Historia sukcesu Allstrap

Oprogramowanie CAM zmniejsza napięcie związane z czasem produkcji

Allstrap, Inc. (Upper Arlington, OH) specjalizuje się w produkcji stalowych i poliuretanowych taśm, które utrzymują razem duże ładunki, a także pneumatycznych i akumulatorowych narzędzi napinających, które utrzymują taśmy w napięciu. Firma zaobserwowała wzrost popytu na narzędzia akumulatorowe, które wykonują operacje cięcia, napinania i zgrzewania od 30 do 50 procent szybciej niż ich pneumatyczne odpowiedniki. Aby sprostać temu zapotrzebowaniu, firma połączyła oprogramowanie ^Mastercam® CAD/CAM z 5-osiową uniwersalną frezarką CNC w celu znacznego skrócenia czasu produkcji.

Szybkie fakty

• Używane produkty: Mill, Productivity+, Dynamic Motion
• Branża: Transport

Szczegóły projektu

• Wyzwanie: Zaprojektowanie i wyprodukowanie lekkiego, zasilanego bateryjnie narzędzia do wiązania taśmą, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu klientów. Części musiały być wytwarzane szybciej, aby szybko dostarczyć produkt na rynek, ale bez uszkodzeń narzędzi i części oraz kosztownych błędów wynikających z braku możliwości podglądu procesu produkcyjnego przy dużych prędkościach.
• Rozwiązanie: Mastercam, najczęściej używane oprogramowanie CNC do operacji CAD/CAM.
• Korzyści:
  • Łatwy do opanowania
  • Dynamiczne ścieżki narzędzia pozwalają maszynom pracować z bardzo wysokimi prędkościami bez uszkodzeń narzędzi.
  • Zdolność do weryfikacji ścieżek narzędzia, prędkości maszyny, potencjału kolizji i tolerancji części przed obróbką.
  • Problemy można wykryć za pomocą dodatków sondujących, aby uniknąć niepotrzebnych wyłączeń.

Allstrap, Inc.(Upper Arlington, OH) specjalizuje się w produkcji stalowych i poliuretanowych taśm, które utrzymują razem duże ładunki, a także pneumatycznych i akumulatorowych narzędzi napinających, które utrzymują taśmy w napięciu. Firma zaobserwowała wzrost popytu na narzędzia akumulatorowe, które wykonują operacje cięcia, napinania i zgrzewania od 30 do 50 procent szybciej niż ich pneumatyczne odpowiedniki. Aby sprostać temu zapotrzebowaniu, firma połączyła oprogramowanie ^Mastercam® CAD/CAM z 5-osiową uniwersalną frezarką CNC w celu znacznego skrócenia czasu produkcji.

Narzędzia są wykonane z aluminium, stali nierdzewnej lub wstępnie hartowanej stali 4140 i ważą od 6 do 15 funtów. Każde narzędzie składa się z 25-100 komponentów. Według prezesa Josha Sikory, gdy koncepcja narzędzia i jego części zostanie sfinalizowana, produkt końcowy zostanie wykonany ze stali nierdzewnej lub 4140. Mimo mniejszej wagi, obróbka tych mocniejszych, lżejszych materiałów stalowych bez łamania narzędzi i innych błędów w rozsądnym czasie jest trudna. Aby zoptymalizować nową 5-osiową uniwersalną frezarkę CNC, Allstrap musiał zainwestować w inny pakiet oprogramowania CAD/CAM z funkcjami, które wymagałyby od maszyny większego wysiłku.

Sikora słyszał o Mastercam i skontaktował się z Kevinem Richardsonem z FASTech, Inc. (przedstawicielem Mastercam w Findlay, OH), którego doświadczenie z oprogramowaniem ułatwiło Sikorze decyzję o zakupie. Richardson pomógł Sikorze i jego głównemu programiście Bobowi Freemanowi skonfigurować system oprogramowania i zintegrować go z 5-osiową maszyną.

