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
或在紧要关头力拼先进技术
――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
* v% d1 k% L  m+ m. X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
/ |  H2 }; D& z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
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
5 H  h6 _4 S* j; O1 \5 z* H- |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。”
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，
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
' ?8 Y4 E; i- @. E$ l) Y3 EMinneapolis 市的西北的明尼苏达州的Ramsey 的4600 平方英尺的工厂。
% i- J+ w9 [+ F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
) W& I7 ]0 c0 U+ M  i, I, p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
# f, x! s1 P( 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
- n$ G) f9 n/ M! @- P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。
; G, B4 \: D1 b2 d; S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、
" v, N1 \" S: N* L8 |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
' v$ U+ r/ j& @- I- \" `. ?5 \. o6 C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。”
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
) a- g$ }/ b0 N% {8 Z8 M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。”
! Z# }* b. f5 S" L$ q7 F4 }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
* B/ w2 k$ \' _; [5 l1 C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
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
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% J( ?4 O& |7 U! {0 X) ~' K. c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，
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
& h1 ]/ @9 w: o" k# [, o. I. [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。
8 y; m* B1 h0 M" @“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
4 O: M- Z" U  [% W6 ]2 H4 l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，
. M( \1 q$ T  ]“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。”
: C7 w+ j& B. B5 {9 I5 ^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。
# K- m, e6 A" f# F* H8 I- _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。”
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
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
5 [) c( q! @6 R% S# r授予TED 奖。
7 Y- \. H* J6 K7 iShannon 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
% l& C8 w8 ^( U. G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
( t9 y0 M, n5 v' i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
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
" i' g7 u$ W& x, a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
6 x! \" R0 p! v$ R1 OGibbsCAM 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
% ~" t  J0 x- h0 [: H. S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
; n0 ]; B! }9 C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。”


上图是Tom Shannon 用Autodesk Mechanical Desktop 设计平台创建的球体和波纹图案。Blue
& T' {% S6 w( |/ A8 l# T" P" Q# iChip 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。
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
' F2 q) h; G" w9 |% M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
4 h1 X' @5 J6 K9 {. w3 u1 u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，
& d5 d/ t% O- n# Y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。

3 e; v( @9 L7 P* J1 x* R6 wBlue 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
) W/ q  m$ w* r0 U: U' w9 A3 ?" L这8 个孔上安10-24 个螺丝。
& w; n, T* @; u$ S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，
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
* a1 i: ^# u, Q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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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，
: `6 c, d; {. z- B0 ^" D' v第二条曲线是圆周。
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
0 V- [/ I: z0 x" ]  u( p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。
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，
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
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。
! w' v4 `' A1 U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
% X- y9 ]# j4 R9 d# X* b- dShannon。
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# \$ R7 |+ Q1 q' \# l. d4 v" U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。
& }  b9 k5 m; U* S5 YDenny 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
- Z* K; ~, ]6 g1 j. l5 [; ]5 v! _# w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。
( F' y9 @( M& R" @" J* HGibbsCAM，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
- |. E* V! m) w" q优势，不断发展。”
/ B2 I6 H% @+ H& p6 J+ l1 D$ b“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
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
' N) P9 s+ H& E5 ?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
, t9 w  A/ |. L, _5 ~# v& E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
- m( C, H, ]' Y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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