客户案例 I 面向机床的CAM编程如何实现安全可靠的制造过程？ - iCAx开思网

该企业集团生产的产品包括适用于技术应用的塑料。提供各种适用于技术应用的热塑性塑料和热固性塑料半成品，包括板材、圆棒、空心棒和扁条、型材和铸件。此外，他们还生产精密加工成品零件。

一家专为满足塑料加工特定要求而设计的工厂（配备相应刀具和定制外围设备），拥有各种机械设备，可对塑料半成品进行高精度加工。机械师使用5轴加工中心和高性能车床生产高度复杂的零件，该工厂采用三班倒的形式进行生产运营。

由于塑料也具有多种特性，因此该企业一直设法使用塑料零件代替之前由其他材料制成的零件。一个例子是使用长度为2,100 mm、直径为500 mm的塑料挤出螺杆代替食品行业之前所用的由金属制成的螺杆。

客户想要测试该零件是否也可以使用聚甲醛（POM）制造。加工专家确信这种想法可行。然而，这种材料目前较为稀缺，相应的价格也更加昂贵。因此，防止出现任何意外结果变得尤为重要。尽管生产时间短，也需要保证卓越品质，并且错误率应尽可能接近零。坯料同样昂贵，根据其性质，加工一个零件可能通常需要一周以上。这意味着，在机床上的首次尝试必须成功。

对操作员来说，程序精确运行同样非常重要，因为它们由程序员在屏幕上离线创建。无需在机床上对程序进行编辑或优化。然而，现有编程系统无法应对这一挑战，由于程序中缺少碰撞测试且缺乏数字化连续性，设置和准备阶段耗时过长，并且制造过程中仍易出现故障，因此无法排除报废零件。几年前，加工组的生产经理及其团队对众多制造商提供的解决方案进行了深入的研究和评估。他们还在实践中对这些系统进行了广泛的测试。

最终，相关人员一致认为，Tebis是市场上唯一能够完全满足他们对加工高度复杂零件的所有要求的系统。此外，其性价比也处于比较健康的中间范围，并且机械师发现， Tebis技术专家以解决方案为导向，有能力且易于相处。

为确保实现工件更高品质的同时具有成本效益，加工厂的塑料专家一直渴望从开发阶段开始与客户合作，并贡献其丰富的制造经验。该工厂的加工专家使用Tebis CAM软件包已有数年时间，使他们能够在挤出螺杆项目的设计阶段为客户提供高效支持。

该工厂的程序员现在拥有三个设备齐全的Tebis编程工作站，用于铣削、5轴避让和联动铣削、高性能3D和5轴粗加工、钻削和车削模块，以及虚拟机床编程、机床碰撞检测和相应的数字孪生镜像技术。因此，他们已经实现CNC制造过程优化、标准化。该制造过程从程序开始，包括刀具、刀具预设、机床和成品。很显然，这个概念行之有效。因为程序员们现在一致认为，他们再也不想使用其他的系统了。

Tebis提供极高安全等级。程序员们刚开始使用Tebis就能够拥有起决定性作用的宝贵经验。一个项目要求使用一台缺乏足够加工空间的机床来加工零件，并且从两侧均不易接近零件，Tebis的数字孪生镜像技术生成碰撞干涉警告。

但仿真结果同样表明，如果将加工机床头倾斜90°，应具有足够空间进行安全加工，机械师随后直接在机床上对此进行了认真测试，加工过程确实没有出现问题。

自从用Tebis以来，基本上实现了无纸化生产。机床操作员可以使用平板电脑上的Tebis观察器快速访问所有相关且准确的最新信息。其中包括含有所有相关信息和说明性图片的完整设置计划。这对于重复零件来说尤为重要。理论上，即使是未经过充分培训的员工也能轻松进行设置。在这种情况下，存储在Tebis智造经验数据库中的信息提供了必要的安全性，这是一个令众多公司感兴趣的选择，尤其是考虑到熟练工短缺的情况。

然而，如果没有经验丰富的专家，就无法制造挤出螺杆这样的新零件。加工专家的核心团队现在非常熟悉Tebis。这些员工会准备数据，以便在重复订单中一对一地制造零件，包括设置和刀具。如果设置正确，则可以保持100%的速度控制。这样做会得到回报，因为公司会处理大量重复订单，如果已正确执行过一次订单，并且所有一切均记录在Tebis中，则可以在未来毫不费力地再次无差错、高质量制造该零件。

