Warsztat maszynowy eliminuje etap programowania dzięki Mastercam
Zlokalizowana w Saukville w stanie Wisconsin firma Oldenburg Metal Tech, Inc. specjalizuje się w złożonych, progresywnych tłocznikach. Warsztat maszynowy o powierzchni 25 000 stóp kwadratowych produkuje również uchwyty spawalnicze, części produkcyjne i prototypy do wszystkiego, od samochodowych wsporników kierownicy i elementów ramy po tace dentystyczne. Wolumeny mogą sięgać setek w przypadku elementów tłoczników i płyt produkcyjnych lub tysięcy w przypadku małych elementów produkcyjnych.
Matryce do tłoczenia mają złożoną geometrię z wąskimi tolerancjami, których produkcja może zająć dużo czasu z powodu zmian narzędzi, uszkodzeń lub wyzwań związanych z programowaniem. Aby zminimalizować czas i koszty, Oldenburg zainwestował w 10 pionowych centrów obróbczych, cztery centra tokarskie – jedno z narzędziami na żywo dedykowanymi do obróbki produkcyjnej – oraz potężny pakiet oprogramowania CAD / CAM, aby programowanie było łatwiejsze, bardziej wydajne i funkcjonalne.
Szybkie fakty
- Używany produkt: Młynek, Dynamic Motion
- Przemysł: Narzędzia i matryce, motoryzacja, medycyna, warsztaty pracy
Szczegóły projektu
- Wyzwanie: Produkcja progresywnych matryc tłoczących o złożonej geometrii i wąskich tolerancjach w krótszym czasie bez wymiany narzędzi i pęknięć podczas twardych procesów frezowania.
- Rozwiązanie: Mastercam, najczęściej używane oprogramowanie CNC do operacji CAD/CAM
- Korzyści:
- Mastercam jest łatwy w nauce.
- Technologia Dynamic Motion pozwala maszynom pracować tak szybko, jak to tylko możliwe.
- Frezowanie na twardo w celu uzyskania wąskich tolerancji jest możliwe dzięki dostępności różnych typów ścieżek narzędzia o wysokiej prędkości.
- Kontrole kolizji pozwalają programistom określić, kiedy konieczna jest zmiana narzędzia i podgląd wykończenia części.
- Funkcja Model Prep umożliwia programistom zmianę powierzchni bez konieczności tworzenia oddzielnego modelu bryłowego.
Według programisty CNC Vinny’ego Deckera, większość zadań, które przechodzą przez Oldenburg Tech, ma złożoną geometrię z tolerancjami w zakresie od 0,001″ do 0,002″, ale w razie potrzeby może sięgać dziesiątych części cala. „Wykonujemy tutaj tak dużo frezowania na twardo, że w przypadku niektórych prac o mniejszej tolerancji lub prac 3D, skrzynka do tłoczenia zostanie poddana obróbce cieplnej, a ja będę musiał wykonać dodatkową operację frezowania na twardo, aby osiągnąć określone tolerancje, wykończenia itp.”. Decker polega na różnych funkcjach Mastercam, aby uzyskać te tolerancje i wykończenia, jednocześnie usuwając materiał w rekordowym tempie.
Jednym z kluczowych aspektów jest technologia Dynamic Motion, która pozwala warsztatowi na przesuwanie maszyn do granic ich prędkości. Dzięki zastrzeżonym algorytmom zaprogramowanym w oprogramowaniu, narzędzie pozostaje w ciągłym kontakcie z materiałem, automatycznie wykrywając zmiany w geometriach zaprogramowanych w ścieżkach narzędzi wysokoobrotowych przez Decker. Wykonują oni wiele obróbek zgrubnych przy użyciu frezów wysokoobrotowych. Ścieżki wykańczające linii wodnej i rastra są wykonywane za pomocą frezów walcowo-czołowych z węglików spiekanych i pił. Frezowanie dynamiczne jest również stosowane w przypadku głębokich kieszeni, a maszyny usuwają materiał z prędkością od 150 do 200 cali na minutę. Typowe rozmiary frezów walcowo-czołowych i kulowych wynoszą od 1/8″ do ¾”, podczas gdy wysokoobrotowe frezy kulowe do obróbki zgrubnej mają rozmiary od ½” do 2″.
