通过采用GibbsCAM多任务加工编程解决方案大幅提高生产效率铁叉

通过采用GibbsCAM多任务加工编程解决方案大幅提高生产效率

通过采用GibbsCAM多任务加工编程解决方案大幅提高生产效率 2011年12月03日 来源： 近两年来，位于德国基姆湖边的Prien 小镇上的HEFTER 制造工厂采用了马扎克（Mazak）的多任务机床和GibbsCAM 软件来完成零件加工流程。他们原来的工作流程是在铣床上进行多次装夹，通过多个刀路程序来完成一个零件的全部加工过程，而现在则可以采用一次装夹，通过软件编程连续刀路来完成全部加工过程，这种新的工作流程极大地节约了时间。

让那些复杂的零件加工更加高效—这是机械加工领域的发展趋势。这就是现在多任务机床（MTM）------也叫多轴机床或车铣复合加工中心------应用越来越广泛的原因。HEFTER 制造工厂，HEFTER 集团的核心业务单元，顺应了这个潮流在发展。HEFTER 公司拥有多年马扎克车床使用经验，因此第一台多任务加工机床也选择马扎克的产品就理所当然：一台Integrex 200-IIIS 复合加工机，配备了主轴、副主轴和铣刀轴；一个材料直径可达65mm 的棒料进给器，使机器可以勿需人工干预而进行不间断的三班操作。

Mazak Integrex 200-IIIS 复合加工机床，配备了送料装置、主轴、付主轴、铣刀轴。刀具库可装载80 把刀具。

没有软件就没有硬件！换言之，没有软件就无法发挥机床的效应。两年前，当决定购买这台机床时，制造部负责人就开始寻找一个合适的编程系统，因为MTM 机床拥有非常复杂的运动结构—Integrex 200-IIIS 有8 个运动轴—这不是一件容易的事。HEFTER 公司系统管理员Franz Huber 先生解释说：“GibbsCAM 是别人推荐给我们的。该软件被形容为强大而灵活的。从我们的角度来说，一个最重要的因素就是要在马扎克机床上有很多可参考的应用实例，尤其是在美国市场，这样可以确保其后置处理能力的万无一失。经过市场调研后我们得出的结论是，GibbsCAM 是最符合我们公司的多任务机床编程要求的加工软件。”GibbsCAM 是一个二维/三维的CAD/CAM 完整编程软件包，主要应用于车床、车铣复合机床和线切割机床的编程。对于铣削，它可以支持到五轴联动加工。他的多任务加工编程，则支持目前所有的多任务机床；它支持多达25 轴的机床编程，其中甚至包括一些辅助设备的运动，如坯料和刀具的自动更换系统。

编程之后，用 GibbsCAM 软件独有的同步管理器模拟各工作阶段的指令序列，以查验编程结果的合理性。图片呈现的是锯掉加工件的最后程序。与众多 CAD 软件集成，无数据转换损失对 HEFTER 公司来说，与CAD 软件很好的集成也是考察的一个重要因素。HEFTER 的设计部门已经和SolidWorks 合作10 年了。由于Gibbs 公司是包括SolidWorks 在内的几个常用CAD 软件供应商的合作伙伴，支持直接在CAD 软件界面中一键切换到GibbsCAM 软件，而不必通过一个中间数据格式进行转换，尽管GibbsCAM 也支持中间格式转换的方式。其他AutoCAD、Solid Edge, Pro/E 等软件的用户也会受益于这个优点。位于 Breidenstein 的Datentechnik Reitz 公司负责GibbsCAM 在HEFTER 公司的实施和技术支持。没有专业的支持，在MTM 编程领域则会一筹莫展。尤其重要的是，根据机床参考数据文件，在软件中建立机床的模拟系统和调试软件的后置处理满足机床运行需要。Datentechnik Reitz 公司负责了这两方面的工作。模拟机床系统应用于校验和仿真，它包括所有的机床选项如各种运动轴，刀具库等。HEFTER 采用马扎克机床后，零件加工效率的提升异常惊人。原先负责车削编程而现在转而负责MTM编程的Peter Scholz 说：“越来越多的零件不再使用一般的铣削机床加工而转到Integrex 机床来加工，原因就是极大的加工时间优势。一个零件，以前需要两到三次装卡才能完成，而在Integrex 复合加工机上一次装卡就可以进行六面完整加工。机床装卡和定位的时间极大地节约了，我们现在的生产时间只是原来的75％”。这个机床能极大的减少辅助工艺时间，因为有个可装80 把刀的刀具库，机床操作者可在机床运行过程中可以为后续的多个工件准备好刀具，当然软件有自动产生的Excel 表格来显示的刀具使用计划以支持机床这种设置。

