客戶名稱：比塞洛斯國際公司

    難點(diǎn)：巨型工件安裝定位困難，估算加工時間困難

    解決方案：采用GibbsCAM軟件

    結(jié)果：支持直角銑頭減少加工和裝卡時間，生成加工工藝報告（BOM表）[備注：直角銑頭是專為龍門式數(shù)控銑床、加工中心設(shè)計的，可以將立式加工軸轉(zhuǎn)換為臥式加工軸，實(shí)現(xiàn)一次裝夾工件，完成水平面及垂直面的孔和平面的加工。該附件極大地擴(kuò)展了機(jī)床的加工范圍，減少了因?yàn)榱⑹?、臥式加工工序轉(zhuǎn)換帶來的工件二次裝夾或轉(zhuǎn)運(yùn)，提高了工作效率，同時又可提高零件的加工精度]。

    加工一個裝配后重達(dá)16800000磅，全部鋪開需要一個半足球場的巨型零件，其面對難度完全不同于一般車間加工廠。

    不同于一般工廠的主要是處理復(fù)雜的幾何問題和其他加工問題，加工巨型零件最困難的是處理不同加工工序間的位置移動和再定位。

    比塞洛斯國際公司位于美國威斯康星州東南部的密爾沃基市，是一個生產(chǎn)煤、礦、石油等露天開采用挖掘機(jī)械的廠商。比塞洛斯國際公司使用GibbsCAM軟件，使加工操作次數(shù)大大減少，從而縮短了花在多次調(diào)整巨型工件上的時間。另外，GibbsCAM軟件的仿真功能避免貴重零部件的損壞，同時，它的報告功能還可以幫助車間估算加工時間和零部件的成本。

    除了1942年至1945年這三年公司60%的產(chǎn)品都投入到軍工產(chǎn)品生產(chǎn)外，自其1880年成立以來，比塞洛斯國際公司一直致力于挖掘機(jī)，索斗鏟（一種挖掘機(jī)）和鉆孔機(jī)生產(chǎn)。該公司80%的銷售區(qū)域在美國國外，該公司能在激烈的競爭中生存與發(fā)展起來，都?xì)w功于75年來在露天采礦領(lǐng)域取得的成功，以及對競爭對手成功收購的結(jié)果。2007年對德國采礦設(shè)備公司DBT GmbH的成功收購，使比塞洛斯國際公司的業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展到地下采礦領(lǐng)域，雇員總數(shù)增加到6000名。自1893年，比塞洛斯國際公司總部設(shè)在美國威斯康星州南部密爾沃基市的工廠，現(xiàn)在已有近1400名員工。這其中包括7名編程人員，他們?yōu)檐囬g超過25臺數(shù)控機(jī)床提供技術(shù)支持，這些機(jī)床主要為比塞洛斯國際公司以及所收購的公司制造生產(chǎn)所有零部件和配件。

    該車間配備了各種中型到大型的HMC（臥式加工中心），VMC（立式加工中心）和車床，但調(diào)配大型零部件的數(shù)控中心是二臺相同的英格索爾機(jī)床。

    這個轉(zhuǎn)向架構(gòu)架是由多個鋼板焊接成的焊成件。焊接后，它經(jīng)過噴砂和噴漆處理，然后被運(yùn)送到流水線上，流水線在加工之前就已做好標(biāo)記，用來確保所有的面有足夠的余量，從而保證加工出合格成品尺寸。

    圖1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架

    圖2 輸出GibbsCAM的數(shù)據(jù)

    比塞洛斯國際公司使用軟件內(nèi)置的數(shù)據(jù)報告來輸出GibbsCAM的數(shù)據(jù)，從而獲得所有工序的詳細(xì)信息包括精確估算的工作量，完整的定位和調(diào)整過程、所有刀具和工藝表單。

    英賽-貝拉爾蒂股份公司Aries 3型臥式鏜床，配有130馬力的主軸發(fā)動機(jī)，X軸行程達(dá)670英寸，Y軸行程達(dá)216英寸，有Z軸和W軸，并安裝有數(shù)可裝卡數(shù)十個刀柄，帶自動換刀裝置的刀具庫。比塞洛斯國際公司使用SolidWorks軟件進(jìn)行零件建模，使用Cadra軟件進(jìn)行2D制圖。編程人員導(dǎo)入SolidWorks件建好的模型和Cadra軟件二維圖形到GibbsCAM軟件中生成NC代碼?！坝袝r候，我們不得不使用上個世紀(jì)20年代的圖紙來為還在使用老設(shè)備的客戶制造備件，”車間編程主管Jim Koehler說，“在我記憶中，我們從來沒有讓需要備件的客戶失望過?！?/span>

