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CAM帮助公司实现高附加值零件加工

通过资深工程师、程序员团队以及Mastercam先进的CAM功能,在高附加值的复杂精密零部件制造行业中构建了竞争力,从而实现了产业的转型。

坐落于纽约州Rochester的Monsees集团曾经成功地挽救了一个近乎破产的加工厂,将其打造成了一个在精密零件制造领域具有强劲竞争力的企业。通过资深工程师、程序员团队以及Mastercam先进的CAM功能,在高附加值的复杂精密零部件制造行业中构建了竞争力,从而实现了产业的转型。

大约在12年前,Monsees Tool& Die公司 70%的业务都来自于单一客户。当大客户的订单逐渐萎缩时,Monsees对公司情况进行深度分析:他们的团队是由平均拥有20多年经验的资深工程师组成的。这样一个拥有优秀的人才团队,有能力利用数控铣床、多轴加工中心、电火花机及高精度磨床等设备,制造出精密模具以及需要多次装夹的复杂零件。为了强调这一团队精神,公司更名为Monsees集团,并将“缩短交付时间”,“降低单位成本”这两个重要目标作为企业的努力方向。

在纽约州Rochester地区的Monsees集团检查精密加工的模具夹板

如今,Monsees集团的业务已不再依赖于单一大客户。来自光学设备产业的订单占据了约50%的业务。此外也有大量来自于航空航天、国防和注塑模具行业的订单。其中大约一半都是单件加工,例如测试件,用于精密制造的非标刀具和夹具,或者来自对损坏零件进行逆向工程的加工项目。还包括那些可能需要数百小时编程的长期项目,或是含有超过200个精密尺寸要求的复杂零件。

Monsees集团拥有20名员工,公司因为业务量的日益增长而不得不时常进行加班。但是每个新项目都有可能需要使用与之前的项目不同的复合技能来实现。这可能会对传统规模化生产的工作车间造成严重的压力。Monsees集团总裁Jason Spurling表示,公司几乎对所有的员工都进行了交叉培训,从而解决了这个难题。

Spurling说:“当进行任何包换多个步骤的加工任务时,需要技术团队中有五名技能水平较高的员工才能完成。能做到这点的工厂很少,所以我们的附加价值就会增加。这就是我们进行大量交叉培训的原因。我们大多数的员工可以同时胜任多个不同部门的工作。”

Monsees集团中越来越多的程序员和机械师依靠CNC Software公司的Mastercam软件来降低制造成本和缩短交付周期。对于平面加工,程序员/机械师依然使用CNC设备上的交互界面进行程序编程。但是对于复杂形状的加工,他们只使用Mastercam软件。通过利用位于设备5英尺(1.5米)远的计算机,他们可以使用17台数控机床,包括多台EDMS线切割机床、铣床、车床以及各种车铣复合机床和五轴加工中心。

Monsees集团拥有八个网络Mastercam授权,其中包括三个铣削模块、一个车削模块、一个多轴模块以及三个Mastercam设计模块。 虽然公司有其他的设计软件,但程序员/机械师发现,在进行一个定制零件的编程时,使用Mastercam Design软件中去集成CAD设计是最容易的(如组装夹具模型和实体建模)。程序员Scott Alexander说:“我们发现Mastercam软件在绘图方面有了很大的改进,很少需要使用其他设计软件。”

Monsees程序员/机械师在Mastercam中进行CAD编辑,设计用于特殊定制零件加工的定制夹具模型。

公司负责产品报价的Spurling经常使用Mastercam 的设计模块,在不影响零件关键部位功能性的前提下,对零件图纸进行微调,以提高加工的可行性,减少交货时间和成本。在Mastercam软件环境中调整零件设计有助于更加顺利进行后续的CAM编程。

减少不必要的步骤与缩短制造周期是Monsees集团在每项加工中都遵从的两个理念。五轴机床和车铣复合机床在这方面发挥着核心作用。这些设备是迄今为止在工厂中使用最多的设备。Spurling说:“我们以前只有车床,现在有了车铣复合机床和五轴加工中心,很多零件从第一次机床卸下来时就已经加工完成,无需进行二次装夹。”

车间实践显示,Monsees集团的五轴加工中心已经成为车间中生产力最高的机床,通常可以减少五个甚至更多的操作步骤。Scott Alexander已经非常擅长于加工编程,他可以从粗加工循环开始,在机床运行的同时编写精加工程序。 他经常在Mastercam软件中使用模拟,以确保生成的代码是正确的,并且下一个多轴操作能够安全地运行而不会中断。

Monsees集团的CNC程序员在编程时经常使用由Dynamic Motion动态加工技术生成的刀路。动态刀路可以保证刀具与零件的接触率,避免了空切,使机床的加工周期减少约25%。 这项技术也有助于减少切削刀具的磨损,使昂贵的刀具在需要更换之前可以切削多达100个零件。

车间的大多数程序员都是经验丰富的CAM程序员,他们正在教授一些年轻的机械师如何使用Mastercam软件。 对于这些高级使用者,参加课程无法帮助他们更上一层楼。 但是,这并不意味着他们不能从一些专家的建议中受益。他们通过参加由Mastercam经销商OptiPro进行的定期技术研讨会来获得更有针对性的技术提升。Alexander和其他程序员如果有时间就会带着自己遇到的难题参加这类培训,并获益良多。

Monsees集团加工能力包括用于高速加工的五轴和车铣复合系统使零件在机床上能够仅通过一次装夹即可完成全部加工,无需人工重复装夹,节省了加工时间

Monsees集团与客户合作优化产品尺寸和形位公差以满足应用需求并确定可实现的和可接受的公差。然后,CNC 程序员使用Mastercam软件用来编制车铣复合和五轴铣削加工程序的组合,以便分别在两台机床中完成相应部分的加工。在过去的五年里,这家精密加工公司业务增长了30%。 Jason Spurling现在正在寻求更多的技术人才以及高端设备的收购,并加强营销力度,加快其专业化发展的步伐。

来源:MM现代金属加工

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