将想法转化为零件

“闭嘴并弥补。”

24年前，亚伦·克里格(Aaron Krieger)在佛罗里达州的斯图尔特(Stuart)创办了克里格机器公司(Krieger Machine Company)，他用这些词来描述许多客户的态度。与设计工程师的对话不多。在那些日子里，客户只是希望一个工作车间制造零件来打印。当然，部件打印和规格表是克里格先生将手工设备投入使用所需要的全部。

如今，这家店依靠数控铣床和加工中心来为客户制造零件，但克里格说，高性能的机器并不是唯一的巨大吸引力。他解释说:“无论设计工程师在设计过程中的哪个位置，我们都可以开始制造零部件。”他说，这种灵活性和响应能力正是如今客户所追求的。“他们希望我们成为问题解决者。”

这意味着能够有效地与设计工程师有效地进行交互，无论是关于零件的信息的形式还是格式化。有时信息将作为在CAD系统中创建的完全开发的实体模型，例如CADIA，Pro E或SolidWorks。在其他情况下，传统的纸张印刷品是关于在数字捕获数据之前长期设计的唯一信息的信息源。有时，这些部分只是开发人员头部的想法。

“我们必须对这样的手势做出反应，”克里格说，一边用食指在空间中画出一个矩形。“他们想让我们做一个又宽又高的零件，到处钻洞，”他说，戳了戳空气。

克莱格先生先生，克莱格先生发现需要各种软件资源。该商店拥有一个CAD系统，以以数字格式操纵或创建部分几何。它还具有用于生成G代码部分程序的离线凸轮系统。最后，CNC铣床和加工中心具有控制系统，可直接在机器上提供商店会计剧编程。这些双屏控制系统还让商店导入在CAD系统上生成的几何图形，并运行在CAM系统上生成的部件程序。

进化

KMC灵活、综合的方法自然地从车间与CNC的第一次经验中演化而来。在当店主的最初六七年里，克里格先生依靠他作为一名训练有素的机械师的技能来处理即将到来的工作。然而，到了20世纪80年代中期，他发现进入CNC显然是生存的唯一途径。

幸运的是，他找到了一种方法，既能像机械师一样思考，又能成功地为数控机床编程。答案是一个对话式编程系统，它以一种直观的、逻辑的模式询问有关部件的信息。“我知道这个零件是如何加工的，”克里格先生说。我能在脑海里看到这一点。对话编程让我把图片放到控制屏幕上，在那里它可以成为加工零件的数控程序。”

对车间编程可以使数控操作在他的车间成功，克里格先生在1988年从Hurco(印第安纳波利斯，印第安纳)收购了一台KM3-P铣床。这台机器配有Ultimax II对话编程系统，其特点是双屏幕格式。一个屏幕显示选择和加工选项，而第二个并排屏幕显示零件几何形状和刀具路径定义响应提示选择。

这台机器成功了。第二台机器几乎与第一个相同，在1年后安装。在过去的5年里安装了三台机器。所有三个都是Hurco BMC 4020加工中心，具有Ultimax III或IV控制。KMC充分建立为数控商店，繁荣昌盛，令人越来越多的初步原型/开发单位的生产者，初始低价或长期大量生产工作，为电子产品，喷气发动机和医学成像行业。

软件资源

增加CAD和CAM帮助KMC保持了这一势头。

KMC的主要CAD资源是来自Kubotek USA（Marlborough，Massachusetts）的基本娱乐的座位。此CAD软件是以前称为CADKEY的基于PC的CAD系统的增强版本。当Krieger先生去年将John Gops担任John Gopings来帮助他管理店铺时，这个CAD系统来到了KMC。Goings先生从他作为商店的长期客户的一个商业部门经理中获取KMC。Goings先生也在制造业和CAD应用中拥有强大的背景。他对CAD的了解特别有用。

CAD软件允许商店处理几乎任何格式的几何图形，包括2D或3D线框、表面或实体模型——这是当今用于传送零件几何图形的普遍格式。当客户的零件几何图形被发送到KMC(通常通过电子邮件)时，Goings先生在KeyCreator中打开文件并将其转换为系统的本机格式。在这一点上，他和克里格先生分析几何形状，并确定基本的制造策略。这个策略是引用工作的基础。

此时几何形状中的任何间隙或错误都是修补的，使其可用于加工应用程序。同样，CAD软件的尺寸和起草特征使得在此时可以轻松为车间创建2D图纸。

KMC的主要CAM资源是CNC软件（Tolland，Connecticut）的MasterCam的座位。Krieger先生于2002年收购了该软件，主要是因为它为具有样条曲线，NURBS曲面和其他复杂几何形状的工件提供了编程支持。此外，他认为需要一个离线凸轮系统，将一些三轴编程负担从机床上移动。由于CNC机器上的控制系统接受G代码部分文件，因此该凸轮软件在分发编程活动方面提供了更大的灵活性。

