空中客车防务及航天公司依靠DMG MORI 虚拟机床提高DMC 125 FD duoBLOCK® 机床的工艺稳定性和制造质量。
 

      2014年由EADS重组成立的空中客车防务及航天公司是空中客车集团旗下的防务及航空航天子公司。公司总部位于德国奥托布伦，他们的业务之一是研发和制造阿丽亚娜5号运载火箭发动机。空中客车防务及航天公司的多年加工经验和先进的数控技术满足了高标准的质量要求。他们最新购入两台DMU 70 eVo linear机床及一台DMC 125 FD duoBLOCK®。该公司还在计算机的DMG MORI虚拟机床中对DMG MORI 机床进行1:1仿真。该软件让用户能在加工前，先用计算机进行仿真，安全地检查昂贵工件的复杂加工过程。以此确保加工的绝对安全并在事前优化工艺，提升加工效率。
 

      Airbus A380满载重量约590吨，起飞推力约1,200 kN。在这里提供这些数据仅是为了对比要将重量达775 吨的阿丽亚娜5号运载火箭送入轨道所需的推力 – 当然是垂直方向 – 推力几乎达12,000kN。2005年以来，欧洲最新的发射系统在法属圭亚那的库鲁航天中心定期发射，最重要的是完全可靠地发射。可靠性至关重要，因为阿丽亚娜5号火箭携带价格高昂的载荷，如地球同步卫星、国际空间站或像罗塞塔彗星探测器的无人太空飞船。发射失败意味着数十亿的经济损失。

      空中客车防务及航天公司在研发和制造阿丽亚娜5号运载火箭中发挥着巨大作用。主发动机及第三级火箭在奥托布伦制造，还制造其它航空航天业部件。所有这些应用的共同特点是质量必须无可挑剔。“毛坯价格就可能高达数几千欧元”机械生产部经理Wolfgang Simon介绍部分工件材料一项的费用时说。这些数据同样适用于生产，因为所有这一切都将体现在库鲁发射中心：“只能一次成功。”

      图1 空中客车防务及航天公司也用DMC 125 FD duoBLOCK® 的DMG MORI 虚拟机床。

   
      该软件能仿真机床的全部几何及运动特性以及实际西门子数控系统。
 

      顶级加工
 

      加工的材质包括铝及钛，以及高强度不锈钢和镍基合金，如Inconel，这也是空中客车防务及航天公司所用的最复杂材质之一。“稳定性与重量间的相互关系在这里至关重要”Wolfgang Simon说。重量每增加一公斤，发射时就将消耗大量资金。因此，不难理解复杂部件的每一克都那么重要。生产经理举例说：“如果在公差范围的上限而非下限，重量可能已经太重了。”通常他用百分之一毫米单位，而不是十分之一毫米单位。

       图2 DMG MORI 虚拟机床显示整个生产过程，包括换刀
 

      高精度和高复杂性的严格要求仅是生产挑战之一，Wolfgang Simon指出：“竞争非常激烈，也就是说我们必须尽可能经济地生产，而且必须按时交付。”最好是完美平衡质量、成本及按时交货。空中客车防务及航天公司为确保这些特有的专业知识必须不断培训年轻员工并传授给他们。对于生产设备，该公司定期购买技术先进的机床，最新购入的是三台DMG MORI 加工中心：两台DMU 70 eVo linear 机床和一台DMC 125 FD duoBLOCK®。而且，还为这三台机床配了DMG MORI 虚拟机床，以进一步优化生产工艺和质量。DMG MORI 的这款软件能在计算机上1:1 地仿真实际机床加工。
 

      Wolfgang Simon解释购买DMG MORI机床原因时说：“严格的生产质量标准需要机床始终高精度地工作。”灵活通用性也是一个原因：“5轴联动加工和铣/ 车复合加工技术是比其它任何方法更经济的加工方式。”为进一步增加工艺可靠性并优化生产，空中客车防务及航天公司需要对复杂加工任务的数控程序进行充分仿真。“总之，我们必须确保加工昂贵部件时没有碰撞”，Wolfgang Simon 说道并补充道：“数控程序导入到机床中就能正常运行。”我们发现DMG MORI虚拟机床提供恰当的仿真软件，加工前就能在计算机上非常逼真地仿真数控程序。

      虚拟机床包括几何、运动特性和数控系统

      空中客车防务及航天公司现在借助DMGMORI虚拟机床取得巨大进步。该软件能在计算机中全真地显示DMG MORI机床，包括实际机床的几何及运动特性以及原配的数控系统及实际PLC 系统。数控程序编程负责人Gerhard Engelhardt 体会到虚拟系统的巨大魅力：”我们能在计算机上完全安全地仿真昂贵部件的加工，并检查程序的加工可行性或可能的碰撞。”Gerhard Engelhardt 也使用CAM仿真软件，但：“我们仍在DMG MORI 虚拟机床中运行最终数控程序代码的仿真，以确保最高工艺可靠性。”

      图3 如果数控程序有碰撞危险，红色气球清晰地显示碰撞危险
 

      仿真功能也支持测头，就像在实际机床中执行实时测量一样。在虚拟机床中同样能确认测量结果。“这样能达到充分的高精度，因此我们能在计算机中清楚地看到加工结果是否满足预期希望”，Gerhard Engelhardt说道。DMG MORI虚拟机床的另一个特点是车间编程。因为实际的西门子数控软件是基础，因此用户还能使用ShopMill的全部功能。还能根据仿真情况进一步优化程序，以提高成品件质量。
 

      Wolfgang Simon认为工艺稳定性十分重要，对操作人员同样如此：“对于特别复杂的部件，在机床上实际开始加工昂贵部件前，可先用虚拟机床熟悉加工过程。”新学习的员工也能在这样的虚拟环境中得到培训。“当加工方法通过了测试，可以可靠运行时，所有操作人员都能轻松进行生产。”
 

      除了工艺稳定性和更高质量外，机械生产部经理Wolfgang Simon还注意到DMG MORI虚拟机床完整生产过程的优势：“我们可以完全不同地组织和加快我们的生产过程。”一方面，加工前我们已掌握了确切的加工时间，另一方面，在计算机上验证程序的可行性的速度远比在机床上验证的速度快。“而且，省去大量程序运行时间并能最大限度地缩短装夹时间。”因此，能显著提高机床运行时间及生产力。

     图4 阿丽亚娜火箭Vulcain 发动机喷气盖
 

      用创新的解决方案不断地将生产过程现代化，如采用DMG MORI虚拟机床技术，对空中客车防务及航天公司来说非常重要。Wolfgang Simon预计产品的复杂性及其质量要求将进一步提升。此外，成本压力也将提升。因此，生产部经理清楚地告诉我们：“要持续保持竞争力，我们不但要进一步开发和制造产品，还要不断完善我们自己和我们的生产手段。使用DMG MORI虚拟机床是朝这样方向前进的重要一步。”(end)