KALITTA赛车

问题： 组件制造外包增加成本、浪费时间

解决方案： 美国Gibbs公司的GibbsCAM 软件

结果：降低组件成本，提高客制化的质量控制和灵活性

赛车选手要的就是速度。难怪车手Conrad “Connie” Kalitta 想让他的公司（位于美国密歇根州伊普西兰蒂的Kalitta赛车运动公司）制造一些自己的赛车组件，而不是经常花时间去等待外包生产。选择美国Gibbs公司（位于美国加州Moorpark）的GibbsCAM 软件后，Kalitta公司可以更好的控制赛车组件制造时间和成本。

虽然Kalitta 赛车运动公司成立于1959年，但是直到8年前它才真正开始考虑制造一些自己的组件。 该公司有一台手动车床可以制造一些简单的零件，但是大多数磨损部件都是采购的。Kalitta公司的目标是自己制造组件，降低成本、控制质量，省去漫长的交货等待时间。理想情况下，Kalitta公司还有了制造定制化组件的灵活性，不用花钱外包生产原型和修改。如果成功的话，他们还能为其他团队制造组件。

那时候， Kalitta赛车运动公司没有CNC机械师、CNC编程软件或CNC编程人员，所以公司的两台机床主要是由Scott Finnis操作， Scott Finnis是一名气缸盖机械师， 从1993到2006一直跟随着Doug Kalitta 的赛车团队，他没接受过任何培训，完全是自学成才

在2006年，公司买了一台3轴Fadal 6030数控机床，让Finnis负责编程和操作，然而他从来没用过电脑或数控机床。在准备阶段，他买了台电脑在家里学习电脑基本知识。因为Finnis缺乏CNC数控加工经验，所以公司需要一款简单易学的CNC编程软件，同时还要求软件可以很容易的升级到更高水平的CNC加工，以备后用。 Kalitta公司选择了可以创建线框几何的GibbsCAM基础软件包。

Finnis说整个学习过程非常直截了当。“非常简单，所有的东西都很容易接受。在经销商那里接受了2天的培训后，我就开始学习CNC数控加工。至此，我从来没有用过CNC数控机床，所以我撞坏了好几把刀具，但是我很快就学会了。” 

这个镁燃料分配模块是经过防腐处理的，它是气缸盖机械师Scott Finnis的第一个3D加工项目。

他使用GibbsCAM软件建模，然后提取几何孔特征编程刀具路径后直接加工模型

Finnis开始使用GibbsCAM 进行零件的设计和编程以及加工。他放弃了赛车差旅，专心研究CNC编程和加工。就在同一年，另一名机械师Dave Griffiths也停止了跟车差旅，留在工厂进行手工加工，他还继续做气缸盖。

在2008年， Kalitta公司买了一台 Haas SL-20 车床和Haas VF-4立式加工中心。.截止到 2012年， Kalitta赛车运动公司除了已有的全美热力改装赛车(NHRA)队外，又培养了2个Top Fuel dragster高速赛车队和2个Funny Car腊肠型赛车队 。

10000马力的发动机能够让改装车在1000英尺就能让车加速到320英里/每小时。在8圈比赛中，有些部件可能会出些问题。在这些问题中，燃料喷嘴堵塞、阀故障或电气问题会导致活塞烧蚀，活塞杆断裂，让比赛无法进行。为了做好比赛准备，每个赛车跟车队都会带上一些备用部件，包括8-10个组装好的发动机，10组气缸头，5个通风机，5个飞轮和其它一些部件。队员必须在1小时内完成发动机的拆卸和安装，所以必须准备好备件。

在使用GibbsCAM加工前，Finnis使用框图模型来设计和加工部件。

SolidWorks和GibbsCAM能够让生产车间使用流变曲线、

圆边、薄壁进行重新设计，减少块状部分增加美观。

这是一个加工完的燃料分配器和部分完工的新版本。

赛车的磨损和破损让两名机械师忙的不可开交，其中Finnis使用GibbsCAM和CNC铣床，Griffiths手工编程使用CNC机床。截止 2013年，生产车间实现了自产自足，主要是棱行和圆柱形零件，并为其它底盘生产商加工一些零件。

