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Grunewald公司通过Tebis 4.1实现高效高精度模具制造

自1963年成立以来，家族企业Grunewald一直是模具和冲压模具制造、特殊机械制造以及轻金属铸造技术领域创新和高质量的代名词。

在购入第一台数控机床后，Grunewald迅速采用了Tebis软件。此后，Tebis一直是其首选的编程系统。如今，公司使用Tebis 4.1版本进行五轴铣削加工，有时也用于设计流程。

公司：Grunewald GmbH & Co. KG

地址：德国博克洛

业务范围：特殊机械制造、轻金属铸造技术

优势：

  • 利用Tebis 4.1功能和智能模板编程，完成常规任务
  • Tebis模块（如五轴铣削）确保高精度和高生产率
  • 利用刀具库和夹具库实现智能编程
  • 通过数字孪生/虚拟机床实现安全可靠的加工

行业：

  • 模具制造
  • 冲压模具制造

受访者：Jörg Engler，Grunewald机械制造部门负责人

 

标准是数字化和智能化的支柱。高度智能化从根本上依赖于稳健的标准和维护良好的数据库。总部位于德国博克洛的Grunewald拥有一个系统化的解决方案，即使在处理种类繁多的零件时，其中许多需要定制解决方案，也能确保这些标准和库保持最新状态。

自1963年成立以来，家族企业Grunewald一直是模具和冲压模具制造、特殊机械制造以及轻金属铸造技术领域创新和高质量的代名词。在博克洛和伊克斯勒本两个基地，约220名员工通过突破技术边界并建立长期高效的流程，继续塑造生产的未来。在Grunewald，传统与先进携手并进，为卓越的产品和解决方案奠定了基础。

其冲压模具制造部门生产用于低压砂铸的模型以及钢模和铝模。其产品和服务还包括树脂传递模塑（RTM）成型以及为特殊机械制造提供全面的系统工程专业知识，例如。其客户涵盖多个行业，包括汽车和半导体行业、医疗技术，尤其是航空航天行业。

 

高效高精度制造大型模具

高效且高精度的制造，即使是大型模具也不例外。Grunewald配备了广泛种类的高性能、最先进的机床。在其众多机床中，模具和冲压模具专家可以使用2022年启用的Emco Mecof “Mecmill”移动立柱式铣床。他们还拥有其他多种机床，用于广泛的加工操作。

作为航空航天和汽车行业的可靠合作伙伴，Grunewald的专家能够高效且精确地制造大型模具，其尺寸可达14米长、1600毫米宽、3600毫米高（或者，通过定制设置，甚至可以达到更大的尺寸）——例如，用于生产制造大型复合材料部件的模具。

许多零件需要复杂的夹具和工装，Tebis将这些设备的数据记录在一个库中，包含所有相关细节，从而能够进行有效且真实的模拟。

Tebis的刀具库详细记录了所有刀具的信息，包括它们的几何数据以及针对不同材料和应用场景的不同参数设置。

 

Tebis的忠实用户

Grunewald自1985年起就开始进行3D设计。位于德国博克洛的Grunewald机械制造部门负责人Jörg Engler解释说：“我们在1987年购入了第一台五轴数控机床。”

起初，Grunewald使用的是瑞士的编程系统，但并不十分满意。不久之后，我们转而使用Tebis，主要是因为它的五轴铣削功能，而且从那以后就一直使用它，最近还升级到了最新的4.1版本。

模具专家还在Tebis中进行部分设计工作，尤其是低压砂铸的CAD模型，这些模型是通过数字化的3D打印过程创建的。但最重要的是，Tebis是他们的首选编程系统，用于为大约20台铣床提供程序。线切割电火花加工也完全在Tebis中运行。

经验丰富的程序员负责判断制造过程中产生的数据是否也适用于未来的加工，并决定是否将其转化为标准格式。在这个过程中，他们充分利用那些真正操作机床的员工的经验和知识，以持续改进相关流程。

车削加工的逐步整合

Engler说道，我们正在与Tebis专家合作，将这些操作也整合到我们的CAM编程中。目前，只有极小部分的编程工作是在机床上完成的，我们的目标是进一步减少这一比例，如果可能的话，甚至完全消除。生产经理解释说：“这主要涉及底板和类似部件上最简单的钻孔模式——都是一些简单的加工，其中大部分目前是在我们的培训车间处理的。”

如果没有系统地利用一个从生产中获取反馈用于编程的渠道，许多知识就会白白流失。在Grunewald，来自车间的见解始终会反馈给程序员，帮助不断提高标准。

 

