對(duì)于全球航空產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),，2018年或許又將是一個(gè)“喜憂(yōu)參半”的年份——貿(mào)易保護(hù)主義抬頭,，外部環(huán)境不佳,，增長(zhǎng)跌宕不均,，但愈發(fā)突出發(fā)展質(zhì)量。風(fēng)云激蕩的產(chǎn)業(yè)態(tài)勢(shì),，既帶來(lái)挑戰(zhàn),，也蘊(yùn)含機(jī)遇，只有持續(xù)修煉“內(nèi)功”,，不斷提升實(shí)力,，才能把握機(jī)遇，逆風(fēng)翱翔,。

激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,，任何一家航空制造商都明白：唯有不斷增強(qiáng)制造實(shí)力，不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,，才能在競(jìng)爭(zhēng)中勝出,。然而，眾所周知,，航空部件使用的材料特殊,，對(duì)質(zhì)量、精度和可靠性有著極高的要求,，加工起來(lái)本就面臨不少難題,；在保證質(zhì)量和精度的前提下，要想提升加工效率,，更是難上加難,。

位于美國(guó)馬薩諸塞州的航空代工制造企業(yè)Concept Reality Inc（以下簡(jiǎn)稱(chēng)Concept公司），不久前就面臨著質(zhì)量和效率上的雙重難題,。這家企業(yè)擁有多位全球航空領(lǐng)域的知名客戶(hù),，而且客戶(hù)們不約而同地向其提出了要求——要快速提升產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率，以搶占市場(chǎng)機(jī)遇,。Concept公司一直沿用傳統(tǒng)加工技術(shù),，要滿(mǎn)足客戶(hù)需求，就必須改進(jìn)加工技術(shù),，采用新的加工策略,。經(jīng)過(guò)多方找尋，Concept公司最終選擇了全球領(lǐng)先的CAM 解決方案供應(yīng)商——OPEN MIND公司作為自己的合作伙伴,。最終雙方合作所取得的成就,，頗令人驚訝。

　　OPEN MIND公司在全球5 軸技術(shù)領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位,，憑借著 hyperMILL 軟件的強(qiáng)大功能以及大量相關(guān)專(zhuān)利的亮眼表現(xiàn),，不斷助力航空航天、汽車(chē),、模具等眾多行業(yè)的復(fù)雜工件加工解決方案的實(shí)際落地及深入應(yīng)用,，收獲了眾多用戶(hù)的高度好評(píng)。

強(qiáng)大功能,，便捷操作

　　hyperMILLL軟件可以說(shuō)是OPEN MIND公司絕佳實(shí)力的完美體現(xiàn)——其能夠?yàn)橛脩?hù)提供多種功能強(qiáng)大的5軸策略,，例如，可對(duì)深腔陡壁等苛刻幾何形狀進(jìn)行編程和加工的5軸型腔加工策略,，以及能將3D刀具路徑轉(zhuǎn)換為5軸聯(lián)動(dòng)加工刀路完成加工的5軸再加工策略,。同時(shí)，其5 軸策略還可用于加工曲面,，以5X端面加工為例,，在加工適度彎曲的較大曲面時(shí)，端面加工通過(guò)使用更大的路徑間距縮短銑削時(shí)間,；在凹面加工時(shí)則可自適應(yīng)刀具傾斜角度以確保更高的表面質(zhì)量,。另外，得益于分層進(jìn)給和毛坯偵測(cè)選項(xiàng),，此策略也適用于非常高效的5軸粗加工,。

　　除了強(qiáng)大的5軸加工實(shí)力，hyperMILL高度的便捷性也是其備受市場(chǎng)歡迎的重要原因,，即使是最復(fù)雜的5軸任務(wù),，也可輕松快速編程。眾多自動(dòng)化和特定功能可確保 NC 程序在短時(shí)間內(nèi)編制完成,，不需用戶(hù)有行業(yè)特定專(zhuān)業(yè)知識(shí),。在節(jié)省大量時(shí)間的同時(shí)，CAM 系統(tǒng)還會(huì)對(duì)刀具路徑進(jìn)行自動(dòng)干涉檢查,，極大地確保了工序的可靠性,。

