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    當前位置: 首頁 > 新聞頻道 > 企業與人物 > Mastercam助力醫療行業客戶提高編程效率
    Mastercam助力醫療行業客戶提高編程效率
    來源:中國數控機床網   發表時間:2021/4/1 18:34:00  瀏覽次數:
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    位于加利福尼亞州Vista的Novo Engineering公司是Medtronic,Synthetic Genomics、Hewlett-Packard和TaylorMade的供應商,為其醫療設備的研發、生命科學自動化的研究、數碼設備及其他產品的生產等方面提供技術支持。Nova Engineer的服務包括產品概念的開發、工程規劃、原型制作、產品制造及測試,最后進行產品的生產。

    NOVO在圣地亞哥擁有26 000 ft²(1 ft²=0.0929 m²)的面積,在明尼蘇達州擁有12 000 ft²的面積;有專門用于設計的辦公室、測試實驗室以及配備完善的生產車間,可用來進行車削和銑削的加工。除此以外,該車間還配有FDM和PolyJet 3D打印技術以及其他的加工工藝,比如研磨和焊接。NOVO擁有50~60名設計工程師,他們使用SOLIDWORKS作為他們主要的3D設計制造平臺來進行產品的設計。

    完成的設計方案可通過公司的網絡以電子文檔的方式提交給機械制造廠,導入Mastercam®CAD/CAM中,進行原型制作(圖1)。工程師Leo Castellon解釋說,車間的每個工程師都對模型的公差需求及圖形非常了解,他們可以自己設計工藝夾具、進行加工準備和加工零件,并對其進行檢查,再將零件進行裝配和測試。

    圖1完成的設計方案可通過公司的網絡以電子文檔的方式提交給機械制造廠,導入Mastercam®CADCAM中,進行原型制作

    在 NOVO公司,不同的行業部門面臨著不同的挑戰。藥物輸送系統(例如可穿戴式注射器的生產)通常需要很小的零件;科學儀器的生產需要精度高或特殊的材料;光學設備則有嚴格的裝配誤差。這些零件都可以在SOLIDWORKS中設計,然后將文件導入到Mastercam中,無需重新編程,就可以在Mastercam 中直接進行修改。“我們經常對零件進行設計迭代,所以如果我們在SOLIDWORKS中做了一個設計修改,就可以立即在Mastercam中更新模型,生成刀路和新的G代碼。” Castellon說。

    我們可以用一個分束器的零件來舉例。該零件是用軟塑料加工而成的,這種材料可以直接暴露在直射光下,因此需要光滑的表面以避免圖像失真。通過反復試驗,工程師和生產人員終于研發出了一個理想的產品原型,它的表面很光潔,足以滿足光學上的需求,同時又很堅固,可以承受摔落到水泥地板上的沖擊。

    該團隊經歷了該設計的6次迭代,這聽起來似乎很耗時。但NOVO總裁兼首席技術官Rajan Ramaswamy博士指出,是Mastercam幫助工程師進行了設計的快速迭代。他說:“無論計算機仿真工具如何改進,模型設計和測試迭代仍然是NOVO負責的產品類型在開發過程中不可或缺的一部分。” 當NOVO開發需要更廣泛的FDA測試的醫療產品時,這一點尤其重要。通常需要制造數十個模型來進行驗證才能確認最終結果。

    NOVO設計的許多零件對細節有著嚴格的誤差要求。通常需要控制在0.002 in(1 in=2.54 cm)以內。例如,在不銹鋼或塑料上鉆出0.008 in直徑的孔。“我們使用的醫療設備的零件的孔直徑通常遠低于0.040 in。”Ramaswamy說:“某些零件的訂單則要求我們在0.120 in材料加工直徑為0.008 in的孔(圖2)。”

    圖2某些零件的訂單則要求我們在0.120 in材料加工直徑為0.008 in的孔

    當工程師面對這種極具有挑戰性的零件設計時,Mastercam幫助他們解決了難題。Castellon說:“我們之所以使用Mastercam動態刀路,是因為它可以進行高效的粗加工。”這是編程到軟件中的專有算法的結果,該算法可以智能分析加工圖形,控制刀具的負載恒定,從而提高了材料去除率。

    除此之外,工程師還發現Mastercam中的曲面加工刀路對零件的編程非常有幫助。當我們進行復雜零件的加工,比如加工一個厚度小于0.020 in的零件時,任何一個刀路通常都無法滿足加工所需的所有特征。這時我們就不能使用Mastercam的動態刀路。“這是因為控制器無法跟上加工速度。由于機床的局限性,它無法每時每刻都進行高速加工。”Castellon說:“因此,當我在動態刀路中設置較小的進給率時,我可能正在使用直徑為0.0625 in的立銑刀,以及無法足夠快速進行后處理。”相反,Castellon將3D刀路用于加工較小的零件。在加工塑料時,使用Mastercam動態刀路可以使加工時間從10 min縮短到30 s。

    圖3工程師還發現Mastercam中的曲面加工刀路對零件的編程非常有幫助

    工程師可以使用Mastercam中的刀具庫來創建自己的刀具。比如在一個項目中,他們需要使用一把直徑為4 in的立銑刀進行加工,就可以簡單方便地在刀具庫中創建,只需保證導入刀具時設置正確的安全高度,并在合適的加工場景中使用它。盡管NOVO公司的工程師很少進行重復的工作,但如果應用工程師做過類似的編程,他們可以在刀具庫中找到一把類似的刀具,重新生成圖形,然后Mastercam會選中這個圖形。“這對編程有著較高的效率要求。引入實體模型之后,第二天就需要完成零件加工。它必須符合生產要求,Mastercam可以幫助我們實現這一目標。”Castellon說道。

    Castellon發現,在尋求正確的加工策略時,Mastercam論壇非常有用。他說:“如此龐大的用戶群,他們能夠互相分享有效的信息。”即使是少有的零件,他也可以從Mastercam用戶社區中找到建議。Castellon說:“很難找到擁有如此龐大用戶群且具有可共享知識的其他軟件或CAD/CAM程序公司。”他還指出,他在論壇上與該軟件的開發人員進行了交談。

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