Maskinverkstad eliminerar programmeringssteg med Mastercam
Oldenburg Metal Tech, Inc. ligger i Saukville, Wisconsin, och är specialiserat på komplexa, progressiva stansverktyg. I den 25.000 kvadratmeter stora maskinverkstaden tillverkas även svetsfixturer, produktionsdetaljer och prototyper för allt från styrkonsoler och ramkomponenter till tandläkarbrickor. Volymerna kan uppgå till hundratals för komponenter till stansverktyg och produktionsplåtar eller till tusentals för små produktionskomponenter.
Stansverktygen har komplexa geometrier med snäva toleranser som kan ta tid att producera på grund av verktygsbyten, haverier eller programmeringsutmaningar. För att minimera tidsåtgång och kostnader investerade Oldenburg i 10 vertikala fleroperationsmaskiner, fyra svarvmaskiner – varav en med levande verktyg för produktionsbearbetning – och ett kraftfullt CAD/CAM-programvarupaket för att göra programmeringen enklare, effektivare och mer funktionell.
Snabba fakta
- Använd produkt: Kvarn, Dynamic Motion
- Industriell: Verktyg och form, fordon, medicin, verkstad
Projektdetaljer
- Utmaningen: Tillverka progressiva stansverktyg med komplexa geometrier och snäva toleranser på kortare tid utan verktygsbyten och brott under hårda fräsprocesser.
- Lösningen: Mastercam, den mest använda CNC-programvaran för CAD/CAM
- Fördelar:
- Mastercam är lätt att lära sig.
- Dynamic Motion-tekniken gör att maskinerna kan köras så snabbt som möjligt.
- Hårdfräsning med snävare toleranser är möjlig tack vare tillgången till olika typer av höghastighetsverktygsbanor.
- Kollisionskontroller gör det möjligt för programmerare att avgöra när verktygsbyten är nödvändiga och att förhandsgranska detaljfinishen.
- Model Prep-funktionen gör det möjligt för programmerare att ändra ytor utan att behöva skapa en separat solidmodell.
Enligt CNC-programmeraren Vinny Decker har de flesta jobb som kommer in till Oldenburg Tech komplexa geometrier med toleranser inom 0,001″ till 0,002″, men kan gå ner till tiondels tum när det behövs. ”Vi utför så mycket hårdfräsning här att stanslådan värmebehandlas för vissa arbeten med snävare toleranser eller 3D, och jag måste utföra en sekundär hårdfräsning för att uppnå vissa toleranser, ytbehandlingar etc.” Decker förlitar sig på de olika funktionerna i Mastercam för att uppnå dessa toleranser och ytfinheter samtidigt som han avlägsnar material i rekordfart.
En viktig aspekt är Dynamic Motion Technology som gör det möjligt för verkstaden att pressa maskinerna till deras hastighetsgränser. Genom egenutvecklade algoritmer som programmerats in i programvaran förblir verktyget ständigt i kontakt med materialet och känner automatiskt av förändringar i geometrier som Decker programmerat in i höghastighetsverktygsbanorna. De utför en hel del höghastighetsgrovbearbetning med höghastighetsfräsar. Vattenlinje- och rasterbearbetningen görs med pinnfräsar och sågfräsar av hårdmetall. Dynamisk fräsning används också för djupa fickor där maskinerna avlägsnar material med en hastighet på 150″ till 200″ per minut. Typiska pinnfräsar och kulfräsar har storlekar från 1/8″ till ¾” medan höghastighetskulfräsarna för grovbearbetning har storlekar från ½” till 2″.
Verktygsbanorna har gjort det möjligt för Oldenburg att ta sig an större och mer komplexa jobb, t.ex. större formar som kräver 3D-konturering och hårdfräsning för snävare toleranser. Antalet tillgängliga verktygsbanor har gjort det möjligt för dem att halvera bearbetningstiderna.
Mastercams Verify-funktion ger Decker och maskinisterna förtroendet att köra maskinerna i höga hastigheter utan att behöva oroa sig för att verktyg och detaljer ska gå sönder eller att maskinen ska skadas. Han ”kollisionskontrollerar” delar där det kan finnas djupa fickor eller 3D-konturering och använder Verifys jämförelsefunktion för att säkerställa att han inte råkat träffa något i verktygsbanan. Med funktionen Accurate Zoom kan Decker få en uppfattning om hur finishen kommer att se ut.
Deckers favoritfunktioner i programvaran finns i Model Prep-funktionen eftersom de är enkla att använda och sparar honom mycket tid. ”För ett par år sedan hade jag kanske inte kunnat stänga en yta eller fylla i hål på en 3D-yta”, minns han. ”Då hade jag varit tvungen att gå till våra designers och be dem skapa en separat modell utan hål för att kunna köra 3D-banor på den.”
Decker säger att han i 99 procent av fallen kan undertrycka alla funktioner i solidmodellen som han vill. Han kan förlänga 3D-ytor, flytta dem upp och ner för att få mer spel eller lägga till mer material om det behövs. Genom att eliminera behovet av att skapa en separat ytmodell sparar han allt från fem sekunder till en timme i programmeringstid.
Oldenburg har nyligen bearbetat 16 stora, komplexa 3D-stämpelblock som mäter ungefär 24″ x 16″ och är 4″ till 5″ tjocka. Blockens ovansida hade 3D-konturer i små radier. Ytorna grovbearbetades, värmebehandlades och härdades till 60 Rockwell för att sedan hårdfräsas. Den totala processen tog cirka 20 timmar per block, inklusive att räkna ut vilken av de många tillgängliga verktygsbanorna som skulle fungera bäst och de olika frästeknologierna för hårdfräsning. Decker var tvungen att ta hänsyn till efterbearbetningsprocessen, så han tog alla 3D-ytor och projicerade dem upp till cirka 0,0020″ för att ta hänsyn till det extra lager som behövdes.
Decker har alltid använt programvaran Mastercam och förlitar sig på sin lokala återförsäljare, ShopWare, Inc. för support när frågor uppstår och för att utbilda maskinister i programvarans fräsningsfunktioner. Han utforskar också CAD/CAM-funktionerna i programvaran under lugna perioder för att upptäcka ytterligare funktioner och egenskaper som kommer att göra hans arbetsliv enklare. ”Det lönar sig att investera lite tid i att lära sig funktionerna eftersom det kommer att spara mycket tid i framtiden.”
Offert från kund
”Den bästa delen av programvaran för mig är helt klart Model Prep-funktionen. Bara genom att lägga till dessa funktioner för modellförberedelse i Mastercam eliminerades i princip ett steg i min process, eftersom jag inte längre behöver nya designer för att undertrycka eller ändra funktioner i en 3D-modell.”
– Vinny Decker, CNC-programmerare, Oldenburg Metal Tech, Inc.
”Personalen på ShopWare kommer in och kollar om vi har några frågor eller funderingar kring saker som vi behöver hjälp med. Vi har skickat folk till ShopWare för grundläggande fräsutbildning, för att lära sig hur man använder Grunderna i Mastercam på en grundläggande nivå. De kom också hit och gjorde lite internutbildning. De är mycket stödjande och finns där för att svara på våra frågor när vi har dem.”
– Vinny Decker, CNC-programmerare, Oldenburg Metal Tech, Inc.
