空中客車防務及航天公司依（yī）靠DMG MORI 虛擬機床提高DMC 125 FD duoBLOCK® 機床的工藝穩定性和（hé）製造質量。
 

      2014年由EADS重組成立（lì）的空中客車防務及航天公司是空中客車集（jí）團旗下的防（fáng）務及航空航（háng）天（tiān）子公司（sī）。公司總部位於德國奧托布倫（lún），他（tā）們的業務之一是研（yán）發和製造阿麗亞娜5號運載火箭發動機。空中客車防務及航天公司的（de）多年加工經驗和先進的數控技術滿足了高標準的質（zhì）量要求。他們最（zuì）新購入兩台DMU 70 eVo linear機床及一台DMC 125 FD duoBLOCK®。該公司還在計算機的DMG MORI虛擬機床中對DMG MORI 機床進行1:1仿真。該軟件讓用戶能在加工前（qián），先用計算機進行仿真，安全地（dì）檢查昂（áng）貴工件的複雜加工過程。以此確保加工的絕對安全並在事前優（yōu）化工藝，提升加工效率。
 

      Airbus A380滿載重量約590噸，起（qǐ）飛推力約1,200 kN。在這（zhè）裏提供這些數據僅是為了對比要將重量達775 噸的阿麗亞娜5號運載火箭送入（rù）軌道所需的（de）推力 – 當然是垂直方向 – 推力幾乎達12,000kN。2005年以來，歐洲最新的發射係（xì）統在法屬圭亞那的庫魯航（háng）天中心定（dìng）期發射，最重要的（de）是完全可靠地（dì）發射。可靠性（xìng）至關重要，因（yīn）為阿麗亞娜5號火箭攜帶（dài）價格高昂的載荷（hé），如地球同步衛星、國際空間站或像羅塞（sāi）塔彗星探測（cè）器的無人太空飛船。發射失敗意味著數十億的經濟損（sǔn）失。

      空中客車防務及航天公司在（zài）研發和製造阿麗亞娜（nà）5號運載火箭中發揮著巨大作用。主發動機及第三級火箭在奧（ào）托布倫製造，還製造（zào）其它航空航天業部件。所（suǒ）有這些應用的共同特點是質量必須無可挑剔（tī）。“毛坯價格就可能高（gāo）達數幾千歐（ōu）元”機械生產（chǎn）部經理Wolfgang Simon介（jiè）紹部分工件材料一項的費用（yòng）時說。這些數據同樣適用於生產，因為（wéi）所有這一（yī）切都將體現在庫魯發射中心：“隻能一（yī）次成功。”

      圖1 空中客（kè）車（chē）防（fáng）務及航天公司也用DMC 125 FD duoBLOCK® 的DMG MORI 虛擬機床。

   
      該軟件能仿真機床的全部幾何及運動（dòng）特性以及實際西門子數控係（xì）統（tǒng）。
 

      頂級加工
 

      加工的材質包（bāo）括鋁及鈦，以及高強度不鏽鋼（gāng）和鎳基合金，如Inconel，這也是空中客車防務及（jí）航天公司所用的最複雜（zá）材質之一。“穩定性與重量間的相互關係在這裏至關重（chóng）要”Wolfgang Simon說。重量每增加一公斤，發射時就（jiù）將消耗大量資金。因此，不難理解複雜部件的每一克都那（nà）麽重要。生產經理舉例說：“如果在公差範圍的上限而非下限，重量可能已經太重了。”通常他（tā）用百分之一毫米單位，而不是十分之（zhī）一毫（háo）米單位。

       圖2 DMG MORI 虛擬機（jī）床顯示整（zhěng）個生產過程，包括換刀
 

      高精（jīng）度和高複雜性的嚴格要求僅（jǐn）是生產挑戰之一，Wolfgang Simon指出：“競爭非常激烈，也就是說我們必須盡可能經濟地生產，而且必須按時交付。”最好是完美平衡（héng）質量、成本及按時（shí）交（jiāo）貨。空中客車防務及航天公司為確保這些特有的專業知（zhī）識必須不斷培訓年輕員工並傳（chuán）授給他們。對於（yú）生產設備（bèi），該公司定（dìng）期購買技術先進的機床，最新購入的是三（sān）台DMG MORI 加工中心：兩台DMU 70 eVo linear 機床和一台DMC 125 FD duoBLOCK®。而且，還為這（zhè）三台機床（chuáng）配了DMG MORI 虛擬機（jī）床（chuáng），以進一步優化生產（chǎn）工藝和質量。DMG MORI 的這款軟件能在計算機上1:1 地仿（fǎng）真實際機床加工。
 

