GibbsCAM软件系统在大型零件加工上的应用

作者：思美创（北京）科技有限公司

欢迎访问e展厅 展厅 1 CAD/CAM软件展厅 CAD软件, CAD/CAM, CAM, 钣金CAD/CAM, CAI, ... 客户名称：Bucyrus公司 问题：大型工件安装时的设置困难，加工时间估计的困难 解决方案：GibbsCAM软件 成效：支持弯头，简化原料处理，输出报告 总装时的加工件可能重16,800,000磅 ，全部铺开相当于一个半足球场那么长，组装困难远远超过一般车间所面对的。 安装过程中往往需要反复设置、更改安装程序，移动和放置这些庞大的工件，这些困难要远胜于复杂的几何问题和其他产品问题。 我们来看一个案例。Bucyrus International公司位于美国威斯康星州东南部的Milwaukee市，是一个生产煤、矿、石油露天开采用挖掘机械的厂商。 Bucyrus International公司使用GibbsCAM软件，所需要的加工操作次数大大减少，从而缩短了花在重新调整大加工件上的停工期。 另外，GibbsCAM软件的仿真功能有助于避免贵重零部件的损坏，同时，它的报告功能还可以帮助车间估算加工时间和零部件的成本。 除了1942年至1945年这三年公司60%的产品都投入到军工产品生产外，自其1880年成立以来，Bucyrus公司一直致力于挖土机，索斗铲（一种挖掘机）和钻孔机生产。 该公司80%的销售区域不在美国，据称，公司能在激烈的竞争中生存与发展起来，都应归功于过去75年来在露天采矿领域取得的成功，以及对竞争者成功收购的结果。 其中一个成功收购案例是2007年对德国采矿设备公司DBT GmbH的收购，该次收购使Bucyrus公司的业务范围扩展到地下采矿领域，雇员总数增加到6000名。 自1893年，Bucyrus公司总部设立在美国威斯康星州南部Milwaukee市的工厂，现在总部已有将近1400名员工。 这个总数包括7名编程人员，他们为车间超过25台数控机床提供技术支持，这些机床主要为Bucyrus公司以及所收购的公司制造生产所有设备零部件和配件。 虽然该车间配备了各种各样中型到大型的HMC（卧式加工中心）,VMC（立式加工中心）和车床，但调配大型零部件的数控中心是一对相同的Ingersoll机床。 这个车架是由多个钢板焊接成的焊成件。焊接后，车架经过喷砂和喷漆处理，然后被运送到流水线上，流水线在加工之前就已做好标记，用来确保所有曲面有充足的材料，从而达到成品尺寸。 Bucyrus公司使用数据报告插件来提取GibbsCAM的数据，从而细化所有操作，并精确估计工作量，生成完整的设置、刀具和工艺表。 Innse Aries3型卧式镗床。这些大型机床配备有130马力的主轴发动机，X轴行程达670英尺，Y轴行程达216英尺；有 Z轴和W轴；并安有数十个刀柄，自动换刀装置和工具送料装置。Bucyrus公司使用SolidWorks软件进行零件建模，使用Cadra软件进行2D制图。 编程人员导入SolidWorks软件建好的模型和Cadra软件设计的几何图形到GibbsCAM软件中生成NC代码。“有时候，我们不得不使用二十世纪20年代的图纸来为使用老机床的客户制造零部件，”车间编程主管Jim Koehler说，“在我记忆中，我们从来没有让需要零部件的客户失望过。” 当遇到CAD模型无法使用的情况时，编程人员就使用GibbsCAM来创建几何图形。大多数零部件从几何学来说比较简单,用2.5轴加工即可。然而，Koehler先生表示，在他的部门里，简单的几何图形并不意味着工作简单。 除了寻找减少花在设置工件上的停工期的途径外，编程人员还负责为其它很多部门编制精确的加工时间估算程序。 GibbsCAM软件如何帮助车间实现这些目标以及更多目标我们可以通过一个案例来具体说明，包括为一个公司的电动挖土机生产车架和桁梁。 这台挖土机按设计每天工作24小时，每周工作7天。这些挖土机由2600马力的起重发动机和多台700马力的发动机驱动，总重量超过1400多吨，有67英尺长的桁梁，每次能够挖掘120吨的泥土。驾驶室有三层楼高。 “这些机器是我在Bucyrus公司10年以来见过最庞大的机器，但从来没见过一台机器在这里组装。”Koehler先生说， “这些机器都是在矿区现场组装起来的。”车架和桁梁是挖土机装配中最大的两个机械部件。 车架安装在机械履带牵引装置（轨道）的顶部支持旋转架，旋转架通过一套齿轮和巨大的轴承系统独立于车架。 桁梁作为挖土机的连接点，支持滑轮系统和钢索。Koehler先生说，加工这些钢质车架需要花费好几天时间。 “这些零部件放在垫板上，与镗刀杆分开，”他解释说。“和加工小型工件不一样，由于垫板操作的尺寸有限，我们不能使用转盘，而是通过翻转零部件来进行加工。”然而，翻转零部件，绝对不是一件轻而易举的事。 这个矩形车架重20万磅，长30多英尺，厚15英尺，高8英尺。要用两台起重机和焊接的吊耳来抬起和移动车架。机械操作人员和其他工作人员通过放置角度板来建模，以达到零部件的指标和标准。 由于GibbsCAM软件支持直角头，车间把加工工序从五道降为三道，在不同操作中调整零部件所用的时间更短，这样在每个车架的加工过程中，机器闲置时间就缩短了12个小时。 在桁梁加工过程中使用GibbsCAM软件驱动直角头也可以节省时间。桁梁连接着滑轮系统、钢索和挖土机，宽度超过了12英尺，长度超过70英尺 。 虽然不要求很大的加工量，零部件的垂直设置也给工作带来了很大困难。尽管零部件非常长，在加工过程中必须翻转一次，车间使用直角附加装置来切削整个零部件。 尽管如此，公司还是实现了时间和人力的节省，与那些在车架上节省的时间相当。该公司还依赖GibbsCAM软件的模拟加工渲染功能来检验加工前的刀路。 由于Bucyrus公司的挖土机通常在千里之外组装，并且部件的损坏造价很高，所以刀路检验非常重要。“当编程人员看了刀路模拟渲染后，他们对自己的程序相当自信。”Koehler先生说，“我们保证只加工我们想要的，在项目开始前就知道我们何如做。”GibbsCAM在预估方面也为车间提供了很大帮助。 软件的内置报告器可以自动生成一个类属操作报告。然而Bucyrus公司需要更多，他们使用Koehler先生开发的一个客户报告。 编程人员从软件中提取所有可用信息到一个Excel电子表格中。Koehler先生说 “ 我们使用它来生成完整的刀具报告、设置报告和工艺报告。通过操作运算，显示做一个零部件需要多久。”编程人员为车间全部28个机床定制功能。 建立或改变一个程序后，他们通过运行内置报告器来生成设置、刀具和工艺表，与程序输出完全符合。然后，他们更新路径系统，以准确反映设置和运行时间。 该数据用来测定制造所需时间和零部件成本。“它太棒了！”Koehler先生说，“这个信息至关重要，我们从GibbsCAM软件获得，无需其它操作或花费时间研究结构面。”

文章内容仅供参考 (投稿) (2/19/2009)