    當(dāng)遇到?jīng)]有現(xiàn)成的CAD模型時，編程人員就使用GibbsCAM來創(chuàng)建幾何圖形。大多數(shù)零件幾何學(xué)簡單，用2.5軸加工即可。然而，Koehler先生表示，簡單的幾何圖形并不意味著簡單的工作。除了需要極大地減少工件安裝和定位校正的時間外，編程人員還負(fù)責(zé)為其它相關(guān)部門提供精確的估算加工時間。

    GibbsCAM軟件如何幫助車間實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)？我們通過為一個公司生產(chǎn)電動挖掘機(jī)車架和桁梁的案例來說明。這臺挖掘機(jī)設(shè)計為每天工作24小時，每周工作7天，由一個2600馬力的發(fā)動機(jī)和多臺700馬力的發(fā)動機(jī)驅(qū)動，總重量超過1400噸，有67英尺長的桁梁，每次能夠挖掘120噸的泥土，駕駛室有三層樓高。

    “這些機(jī)器是我在比塞洛斯國際公司10年以來見過最龐大的機(jī)器，從來沒有過一臺機(jī)器在這里組裝?！盞oehler先生說，“這些機(jī)器都是在礦區(qū)現(xiàn)場組裝起來的?！避嚰芎丸炝菏峭诰驒C(jī)裝配中最大的兩個機(jī)械部件。車架安裝在機(jī)械履帶牽引裝置（軌道）的頂部支持旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)架通過一套齒輪和巨大的軸承系統(tǒng)獨(dú)立于車架。桁梁作為挖掘機(jī)的連接點(diǎn)，支持滑輪系統(tǒng)和鋼索。

    Koehler先生說，加工這些鋼質(zhì)車架需要花費(fèi)好幾天時間?！斑@些零部件放在工作臺上，與鏜刀桿分開，”他解釋說?！案庸ば⌒凸ぜ煌?，由于工作臺操作的尺寸有限，我們不能使用轉(zhuǎn)盤，而是通過翻轉(zhuǎn)零部件來進(jìn)行加工”。但翻轉(zhuǎn)零部件，絕對不是一件輕而易舉的事。這個矩形車架重20萬磅，長30多英尺，厚15英尺，高8英尺。要用兩臺起重機(jī)和焊接的吊耳來抬起和移動車架。機(jī)床操作人員通過分度表和塊規(guī)來轉(zhuǎn)換角度和對準(zhǔn)零件。

    由于GibbsCAM軟件支持直角銑頭，車間把加工工序從五道降為三道，這樣不同工序中設(shè)定零件所用的時間就極大縮短，這個車架的加工過程中，機(jī)床閑置時間就縮短了12個小時。在桁梁加工過程中使用GibbsCAM軟件驅(qū)動直角銑頭也可以節(jié)省時間。這種桁梁連接滑輪系統(tǒng)、鋼索和鏟斗，寬度超過了12英尺，長度超過70英尺。

    盡管加工量不大，但零件垂直安裝有困難，車間使用直角銑頭來切削整個零部件，由于零件很長，在加工過程中也必須翻轉(zhuǎn)一次。

    盡管如此，公司還是實(shí)現(xiàn)了時間和人力成本的節(jié)省，與在車架上節(jié)省的時間相當(dāng)。該公司還十分依賴GibbsCAM軟件的仿真模擬來檢驗(yàn)加工前的刀路。

    由于比塞洛斯國際公司的挖掘機(jī)通常在千里之外組裝，并且部件的造價很高，所以刀路檢驗(yàn)非常重要。

    “當(dāng)編程人員看了刀路模擬后，他們對自己的程序相當(dāng)自信。”Koehler先生說，“我們確信程序到車間時只加工我們想要的如何做和只要做的”。GibbsCAM的預(yù)估時間也為車間安排計劃提供了很大幫助。

    軟件可以自動生成通用的BOM表，但比塞洛斯國際公司的要求更高，不過Koehler先生可以定制自己所需的報告格式。編程人員從軟件中提取所有可用信息到 Excel電子表格中，Koehler先生說：“我們使用它來生成完整的報告包括刀具列表、各種安裝定位參數(shù)和工藝參數(shù)。通過一個個工序，顯示出做一個零件需要的時間”。編程人員也為車間28臺機(jī)床定制程序。

    建立或變更一個程序后，通過軟件來生成定位參數(shù)、刀具列表和工藝參數(shù)，與程序完全匹配，然后，他們重新設(shè)定工作流程，以準(zhǔn)確匹配安裝定位時間和加工時間。這些數(shù)據(jù)用來評估交付期和產(chǎn)品成本。“它簡直太棒了！”Koehler先生說，“這些信息至關(guān)重要，我們現(xiàn)在從GibbsCAM軟件就能獲得，無需花費(fèi)時間去車間調(diào)研?！?/span>