标准是智能化的关键

标准是智能化的关键，也是使用Tebis进行高效编程的基础。Grunewald已经为Tebis 4.0版本创建了广泛的刀具库。Engler描述了公司的方法：“这些库包含了我们使用的所有刀具，包括它们的几何数据以及与我们加工的不同材料相关的加工参数。”

这样，我们就可以充分利用Tebis中的编程智能化功能，程序员们也有时间专注于真正重要的事情：为模具或零件提供更好的加工效果。

随着升级至4.1版本，Tebis引入了许多强大的功能，以永久性地提高编程效率和质量。然而，迁移到新版本也需要一个修订后的工作流程，因此Grunewald必须先做一些准备工作。

在购入第一台数控机床后，Grunewald迅速采用了Tebis，并且从一开始就对这家来自德国慕尼黑的软件企业印象深刻。随着4.1版本的推出，Tebis已然成为生产流程的关键支柱。

 

迈向新版本的扎实一步

技术专家回忆道： 我们指定了两名关键用户，并先让Tebis专家对他们进行了全面培训。“我们举办了多次研讨会——最初在博克洛，后来在伊克斯勒本——让用户熟悉新版本的功能和结构。培训从这两名关键用户开始，然后在他们的支持下，培训所有其他将使用该软件的人员。”

这是一个非常复杂的过程，涉及审查工作流程并根据需要进行调整。这需要在研讨会之间做大量的准备工作，并且需要所有参与者的共同努力。来自先前Tebis版本的数据库被重新修订。大部分刀具数据来自刀具预设，直接取自Gühring刀具管理系统。夹具的数据也被仔细记录并数字化。

Grunewald的关键用户确保了平稳的迁移过程

 

精准的数字现实呈现

机床的几何形状和操作参数也以数字形式呈现。由于制造商提供的数字3D数据库无法精确反映现实情况，所有五轴机床都经过了Tebis专家的测量。

这确保了在加工前对所有程序的模拟能够精确地反映现实，而碰撞检测也真正保证了加工过程的无风险性。

所有这些准备工作总共花费了大约九个月的时间。

对于Grunewald来说，为智能化加工过程所需的标准化工作是一项真正的挑战。Engler解释说：“这很难，因为我们处理的零件种类繁多。几何形状通常非常复杂且要求很高。我们认为，对我们的零件进行分类并以模板形式定义加工步骤是最佳实践，因此只要有可能且有意义，我们就会这样做。我们的标准和智能化能力使我们能够充分利用我们宝贵的资源，特别是我们的编程能力。”

Grunewald主要处理高度复杂且要求极高的零件。Tebis 4.1为高度灵活的编程提供了必要的自由度。

 

标准模板遇到高精度挑战

然而，随着对零件几何形状的要求不断提高，这种方法的局限性往往变得清晰起来。经验丰富的制造专家报告说：

 

例如，模具和铸造模型中的型腔越来越深，而且往往非常狭窄，以至于我们必须使用特殊的刀具，或者客户坚持要求零件上的孔径以毫米的十分之一为增量进行加工。

“显然，我们处理的是高度复杂且要求极高的零件，在许多情况下，将它们归类到零件类别中并不总是有意义的。也遇到了使用标准和模板的局限性。在这种情况下，试图进一步推动智能化是没有意义的，因为这样做在那时并不划算。”

 

定义标准在很大程度上取决于机床、工艺、策略以及许多其他公司特有的因素。Engler指出：“这需要对工艺和公司的特定条件有深入的了解，这就是为什么不能强迫公司采用默认方案，每个公司都必须自己完成这项工作。”

Grunewald的客户来自多个行业，包括汽车和半导体行业、医疗技术，以及越来越多的航空航天行业。

 

优化数据为标准提供反馈

标准能够确保流程得到优化并顺利运行。Engler强调：“但我们的标准并非一成不变。”

 

正如常言道，完美是良好的敌人。例如，如果某台机床上需要优化某些参数，或者一名员工正在使用一种新型材料或刀具，相关数据会立即反馈到编程过程中，以便纳入标准。如此一来，我们便拥有了一个与实践同步发展的系统，其中的库和加工模板始终保持着最新状态。

 

在Grunewald，Evomecs制造执行系统（MES）被用于实现机床与Tebis软件之间的通信，同时也将机床上的优化数据反馈给Tebis数据库。加工专家利用这一基于平台的应用系统来管控和监控他们的生产过程，智能记录运行数据，并无缝追踪零部件。正如Engler所解释的那样：“我们通过Evomecs启动机床，而且机床操作员与CAM程序员之间的反馈也是通过Evomecs来完成的。”

博克洛的模具专家也在Tebis中进行部分设计工作，尤其是低压砂铸的CAD模型，Grunewald采用数字3D打印等技术来创建这些模型。

 