最大的优势是：需要经过车削、钻孔和铣削等多种工艺加工完成的工件，现在只需一次装卡就能完成全部加工。一些加工只需铣削加工的零件，相对传统的铣床而言，可节约多达75%的时间。既复杂又灵活如果你想采用手工编程而不是专业的 CAM 软件，那在MTM 机床上的工作将会是一个复杂且耗时的工程，拥有很多不确定因素。简单地说，多任务编程的最大难点，就是如何使所有轴和刀具的程序能协调运作，获得先进的，时间最优的并且不会产生干涉的程序。GibbsCAM 的独有的同步管理器可以确保各个程序之间可协调运作并达到最佳状态。用户还可以获得即时仿真去看到实际同步情况时怎样的。此外，Peter Scholz 强调了GibbsCAM 的“轮廓加工”。轮廓加工可以通过未加工完成的毛胚数据和零件数据比对，自动识别需要完成的轮廓和特征，因此，你只需直接点取即可进行加工。据我们所知，还没有其它系统有这项功能。技术要领是：GibbsCAM 可直接在实体上操作，编程人员完全从手工特征生成中解放出来。这方面还有更多优势，如果三维模型发生变更，如果有需要的话加工刀路可自动或半自动随之发生更新。而且，为了保持CAD 和CAM 数据的一致性，Reitz Datentechnick 公司还为其编写了一个插件程序。通过一个表格记录CAD 和CAM 文档的位置。如果某个实体文件做了修改，则下次访问对应的CAM 文档时会出现一个屏幕提示。编程人员则可以便捷的更新变更模型后加工程序。即使将机床和软件的复杂度考虑在内，花一周的时间进行培训就能满足基本的编程工作。其余的可以“边做边学”，Peter Scholz补充到。

基础培训持续了一周，之后立刻开始用 GibbsCAM 编程

毫无疑问，这正是HEFTER 的前进方向。下一步将是五轴联动加工；公司今年将会购买相关模块。“我们已经有零件需要采用四轴联动加工” Scholz 说。第二个加工车间和第二台机床也是计划的一部分。Integrex 200-IIIS 复合加工机已经满负荷昼夜不停地运行。新的机床还未最终决定采用什么品牌。HEFTER制造工厂的负责人Lorenz Ablinger 说：“我们的GibbsCAM 编程系统可以在任何型号的多任务机床上使用，我们只需相应的机床定义和可应用的后置处理程序。因为有Reitz Datentechnik 公司负责这些工作，所以我们做决定的时候，可以全神贯注于机床的性能即可。”

需要 5 轴同步加工编程时，GibbsCAM 的用户可以增加5 轴选项模块。

从左至右依次为：系统管理员 Franz Huber，车削编程人员Peter Scholz，在Mazak Integrex 200-IIIS 复合加工机前的是 HEFTER 制造工厂的负责人Lorenz Ablinger。

同类 CAD/CAM 软件中最好解决方案的来自Cimatron 公司位于美国加州 Moorpark 市的Gibbs 公司，是CAD/CAM 系统GibbsCAM 软件的生产商，从2008 年年初开始成为Cimatron 集团的一部分。由于自己拥有Cimatron E 的CAD/CAM 软件解决方案，到目前为止， Cimatron 公司主要还是致力于工模具行业。与美国Gibbs 公司的合并使Cimatron 公司在一般零件制造业中开辟了新的应用软件领域，例如，在多任务加工中心领域。Cimatron 公司的目标是为所有制造业提供业界一流的软件解决方案。Gibbs 软件在德国以GibbsCAM 的产品名称提供，在美国被很多规模较大的公司应用，包括波音、福特、美国通用动力公司、美国通用汽车、美国洛克希德马丁和美国雷神公司。Gibbs 软件在德国通过Cimatron 德国分公司和Datentechnik Reitz GmbH & Co KG 公司直接进行销售。如需了解更多信息，请登陆>

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