更快的编程，更快的铣削

2024-07-23

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- 斯蒂尔(STIHL)使用 hyperMILL® 的用户报告 -

斯蒂尔使用 hyperMILL® 和 BEST FIT 最佳拟合功能加快原型开发速度。

过去的两年，斯蒂尔公司预制系列和服务部门的数控制造一直使用 OPEN MIND 的 hyperMILL® CAD/CAM 系统。这使得效率得以提高。除了五轴加工中心的快速编程外，hyperMILL® VIRTUAL Machining 模块和 BEST FIT 最佳拟合功能也是提高效率的主要因素。该功能使部件对齐变得异常简单，并确保了精确的铣削过程。

所有林业工人都熟悉斯蒂尔油锯，基于它特有的橙色外表。尽管这家位于魏布林根的家族企业自 1971 年以来一直是全球油锯市场的领导者，但该公司还可提供更多产品，包括用于锯切、割草、种植、清洁和整理的众多工具。

正如在公司主页上看到的那样，公司的理念是 "让人们更轻松地与大自然打交道并在大自然中工作"。公司培养了浓厚的创新文化，利用新技术为客户创造附加值。这就是位于德国魏布林根总部的能力与开发中心如此重要的原因。这里有 700 多名跨学科的开发人员在一起工作。

原型、小批量和初始样品由 "增材制造和数控制造 "团队负责制作。团队负责人Boris Matuschka介绍了团队的工作："我们用铝、镁、钢、黄铜和塑料制造设计和开发部门虚拟创建的零部件。它们用于测试我们的原型，而原型是新产品的基础。这意味着我们的团队必须非常灵活和快速地完成不同的制造任务，以尽可能缩短初始功能测试的时间"。

在可能的情况下，部件通过铣削或车削加工而成。我们拥有最先进的铣削设备，包括两台五轴联动加工中心、三台 3+2 轴铣床和一台多轴电火花线切割机。当部件的几何形状不适合铣削加工时，我们会使用增材制造技术。Boris Matuschka 解释说，激光熔融技术用于加工金属粉末，选择性激光烧结技术用于加工聚合物部件。"这些增材制造部件通常需要进行后处理，如数控加工，以确保所需的功能尺寸和表面质量"。

数控编程不再是瓶颈

五轴加工是用于小批量和原型制造的理想的技术，因为它通常只需一次装夹就能加工出成品部件。实现这一目标的基本要求是一个可行的、工艺可靠的数控程序。团队负责人Matuschka说："这在过去一直是我们的瓶颈。用以前的系统编程需要更多的时间，这意味着在产能过剩的情况下，我们不得不使用其他的外部服务供应商"。

于是我们决定使用新的 CAM 系统。相关团队开始寻找最佳的 CAD/CAM 解决方案。四个系统进入了预选阶段，其中两个进入了广泛的测试阶段。技术员兼编程员 Benjamin Gruber 举例说明了未来的合作伙伴--位于德国韦斯林的 OPEN MIND 技术股份公司在这方面的优势："hyperMILL® CAM 系统为 5 轴程序提供了极为创新的 "自动分度 "功能。这样就可以用固定的刀具角度将 5 轴程序划分为单个操作。因此，我们能够将为我们的五轴机床编制的程序转换为与我们的 3+2 轴机床兼容的程序，而无需重新编写整个部件的程序。OPEN MIND 对我们的要求持开放态度，并制定了适当的解决方案"。

两种系统的比较

斯蒂尔要求其余两家 CAM 供应商编写一个基准项目，以便对两个 CAM 程序所能实现的极限能力进行公正比较。

技术大客户经理兼模具制造和原型开发应用专家 Steffen Völker 为 OPEN MIND 承担了这项任务。这项任务涉及曲轴箱部件的铣削，该部件包含许多需要同时调整或铣削的区域。必须使用小型刀具加工的窄的筋/槽也是一个难题。使用 hyperMILL® ，Steffen Völker 能够缩短加工时间和编程时间，因此斯蒂尔最终选择了 hyperMILL® 软件。

Benjamin Gruber 对系统的易用性赞不绝口。经过两周的基础培训，他已经非常熟悉软件，五轴零件编程对他来说不再是问题："hyperMILL® 提供了大量可供选择的五轴功能，这些功能基本上可以自动编程。这非常快捷，也是该 CAM 系统的一大优势"。

Benjamin Gruber（右）感谢 OPEN MIND 原型开发应用专家 Steffen Völker 的支持。

端到端解决方案--从 CAD 到机床

迄今为止，斯蒂尔原型设计部门一直需要一系列软件解决方案，如额外的仿真系统和刀具数据库。现在，hyperMILL® 在一个系统中提供了所有功能。

hyperMILL® CAD/CAM 软件中的 VIRTUAL Machining（虚拟机床）模块使其有别于其他系统。从某种意义上说，它是 NC 代码生成和 NC 代码仿真的基石，也是各种功能的基础。

智能组件对齐

对于斯蒂尔来说，增材制造部件在机床内的能够轻松对齐尤为重要。

Benjamin Gruber 讲述了过去的情况："过去，我们根据 NC 程序的条件调整工件和机床夹具。换句话说，我们手动为工件添加参考几何形状，并通过测量对准机床内的零位位置。我们必须重复这一过程，直到尽可能精确地捕捉到对齐位置。由于增材制造的制造公差较大，因此需要这样做"。

使用 hyperMILL® BEST FIT最佳拟合，可直接在 CAM 中进行实时对齐。"Benjamin Gruber 解释说："我们在机床中对未对准的工件进行 3D 检测，并将检测点反馈到 CAM 系统。"软件会处理其他一切。" 它根据测量到的工件位置调整 NC 代码，并将刀具路径虚拟转移到工件上。调整后的 NC 代码在虚拟机床中进行模拟并自动优化。为确保安全和准确的加工，机床操作员再次参与并执行验证测量，在 CAM 系统中检查对齐是否在预定义公差范围内。之后即可开始加工。

铣削和编程专家Gruber证实说："这为我们节省了大量时间。通过校验测量，我们还可以确保加工过程中不会发生碰撞，最终获得理想的铣削效果"。

Matuschka总结道："对 hyperMILL® 的投资已见成效。编程效率提高了，我们的机床利用率也显著提高。因此，我们目前正在扩大该软件的使用范围，使其也能在其他机床上运行。"