復(fù)雜工件 傾斜策略

　　hyperMILL強(qiáng)大的5軸策略以及高度的便捷性，非常契合Concept公司的需求,，而在實(shí)際運(yùn)用中,， hyperMILL更是直擊Concept公司所面臨的“痛點(diǎn)”，使得困擾已久的難題迎刃而解,。

　　原來(lái),，航空制造所需加工的零件，有不少都是深腔,、高陡壁和倒扣等復(fù)雜幾何形狀,。這樣的零件,，只有在增加刀具長(zhǎng)度的情況下才能加工，但與此同時(shí),，卻存在著碰撞問(wèn)題,，不僅會(huì)造成刀具損害，更有可能造成零件報(bào)廢,，形成巨大損失,。OPEN MIND公司的工程師經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研后認(rèn)為，要解決這些難題,，需要精確定義銑削區(qū)域并精準(zhǔn)計(jì)算出該區(qū)域中使5軸加工在不發(fā)生碰撞情況下可順利完成的諸多刀具角度,。因此，只有聯(lián)動(dòng)加工才能做到,。而為了高效利用機(jī)床并減少磨損,、保障工件質(zhì)量，在加工中必須盡可能減少完成任務(wù)所需的機(jī)床運(yùn)動(dòng),。

　　基于此,，OPEN MIND工程師們擬定了極具針對(duì)性的加工方案：充分利用hyperMILL軟件所提供的使用固定刀具角度的多軸定位的策略。在該策略下,，當(dāng)部件位置發(fā)生改變時(shí),，可以直接加工而無(wú)需多次裝夾，使得每個(gè)加工操作都可以使用相同的刀軸方向,。即使工作平面發(fā)生偏移或傾斜,，刀軸仍然可保持在工作平面Z軸的恒定方向上，刀具也會(huì)始終與工作平面成 90 度角,。而當(dāng)采用“使用固定 3+2 的銑削選項(xiàng)”（又稱(chēng)分段定軸加工）時(shí),，hyperMILL則會(huì)提供一個(gè)定義銑削區(qū)域的選項(xiàng)，將之分段并使用一個(gè)固定刀軸進(jìn)行加工,。內(nèi)含的3D 加工操作可以直接旋轉(zhuǎn)刀具并將其結(jié)果直接設(shè)定為加工的方向,。編程時(shí)可以從單個(gè)加工方向和帶有刀具的不同角度對(duì)銑削區(qū)域進(jìn)行碰撞檢查。hyperMILL還可以輕松的將銑削區(qū)域分割成幾部分,，且不會(huì)有過(guò)多重疊或留有縫隙,。相鄰區(qū)域的銑削刀軌路線(xiàn)和曲面質(zhì)量亦可以被精準(zhǔn)地確定。

　　此外,，hyperMILL還為此策略提供了自動(dòng)化功能,。由于可實(shí)現(xiàn)的進(jìn)給速度是由最慢的軸決定的，所以好的5軸聯(lián)動(dòng)加工路徑的秘訣不在于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),，而是盡可能減少不必要的運(yùn)動(dòng)并優(yōu)化軸運(yùn)動(dòng),。因此，hyperMILL對(duì)不必要的軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)分度。只有在上述不能起作用的位置才執(zhí)行完全地聯(lián)動(dòng)操作,。

　　強(qiáng)大的多軸定位策略及自動(dòng)化功能,，使得長(zhǎng)期困擾Concept公司的加工難題得到徹底解決，顯著提升了工件質(zhì)量,，降低了成本,。

創(chuàng)新組合：刀具與特殊策略算法

　　更讓Concept公司感到欣喜的,，是hyperMILL所帶來(lái)的效率的巨大提升——hyperMILL MAXX Machining 高性能組件,，讓Concept公司的整個(gè)加工過(guò)程煥然一新。其創(chuàng)新性的螺旋傾斜聯(lián)動(dòng)銑削的5 軸螺旋銑孔功能,，可替代預(yù)鉆孔和鉆孔的解決方案,，以非常高效且對(duì)刀具友好的方式加工大尺寸圓形型腔，即使針對(duì)航空部件這樣的難加工材料也可輕松應(yīng)對(duì),。另外,，該組件中的一項(xiàng)創(chuàng)新策略——精加工模塊,，通過(guò)同時(shí)應(yīng)用創(chuàng)新的 5 軸切向平面加工策略以及兼具圓桶刀和球頭刀功能的錐形圓桶刀,，帶來(lái)了加工質(zhì)量和效率的雙重提升,。

