空中客（kè）車防務及（jí）航天公（gōng）司依靠（kào）DMG MORI 虛擬機床（chuáng）提高DMC 125 FD duoBLOCK® 機床的工藝穩定性和製造質量。
 

      2014年由EADS重組成立的空中客車防務及航天公司是空（kōng）中客車集團旗下的（de）防（fáng）務及航空航天子公司。公司總部位於德國奧托布倫，他們的業務之一（yī）是研發和製（zhì）造阿麗（lì）亞娜5號運載火箭發動機。空中客車防務及航天公司的多年加（jiā）工經驗和先進的數控技術滿足了高標準的質量要求。他們最新購入兩台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（ruǎn）件讓（ràng）用戶能在加（jiā）工前，先用計算機進行仿真，安全（quán）地檢查昂貴（guì）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化工藝，提升加工效率。
 

      Airbus A380滿載重量約590噸，起飛推力約1,200 kN。在這裏（lǐ）提供這（zhè）些數據僅是為了對比要將重量達775 噸的阿麗亞娜5號運載火箭送入軌道所（suǒ）需的推力 – 當然是垂直（zhí）方向 – 推力幾乎達12,000kN。2005年以（yǐ）來，歐洲最新的發（fā）射係統在法屬圭（guī）亞那的庫魯航天中心定（dìng）期發射，最重要的（de）是完全可靠地發射（shè）。可靠性至關（guān）重要，因為阿麗亞（yà）娜5號火箭攜帶價格高昂的載荷，如地球同步衛星、國（guó）際空間站或像羅塞塔彗（huì）星探測器（qì）的無人太（tài）空飛船。發射（shè）失敗（bài）意味著數十億的經濟損失。

      空（kōng）中客車防務及航天（tiān）公司在研發和製造阿麗亞娜5號運載（zǎi）火箭中發揮著巨大作用。主發動機及第三級火箭在奧托布倫製造，還製造其它航空航天業部件。所有這些應用的共同特點是質量必（bì）須無可挑剔。“毛坯（pī）價格就可能高達數幾千歐元”機械生產（chǎn）部經理Wolfgang Simon介紹部分（fèn）工件材料（liào）一項的費用（yòng）時說。這些數據同樣（yàng）適用於生（shēng）產，因為所有（yǒu）這一切都將體（tǐ）現在庫魯發射中心：“隻能一次成功。”

      圖1 空中客車防務及航天公司也用DMC 125 FD duoBLOCK® 的DMG MORI 虛擬機床。

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

      頂級加工
 

      加工的材質包括鋁及鈦（tài），以及高強度不鏽鋼和鎳基合金，如Inconel，這也是空中客車防務及航天公司所用的最複雜材質之一。“穩（wěn）定性與重量間的相互關係在這裏至關重要”Wolfgang Simon說。重量每增加一公斤，發射時（shí）就將（jiāng）消（xiāo）耗大量資金。因此，不難（nán）理解（jiě）複雜部件的每一克都那麽重（chóng）要。生產經理舉例（lì）說：“如果在公差範圍的上限而非下限，重量可能已經太重了。”通常他用百分之一毫米單位，而不是十分（fèn）之一毫米單位。

       圖2 DMG MORI 虛擬機床顯示（shì）整（zhěng）個生產（chǎn）過程，包括換（huàn）刀（dāo）
 

      高（gāo）精度和高複雜性的嚴格要求僅是生產挑戰之一，Wolfgang Simon指出：“競爭非常激烈，也就（jiù）是說我們必須盡（jìn）可能經濟地生產，而（ér）且必須按（àn）時交付。”最好是完美平衡質量、成本及按時交貨。空（kōng）中客車防務及航天公（gōng）司（sī）為確保（bǎo）這些特有的專業知識必須不斷培訓年輕員工並傳授給他們。對於生產（chǎn）設備，該公司定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（jī）床和一台DMC 125 FD duoBLOCK®。而且，還為這三台機床配了DMG MORI 虛擬機床，以進一步優化生產工藝和質量。DMG MORI 的這款軟件能在計算機上1:1 地仿真（zhēn）實際（jì）機床加工。
 

