Verificare l’impossibile
I dipendenti di Mallory Industries hanno corso un rischio calcolato qualche anno fa quando hanno deciso di investire pesantemente in più centri di lavoro CNC e in una macchina per elettroerosione a filo. La capacità di verificare l’eliminazione o la riduzione di scontri, rotture di utensili e danni alle macchine stesse prima di eseguire il lavoro ha giocato un ruolo significativo nella loro decisione. Da allora, l’azienda è stata in grado di produrre pezzi grandi e complessi per l’industria aerospaziale e di affrontare lavori mai immaginati prima.
Fatti rapidi
- Prodotti utilizzati: Fresatrice, Tornio, Multiasse, Dinamica
- Industria: Aerospaziale
Dettagli del progetto
- La sfida: Soddisfare le richieste dei clienti del settore aerospaziale e far crescere l’azienda investendo in centri di lavoro potenti, ma allo stesso tempo eliminando o riducendo al minimo i costi aggiuntivi associati all’usura e alla rottura degli utensili, ai guasti della macchina e agli errori nei pezzi finali.
- La soluzione: Mastercam, il software CNC più utilizzato per le operazioni CAD/CAM.
- Vantaggi:
- Facile da imparare
- I percorsi utensile dinamici consentono alle macchine di funzionare a velocità ottimali per una produzione più veloce
- Capacità di verificare i percorsi utensile, le velocità della macchina, il potenziale di collisione e le tolleranze del pezzo prima della lavorazione
Fondata nel 1956, Mallory Industries, Inc.(Farmington, CT) è specializzata nella rettifica, nella fresatura verticale ad alta velocità, nella tornitura CNC e nella lavorazione con elettroerosione a filo di acciaio inossidabile, alluminio, titanio e leghe ad alta temperatura. La sua officina di 22.000 metri quadrati ha due facce della sua attività: quella aerospaziale e quella commerciale: Aerospaziale e Commerciale. Negli ultimi anni, l’azienda ha investito molto nei suoi macchinari, aggiungendo tre frese verticali ad alta velocità con tavole rotanti complete che possono gestire pezzi fino a 20 pollici di diametro, un centro di lavoro orizzontale a due pallet, due torni multiasse e una macchina per l’elettroerosione a filo. Per i dipendenti di Mallory si trattava di un rischio calcolato, perché potevano verificare la capacità di un pezzo di essere lavorato, prima che venisse effettivamente messo in macchina, grazie all’utilità di verifica del software CAD/CAMMastercam®. “Quando facciamo un preventivo per un lavoro, valutiamo il modo in cui lo lavoreremo, il processo per farlo e poi lo programmiamo per farlo passare attraverso queste macchine”, afferma il direttore operativo Ken Fogler. Il passaggio del pezzo nell’area del tornio multiasse dell’officina (ce ne sono due che combinano fresatura e tornitura), nell’area del centro di lavoro a 3 o 4 assi o nell’area della cella a 2 assi dipende dai vincoli della macchina stessa. I lavori vengono modellati in SOLIDWORKS® e importati in Mastercam, dove viene creata la geometria wireframe. “Verifichiamo il programma finale in Mastercam in modo da vedere esattamente cosa verrà prodotto senza sorprese. La funzione di verifica ci permette di rilevare eventuali discrepanze, misurare e analizzare, oltre a fornire il rilevamento delle collisioni. Con il costo delle attrezzature di oggi, non farei altrimenti. Una volta che sappiamo che tutto è a posto sul computer, lo pubblichiamo e lo inviamo al piano”, ha detto Fogler.
Fogler e il suo team utilizzano Mastercam 2017, che non solo include la tecnologia Dynamic Motion del software, ma anche la cianfrinatura radiale, che veniva eseguita manualmente a parte tramite un foglio di calcolo. Il team programma il pezzo e poi lo taglia sullo schermo in un’unica forma attraverso due moduli: uno per la programmazione e uno per verificare che i percorsi utensile funzionino nella vita reale. “Ci aiuta a sapere che ciò che vediamo sul computer lo vedremo anche sul campo, quindi non ci sono misteri”, ha detto Fogler. “Lo usiamo quotidianamente”.
Uno dei loro lavori preferiti riguardava il telaio del cruscotto dell’elicottero Blackhawk, un pezzo eccezionalmente grande che veniva lavorato in più fasi. “Avevamo un paio di programmatori che ci lavoravano”, ha detto Fogler, “e, dato che era così grande, lavoravamo su un lato e poi sull’altro, creando un programma, verificandolo e usando i percorsi utensile dinamici”.
Fogler ha osservato che il processo, pur essendo noioso, è stato impeccabile e non sarebbe stato possibile senza i percorsi utensile Verify e Dynamic Motion disponibili nel software. Il pezzo è stato lavorato con una macchina a 3 assi. Hanno iniziato con un pezzo di alluminio di 6’x2’x1″ di spessore, del peso di 275 libbre, e hanno implementato i percorsi utensile dinamici per la prima volta. I percorsi utensile hanno rimosso il materiale rapidamente, grazie agli algoritmi proprietari del software che percepiscono in modo intelligente i cambiamenti del materiale, consentendo all’utensile di rimanere in contatto costante con il materiale, con un numero di passi minimo o nullo. Poiché l’utensile è costantemente a contatto con il materiale, si verificano anche meno rotture. Il team è riuscito a ridurre quel pezzo a 9 libbre. “Non è necessario ricorrere alla vecchia scuola. Con il riconoscimento dello stock, Mastercam sa dove si trova il materiale, il che consente al software di prendere buone decisioni in merito ai percorsi utensile. Di certo rende tutto più facile”, ha detto Fogler.
Il team è stato anche in grado di accettare lavori che altrimenti non avrebbe mai preso in considerazione perché i rischi per le macchine erano ridotti al minimo. “Poiché si tratta di un’attività ad alta intensità di capitale, è necessario prendersi cura delle attrezzature gestendo il software. Quindi, più conosciamo il software, migliori sono i nostri risultati sul campo”, afferma Fogler. Per la formazione e l’assistenza si affidano al loro rivenditore Mastercam, MACDAC Engineering, Inc. (Somers, CT). Trova che l’esperienza di MACDAC sia particolarmente utile quando si lavora con i modelli 3D.
Mallory utilizza le stesse frese in metallo duro, le punte in metallo duro e gli altri utensili in metallo duro che ha sempre usato perché gli utensili semplicemente non si rompono. Sfruttando le utility di produttività del software CAD/CAM, Mallory continua a risparmiare sui costi dei materiali di consumo, sugli scarti e persino sulle risorse umane, migliorando al contempo la produttività e i tempi di ciclo.
“A volte abbiamo progetti complessi da programmare ed è qui che entra in gioco il software. Lo modelliamo, lo programmiamo e poi lo verifichiamo per determinare se è davvero quello che vogliamo prima di fare il passo successivo e metterlo in produzione”.
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