Maszyna ma wrzeciono o mocy 50 KM, 60-pozycyjny zmieniacz narzędzi i chłodziwo o ciśnieniu 600 psi. “Podczas obróbki z prędkością 18 000 obrotów na minutę i z użyciem chłodziwa, naprawdę nie widać, co się robi, więc trzeba polegać na oprogramowaniu, aby wprowadzić kod tam, gdzie powinien się znaleźć, w przeciwnym razie można się dość szybko zgubić i mieć problemy” – powiedział Freeman. Podkreślił znaczenie sprzętu do przytrzymywania pracy, aby utrzymać rzeczy na miejscu, szczególnie podczas pracy z większymi, wysokowydajnymi frezami walcowo-czołowymi. Freeman korzysta z uchwytu typu “jaskółczy ogon” i imadła Chick OneLOK. “Imadło pozwala nam precyzyjnie zamocować część na stole maszyny z dokładnością do jednej tysięcznej cala, co jest wystarczająco bliskie tolerancjom, z którymi pracujemy na tylnej części części, i sprawia, że produkcja jest prosta i dokładna”.

Richardson skontaktował Freemana i Sikorę z dostawcami frezów walcowo-czołowych, z których jeden produkuje 3/4-calowe frezy z ząbkami i rowkiem 1 5/8. Freeman pracuje nim z prędkością 190 cali na minutę przy 12 700 obrotach na minutę w aluminium 6061; może usunąć trzy cale materiału w pięć minut. “Bierzemy połowę średnicy frezu, czyli 3/8 cala i tniemy na głębokość 1,5 cala. Przy 190 calach na minutę byłoby to 107 cali sześciennych na minutę materiału, który usuwamy” – powiedział. “Typowy blok o wymiarach 4,5 x 4,5 x 6 cali znika w ciągu zaledwie kilku minut przy takich prędkościach”.

Wysokie prędkości są możliwe dzięki technologii Dynamic Motion, która za pomocą zastrzeżonych algorytmów zaprogramowanych w oprogramowaniu wykrywa zmiany w geometrii i utrzymuje narzędzie stale zaangażowane w materiał, zmniejszając cięcie powietrzem i pękanie narzędzia. Ścieżkę narzędzia można zaprogramować w pięć minut lub mniej. “Zaprogramowanie jej w stary sposób zajęłoby godzinę lub więcej” – powiedział. Po obróbce zgrubnej, procedury wykańczania są dostosowane do pobierania resztek materiału i tworzenia geometrii 3D w prosty i łatwy sposób. Czas produkcji został skrócony z jednej godziny na część do 22 minut na część.

Gdy maszyny pracują z taką prędkością, trudno jest wykryć problemy. Freeman polega na oprogramowaniu, które pomaga zapobiegać problemom na samym początku. Problemy są wykrywane w maszynie podczas wykonywania zadania za pomocą oprogramowania Productivity+ Add-On, umożliwiającego Freemanowi programowanie i symulowanie sondy Renishaw i systemu laserowego Allstrap, wykonywanie prostych pomiarów i osiowania w celu sprawdzenia, co dzieje się wewnątrz maszyny.

Oszczędność czasu jest znacząca – samo prototypowanie zajęło około tygodnia, z 60 do 70 godzinami spędzonymi na budowaniu osprzętu i kolejnymi kilkoma dniami poświęconymi na programowanie. Jeśli coś poszło nie tak podczas obróbki, mogło to oznaczać od dwóch i pół do trzech tygodni na wykonanie tylko jednej części. Freeman powiedział: “Kiedy biegasz i sprawdzasz kilka innych rzeczy podczas wykonywania pracy, okazuje się, że oprogramowanie, maszyna, oprzyrządowanie i uchwyt roboczy współpracują ze sobą w harmonii, aby dać ci to, czego chciałeś”.

OFERTA DLA KLIENTA

“Kiedy masz systemy, na których naprawdę możesz polegać, stworzą one to, czego potrzebujesz. Mówię o kodzie wychodzącym z Mastercam. Możemy go zweryfikować, możemy spojrzeć na nasze oprzyrządowanie i naszą maszynę w Mastercam i upewnić się, że nie uszkodzimy niczego istotnego. To pozwala nam zrobić kolejny krok, ponieważ nie musimy stać i obserwować maszyny”.

Bob Freeman, programista, Allstrap, Inc.