Diversified Metals Services, Inc.

Verkstaden stärks med 5-axlig vattenskärning, Mastercam och en robotarm

Genom att kombinera den flexibilitet som en sjätte och sjunde axel ger med en router har Diversified Metals Services, Inc. (DMSI) i Salt Lake City, Utah, kunnat utöka sin kapacitet för vattenskärning och routerskärning till att omfatta ett brett spektrum av storlekar och material, skära snabbare än någonsin tidigare och spara mycket tid.

Snabba fakta

• Använd produkt: Fräs, Design, Multiaxis
• Bransch: Flyg- och rymdindustrin, tung industri, verkstad, medicinteknik

Projektdetaljer

• Utmaningen: Hitta tekniska lösningar för att utöka kapaciteten hos vattenjet och Router för komplex bearbetning.
• Lösningen: Mastercam för att förbereda detaljfiler och flexibel, exakt styrning av CNC-maskiner.
• Fördelar:
  • Få maximal nytta av robotens mångsidiga rörelseomfång.
  • Kraft och precision för att tillverka allt från konstverk till delar för flygindustrin.
  • Kraft och effektivitet i CAD/CAM för snabb prototypframtagning med varierande material.

DMSI arbetar med kunder inom allt från flyg- och rymdindustrin till medicinteknik, arkitektur och skyltar. De bearbetar tredimensionella komponenter på en av fem vattenjetmaskiner – en 7-axlig (en robotarm), tre 5-axliga och en 3-axlig – samt två 5-axliga routrar och en 3-axlig router vid behov. Den snabbaste 5-axliga maskinen arbetar med upp till 87.000 psi.

Medan en maskin skär ut 3D-formade komponenter enligt kundens specifikationer ur ¾” tjock kolkomposit, skär en annan ut liknande komponenter ur glas för konstnärliga eller arkitektoniska tillämpningar. Enligt Mike Long, VD för DMSI, måste programmerarna vara välutbildade i att skapa program för de olika industrier som företaget betjänar. Med korta ledtider finns det inget utrymme för misstag. Maskinbearbetningsprocesser måste verifieras innan de faktiskt körs.

“Att hantera en liten verksamhet och samtidigt betjäna mycket stora kunder kan vara en utmaning eftersom det inte finns någon acceptans för komponenter som inte överensstämmer med ritningen. Om vi har engångsartiklar finns det inget utrymme för fel. Vi har ett ämne, vi tillverkar en enda del”, säger Long. Kompositer måste hanteras på ett visst sätt, annars kan mikrofrakturer uppstå – små sprickor som bara kan ses med en specialmaskin och som vanligtvis upptäcks efter att detaljen har lämnat verkstaden. För att hela operationen ska fungera smidigt måste teamet av programmerare och maskinister kunna minska antalet fel och stilleståndstider. Deras Mastercam-programvara är avgörande för att verifiera att inte bara programmet är vattentätt, utan att den faktiska bearbetningen görs rätt första gången.”

Torrkörningar genomförs för att säkerställa att verktygsbanorna är på plats och i linje med fixturerna, vilket utgör en extra utmaning när man arbetar med en 5-axlig maskin. “Med 5-axlig vattenskärning är verktyget oändligt. Det är dödligt inom 15 meter, så allt under fixturerna kan förstöras. Vi måste ta oss runt eller bygga en fixtur som gör att vi inte stör själva fixturen, och det är i vissa fall en stor utmaning”, säger Long.

Med hjälp av programvarans Verify-funktion kan teamet utföra en slags förinspektion, som visar var verktygsbanan kan ha gått ut och när mer material har avlägsnats än vad som anges i koden eller i verktygsbanan. När allt är verifierat är det dags att tillverka detaljen. Höghastighetsverktygsbanor används för grovbearbetning av både detaljer och formar.

Vattenstrålesystemet kan skära nästan vilken form som helst i material med en tjocklek från 1/8″ till 8″, med en radie så snäv som 0,020″ och toleranser på upp till +/- 0,005″. Robothuvudena med sjätte och sjunde axeln kan skära i praktiskt taget alla riktningar, delvis tack vare deras inverterade position. De sjätte och sjunde axlarna gör att roboten kan röra sig längs en skärbana på 24′ i stället för kanske 10′.

Nate Scoffield, ansvarig för maskinprogrammeringen, påpekade att den längre skärbanan gör att fler detaljer kan bearbetas samtidigt. I kombination med routern ger roboten ytterligare funktioner för kapning och borrning.

Investeringen i så många kraftfulla maskiner krävde en betydande uppgradering av DMSI:s hårdvaruinfrastruktur. Teamet förlitade sig på sin Mastercam-representant, som Long hade känt i mer än 40 år. Long säger att de fick hjälp med vissa delar av programvaran som de inte hade besökt tidigare och med att avgöra vilka verktygsbanor som skulle fungera för ett visst jobb. Han blev också introducerad till SolidBox, också i Salt Lake City, som specialiserar sig på att tillhandahålla hårdvara som klarar verkstadens krav.

Genom att lägga till ett 7-axligt robothuvud till sin redan imponerande bearbetningsverksamhet har DMSI kunnat utföra flera operationer samtidigt. Nyckeln till att göra allt snabbare är den lika kraftfulla CAD/CAM-programvaran som nu körs sömlöst på rätt arbetsstation.

Offert från kund

“En av de största utmaningarna vi hade med ett projekt var att se till att routerns huvud inte kom nära eller kolliderade med marmorn eller fixturerna. Mastercams Verify-funktion gjorde det möjligt för oss att förhandsgranska skärbanan för att se till att kollisionerna mellan fräshuvudet och marmorn inte skulle inträffa. Det skulle ha varit katastrofalt.”

– Mike Long, VD, Diversified Metal Services, Inc, Salt Lake City, Utah

“Jag tror att Mastercam gör det möjligt för oss att få det stöd vi behöver från våra återförsäljare. När vi stöter på svåra utmaningar finns de där för att stötta oss. Mastercam är ganska komplext så vi lär oss dagligen de nya processer som vi kan göra med det.”

– Mike Long, VD, Diversified Metal Services, Inc, Salt Lake City, Utah