大多数CAM编程开始于客户提供的几何导入作为STEP, Parasolids, ACIS或IGES文件。导入数据可以避免重建几何体或冒数据输入错误的风险。这简化了生成刀具路径的过程。由此产生的g代码文件通过软盘或网线传输到机器上。

虽然CAD和CAM是有价值的，但Krieger先生仍然认为机床控制单元和商店的能力是他商店加工灵活性的基石。“对话模式是我们商店将剪切成分的最快方式，”他说。使用想要从“手势信号”产生的原型的偶数客户是此选项提供的即时编程的示例。

更重要的是，商店编程每天都有优势。“它为我们提供了编辑，修改和优化零件程序的最大灵活性，”Krieger先生说。他说，可以容易地容纳客户的工程变更。例如，“数据块搜索”功能有助于找到必须输入新数据值的确切点。使用ShopFloor编程，无需返回CAM系统，编辑程序并重新申请后处理器。不需要仔细管理零件程序的多个版本：最新版本始终是在机器上保存在控制单元的内存中的那个。与可比的G代码程序相比，对会话创建的程序的长度往往会更短，这使得它们更容易归档和运输。

最后，Krieger先生报告说，他的商店很少必须进行测试，因为刀具路径的精确度和加工中心的准确性已经证明是非常可靠的。

协同作用

CAD、CAM和车间编程之间的协同作用最近帮助KMC获得了一份新客户的工作。这个部件是一个铝制的外壳，大约有一个小雪茄盒那么大，里面装着控制飞机电子系统的印刷电路板。四周的四个外部的框架允许外壳直接安装到仪表板上。外壳内部有许多插槽和钻孔安装，用于安装电路板机架和安装前盖/操作面板。

“为了投标，我们拿到了一个样品零件和一套零件指纹，”克里格回忆说。“当约翰和我检查了围墙内的所有几何形状时，我们知道这将是一个具有挑战性的项目。”

Goings先生在客户提供的图纸中创建了一个整个机箱的实体模型。固体模型允许两人从各种角度旋转和查看几何形状，以便它们可以概念化如何将其“切割”成单独的组件，这些组件可以单独加工。他们看到标准尺寸的现成挤压铝库存可以减少浪费并最大限度地减少材料成本。然后可以将这些组件组装成完整的件。Krieger先生建议组装件可以将焊接在一起，然后铝浸渍钎焊。

基于这个初步的制造策略，KMC提交了投标。该投标的价格极具竞争力，引起了客户的强烈兴趣，但客户对与一个新的和不熟悉的承包商签约仍有些谨慎。

克里格说:“我们认为，提供我们自己的一部分样品可能会达成协议。”Krieger先生和Goings先生给自己2周的时间来生产样品，包括铝浸钎焊的1周周转时间。这意味着在维持工厂现有生产的同时，在大约4天内加工所有的部件。

根据CAD中的零件模型，Goings先生为每个加工设置创建了单独的文件。例如，每个侧板的外部是一个设置;每个面板的内部(背面)是另一个设置。克里格先生将更简单的外部加工用于车间编程，而将更复杂和重复的内部几何设计留给了CAM系统。克里格先生承担了车间编程职责，并将CAM编程工作交给了KMC的主Mastercam程序员舒福德·斯威夫特(Shuford Swift)。

“在Hurco中，我在一个屏幕上导入几何图形作为DFX文件，并开始在对接构建工具路径的提示后，”克莱格先生解释说。“这允许我选择性地选择提示所谓的几何图形的部分，而无需通过弧段按线，弧段重建它。”通过导入适当的几何形状，在CAM站实现了类似的次数。

由于加工中心控制单元的灵活性，第一操作在一台机器上会话地创建，而第二操作在MasterCAM中编程并在另一台机器上以G码运行。“如果我们赢得了这项工作，这给了我们对生产运行的多个设置的想法，”克里格先生说。ShopFloor编程系统允许KMC轻松创建模式以重复或交替的程序以匹配多个部分设置。“这是巨大的，”Krieger先生说。“它使得从原型化到生产的过渡更顺畅和更快。”

当所有单独的部件都被加工时，互锁边缘允许四侧与边框配合，而外框架在另一端滑动。这种设计形成了一个独立的外壳，所有细节都完成了内部和外面的机械加工，所有设置用于粘性焊接。

“当我们向客户展示样本时，它为留下了一个非常积极的印象，”Goings先生满意地说。“我们赢了订单。”

制定知识计数

对于Krieger先生来说，能够分享制造业知识而不是仅仅是卖机器的时间使生活成为职位店主更有价值。与设计工程师进行互动并有效地响应是一种更满意的技能和经验，而不是在“闭合和制作”天中。关键是具有加工和软件资源，将思想转为零件。这使得商店可以添加的价值的所有差异，特别是当创造力计数与生产率一样多时。