L’officina meccanica elimina la fase di programmazione con Mastercam
Situata a Saukville, nel Wisconsin, Oldenburg Metal Tech, Inc. è specializzata in stampi complessi e progressivi. L’officina di 25.000 metri quadrati produce anche attrezzature per la saldatura, pezzi di produzione e prototipi per qualsiasi cosa, dalle staffe dello sterzo per autoveicoli ai componenti del telaio, fino ai vassoi dentali. I volumi possono essere dell’ordine delle centinaia per i componenti degli stampi e le lastre di produzione o delle migliaia per i piccoli componenti di produzione.
Gli stampi di tranciatura presentano geometrie complesse con tolleranze strette che possono richiedere tempo per essere prodotte a causa di cambi di utensili, rotture o problemi di programmazione. Per ridurre al minimo tempi e costi, Oldenburg ha investito in 10 centri di lavoro verticali, quattro centri di tornitura, di cui uno con utensili vivi dedicati alla lavorazione di produzione, e un potente pacchetto software CAD/CAM per rendere la programmazione più semplice, efficiente e funzionale.
Fatti rapidi
- Prodotto utilizzato: Mulino, Dynamic Motion
- Industria: Utensili e stampi, industria automobilistica, industria medica, industria del lavoro
Dettagli del progetto
- La sfida: Produrre stampi progressivi per lo stampaggio con geometrie complesse e tolleranze strette in minor tempo, senza cambiare gli utensili e senza rotture durante i processi di fresatura.
- La soluzione: Mastercam, il software CNC più diffuso per le operazioni CAD/CAM
- Vantaggi:
- Mastercam è facile da imparare.
- La tecnologia Dynamic Motion permette alle macchine di funzionare il più velocemente possibile.
- La fresatura dura per ottenere tolleranze più strette è possibile grazie alla disponibilità di diversi tipi di percorsi utensile ad alta velocità.
- I controlli di collisione consentono ai programmatori di determinare quando è necessario cambiare utensile e di visualizzare in anteprima le finiture dei pezzi.
- La funzione Model Prep permette ai programmatori di modificare le superfici senza dover creare un modello solido separato.
Secondo il programmatore CNC Vinny Decker, la maggior parte dei lavori che arrivano alla Oldenburg Tech hanno geometrie complesse con tolleranze comprese tra 0,001″ e 0,002″, ma possono arrivare anche a decimi di pollice se necessario. “Qui facciamo così tanta fresatura dura che per alcuni lavori con tolleranze più strette o in 3D, la scatola di stampaggio viene trattata termicamente e io devo eseguire un’operazione secondaria di fresatura dura per ottenere determinate tolleranze, finiture, ecc.” Decker si affida alle diverse funzioni di Mastercam per ottenere queste tolleranze e finiture, rimuovendo al contempo materiale a velocità record.
Un aspetto fondamentale è la tecnologia Dynamic Motion che consente all’officina di spingere le macchine ai loro limiti di velocità. Grazie ad algoritmi proprietari programmati nel software, l’utensile rimane costantemente impegnato con il materiale, rilevando automaticamente i cambiamenti nelle geometrie programmate da Decker nei percorsi utensile ad alta velocità. Si lavora molto sulla sgrossatura di aree ad alta velocità con frese ad alta velocità. La linea di galleggiamento e i percorsi di finitura raster sono realizzati con frese e seghe in metallo duro. Per le tasche profonde si utilizza anche la fresatura dinamica, con le macchine che rimuovono il materiale a una velocità compresa tra 150 e 200 pollici al minuto. Le dimensioni tipiche delle frese a candela e a sfera vanno da 1/8″ a ¾”, mentre le frese a sfera ad alta velocità per la sgrossatura vanno da ½” a 2″.
I percorsi utensile hanno permesso a Oldenburg di affrontare lavori più grandi e complessi, come stampi più grandi che richiedono contornature 3D e fresatura dura per ottenere tolleranze più strette. Il numero di percorsi utensile disponibili ha permesso di dimezzare i tempi di lavorazione.
La funzione Verify di Mastercam offre a Decker e ai macchinisti la fiducia necessaria per far funzionare le macchine ad alta velocità senza preoccuparsi di rotture di utensili e pezzi o di danni alla macchina. Decker controlla le collisioni nelle parti in cui potrebbero esserci tasche profonde o contorni 3D e utilizza la funzione di confronto di Verify per assicurarsi di non aver colpito accidentalmente qualcosa nel percorso utensile. La funzione Accurate Zoom permette a Decker di farsi un’idea di come sarà la finitura.
Le funzioni del software preferite da Decker si trovano nella funzione Model Prep perché sono semplici da usare e gli fanno risparmiare molto tempo. “Un paio di anni fa, forse non sarei stato in grado di chiudere una superficie o riempire dei buchi su una superficie 3D”, ha ricordato. “A quel tempo dovevo andare dai nostri progettisti e chiedere loro di creare un modello separato senza i fori per poter eseguire i percorsi 3D su di esso”.
Decker ha detto che nel 99% dei casi può sopprimere qualsiasi caratteristica del modello solido che sceglie. Può estendere le superfici 3D, spostarle verso l’alto e verso il basso per aumentare lo spazio o aggiungere altro materiale se necessario. Eliminando la necessità di creare un modello di superficie separato, risparmia da cinque secondi a un’ora di tempo di programmazione.
Oldenburg ha recentemente lavorato 16 grandi e complessi blocchi di stampaggio 3D che misurano circa 24″ x 16″ e hanno uno spessore di 4″ – 5″. La parte superiore dei blocchi presentava contorni 3D a piccoli raggi. Le superfici sono state sgrossate, trattate termicamente e temprate a 60 Rockwell e poi fresate. Il processo totale ha richiesto circa 20 ore per ogni blocco, anche per capire quale dei tanti percorsi utensile disponibili avrebbe funzionato meglio e la diversa tecnologia delle frese per la fresatura dura. Decker ha dovuto tenere conto del processo di finitura, quindi ha preso tutte le superfici 3D e le ha proiettate fino a circa 0,0020″ per riflettere lo stock extra necessario.
Decker ha sempre utilizzato il software Mastercam e si affida al suo rivenditore locale, ShopWare, Inc. per l’assistenza in caso di domande e per la formazione dei macchinisti sulle funzioni di fresatura del software. Inoltre, durante i periodi di pausa, esplora le capacità CAD/CAM del software per scoprire funzioni e caratteristiche aggiuntive che gli faciliteranno la vita lavorativa. “Investire un po’ del tuo tempo nell’apprendimento delle funzioni paga, perché ti farà risparmiare molto tempo in futuro”.
Preventivo del cliente
“La parte migliore del software per me è sicuramente la funzione Model Prep. L’aggiunta di queste funzioni di preparazione del modello in Mastercam ha praticamente eliminato una fase del mio processo, perché non ho più bisogno di nuovi progetti per sopprimere o modificare le caratteristiche di un modello 3D.”
– Vinny Decker, programmatore CNC, Oldenburg Metal Tech, Inc.
“I ragazzi di ShopWare vengono a trovarci per vedere se abbiamo domande o dubbi su cose per cui abbiamo bisogno di aiuto. Abbiamo mandato delle persone a ShopWare per una formazione di base sulla fresatura, per imparare a usare Mastercam a livello base. Sono anche venuti qui e hanno fatto un po’ di formazione interna. Sono molto disponibili e rispondono alle nostre domande quando ne abbiamo bisogno”.
– Vinny Decker, programmatore CNC, Oldenburg Metal Tech, Inc.