      Wolfgang Simon解釋購（gòu）買DMG MORI機床（chuáng）原因時說：“嚴（yán）格的生產質量標準需（xū）要機床始終高精度地工作。”靈活通用性也是一個原因：“5軸聯動加工（gōng）和銑/ 車複合加（jiā）工技術是（shì）比其它任何方法更經濟的加工方式。”為進一步增加工藝可靠性並優化生產，空中客車防務及航天公司需要對複雜加工任務（wù）的數（shù）控程序進行充分仿（fǎng）真。“總之，我們必須確保加工昂貴部件時沒有碰撞”，Wolfgang Simon 說道並補充道：“數控程序導入到機床中就能正常運行。”我們發現DMG MORI虛擬機床提供（gòng）恰當的仿真軟件，加工前就（jiù）能在計算機上非常逼真地仿真數控程序。

      虛擬機床包括幾何、運動特（tè）性和數控係統

      空中客車防務及航天公司現（xiàn）在借助DMGMORI虛擬機床取得巨大進步（bù）。該軟件能在計算機中全真地顯示DMG MORI機床，包括實際（jì）機床的幾何及運動特性以及原配的數控係統及實際PLC 係統。數控程序編程負責人Gerhard Engelhardt 體（tǐ）會到（dào）虛擬係統的巨（jù）大魅力：”我們（men）能在計算機上完全安全地仿真昂貴部件的加工，並檢查（chá）程序的加工可行性或可能的碰（pèng）撞（zhuàng）。”Gerhard Engelhardt 也使用CAM仿（fǎng）真軟件，但：“我們（men）仍在DMG MORI 虛擬（nǐ）機床（chuáng）中運行最終數控程序代碼的仿（fǎng）真，以確保最高工藝可（kě）靠性。”

      圖3 如果數控程序有（yǒu）碰撞危險，紅色氣球清晰地顯示碰撞危險
 

      仿真功能也支持測（cè）頭，就像在實際機床中執行實時（shí）測（cè）量一樣。在虛擬機（jī）床中同樣（yàng）能確認測量結果。“這樣能達到充（chōng）分的高精（jīng）度，因（yīn）此我們能在計算機中清楚地看到加工結果是否滿足預期希望”，Gerhard Engelhardt說（shuō）道。DMG MORI虛擬機床的另一個特點是車間編程。因為實際的西（xī）門子數控軟件（jiàn）是基礎（chǔ），因此用戶還能使用ShopMill的全部功（gōng）能。還能根據仿真情況進（jìn）一步優化（huà）程序，以提高成品件質量。
 

      Wolfgang Simon認為工藝穩（wěn）定性十分重要，對操作人員同樣如此：“對於特別複（fù）雜的部件，在機床上實際開始加工昂貴（guì）部件前，可先用虛擬機（jī）床熟悉加工過（guò）程。”新學習的員工也能在這樣的虛擬環境中得（dé）到培訓。“當加工方法通過了（le）測試，可以可靠運行時（shí），所有操（cāo）作人（rén）員都能輕鬆進行生產。”
 

      除了工（gōng）藝穩定性和更（gèng）高質量外，機械生（shēng）產部經理Wolfgang Simon還注意到DMG MORI虛擬機床（chuáng）完整生產過程的優勢：“我們可（kě）以完全不同地組織和加快我們的生產（chǎn）過程。”一方麵，加工前我們已掌握了確切（qiē）的加工時間，另（lìng）一方麵，在計算機上驗證程序的（de）可行性的（de）速度遠比（bǐ）在機床上驗證（zhèng）的速度快。“而且，省去大量程序運行時間並能最大限度（dù）地縮短裝（zhuāng）夾時（shí）間。”因此，能顯（xiǎn）著提高機床運行時間及生產力。

     圖4 阿麗亞娜火箭Vulcain 發（fā）動（dòng）機噴氣蓋
 

      用創新的解決方案不斷地將生（shēng）產過程現（xiàn）代化，如采用DMG MORI虛擬機床技術，對空中客（kè）車防務及航天公司來說非常重要。Wolfgang Simon預計產品的複雜性及其質量要（yào）求將進一步提升。此（cǐ）外，成本壓力也將提升。因此，生產部經理清楚地（dì）告訴我們：“要持（chí）續保持競爭力，我們不（bú）但要進一步開發和製造產品，還要不斷完善我們自己和我們的（de）生產手段。使用DMG MORI虛（xū）擬機床是朝這樣方向前（qián）進的重要一步。”(end)