NC 车间通过动态铣削刀具路径提升其定制零件业务
制作非处方药和处方软凝胶产品时，剂量填充每个凝胶盖的液体必须精确。因此，用于计量配方量的系统需要同样严格的精度水平。这是领先的营养品和医药软凝胶产品合同制造商的要求。为了保持计量泵和生产设备的准确性和可靠性，他们选择了 Progressive Tool & Manufacturing Inc.（北卡罗来纳州格林斯博罗）。
“合同制造商使用定制机器以非常特定的速率泵送药物，”Progressive Tool 的设计工程师 Ryan Thompson 说。 “显然，准确性和一致性很重要。十多年来，我们一直在制造和翻新医用计量泵零件。”
Progressive Tool 由 Daniel 和 Richard Thompson 兄弟创立，自 1984 年以来一直在北卡罗来纳州中部制造特种机械零件和量具. 大多数情况下，该公司制造定制零件——平均运行 5 到 10 个零件——而不是生产加工。它的客户范围从医疗行业到国防承包商，再到进行原型测试的航空航天公司等等。 “大约每年一两次，我们为客户制作三四百件东西，”瑞安说。 “但是，我们主要是一家生产制造、测量或组装东西的商店。”
员工是熟练的工具制造者
Progressive Tool不同于一般的机加工车间。根据创始人理查德“迪克”汤普森（Ryan 的父亲）的说法，它与众不同的一件事是公司的所有员工都是熟练的工具制造者。 “即使他们是学徒，”迪克说，“他们也是工具制造学徒。从绘图到制造，每个人都可以参与其中。”
Mastercam 2017 的软件升级导致 Progressive Tool 的设备升级计划，包括这个车铣单元。根据 Dick 的说法，工具制造商做一切——从设置材料和调整零件到运行 CNC 机器，再到制作程序，再到进行自己的设置和制作自己的夹具。 “我们不仅有机器操作员或部分装载机，”他补充说。
公司支持其学徒制工具和模具制造方面的培训，它已经做了 30 年。所有车间员工要么完成了四年的学徒训练，要么正在服务一年。
为了制造特种零件，该公司使用四轴 CNC 铣床、多轴 CNC 车床、CNC 电火花加工机和电火花线切割机配合功能强大的 CAD/CAM 软件，工具制造商可以生成可实现极小公差的机床程序。
“我们使用 Mastercam [由康涅狄格州托兰的 CNC 软件公司开发] 来控制所有我们的数控机床，”迪克说。他称其为“必不可少的环节”，并指出他公司的工具制造商不在机床上进行任何编程。 “我们通过软件完成所有工作。”
该公司作为该地区定制零件质量最高的商店之一而享有盛誉。迪克说，这种声誉是通过不在准确性上妥协而赢得的。大多数工作涉及公差非常严格的零件错误，他说。 Dick 以一项医疗工作为例，描述了在计量泵上使用 Progressive Tool 的过程：“我们在 0.500” × 2” × 10” 硬化不锈钢的一部分上将滑阀磨平并平行于 0.0002″ [0.005 mm] [12.7 × 50.8 × 254 mm] 达到 6 µin。 [0.1524 µm] 完成。”
“我们通常从实体模型开始。我们将其导入 Mastercam，创建刀具路径，并使用模型中的原始设计几何图形来运行我们的刀具路径，”Dick 说。虽然一些客户使用线框和来自 2D 图纸的设计数据，但 Progressive Tool 更喜欢使用实体模型。
升级到动态铣削
Progressive Tool 已经使用 Mastercam 大约 20 年了。在购买带有副主轴、C 轴和 Y 轴以及动力刀具的车床的同时，公司升级到 Mastercam 2017。升级带来了新的刀具路径功能，令刀具制造商惊叹不已。
动态铣削（或动态运动技术）使用编程到软件中的专有算法，在刀具切穿时自动检测材料的变化。该工具与材料保持接合，最大限度地减少空切并允许将机器推至满负荷。汤普森记得他的手下是多么谨慎。 “我们的工具制造商看到了有关动态铣削的演示并持怀疑态度，”迪克说。但是，当他们从 Mastercam 经销商 Barefoot CNC（摩根顿，北卡罗来纳州）提供的培训回来时，他们再也没有回头。
与此同时，Dick 指出，动态铣削并不适合所有零件和每个零件工作。然而，通过正确的应用和正确的切削工具，动态铣削“不仅有效，而且令人惊叹，”他说。该公司用 304 不锈钢制造的一个零件过去需要大约一个小时的粗加工和精加工，现在只需 18 分钟。 “它比我们的旧 wa 快三四倍y 这样做，”他说。
设计工程师 Ryan Thompson 对高速动态刀具路径进行编程以加工轴承板。另一项工作——切割塑料——以 200 ipm，（5 m/ min) 以 6000 rpm 的速度旋转。而且，他报告说，在切割铝和钢时，车间可以以 50 ipm（1.2 m/min）的速度运行，具体取决于切割深度。 “通常，他们试图在全直径深度和直径的 1½ 倍之间移动。如果它是 ¾ 英寸 [19.05 毫米] 刀具，我们可以轻松加工 ¾ 英寸到 1¼ 英寸深的任何地方，”Ryan 指出。
最近，工具制造商一直在推动某些机器的发展。 “每个人都想看看我们能走多快，”Ryan 说。
即使在提高速度的情况下，他也描述了车间新发现的粗加工能力d 使用与“白天和黑夜的区别”相同的工具完成一个部分。他说：“我们没有使用立铣刀进行深度切割，只是将底部的 0.050 英寸切割到 0.0100 英寸 [1.27 到 0.254 毫米]，我们正在以令人难以置信的速度进行全深度切割和增量步距。除了运行更高的速度，我们实际上是在延长刀具寿命。这为我们节省了一大笔钱。”
承担更多工作
该软件以及新的生产设备正在为公司承担更多工作和扩大其业务铺平道路商业。 “即使我们制造 10 个和 20 个零件，也能节省大量时间，”Ryan 说。 Ryan 指出，由于可能的进给和速度，Progressive Tool 将需要升级一些旧设备。 “80 年代的机器已经跟不上了，”他说。
年轻的 Thompson 继续列举了由此产生的其他发展从2017年软件升级。该公司配备副主轴和多轴主动动力刀具的车床开辟了许多新的业务可能性。
“有了车铣复合加工，我们的零件有十几个装夹，现在我们能够在一个设置中做。我们不仅节省了时间，而且现在可以接受更多不同的工作！”
软件升级为 Progressive Tool 提供了 Mastercam 的 Verify 实体模型切割验证/机器模拟功能。迪克称其在公司运行的每条刀具路径上都“节省了大量时间”。 “我能想到一些项目，当我们使用 Verify 处理它时，我们能够说，“不，等等！我们不能这样做。我们必须绕过它并从背面击打它，并且能够有效地重新创建新的刀具路径。”
今天，在对新设备和新软件组合的信心支持下，Progressive Tool 正在开展项目具有复杂的几何形状es 和严格的公差，扩大了其长期专业工作——定制零件。
Ryan 说，仅动态铣削的省时优势就使 Progressive Tool 能够更好地获得更多工作。 “无论是医疗、国防、汽车还是核能，我们的客户都依赖我们准确、公平的报价。该软件甚至在这方面帮助了我们。”
汤普森夫妇表示，升级到 Mastercam 2017 有助于缩短交货时间、生产时间并延长工具寿命，帮助 Progressive Tool 实现其业务目标，同时维护其在行业中的声誉定制零件。
