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Gibbs CAM软件助力企业高质量发展

中航光电科技股份有限公司 (河南 洛阳 470001) 张起宏 2022-09-06
我们引进Gibbscam软件最急切希望解决的问题是:解决车削中心空间曲线槽的加工及工件曲面加工,实现工件工序合并加工,进而提高生产效率。

公司是国内连接器行业龙头企业,产品种类有三百多个系列,二十五万多种品种,产品类型几乎涵盖国内各个主要行业,并且每年新研发出来产品还在不断增加,产品种类多、品种齐全带来的竞争优势需要产品生产的快速响应作为支撑,在保证质量的前提下,尽可能的快速交付产品就是对公司最大的支持。但多品种、小批量、快速切换的加工特点对产品的生产加工带来很大的挑战,特别是工序间的切换,各种准备时间浪费了大部分产品交付周期, 分工序加工,因过长的中间环节也会带来更多的产品质量问题。公司非常重视产品的质量及快速交付能力,坚持以零缺陷的产品积极响应市场,为客户提供真正有价值的服务。

图1 各种类型连接器

对于大多数行业来说,追求质量和提升加工效率都是长期且艰巨的任务,特别是对于机械加工行业来说,二者大多数时候是矛盾的。根据公司产品特点,采用车铣复合加工替代分工序加工一定程度上可以缓解上述矛盾,一台机床同时可以实现车削和铣削功能,不但加工质量更容易保证,同时大大缩短了加工过程,只需将加工任务交给一台设备,只需一次装夹就能完成整个加工过程,加工效率比分工序加工提高不少,车铣复合化是未来机械加工发展趋势之一。

复合加工能力的提升及面临的挑战

公司最开始引进的车削中心是3轴动力刀塔式,主要在车的基础上再增加铣一些简单的外形,手工编程就能满足要求。随着产品更新换代,产品上出现了曲线槽、曲面、空间曲面,机床也更换成带独立Y轴可多轴联动机床,机床加工能力得到很大提升,完全可以满足产品加工需求。但是这些多轴联动的加工,手工编程效率很低,有些甚至无法手工编制。举个生产中经常遇到的例子,车铣经常加工的曲面开粗程序,手工编程不仅编程繁琐,效率低,而且余量不均匀,为后续精加工留下隐患。这个常见的问题一直困扰着我们,严重影响机床加工效率,理想中得快速切换根本无法实现。

这就是目前车铣能力提升所面对的挑战,复杂曲面、空间曲线手工编程无法做到,一些去余量等常见的编程方法,手工编程繁琐复杂,效率低。所有这些反应到生产上就是机床编程占用时间长,一些本来可以合并加工的工序因编程困难被迫分工序加工,快速切换根本无法实现,引进的先进车铣复合机床,快速切换工件,提高生产率的目的并没有达到。

理想的解决方案

遇到上述问题以后,技术人员给出的解决方案是购买专业的车铣复合CAM软件,CAM软件多轴加工策略可以解决空间曲面及曲线槽的加工,一般的开粗及曲面加工CAM软件都可以解决。经过调研,目前市面上专业的车铣复合加工软件主要有Edagcam, Espritcam,Gibbscam等几种,通过对比、演示,专业人员评估、论证,最终选择Gibbscam软件作为公司车铣复合编程软件。

我们引进Gibbscam软件最急切希望解决的问题是:解决车削中心空间曲线槽的加工及工件曲面加工,实现工件工序合并加工,进而提高生产效率。经过一段时间的实际加工使用,我们发现Gibbscam软件是一种非常理想的解决方案,衡量一款CAM软件是否好用的标准:一是看软件的加工策略是否丰富,能够完成复杂工件的加工。二是软件操作界面直观,操作者使用方便。以这两个标准衡量,Gibbscam软件是一种不错的车铣复合CAM软件,它具有多种先进的粗加工策略,丰富的曲面加工功能以及多轴加工策略,并且可以根据机床的实际结构定制相应的加工策略及后置文件,非常适合多任务车铣复合机床,加工策略丰富,可以应对各类零件加工。Gibbscam软件专门为车铣复合机床开发,用户界面直观,加工过程定义简单,对编程人员来说该软件易学易用,配置灵活,可以快速完成车铣复合零件的编程。

以我们最需要解决的就是空间曲线槽加工问题为例,首先将设计三维模型直接导入Gibbscam软件,无需任何转换,可以直接编程。以前无法手动编程的多轴联动加工曲线槽,只需要选择相应的曲面就可以生成相应的刀具轨迹,而后选择相应的后置文件就可以生成相应的机床程序,完成工件的加工。加工策略及走刀轨迹如下图所示。

多轴加工策略及走刀轨迹

Gibbscam软件不但解决了多轴联动工件编程问题,而且还解决了曲面编程及零件开粗的问题,曲面加工及开粗是铣加工中心常见的加工方法,但放在车削中心上加工编程问题就很难办,如果改回铣加工中心加工,工序集中的优势就无法体现,况且有些工件,分工序加工还要考虑装夹误差的影响,无法做到分工序加工。只有车削中心能够加工曲面及其开粗加工,才能保证工件质量,提高加工效率。下面以公司加工过的一个零件为例,看看Gibbscam软件是如何实现开粗及曲面加工的。

另外,Gibbscam软件还可以优化一些车加工程序,如下图所示,采用Gibbscam软件编制的车工程序,不但开粗时刀具轨迹一致,切削力小,开粗后工件余量均匀一致,就是精加工轨迹也可以做到一次到位,加工后工件几乎与三维图中尺寸一致,不需要再手动调整,加工效率及加工质量都比手工编程提高不少。

引进Gibbscam软件后加工能力的提升

一直以来,公司都是以顾客为关注焦点,更高、更快、更好的满足客户需求是我们的目标。缩短交付周期、将合格产品尽快交付客户是我们对客户庄重的承诺,面对多品种、小批量的加工特点,越来越短的交付周期,我们只能从技术方面寻找解决方案,首先解决加工技术瓶颈工序,例如曲线槽加工。再次,尽可能采用车铣复合加工,减少加工工序,缩短了加工过程,减少加工等待时间。

采用了Gibbscam软件,车削中心加工能力就可以大大拓展,以上图中密封块为例,以前分工序加工,加工周期至少7天,工序间还经常出现加工等待现象,交付经常拖期。现在采用车铣复合加工,结合Gibbscam软件编程,交付一批零件最多两天,交付周期提高3倍以上,并且生产上只投入一台车铣复合机床,生产成本、管理成本也比以前大大降低。

结合以上实例充分说明,Gibbscam软件给公司带来的效益是巨大的,车削中心同时拥有车削和铣削功能,有的甚至具有多主轴、多刀塔,这种机床可以实现一次装夹同时对工件的前后端面进行车削、铣削加工,只需一次装夹就能完成整个加工过程,不但加工精度更容易保证,同时大大缩短了加工过程。只需将加工任务交给一台设备,无需进行复杂的生产任务分解,使的生产管理及计划调度大大简化,从而降低了总体固定资产的投资、生产运作和管理的成本。

Gibbscam软件应用,不但帮助公司进一步提高了生产效率,降低成本,同时还帮助企业赢得了更多的订单及市场份额,为公司的发展提供助力。随着客户需求的不断提升,公司产品也要更新换代,产品质量及交付压力也会越来越大,我们会继续以客户为关注焦点,不断完善公司产品,提质、降本、增效,为客户提供更好的服务。

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