五轴机器生产医疗零件没有浪费的能力

当加工用于管理放射治疗的癌症患者独特的医疗设备，高品质和快速周转是至关重要的。幸运的是，佛罗里达州桑福德的基础。（点）小数点已经找到了一种方法来实现两者。The shop conducts all its business on a completely digital, automated, internet basis, enabling it to receive job orders before 12 p.m., process them on a variety of machine tools from Mazak Corp. (Florence, Kentucky), and ship them complete by 6 p.m. that same day.

.decimal主要产生调节辐射处理光束宽度和深度的过滤器/孔径。这些设备用于治疗质子(非常精确)，光子(模糊)或电子束(低质量)，取决于肿瘤类型和位置。这些不同的光束特性决定了滤波器在部件规格和特征几何形状方面的要求。

据该公司首席执行官兼总裁理查德·斯韦特(Richard Sweat)称，每台设备都像雪花一样独一无二。对于每天运送的100到200个特定于病人的工作，在医院和研究机构收到订单之前，商店不知道要加工哪些部件几何形状。

这一过程始于医生/医疗机构将CT扫描和MRI结果加载到一个特殊的软件中，并建立一个病人的3D虚拟模型来绘制出肿瘤。然后，他们使用该公司的定制软件planning.decimal (p.d)来帮助设计、可视化和排序所需的设备。该软件上传必要的数字文件，并通过互联网发送它们来制造。

一旦进入车间，该公司内部开发的制造自动化软件automate.decimal (a.d)控制所有的过程，自动化工作流程并生成刀具路径。它还控制与马扎克的沟通，并管理他们的职能，以确保有效的机器利用率和零件质量。软件是连接设备/孔径规格和机床编程语言的重要环节。

在该店的部分生产经营的心脏是什么汗先生称之为26台马扎克机床，其中大部分是垂直中心的Nexus（VCN）用的Integrex多任务200S沿机立式加工中心的“农场”。该公司最近增加了两个完整的五轴垂直中心通用（VCU）400A 5X立式加工中心在新型质子辐射束疗法的使用有效地处理孔。

客户订单一整天都在公司的服务器上输入订单，该软件通过制造、发票和运输跟踪每个病人的设备。它确定哪些机器是打开的，并相应地分配作业文件。该软件还可以显示实时的工作状态，跟踪零件材料回到铸造厂，并跟踪马扎克在谁的机器上加工。它还显示当前的机器状态。据首席技术官凯文·埃尔哈特(Kevin Erhart)表示，其中许多步骤对于维持美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)要求的可追溯性水平至关重要。

“我们过程的极端稳定性是由于消除了变异，”埃哈特先生解释说。“这就是为什么我们有马扎克人。他们不仅提供可靠和稳定的高性能，而且还提供快速和精确的加工。”

在软件将刀具路径发送到车间后，机械师将原始零件装入指定的Mazaks，每个Mazaks只用于运行一种特定类型的材料，主要用于回收目的。一旦完成，零件就进入清洗、检查和最后装运。

孔径/滤光片公差通常为±0.010英寸;斯韦特说，然而，工厂实际加工的公差要严格得多，因为Mazaks能够在6西格玛要求的范围内很好地生产零件。孔径/过滤器由黄铜、亚克力、铜、铝和蜡制成，其中黄铜和铜过滤器最常用于孔径，以限制光束的横向形状，防止其扩散到肿瘤区域以外。孔径模式是肿瘤周围的模板或轮廓，并完全通过机器加工。

被称为距离和组织补偿器的设备需要加工出可变深度的口袋/封闭腔体。它们的不同深度调节了辐射束的强度或穿透深度。腔体较厚的部分会阻挡或限制光束，而较薄的部分则允许更多光束通过患者。

可变角光束，发散校正型孔促使该公司的最新的合资企业充分五轴加工。用于一个相对较新的质子辐射束疗法，这些装置类似于在它们需要机械加工腔标准孔。然而，在这些孔腔轮廓包括可变角度的壁。这些角度进一步精确质子束，以提供从接受高剂量辐射的更好的光束分辨率备用附近的健康组织。

最初，。decimal使用Mazak integrex型多任务机器与第二个车削主轴和铣削主轴加工新的孔。然而，斯威特说，这台机器提供的能力远远超过了特定工作所需的能力。他想要的是高性能，但价格更划算。就在那时，他发现了马扎克的VCU 400A 5X全五轴机器。

“这一切都因为辐射阻挡和散射的物理匹配的质子束发散的角度使这些角度设计的非常重要的功能，”汗先生解释说。“我们的两马扎克五轴VCUs比使用我们现有的螺栓固定式工作台旋转型的机器和更有效的成本比使用的Integrex机更准确地使我们的机器这些角度。我们的流程要求的质量，稳定性，可靠性，经济性和一致性。该VCUs给了我们一切，因为我们加入他们，他们已经完美地运行。”

所述VCUs机仅质子束孔径的部分。为了获得精确的五轴加工，机器耳轴式旋转/倾斜表构造有耐用高速辊齿轮凸轮驱动技术高
扭转刚度和定位精度。倾斜95度/在B轴-45度并旋转在C轴360度，以及表它们可容纳工件重达440磅。

虽然这是一个小尺寸的加工中心中，VCU提供.decimal与行进分别测量19.88 15.74 17.12英寸（505通过400通过435毫米）在X，Y和Z轴。在机器的三个直线轴帮助945 IPM（每分24米）的高速快进速度降低店铺的非切削时间。

在商店开口部的循环时间通常落在10到20分钟之间，并且补偿器/过滤器装置可在30分钟到几个小时，取决于部件尺寸和表面的复杂性。虽然店试图优化循环时间只要有可能，有收益递减点，其中磨损到机器的成本远远超过寻求更短的加工时间的好处。

斯韦特说:“对我们来说，我们宁愿以合理的速度运行部件，同时也尽可能地利用我们的机器滚珠丝杠和主轴。”“我们是过程狂人，控制过程的关键是机床的一致性和可重复性。我们需要稳定的机器来实现稳定的生产，以及最大限度的工具和机器寿命。”

。decimal的业务继续增长，商店计划增加其国际部署。斯韦特说，通过内部开发的软件实现数字自动化，该商店可以将任何可接入互联网的机床变成其农场的一部分。他设想在战略国家的几家店铺里都有马扎克，佛罗里达的主要设施将新的工作岗位输送给他们。所有这些都将帮助癌症患者更快地获得急需的设备。