Ścieżki narzędzia pozwoliły firmie Oldenburg podjąć się większych i bardziej złożonych zadań, takich jak większe matryce wymagające konturowania 3D i frezowania na twardo w celu uzyskania wąskich tolerancji. Liczba dostępnych ścieżek narzędzia pozwoliła skrócić czas obróbki o połowę.
Funkcja Verify programu Mastercam daje Deckerowi i operatorom maszyn pewność, że mogą pracować na maszynach z dużymi prędkościami bez obawy o złamanie narzędzia i części lub uszkodzenie maszyny. „Sprawdza kolizje” części, w których mogą znajdować się głębokie kieszenie lub kontury 3D i korzysta z funkcji porównywania Verify, aby upewnić się, że przypadkowo nie uderzył w coś na ścieżce narzędzia. Funkcja Accurate Zoom pozwala Deckerowi zorientować się, jak będzie wyglądać wykończenie.
Ulubione funkcje oprogramowania Deckera znajdują się w funkcji Model Prep, ponieważ są proste w użyciu i oszczędzają mu dużo czasu. „Kilka lat temu mógłbym nie być w stanie zamknąć powierzchni lub wypełnić otworów na powierzchni 3D” – wspomina. „W tamtym czasie musiałbym udać się do naszych projektantów i poprosić ich o stworzenie oddzielnego modelu bez otworów, aby uruchomić na nim ścieżki 3D”.
Decker powiedział, że w 99 procentach przypadków może zablokować dowolną funkcję w wybranym modelu bryłowym. Może wydłużać powierzchnie 3D, przesuwać je w górę i w dół, aby zwiększyć prześwit lub w razie potrzeby dodać więcej materiału. Eliminując potrzebę tworzenia oddzielnego modelu powierzchni, oszczędza od pięciu sekund do godziny czasu programowania.
Firma Oldenburg wykonała niedawno 16 dużych, złożonych bloków do tłoczenia 3D o wymiarach około 24″ x 16″ i grubości od 4″ do 5″. Górna część bloków posiadała kontury 3D w małych promieniach. Powierzchnie zostały poddane obróbce zgrubnej, cieplnej i hartowaniu do twardości 60 w skali Rockwella, a następnie frezowaniu na twardo. Cały proces zajął około 20 godzin na blok, wliczając w to ustalenie, która z wielu dostępnych ścieżek narzędzia sprawdzi się najlepiej oraz różnych technologii frezowania na twardo. Decker musiał uwzględnić proces wykańczania, więc wziął wszystkie powierzchnie 3D i rzutował je do około 0,0020 cala, aby odzwierciedlić dodatkowy potrzebny zapas.
Decker zawsze korzystał z oprogramowania Mastercam i polega na swoim lokalnym resellerze, ShopWare, Inc. w zakresie wsparcia, gdy pojawiają się pytania i szkolenia operatorów maszyn w zakresie funkcji frezowania oprogramowania. Eksploruje również możliwości oprogramowania CAD/CAM w okresach przestoju, aby odkryć dodatkowe funkcje i cechy, które ułatwią mu pracę. „Opłaca się zainwestować trochę czasu w naukę funkcji, ponieważ pozwoli to zaoszczędzić wiele czasu w przyszłości”.
Cytat klienta
„Najlepszą częścią oprogramowania jest dla mnie funkcja przygotowania modelu. Samo dodanie funkcji przygotowania modelu w Mastercam w zasadzie wyeliminowało jeden z etapów mojego procesu, ponieważ nie potrzebuję już nowych projektów, aby tłumić lub zmieniać cechy modelu 3D”.
– Vinny Decker, programista CNC, Oldenburg Metal Tech, Inc.
„Ludzie z ShopWare wpadają do nas i sprawdzają, czy mamy jakieś pytania lub wątpliwości dotyczące rzeczy, z którymi potrzebujemy pomocy. Wysłaliśmy ludzi do ShopWare na podstawowe szkolenie z obsługi frezarki, aby nauczyli się obsługiwać Mastercam na podstawowym poziomie. Przyjechali także do nas i przeprowadzili szkolenie wewnętrzne. Są bardzo pomocni i odpowiadają na nasze pytania”.
– Vinny Decker, programista CNC, Oldenburg Metal Tech, Inc.