安装在Kalitta公司Haas VF-4 CNC机床上的一个镁质Y模块，图中显示的正在加工的过程

CNC和GibbsCAM 能够让公司自己制造出高度耐磨的组件，将成本降低至购买价格84%，并将其卖给其它团队。然而， Kalitta 想增加生产能力，自己制造一些更复杂的部件。为了实现这一目标，公司购买了SolidWorks 软件进行零件的设计和建模，并为Fadal CNC 增加了第4个轴。

在准备期间，生产车间升级了它的GibbsCAM软件，添加了固体加工选项，这可以直接打开SolidWorks 模型进行加工。固体加工选项也能对模型进行修改，添加或减少特征让模型更容易制造，提高编程效率。

除了进行更多的自产以为， Kalitta公司的另一个目标是减轻组件质量。Finnis 进行的第一个试验组件时2个铝分配模块，之前是加工为棱形内置螺纹孔。新的部件使用圆形曲线外表，来最小化壁面厚度，消除增加质量的方边。通过这种方式质量减小了35%。

Finnis 说“这是我用GibbsCAM固体加工制造的第一批组件，这是3D加工学习的一个过程。我在GibbsCAM中建了一个模型，设计师在SolidWorks中建了一个Y模块，然后我在GibbsCAM中对它们进行编程，使用GibbsCAM切削部件渲染检查刀具路径。我看到几个地方显示红色标志，然后对它们进行了修复。除此之外就没有什么问题了”

切削部件渲染是GibbsCAM 的刀具路径验证单元，它能显示切削刀具完成的表面，红色表明出现了不希望有的切削。Finnis 使用它对所有的3D加工进行验证。对于更小的两个部件（2.5 x 1.5 x.5英寸），他用了5步进行所有的孔的加工，小的管道塞和小的圆边。

他说“这是一个相当复杂的部件，但是我们很容易的用GibbsCAM造了出来”，“我能明白新软件中所有的东西，我们在合理的时间里完成了部件加工。我很开心能制造出我之前希望造的部件”“

Finnis 使用GibbsCAM切削部件渲染来验证刀具路径，检测表面，测试切削。

图中显示了通过刀具路径验证后，加工完成的镁质Y模块。

第二个部件是Y模块，这是一个更复杂更大的部件（4.5 x2.5x1.5英寸），但是编程和加工跟第一个一样顺利。这个部件不是磨损部件，所以Finnis只加工了一套。

当 GibbsCAM 实体引入工厂后，之前通过外框图建模的部件现在可以建立3D模型。这可以很大程度减少加工时间，提高CNC编程效率。新软件各种其它特征也能帮助Finnis 简化编程，减少加工时间。其中一个是GibbsCAM Profiler，它可以抽取模型任何位置上的横截面。当不能直接匹配时，Finnis 提取外特征、孔等的可加工表面，省去了几何模型的建立。

另外一个他经常使用的功能是GibbsCAM VoluMill高效加工策略 。他说“这对于粗加工来说真是太好了，对于2个小时的工作可以节省15分钟”，“我们制造了很多轴承框架，给我们节省了真的不少时间” 

Griffiths非常在行使用Haas SL-20进行手工编程，不太想学习GibbsCAM。相反，他必须要学习SolidWorks进行部件建模，而Finnis则不用。然而，因为他的圆柱体部件变得越来越复杂需要CNC车削，他也开始学习GibbsCAM。

他说 “从SolidWorks建模，导入GibbsCAM并创建刀具路径这一过程没有什么障碍”， “GibbsCAM非常好用、简单、直管、可靠，这是第一个我使用的CAM软件。学习来非常快。我学的第一周就开始使用固体模块了”