$ u0 L6 o& N+ l) j/ y9 K! u! 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
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
  F- Z; U. c% @5 V4 L5 U! d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
; }# i5 n3 V! \# F- M+ U( ^: OShannon。


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。
9 _( g' o' ^+ n* `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
6 k0 u8 L$ I; ?2 P0 ]优势，不断发展。”
" ]2 `% w4 {$ q' [( B+ U) J4 f“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
) ]8 g* n( A' c! z2 g" n" |% }" B' m训。”
7 c" _& W% ~( @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
# A8 M# L) {' ?8 `: n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
+ u3 _( c& Q2 A& d( w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
( |; A5 h2 f3 N1 F  k2 O% _3 f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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