哈斯：铣削代替打印进行原型定制

【编者按】哈斯自动化公司是全球最大的数控机床制造商之一，全球唯一的生产基地坐落于加州奥克斯纳德，厂房面积超过100,000平方米。哈斯数控机床年产量在2006年已达12,500多台——这是数控机床业前所未有的里程碑。

说到快速原型制造技术（RP），许多人第一个想到的就是3D打印技术和生产制造，在过去的几年里，这两种原型制造的方式备受瞩目。但是该生产制造方式并非是所有领域的最佳选择，不少人选择使用数控（CNC）机床进行快速原型定制。快速原型定制有许多选择，同时也具有非常广泛的可能性和潜力。

在加拿大的安大略省的基奇纳市的Hyphen公司是一家提供全方位的快速原型定制和产品测试服务的供应商。在成立之初，Hyphen公司是作为一家生产高端显示系统的制造公司——Christie数字系统公司的配件供应商。从2012年起，Hyphen公司开始作为一家独立企业开始为其他客户提供服务。

图1：铣削代替打印：塑料打印的原型和塑料铣削的原型相比，承重性较差

顶尖原型定制

Mark Barfoot是Hyphen公司的总经理，他这样评价他们的企业经营模式：“我们成功地将顶尖的原型定制和产品测试结合在一起，这种经营模式能够帮助我们的客户优化设计概念，缩短研发时间并提高质量。”

“除了用于生产制造的设备外，我们还购置了多台哈斯公司的数控车床”，Joe Holladn，Hyphen公司的快速原型制造中心负责人说道。“我们有三台立式加工中心，分别是三轴、四轴和五轴加工。另外我们还有一台带有传动刀具的哈斯车床ST-20，这台车床配有所有用来为Christie公司和其他客户进行机械原型制造和小批量订单生产的所需要的刀具。我们可以加工铝、钢铁、铜、钛、镁和塑料。通常我们只是加工单件，但是有时候我们也会生产多至十个部件。”举一个最直观的例子，最近在哈斯车床上加工的一个工件，是用于模拟一个铸件的，由三部分组成的结构组合件。

图2 五轴加工：从原材料加工而成的原型，有时能够承受更高的温度。（图源：哈斯）

首先，这三个部件在五轴车床上从原材料铣削而成。在组装之后进行喷砂和喷丸处理，以此复制铸件的外观和触感。“通过这样的方式，由于已经在原型定制阶段按照正确的铸件进行设置，技术人员可以直接使用高精度铸件的复制件，不需要再重复耗费时间和金钱，”Holland解释道。哈斯ST-20的高性能数控车床的设计从根本上实现了安装设定的便捷性、极强的刚性和极佳的热稳定性。能够在一台车床上对复杂的工件进行车、铣加工，以及执行多重加工操作，能够增加产量，减少人工操作，提高精度。除此之外，Hyphen公司还利用哈斯公司的数控车床进行能够产生热量的树脂零件的原型定制，比如灯泡和电子设备。

零件必须能够承受高温和机械负重

“比如像灯壳这样的零件，必须要能够承受非常高的温度”，Holland说道。“因此需要机械特性和最终产品非常近似的原型。这就意味着，它不仅要能够承受非常高的温度，而且要有出色的机械承重性。因此，使用塑料进行生产制造的方式就被放弃了。”除了哈斯立式加工中心TM-1工具铣床以外，Hyphen公司还在一台VF-3立式加工中心上进行五轴加工，并且在一台VF-6立式加工中心上进行大零件加工。哈斯公司的立式加工中心配备高性能矢量驱动主轴，各轴均配备高扭矩无刷伺服电机，且铸件结构坚固。哈斯机床的刚性和减震不同于其他经加工或焊接的结构的机床，机床的设计能提供很好的刚性和清洁的加工区域。涂上外层，完全钢化的机床门的启闭，可以轻易地进入工作台。Mark Barfoot对哈斯的机器非常满意，后续还会不断添置其他型号的机器。“他们的机器操作非常简单，物超所值，并且能够满足我们的要求。一旦出现问题，哈斯公司的技术人员会非常迅速地提供技术服务，保证我们的设备能够快速正常运作，”他再次强调了自己的观点。

Barfoot非常确信：“在我们的快速原型定制和测试中心使用哈斯公司的数控车床，能够满足我们客户（几乎）所有的要求。Hyphen公司在同行业中是加拿大最优秀的公司，因为我们拥有成熟的快速原型定制技术、机械加工技术和产品测试服务。”

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