航太制造业 Steelville Manufacturing 采用CGTech的Vericut NC验证软件来保护其大批量/高混合工作,发现其 Force Optimization 模块带来了意想不到的好处

Steelville的设备清单包括Okuma LB3000 EX铣车床和Multus B300多任务车床,以及来自Okuma和Makino的各种三轴,四轴和五轴加工中心。其中许多产品加入了该公司的两个柔性制造系统(FMS)之一,其中一个装有167英尺的Fastems单元,据说该单元是北美最长的。该公司还进行折弯机折弯,水刀切割,液压成型和Nadcap认证的热处理,阳极氧化和喷漆。


两条FMS生产线几乎全天候无人值守,每周至少工作五天,有时甚至是七天,贝尔先生指出,利用率一直是该公司令人印象深刻的增长的主要推动力。他说:“当我们在2009年安装第一个FMS时,我们大约有55个人。” “在四年之内,我们雇用了三倍于这个数字的员工,很大程度上是因为我们转向了柔性制造。投资FMS后,商店发生了什么,真是不可思议。”


接受NC验证


制造工程师Brandon Eaton就是这一增长的一部分。自2013年以来,他一直在Steelville工作,最近从编程部门转到全职流程计划,项目管理和其他工程职能,但是当10人团队超负荷工作时,他仍然可以帮助其他程序员。他估计该部门每月大约有200个工作。其中,有些是全新程序,另一些是简单的Feed和速度调整-所有这些程序在发布到车间之前都要经过Vericut的检查。


“我们是在第一批五轴加工中心开始生产时购买Vericut的,但是现在必须对所有CNC程序进行验证,这是一条规则,”伊顿说。“实际上,最近甚至有一系列工作,客户指定使用Vericut或类似的软件程序来确保加工零件与CAD模型匹配。这很重要。”


根据伊顿先生的说法,即使是功能最强大的CAM系统也无法验证机床使用的后处理G代码是否正确。这就是为什么他和编程部门使用验证软件。


伊顿说:“您会惊讶地发现我们抓到了很多东西。” “我不知道我们曾经发布过程序,而且Vericut找不到我们需要返回并进行更改的东西。当然,其中大多数都是细微的调整,可能是轴超行程或进给速度超出范围,但偶尔您会发现会发生严重的碰撞。”


通过NC优化持续改进


除了避免撞车,伊顿先生最近开始将Vericut视为持续改进的推动力。缩短设置时间并防止机器停机是明显的优势。但是如今,伊顿先生对Vericut的“力优化”模块减少周期时间的能力更加感兴趣。他说,它负责将使用它的每个程序的加工时间减少20-43%。他说:“白天和黑夜都不同。”


力优化是基于物理的NC程序优化模块,使Vericut可以在整个NC程序操作中分析和优化切削条件。它会自动分析刀具路径,并将预期的加工力与特定材料的数据库进行比较。然后,使用这些值确定整个程序的最佳进给速度,在可能的情况下加快速度,并在必要时放慢速度,以保持切削力恒定。程序员可以清楚地看到所有这些信息,从而使他们可以看到金属去除率,刀具变形,功率和扭矩水平等。据CGTech称,Force Optimization为用户提供了“对NC程序的主动分析,使它们在第一时间就正确了。”


力优化模块的进给率管理旨在最大程度地提高切屑厚度并使其保持恒定,从而使切削条件与切削工具的性能参数和主轴的功率要求相匹配。该模块不会覆盖现有的NC文件,而是创建一个单独的.opti文件。然后,Force Optimization可以在.opti文件旁边显示原始文件,以进行直观比较。


Eaton先生说:“在我的第一次尝试中,它在三个单独的加工操作中将循环时间缩短了35%。” “这也使刀具寿命增加了150-200%。太神奇了。” 最初的工作涉及加工Ti-6Al-4V钛,这是CGTech开发人员在设计软件时会想到的难加工金属之一。


Eaton先生说,最初的Force Optimization设置“花了一些时间并进行了测试以使所有内容都可以拨入”,包括输入每个工具的最小和最大进给速度值,机床主轴和伺服电机提供的功率等等。但是,此后,只需单击几下即可使用Force Optimization。他说:“一旦将其打开,您只需按一下播放按钮,就像进行常规验证一样。”


优化铝和钛


在获得钛材料的成功之后,伊顿先生曾尝试用力优化技术对7075-T6铝进行加工,但他并不期望会有任何改善。


他说:“正如任何机械师都知道的那样,您可以逃脱铝的谋杀,这就是问题的一部分。” “我们太快地推入进给速度,以致主轴停转,这当然会打断刀具,并给机床造成严重破坏。”但是,Force Optimization也改善了这种金属的性能。 “ Force Optimization预料到了这一点,并自动降低了进给速度,并在可能的情况下加快了进给速度,因此,即使在较软的材料中,我们也能看到巨大的收益。”


“几年前,当我们首次尝试使用Force Optimization时,我们就有点害怕,因为我们想'如果尝试如此快速地喂入钛,将会损坏机器。 '因此,我们将其搁置至今年年初。 ”他说。 “即使现在,在我们取得了巨大成功之后,操作员还是有些怀疑,直到他们看到它起作用为止。如此巨大的变化使人们一开始就措手不及。 ”尽管最初感到不安,Steelville自那以来享有更快的切削时间,更长的刀具寿命和更高质量的零件。


Eaton先生说,除了提高生产率外,该模块还可以帮助诊断工作中的问题。 “例如,如果在“力优化”图中看到一堆尖峰,您会立即知道应该以不同的方式清理角部,或者使用其他工具。它以某种方式教会您,并告诉您何时应该使用其他编程策略。”



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原始文章发表于Modern Machine Shop