　　長(zhǎng)期以來(lái),，人們一直將平面精加工視為非常成熟的工藝,，并理所當(dāng)然地接受了使用球頭刀行切銑削以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量表面所需的加工時(shí)間,。事實(shí)上,，OPEN MIND 突破傳統(tǒng)思維的這一創(chuàng)新組合,，給用戶(hù)帶來(lái)了最切實(shí)的收益,?！芭c使用球頭刀、圓鼻刀的傳統(tǒng)加工方法相比,，hyperMILL MAXX Machining 精加工工序?qū)⒌毒呗窂街g的垂直步距增加了 12 倍,。這在降低切削深度的同時(shí)，還使每個(gè)零件的精加工操作時(shí)間減少 5 個(gè)小時(shí),?！盋oncept公司總裁Chris Nunn 先生欣喜地說(shuō)道，“這使我們能夠在更短的時(shí)間內(nèi)提供更優(yōu)質(zhì)的零件,，從而給用戶(hù)帶來(lái)了巨大優(yōu)勢(shì),。”

　　在此策略下,，錐形圓桶刀具的半徑非常大,，范圍為 250 mm 到 1,500 mm，這些大半徑也使6mm 和8 mm 的精加工步距成為可能,。圓桶刀上具有球頭刀尖,，無(wú)需切換刀具就可精加工倒圓內(nèi)角等鄰近區(qū)域，并且可高效安全地加工難達(dá)區(qū)域。OPENMIND 的資深工程師們反復(fù)驗(yàn)證,，使用這些創(chuàng)新策略,，加工時(shí)間的節(jié)省可以高達(dá) 90%。

　　事實(shí)上,，除了航空航天產(chǎn)業(yè),，hyperMILL 開(kāi)發(fā)人員還為其他諸多行業(yè)的多樣復(fù)雜工件加工開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用解決方案，例如用于制造葉輪和葉盤(pán),、渦輪葉片或輪胎模具的專(zhuān)業(yè)解決方案,，專(zhuān)為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道和排氣道以及泵和壓縮機(jī)管道出入口開(kāi)發(fā)的高效解決方案等，均能為客戶(hù)帶來(lái)產(chǎn)品質(zhì)量的改進(jìn)和加工效率的提升,?！盎仡櫯cConcept公司合作的經(jīng)歷，雙方通過(guò)緊密協(xié)作,，圓滿(mǎn)解決了加工中的一系列痛點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題,。” OPEN MIND公司相關(guān)負(fù)責(zé)人信心滿(mǎn)滿(mǎn)地說(shuō)道,，“未來(lái),，我們將堅(jiān)持研發(fā)和創(chuàng)新，不斷滿(mǎn)足用戶(hù)的特定要求,，將高效優(yōu)質(zhì)的5軸加工解決方案拓展至更多行業(yè)和領(lǐng)域,，以助力用戶(hù)提高生產(chǎn)力，獲得更好的制造成本收益,?！?/p>

hyperMILL? MAXX Machining 精加工模塊在精加工此航空零件時(shí)大幅增加了圓桶刀路徑的水平步距。

圖像來(lái)源 (1)：圖片由 Concept Reality Inc. 提供

創(chuàng)新策略：可在最短時(shí)間內(nèi)完成平面加工的 5 軸切向平面加工

使用固定刀具角度的多軸定位加工

hyperMILL 5 軸彎管程序包：用于可靠加工復(fù)雜幾何形狀的先進(jìn) 5 軸技術(shù)

5 軸聯(lián)動(dòng)加工：全自動(dòng)計(jì)算經(jīng)過(guò)碰撞檢查的刀具路徑 

路徑優(yōu)化 5 軸鉆孔 

圖像來(lái)源：OPEN MIND