提高生产效率的方法——利用B轴优化车间生产流程

应该考虑在生产过程中节省时间的任何可能，因为节约时间就意味着增加利润。一家CAM供应商正在开发新工具，并完善现有工具，以帮助优化车间多个区域的生产流程，从而节约时间，达到提高车间生产效率的目的。

在美国制造业中，创新的动力一直很强劲，这在很大程度上是对更高效的机器、工具和自动化的投资所带来的生产效率的需求以及工厂通过技术进步实现工艺改进的目的。实施这些改进的总体目标是减少周期时间。如果只花几秒钟的时间，如果在一年的过程中在给定零件的生产中重复执行该过程数十万次，则对公司的盈利能力可能会产生重大影响。

有时，从这种投资中获得尽可能多的编程含义并没有得到应有的重视。软件公司正在不断更新其产品，以帮助企业优化其所有车间设备。为了跟上新机床的发布，需要对后处理器和模拟进行更新。可以添加其他编程功能，以简化复杂的自动化设备或多任务处理功能的实现。

最近，小编与Vero Software（阿拉巴马州塔斯卡卢萨市）的生产CAM品牌经理John Buehler开会，讨论了他对公司在瞬息万变的制造环境中为满足商店需求所做的看法。他提供了有关CAM系统如何帮助发挥最佳机床、工具、自动化和监控系统的见解。

B轴的显著优点

机床的发展为我们带来了切削零件的新方法，以帮助减少装卸，从而减少周期时间和潜在的错误。多任务功能和B轴功能允许以经常消除对二次操作的需求的方式来处理零件。B轴的显著优点是在表面光洁度、功能可及性、轮廓加工和减少循环时间方面具有能力。但是这些功能也带来了新的编程挑战。

作为B轴非常适合的应用示例，Buehler先生讨论了在高价值零件上进行精加工的车间，在这些商店中，控制刀尖的角度可以使零件的法向一致，同时遵循零件的轮廓。那个部分。零件的形状将需要改变工具的角度。有时，B轴可以消除对多个工具的需要，否则将需要以不同角度插入这些工具以访问零件的某些特征或进行多向切割，从而进一步减少了换刀的需要。

Buehler先生说，与其他任何流程优化一样，这需要花几秒钟的时间。他说：“这里有些，那里有些。当您在一个组件上执行数百项操作时，对于这些操作的一半，您可以省去几秒钟的时间，那么您每个零件的突然间就节省了几分钟。成千上万的零件之后，您会看到大量的节省。”

成功使用B轴的关键之一是能够自信而高效地对其功能进行编程的能力。CAM系统需要能够处理五轴联动加工的复杂性，而程序员需要能够实现这些功能。

Vero的Edgecam软件旨在按照切割路径精确控制刀具。为了易于使用，每个刀具路径都有最常见条件的标准模板。但是功能也可以扩展为完全控制。取决于生成的路径，用户可能会控制进入和退出条件，沿单个曲线的速度和方向以及沿路径的每个部分的用户定义的偏移量。

该软件在上刀塔上提供B轴定位，从而允许更精确和变化多样的铣削车削零件方法。因此，操作员可以使用更灵活的方法对复杂的组件进行编程。还可以将B轴编程为倾斜到任意角度，以允许使用许多铣削选项来处理多种特征类型，例如面，型腔和孔。主轴和副主轴上的B轴加工均可以最大程度地提高生产率，从而获得最佳的机床性能。

零件几何复杂度的提高刺激了对B轴的需求，随之而来的是机床和工具碰撞错误的风险也随之增加。为了解决此类问题，CAM软件应配备3D仿真功能。Edgecam提供了带有碰撞检测功能的完整运动学模拟器，可同时进行四轴和五轴工作。该仿真提供了被切割零件的精确可视化，然后再发布到实际机器上。