      Wolfgang Simon解釋購買DMG MORI機床原因時說（shuō）：“嚴格的生產質量標準需要機床始終高精度地工作。”靈活通用性也是一個原因：“5軸（zhóu）聯動加（jiā）工和銑/ 車複合加工（gōng）技術是比其它任何方法更經濟（jì）的加工方（fāng）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（háng）天公司需要對複（fù）雜加工任務的數控程序進行充分仿真。“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（chōng）道：“數控程（chéng）序（xù）導入到機床中（zhōng）就能正常（cháng）運行。”我們發現DMG MORI虛擬機床提供恰（qià）當的仿真軟件（jiàn），加工前就能在計算機上非常逼真地（dì）仿真數控程序。

      虛擬機床包括幾何（hé）、運動特性和數控係統

      空中客車防務及航天（tiān）公司現在借助DMGMORI虛擬機床取得巨大進步。該（gāi）軟件能在計（jì）算機（jī）中全真地顯示DMG MORI機床（chuáng），包括實際機床的幾何及運動特性以及原配的數控係（xì）統及實際PLC 係統。數控程序編（biān）程負責人Gerhard Engelhardt 體會到虛擬係統的（de）巨大魅力：”我們能在計算機上完（wán）全安全地仿真昂（áng）貴部件的加工，並檢查程序的加工可行性或可能（néng）的（de）碰撞。”Gerhard Engelhardt 也（yě）使用CAM仿真軟件（jiàn），但：“我們仍在DMG MORI 虛擬（nǐ）機床中運行最終數控程序代碼的仿真，以確保最高工藝可靠性。”

      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
 

      仿真功能也支持測頭，就像（xiàng）在實際機床中執行實時測量一樣。在虛擬機床中同樣能確（què）認（rèn）測量結果。“這樣能（néng）達到充分的高精度，因此我們能在計算機中清楚地看到加工結果是否滿足預（yù）期希望”，Gerhard Engelhardt說道。DMG MORI虛（xū）擬機床的另一個特點是車間編程。因（yīn）為實際的（de）西門子數控軟件是基礎，因此用戶還能使用ShopMill的全部功能。還能根據仿真情況進一步優化程序，以提高成品件質量。
 

      Wolfgang Simon認為工（gōng）藝（yì）穩定（dìng）性十分重要，對操作人員同樣如此：“對於特別複雜的部件，在機床上實際開始（shǐ）加工昂貴部件前，可先用虛擬機床熟悉加工過程。”新學習的員工也能在這樣的虛擬（nǐ）環境中得到培訓。“當加工方法通過了測試，可以可靠運行時，所有操作人員都能輕鬆進行生產。”
 

      除了工藝穩定性和更高質量外，機械生產部經理Wolfgang Simon還（hái）注意到DMG MORI虛擬機床完（wán）整生產過程的優勢：“我們可以完全不同地組織和加快我們（men）的生產過程。”一方麵，加工前我們已（yǐ）掌（zhǎng）握了確切的（de）加工時（shí）間，另一方麵，在計算機上驗證程序的（de）可行性的速度（dù）遠比在機床上驗證的速度快。“而且，省（shěng）去大量程序運行（háng）時間並能最大限度地縮短裝（zhuāng）夾時間。”因此，能顯著提高機床運行（háng）時間及生產力（lì）。

     圖4 阿麗亞娜火箭Vulcain 發動機噴（pēn）氣蓋
 

      用創（chuàng）新的（de）解決方案（àn）不斷地將生產過（guò）程現代化（huà），如采用DMG MORI虛擬機床技術，對空（kōng）中客車防務及航天公司來說非（fēi）常重要。Wolfgang Simon預計產品的複雜性及其（qí）質量要求將進一（yī）步提升。此外，成本壓力也將（jiāng）提升。因此，生產部經（jīng）理清楚地告訴我們：“要持（chí）續保持競（jìng）爭力，我們不但要進一步開發和（hé）製造產品，還要不斷完善我們自（zì）己和我們的（de）生產手段。使用DMG MORI虛擬機床是朝這樣方向前進的重要一步。”(end)