Il produttore di biciclette si affida al software CAD/CAM per passare dai prototipi alla produzione
Specialized Bicycle Components, Inc. progetta e produce biciclette di alta gamma da strada, da montagna e per uso generale per una clientela mondiale. Fondata nel 1974, l’azienda californiana ha progettato e prodotto la prima mountain bike di serie nel 1981.
Fatti rapidi:
Prodotti utilizzati: Mastercam, Dynamic Motion, Lathe Mill, Multiaxis
Settore: Beni di consumo, Trasporti
Dettagli del progetto:
- La sfida: progettare e produrre rapidamente prototipi di biciclette testabili entro cicli di progettazione ristretti.
- La soluzione: Mastercam Solids, Movimento Dinamico, Fresatura, Multiasse, Tornio
- Vantaggi:
- Mastercam Solids consente ai programmatori di combinare le tecniche di modellazione wireframe, solida e di superficie.
- La funzione di verifica impedisce le collisioni tra gli utensili e permette ai programmatori di controllare le sgorbie, di visualizzare le forme dei pezzi finiti e di visualizzare le attrezzature nella schermata di simulazione.
- La tecnologia Dynamic Motion garantisce una maggiore efficienza di taglio, una maggiore durata dell’utensile e un carico di trucioli costante.
Daniel Lister è il responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo presso lo stabilimento di Morgan Hill, in California. Qui, insieme al suo team, dirige le attività di R&S e di prototipazione. I progetti spaziano dagli stampi per la fibra di carbonio ai componenti di alta gamma per bici da strada e mountain bike come sospensioni, mozzi e motori. Il reparto collabora con il team di Design Engineering per produrre rapidamente prototipi testabili all’interno di cicli di progettazione molto stretti. Per portare l’innovazione in produzione più rapidamente, il team si affida a Mastercam.
“Realizziamo tutti i prototipi per qualsiasi bicicletta che passa dalla nostra divisione di progettazione”, ha dichiarato Lister. “Potrebbe trattarsi di una nuova bicicletta da strada che potrebbe essere utilizzata da uno dei nostri corridori al Tour de France o di una mountain bike per uno dei corridori del circuito di Coppa del Mondo di downhill”.
Un team di sette dipendenti realizza prototipi completi e pedalabili con materiali come alluminio, acciaio, titanio e leghe esotiche. Le attrezzature per gli stampi in fibra di carbonio sono realizzate internamente e il negozio produce stampi per le ruote della linea Roval Wheel, stampi per telai di biciclette da strada e mountain bike e sezioni di telai in fibra di carbonio.
Un pezzo che ha messo a dura prova il team di prototipazione è stato un componente a parete sottile per una bicicletta. Utilizzando Mastercam Solids, Lister ha creato una serie di modelli solidi per la prima fase di lavorazione. Successivamente, il pezzo è stato affondato in un’attrezzatura di accoppiamento e riempito di cera. Lister ha creato percorsi utensile a 3 e 4 assi per eseguire complesse superfici interne e costruire il fissaggio mentre il pezzo era sospeso nella cera. Il pezzo finale aveva uno spessore di parete di 0,040 pollici e la dimensione del rettangolo di selezione era di 3,5 pollici cubi.
“Sono stato in grado di costruire l’attrezzatura in cera e di assemblarla completamente, di vedere cosa sarebbe successo utilizzando la funzione di verifica, e di far sì che il tutto venisse assemblato senza problemi per ottenere i pezzi finiti”, ha detto.
Verify consente ai programmatori di verificare la presenza di sgorbie, di visualizzare le forme finite dei pezzi e di visualizzare le attrezzature in una schermata di simulazione.La produttività aumenta e i problemi vengono risolti prima che i pezzi vengano tagliati.
“Se non usiamo Verify, di solito ci mettiamo nei guai”, ha detto Lister. “Lo usiamo su ogni singolo pezzo che ci arriva”.
Durante la produzione di nuovi stampi in fibra di carbonio, i percorsi utensile Dynamic Motion ad alta velocità degli stampi precedenti servono come modelli per la sgrossatura delle cavità dello stampo.
“Sgrossiamo le cavità, eseguiamo i cicli di semi-finitura e di finitura completa con le frese a sfera e a toro, e poi definiamo tutte le posizioni degli inserti e dei cursori”.
La lavorazione di questi pezzi è complicata perché gli inserti e i cursori devono combaciare perfettamente con le caratteristiche superficiali delle metà dello stampo. Con la lavorazione a 4 assi, si creano finiture superficiali affusolate e le operazioni di post-lavorazione sono ridotte al minimo. Lister aggiunge che, da quando ha adottato la fresatura dinamica, l’azienda ha beneficiato di una maggiore efficienza di taglio, di una maggiore durata degli utensili e di un carico di trucioli costante.
Il software CAD/CAM aiuta a rafforzare la collaborazione tra i team. Possono creare modelli a cui fare riferimento quando arrivano nuovi pezzi e i programmatori possono scorrere i percorsi utensile, creare nuove geometrie e visualizzare le impostazioni precedenti dei pezzi.
“La versatilità e la velocità con cui possiamo realizzare questi prototipi è il motivo per cui ci piace usare il software”, ha detto Lister.
Quando i programmatori si imbattono in qualche occasionale intoppo nella lavorazione, contattano il loro rivenditore Mastercam locale, Sierra CAD/CAM, Inc. di Browns Valley, CA, per un consiglio. “Può trattarsi di un problema complesso o di un semplice bug o di una modifica da apportare e Jack (Tiffany) o Dan (McGourty) diranno: ‘Sembra che tu abbia tralasciato questo e quest’altro: ecco un modo migliore per farlo'”, afferma Lister. “Oppure diranno: ‘Aspetta, potrebbe essere un bug. Manderò via questo”.
I nuovi assunti vengono inviati alla sede centrale di Sierra per la formazione. Lister spera di portare presto l’intero team a Browns Valley per un ulteriore addestramento.
Preventivo del cliente
“Usiamo Mastercam per prototipare completamente qualsiasi pezzo che arriva in un normale ciclo di progettazione. Quindi, possiamo lavorare su progetti che verranno messi in produzione nei prossimi tre mesi o nei prossimi tre-cinque anni”.
– Daniel Lister, Responsabile del negozio di ricerca e sviluppo
Preventivo rivenditore
“Può trattarsi di un problema complesso o semplicemente di un bug o di una modifica da apportare e Jack (Tiffany) o Dan (McGourty) diranno: ‘Sembra che tu abbia tralasciato questo e quest’altro: ecco un modo migliore per farlo'”.
Daniel Lister, Responsabile del negozio di ricerca e sviluppo
