只有承接赋有挑战性的工作企业才能生存

密密麻麻

只有承接赋有挑战性的工作企业才能生存
) i& _  u; H0 v或在紧要关头力拼先进技术
% C, W# q8 O, y2 p0 X- s# s――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
* J. x, c1 {# v& W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
1 ^$ F  w2 c6 C2 R# K! l2 b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
( _* e1 O  T2 R0 l* d1 m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
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，
创建了Blue Chip Engineering 公司。”
! D; ^  H0 q- M. `. f. S: A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
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，
. p# y9 y7 D2 D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。
; t6 l2 A$ G3 _) a% H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
Chip 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
% w& q6 S% g2 a% S$ H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
$ \+ a% h" a$ I0 [8 K* T& c, g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、
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
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。”
  A/ L; v( {+ ~) t  ]5 UDenny 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
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。”
- Q+ k$ e4 R# u$ H8 V9 B) `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
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
! W( e$ @8 u% {( _% |( C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，
4 y+ T( o, m  R% }) G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
$ d% h2 J% U! T3 x$ g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，
: t/ g' M& P, |' R) R  z* ^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，
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
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
后应对挑战打下了良好的基础。
“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，
1 s5 `/ c: g$ P2 ~“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
已经是我们的工作用语了，大家已经应用自如，如鱼得水了。”
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
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
械加工的快速原型制造等。
SolidWorks 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。”
3 ?  U' g6 ^7 YDenny 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
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
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
是Blue Chip Engineering 公司的客户，他们向Shannon 推荐了Blue Chip 公司。
+ b- S1 U' _3 |7 J7 r( D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
体，显示获奖者的名次和TED 的主要学科。
Blue Chip 公司掌握SolidWorks CAD 的专业技术，并完全依靠GibbsCAM 进行加工。CAD
6 f! W5 R4 L$ `8 {: F+ c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
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。
  X+ @: _" L" G6 u4 \8 \' \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
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
8 x7 v! e* S! O9 x: K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
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
  z4 M& M' p& K  lGibbsCAM 的话，我们绝对不会这么自信。”

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3 c1 R1 V8 S8 z# J; h上图是Tom Shannon 用Autodesk Mechanical Desktop 设计平台创建的球体和波纹图案。Blue
; H8 N# b1 g  g1 c9 bChip 公司习惯用GibbsCAM 导入模型，然后开发、编程刀路。
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+ y) l, w  A6 O/ r2 J6 I* F2 JGibbsCAM 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
  s# \1 D2 c$ ~" C$ B# |" z装的球体上。
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
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
  \, z9 z4 p2 x" n; J( U% F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，
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
0 C4 E" A2 e* j% N; J7 w7 _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
) i5 \. m2 d+ f2 b! E/ c$ ?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
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，
) H  V2 j; k% o. P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
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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% y# b# L8 ~( p. F4 E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，
0 i2 g% d+ D. b5 A# u  W第二条曲线是圆周。
2 H& S4 w% u0 e& W& P) C! `* R& @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
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
* ^$ [+ s. i/ A! v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。
6 T4 |$ Z' P! F# }: |* ?0 Y  Y+ Y2005 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，
! W, \9 _' g* f  x6 ]" ~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
7 g& ~- V( X1 B+ i6 B# B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。
( Y, F4 P  h6 V2 i4 j; 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
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
" f; @+ r& ]9 x4 q2 {1 ~( O  w- rShannon。
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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。
  T; r+ i: \1 m! c3 ^; PDenny 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
* `4 p/ Q, u+ |5 g: Q2 p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。
5 H- v( ^% a. {. ^& d7 I; n6 ?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
优势，不断发展。”
“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
2 |/ \  f7 @) }4 P3 T# b5 hZeiss 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
2 l# Z* ~0 O- [" U训。”
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
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
6 n# P/ k# }; P1 `4 \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
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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