Il CAD/CAM a Bloomsburg aiuta a costruire bot migliori
La classe di educazione tecnologica dell’istruttore Kirk Marshal della Bloomsburg Area High School di Bloomsburg, Pennsylvania, partecipa da molti anni con i propri robot da combattimento agli eventi nazionali BattleBots® IQ e National Robotics League. Queste gare di sopravvivenza dei più forti si tengono in varie sedi in tutto il paese. Non solo hanno gareggiato, ma hanno anche vinto. Il signor Marshall attribuisce gran parte del successo alle competenze CAD/CAM dei suoi studenti.
Fatti rapidi
- Prodotto utilizzato: Mulino, Suite didattica
- Industria: Beni di consumo, Istruzione, Robotica
Dettagli del progetto
- La sfida: incoraggiare gli studenti ad apprendere il programma CAD/CAM della scuola man mano che si evolve in funzioni e complessità.
- La soluzione: Suite didattica, Arte
- Vantaggi:
- Mastercam è facile da insegnare e facile da imparare
- I percorsi utensile di fresatura dinamica garantiscono operazioni più rapide e precise
- Programma di studi CAM che coincide con quello di molti college.
- Gli studenti imparano le competenze necessarie alle aziende manifatturiere di oggi
Il programma di robotica della Bloomsburg High è cresciuto negli ultimi vent’anni grazie al desiderio di Marshall di portare i suoi studenti di Educazione Tecnologica oltre i progetti meno impegnativi come taglieri, porta libri e sottobicchieri, fino ai più complessi ambienti di Computer Aided Design e Computer Aided Manufacturing che si trovano nel mondo dei BattleBots. Ha sempre lasciato che scegliessero gli oggetti di loro interesse che possono essere progettati e creati utilizzando una serie di piattaforme diverse in plastica, vetro, legno e metalli. Vuole che vedano come gli oggetti a loro familiari vengono prodotti nelle aziende moderne grazie a processi di produzione automatizzati. “Progettare e costruire BattleBots sembrava offrire molte possibilità CAD/CAM”, ha detto Marshall. “Inoltre, ho visto alcune battaglie in uno show televisivo e mi sono sembrate molto divertenti. Quando si combina il divertimento con ciò che volevo insegnare ai ragazzi nei programmi CAD/CAM avanzati, è un vantaggio per tutti noi”.
Un BattleBot inizia con un lungo lavoro di progettazione. “Che aspetto vogliamo che abbia, quale arma vogliamo che utilizzi e quali sono le capacità difensive, sono solo alcune delle domande che ci si pone durante le fasi di progettazione”, ha detto Marshall. “Gli studenti fanno gran parte della progettazione in SOLIDWORKS®. Una volta concordato il progetto, tutti i suoi componenti, dalla struttura all’arma, fino all’armatura esterna, vengono scaricati su Mastercam per creare i percorsi utensile per la nostra fresa CNC”. Gli studenti lavorano prima ogni pezzo in legno, usando Mastercam per verificare il programma CAM. Il legno è indulgente e non provoca la rottura degli utensili se sono stati inseriti un avanzamento, una velocità o una dimensione sbagliati. Nell’aula sono state allestite quindici postazioni Mastercam, sufficienti per tutti i partecipanti.
Una volta che il programma è stato provato, i componenti effettivi del robot da combattimento vengono lavorati in alluminio e acciaio. Per ogni pezzo viene mantenuto un file di registrazione al computer. “Mastercam ci permette di programmare le tolleranze dei pezzi che spesso si avvicinano al millesimo di pollice”, ha detto Marshall. “Abbiamo una nuova fresa CNC che ci permette di sfruttare la funzione di fresatura dinamica di Mastercam. L’utensile vola intorno al pezzo così velocemente che è incredibile. Abbiamo tagliato la lama di un’arma per il nostro ultimo robot da combattimento con un acciaio S7 spesso un centimetro e mezzo, in una sola passata. Ho pensato solo: “È fantastico”. Questa lama ha un diametro di 15 centimetri e gira a 12.000 giri al minuto. Qualsiasi BattleBot concorrente colpisca, lo distrugge. Mastercam ci ha dato la possibilità di mettere in campo BattleBot competitivi anno dopo anno. Ho introdotto Mastercam nel mio programma di studi negli anni ’90 e l’ho aggiornato e utilizzato costantemente con i miei studenti in un’ampia gamma di progetti CAD/CAM. Trovo importante farli familiarizzare con il software che molto probabilmente troveranno nelle aziende manifatturiere in cui cercheranno lavoro”.
Molte aziende manifatturiere della zona sono anche sponsor della squadra di robot da combattimento della scuola. In cambio di un compenso, i loro nomi e i loro loghi appaiono su cartelli e striscioni nelle aree dell’arena, sui programmi, sulle magliette e su altri oggetti della squadra, proprio come la NASCAR. “Invio brochure che illustrano il nostro programma di robot da combattimento e ciò che speriamo di ottenere. Poiché le aziende produttrici si sono rese conto delle competenze che i nostri studenti possiedono al momento del diploma, gli studenti che non frequentano il Penn College o altre scuole tecniche vengono accolti con entusiasmo nella forza lavoro locale e regionale”.
Grazie a un accordo stipulato tra le due scuole, gli studenti che completano i corsi CAD/CAM di Kirk Marshall e superano un esame finale offerto dal programma Penn College NOW ottengono crediti universitari. Negli ultimi due anni, 16 studenti hanno superato l’esame ricevendo 7 crediti universitari. “Il Penn College ha un ottimo programma di produzione automatizzata”, ha detto. “Non solo utilizza Mastercam, ma è anche un centro di tecnologia di lavorazione con corsi di laurea di 2 e 4 anni. I miei corsi si integrano con quelli del Penn e di altri college, offrendo ai nostri studenti molte opportunità di progredire nella loro formazione mentre sono ancora alle superiori”.
“Mastercam ci ha dato la possibilità di schierare BattleBots competitivi anno dopo anno. Ho introdotto Mastercam nel mio programma di studi negli anni ’90 e l’ho aggiornato e utilizzato costantemente con i miei studenti in un’ampia gamma di progetti CAD/CAM. Trovo importante farli familiarizzare con il software che molto probabilmente troveranno nelle aziende manifatturiere in cui cercheranno lavoro”.
Kirk Marshall, istruttore di educazione tecnologica, Bloomsburg Area High School