工装

随着新材料的发展以及零件复杂性的增加，模具制造商也继续对其产品进行调整。CAM软件必须能够补偿甚至仅需稍微不同控制的刀片的许多不同变化。B轴功能要求工具遵循零件轮廓几何的方式对这些工具的设计产生了影响。

在大多数情况下，工具几何形状的细微变化会通过在现有工具路径中添加一个或两个附加修改器来自动适应，这些修改器将支持新工具的所需运动。这些更改通常足以容纳新工具，从而可以根据更新的几何形状进行适当的切割。但是，有时有时需要设计一种全新的工具路径来支持新工具。例如，也许旧工具总是会在一个方向上切割，而新工具会根据一组新规则通过更改切割方向来产生更好的结果。Vero将与工具供应商合作开发此工具路径。

布勒先生说，他的许多客户正在对高价值零件的精加工进行外部和内部轮廓加工。“他们需要能够在携带工具进行良好清理的同时将工具控制得低而慢。任何时候，在车床等碰撞多的环境中，可以使用的工具越少，性能就越好。”他说：“实施B轴通常提供使用较少工具的能力，因为不需要对刀片进行多次设置即可切割零件的不同部分。”

当然，更多的工具会产生更高的碰撞可能性。Buehler先生说：“操作通常需要同时运行多个主轴和多个刀塔。任何时候您都可以通过从流程中消除工具来最大程度地减少工具更改，这是更好的选择。在B轴上，可以在左侧或右侧使用相同的工具。可以在主轴或副主轴上进行切削，从而节省了工具更换并节省了时间，这是最有效的削减方式。”

数字自动化

虽然我们已经在讨论企业的目标，以减少制造过程中的时间，但我们不应忘记制造雇主当前面临的另一个主要挑战：雇用合格人员的困难。这两个挑战并非无关紧要。

Buehler先生说，当自动化第一次获得力量时，它被认为是增加员工数量并帮助公司在增长时期提高生产力的工具。在20世纪70年代和80年代，随着公司的成长，他们增加了机器和相关的自动化技术，以增加生产能力。但是，到90年代初，自动化已使生产率得到了如此快速的提高，以至于开始对可用的工作数量产生负面影响。由于这种趋势，进入制造业劳动力的比例开始下降。

现在，在增长期，当制造商想要增加产能时，他们经常会缺少人员，因此无法管理他们可能想要添加的任何设备。结果，对自动化技术进步的需求甚至进一步增加。

为了减轻因缺乏合格人员而造成的一些困难，Vero等公司继续开发通过自动化提高效率的新方法。在软件方面，这些改进可以在更智能的刀具路径中找到，这些路径可以减少不必要的刀具移动（对于B轴和其他过程）和换刀。

Buehler先生说，该公司还在处理其他领域，例如检查和测量。Vero Inspect是一种相对较新的产品，旨在通过在设备内运行探针作为工具来促进在机过程中的测量。Vero与母公司Hexagon Manufacturing Intelligence的关系帮助开发了一种工具，该工具通过嵌入式探针循环和全面的测量功能为众多探针和机床制造商提供支持。

检查只是公司应对数字制造快速发展的一个例子。Buehler先生说：“ Vero是七种CNC产品的组合，致力于更加紧密地工作并共享技术。随着我们越来越多地作为一个整体发挥作用，我们在整个产品中共享组件和数据收集功能。 ”

Vero产品组合现在包括FASys工具管理系统，Workplan车间管理，Javelin MPR软件以及其他也集成到CAM产品中的产品，以提供更紧密的环境。

制造商正在收集比以往更多的数据，其最终目的是实现相同的长期目标-减少生产过程中的时间。监视机床在主轴上的小时数，主轴上的平均负载和主轴的平均行程，或者监视工具的寿命，都可以提供有关机床维护和正常运行时间的宝贵数据。再次，它可能会降低到几秒钟，但是商店可以增加其流程的效率越高，它就越有利润。通过CAM软件包自动处理和应用此数据时，可以高效地生成优化的刀具路径，以在最短的时间内切割路径。