对于塑料专家来说，过去的情况并非总是如此。之前的编程系统会反复占用时间和精力，因为加工操作的结果与计划有出入。因此，人们最初对此表示严重怀疑。最初试验的口号是“试试看”，最初的怀疑已经被深深的信任所取代。因为他们可以信赖Tebis智造平台的结果，无需再重复检查任何东西，专家们或资深技术骨干现在有更多的时间可以研究工艺。此外，也消除了可能因忽略程序中一些重要内容而带来的巨大压力，特别是在多机操作中，带来的切实好处是提高员工满意度和工作效率。

Tebis是如此的安全可靠，因此原有程序也将得到逐步优化并迁至Tebis。在此过程中，将对旧有程序的策略进行测试，当然，所有程序在回到机床之前均需进行仿真。

从旧有系统转换到Tebis的过程中，Tebis技术专家会提供建议和支持。Tebis技术专家与工厂负责人合作，同时让员工参与进来，并花时间牢固地建立新标准和术语，从而使机械师能够完全吸收新方案和工作方法。经验表明，这样做非常必要。这意味着，有些事情在开始时需要花费更长时间，即使是塑料加工也是如此。但现在，员工们已经走上了正轨。公司负责人必须始终如一地实施这种变革进程，这一点非常重要。在Tebis的支持下，可以使双方合作变得更加轻松愉快。

专家对工厂里的机床进行精确测量，并生成高度精确的数字孪生，从而确保一切能够平稳、可靠地运转。此过程表明，制造商提供的数字化数据与实际情况存在差异。在某些情况下，差异会高达几毫米，这种情况不适合执行有效碰撞控制等任务。没有两台机床是完全相同的，从那时起，Tebis技术专家对所有机床的数据进行了记录。

Tebis技术专家运用其丰富的专业知识（包括加工策略）为工件类别的标准化提供支持。工厂负责人与Tebis合作，对所有加工流程进行测试。随后修改策略并将加工概念与工厂其他部门的加工概念进行比较，而这些操作超出了该集团的能力范围。有了Tebis，这样可针对现有机床精确修改流程链，并进行制造过程优化和标准化。

所用的刀具是另一个重要方面。团队根据Tebis的专业知识规定公司标准，从而显著减少不同零件的数量。在刀具预设过程中，员工会记录刀具数据，将这些数据与刀具制造商提供的切削数据相结合，以数字化形式提供刀具的实际数据，并对新刀具进行持续管理。

CNC制造过程优化和标准化，也充分让员工展现对企业的价值和获得成就感。现在，程序员可以从已在机床上设置好的标准刀具中进行选择。如果一个特定几何体无法实现，则使用另一个不常用刀具库，但首先需要在机床上设置刀具。在少数情况下，公司的刀具专家会提供特殊解决方案。所有夹具均实现标准化，现在已准确记录在Tebis智造经验数据库中。

Tebis软件的可靠性和智造经验数据库中的准确数据也为与客户的讨论提供依据。例如，食品行业使用的挤出螺杆：如果没有Tebis，机械师不敢轻易尝试。但有了Tebis，他们已经提前知道会发生什么，并且能够非常准确地计算出一切。

机械师首先制作小尺寸螺杆原型，作为与客户讨论的基础。小尺寸版本符合所有规格，然后再制作大尺寸螺杆 —— 这是另一个成功故事。

程序员的起点是铣削。此后，程序员将Tebis的使用范围扩大到车削，将来则会特别重视智能化化。几个月前，员工们已在Tebis的智能化车间获得了这方面的专业知识。

机械师们已经认识到，Tebis智造是一个高效的“活系统”，能够不断发展并一直为他们带来新的可能性。得益于Tebis，员工现在能够更加以目标为导向，工作压力更小，同时还可以实现更高的效率。零件质量同样有所优化，显著提高效率和成本效益。如果没有Tebis智造平台和技术专家的支持，机械师不可能实现这一切。此外，与Tebis的合作项目专注于通过智能模板实现智能编程等制造过程，仍然具有很大潜力。