L’officina è potenziata da getto d’acqua a 5 assi, Mastercam e braccio robotico
Combinando la flessibilità fornita dall’aggiunta del sesto e del settimo asse con una fresa, la Diversified Metals Services, Inc. (DMSI) di Salt Lake City, Utah, ha potuto espandere le sue capacità di taglio a getto d’acqua e a fresa per adattarsi a un’ampia gamma di dimensioni e materiali, tagliando più velocemente che mai e risparmiando molto tempo.
Fatti rapidi
- Prodotto utilizzato: Mulino, Design, Multiasse
- Industria: Aerospaziale, Industria pesante, Industria del lavoro, Medicale
Dettagli del progetto
- La sfida: Trovare soluzioni tecnologiche per espandere le capacità di waterjet e router per lavorazioni complesse.
- La soluzione: Mastercam per preparare i file dei pezzi e un controllo flessibile e preciso delle macchine CNC.
- Vantaggi:
- Ottieni il massimo vantaggio dalla versatile gamma di movimenti del robot.
- Potenza e precisione per produrre pezzi che vanno da opere d’arte a parti per il settore aerospaziale.
- Potenza ed efficienza del CAD/CAM per la prototipazione rapida lavorando con diversi materiali di partenza.
DMSI lavora con clienti che spaziano dall’industria aerospaziale a quella medica, dall’architettura alla cartellonistica, lavorando componenti tridimensionali su una delle cinque macchine a getto d’acqua, una a 7 assi (un braccio robotico), tre a 5 assi e una a 3 assi, oltre a due frese a 5 assi e una a 3 assi quando necessario. La macchina a 5 assi più veloce opera fino a 87.000 psi.
Mentre una macchina taglia componenti sagomati in 3D secondo le specifiche del cliente in composito di carbonio spesso ¾”, un’altra taglia componenti simili dal vetro per applicazioni artistiche o architettoniche. Secondo Mike Long, Presidente di DMSI, i programmatori devono essere ben addestrati nella creazione di programmi per i diversi settori che l’azienda serve. Con tempi di consegna stretti, non c’è spazio per gli errori. I processi di lavorazione devono essere verificati prima di essere effettivamente eseguiti.
“Il protocollo di gestione di una piccola azienda che serve clienti molto grandi può rappresentare una sfida, in quanto non si accetta alcun componente che non sia conforme al disegno. Se si tratta di pezzi unici, non c’è spazio per gli errori. Abbiamo una sola billetta, facciamo un solo pezzo”, ha detto Long. I materiali compositi devono essere maneggiati in un certo modo, altrimenti possono verificarsi microfratture, piccole crepe che possono essere viste solo con una macchina speciale e che di solito vengono scoperte dopo che il pezzo ha lasciato l’officina. Affinché l’intera operazione funzioni senza intoppi, il team di programmatori e macchinisti deve essere in grado di ridurre gli errori e i tempi morti. Il software Mastercam è fondamentale per verificare che non solo il programma sia a prova di bomba, ma anche che la lavorazione vera e propria sia eseguita correttamente al primo tentativo.”
Le prove a secco vengono completate per assicurarsi che i percorsi utensile siano in posizione e in linea con l’attrezzatura, il che rappresenta un’ulteriore sfida quando si lavora con una macchina a 5 assi. “Con il taglio a getto d’acqua a 5 assi, l’utensile è infinito. È letale in 15 metri, quindi tutto ciò che si trova al di sotto delle attrezzature può essere distrutto. Dobbiamo aggirare o costruire un’attrezzatura che ci permetta di non avere alcuna interferenza con l’attrezzatura stessa, e in alcuni casi è una bella sfida”, ha detto Long.
Utilizzando la funzione Verifica del software, il team può eseguire una sorta di pre-ispezione, indicando i punti in cui il percorso utensile potrebbe essere uscito e quando è stato rimosso più materiale di quanto specificato nel codice o nel percorso utensile. Una volta verificato tutto, è il momento di produrre il pezzo. I percorsi utensile ad alta velocità sono utilizzati per le operazioni di sgrossatura sia per i pezzi che per gli stampi.
Il sistema a getto d’acqua è in grado di tagliare quasi ogni forma da materiali di spessore compreso tra 1/8″ e 8″, con un raggio di 0,020″ e tolleranze fino a +/- 0,005″. Le teste robotiche del sesto e del settimo asse possono tagliare praticamente in qualsiasi direzione grazie, in parte, alla loro posizione invertita. Il sesto e il settimo asse consentono al robot di muoversi lungo un percorso di taglio di 24′ anziché di 10′.
Nate Scoffield, responsabile della programmazione della macchina, ha sottolineato che il percorso di taglio più lungo consente di lavorare più pezzi alla volta. Se combinato con il router, il robot offre ulteriori funzioni di taglio e foratura.
L’investimento in macchine così potenti ha richiesto un notevole aggiornamento dell’infrastruttura hardware di DMSI. Il team si è affidato al suo rappresentante Mastercam, che Long conosceva da oltre 40 anni. Long ha detto di essere stato supportato in alcune aree del software che non aveva mai visitato e nel determinare quali percorsi utensile avrebbero funzionato in un particolare lavoro. Gli è stata presentata anche SolidBox, sempre a Salt Lake City, specializzata nella fornitura di hardware in grado di soddisfare le esigenze dell’officina.
Aggiungendo una testa robotica a 7 assi alle sue già notevoli operazioni di lavorazione, DMSI è stata in grado di eseguire più operazioni contemporaneamente. La chiave per fare tutto più velocemente è il software CAD/CAM, altrettanto potente, che ora viene eseguito senza problemi sulla giusta workstation.
Preventivo del cliente
“Una delle sfide più grandi che abbiamo incontrato in un progetto è stata quella di assicurarci che la testa della fresa non si avvicinasse o non entrasse in collisione con il marmo o le attrezzature. La funzione Verify di Mastercam ci ha permesso di visualizzare l’anteprima del percorso di taglio per assicurarci che non si verificassero collisioni tra la testa della fresa e il marmo. Sarebbe stato catastrofico”.
– Mike Long, Presidente, Diversified Metal Services, Inc., Salt Lake City, Utah
“Credo che Mastercam ci permetta di ottenere il supporto che abbiamo dai rivenditori. Quando ci troviamo di fronte a sfide difficili, loro sono lì per supportarci. Mastercam è piuttosto complesso, quindi stiamo imparando ogni giorno i nuovi processi che siamo in grado di realizzare con esso”.
– Mike Long, Presidente, Diversified Metal Services, Inc., Salt Lake City, Utah