支持用户定制化服务

公司需要一套多样化的尖端机床来应对广泛的能力需求。生产经理描述了其中的一个挑战：

 

并非总是能够在最佳的机床上加工零件——例如，因为该机床已经被占用。

“而且，并非每台机床都能以18,000转/分钟的速度运行，这可能是一个特定加工操作的最佳转速。在这种情况下，Tebis与Evomecs之间的无缝交互以及我们后处理器的高质量为我们提供了极大的灵活性，使我们能够轻松地在不同机床之间切换——机床操作员也会无缝地将他们的新见解传递给程序员。”

 

在迁移过程中，Grunewald的员工始终能够依赖Tebis专家的全面支持。Engler补充道：“然而，进行此类切换的人需要预期到最初生产效率的下降。对我们来说，这个阶段持续了几周；到那时，一切已经恢复正常。”

2022年启用的Emco Mecof “Mecmill”移动立柱式铣床，能够高效且精确地制造大型模具，其尺寸可达14米长、1600毫米宽、3600毫米高——例如，用于生产大型复合材料部件。

 

深入培训解锁巨大附加值

机械制造部门负责人回忆了培训经历：

尽管我们接受了“标准”的Tebis 4.1培训，但我们的合作伙伴也详细介绍了我们的选择，特别是我们的零件组合。 “我们的密集培训正在带来回报；有了4.1版本，Tebis提供了巨大的附加值。”

但如果你想充分利用这种附加值，你需要知道自己在做什么以及还能做什么。Engler指出：“说实话：当你使用一款软件时，你主要依赖于你熟悉的那些功能。如果你想真正充分利用这些可能性，你需要接受培训，否则你将不得不艰难地学习。”

在Grunewald，每一件刀具都通过二维码清晰地标识。程序员们尽可能依赖现有的标准刀具，但复杂的几何形状往往需要特殊的刀具。

 

积累宝贵的专业知识与经验

Tebis 4.1给公司带来的不仅仅是新软件版本——大部分在内部完成的培训课程也让员工们积累了相当多的工艺和加工专业知识。Engler强调：“我们对自己设定了非常高的质量标准。”

 

而且，我们有Tebis专家这样的合作伙伴，他们与我们秉持相同的质量承诺，并凭借其丰富的经验帮助我们不断进步，以便未来为客户提供更优质、更高效、更精确的制造服务。

Grunewald拥有广泛种类的先进的高性能机床，使公司能够处理来自许多不同行业的各种加工任务和零件。

 

公司介绍

Grunewald GmbH & Co. KG
Grunewald采用最先进的低压砂铸技术和五轴加工中心，生产接近量产的铝和铁合金单件及系列化产品。博克洛和伊克斯勒本两个基地的灵活生产能力，可加工长达14米的零件。现场对零件进行精确测量和资质认证，确保最高精度。拥有17名专家的CAD部门直接融入制造流程，优化生产周期，确保最高效率。从CAD设计、模型制造到精加工，所有步骤都在博克洛一个屋檐下完成，保证了短的制造路线和高效的生产。

 

专注领域
确保数字孪生真正反映现实
对于虚拟机床，Tebis在用户现场单独记录所有相关机床数据。Tebis专家记录并测量机床空间内的所有运动和所有实际几何形状。即使是同类型的机床，刀头、主轴、冷却喷嘴、激光设备和单元的几何形状也可能存在差异。因此，机床数据会连同所有可能的碰撞元素和参考点一起单独记录。虚拟机床完整存储机床逻辑，允许充分利用整个加工空间。此外，在NC输出之前，实际制造过程可以在虚拟CAD/CAM环境中进行全面模拟和控制，节省时间，并使用户能够可靠地防止碰撞。

 

展望未来
不断发展的标准以实现最佳制造条件
乍一看，“标准”似乎是一个非常静态的概念——一旦建立就不再更改。否则，拥有标准还有什么意义呢，对吧？其实，事情并不那么简单，因为小的变化往往会产生巨大的影响，例如：新刀具、新材料、冷却润滑剂类型的改变，以及其他许多例子。在这种情况下，公司从拥有一个标准化的机制中获益匪浅，该机制可以从“切削前沿”获得新的见解，并直接反馈到编程过程中。然后，经验丰富的程序员可以决定：这些见解是否应该纳入标准，还是只适用于个别案例，应单独处理？最重要的是存在这样一个反馈渠道，因为这是确保宝贵的——而且往往是来之不易的——加工专业知识得以利用的唯一方式，以改进公司能力与流程，并帮助其在长期内更具竞争力。

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