Cykeltillverkare förlitar sig på CAD/CAM-mjukvara för att få prototyper till produktion
Specialized Bicycle Components, Inc. designar och tillverkar avancerade landsvägs-, mountainbike- och universalcyklar för en världsomspännande kundbas. Det Kalifornienbaserade företaget grundades 1974 och designade och tillverkade den första serieproducerade mountainbiken 1981.
Snabbfakta:
Produkt som används: Mastercam, Dynamic Motion, Lathe Mill, Multiaxis
Industriell verksamhet: Konsumentvaror, transport
Projektdetaljer:
- Utmaningen: Att designa och snabbt producera testbara cykelprototyper inom snäva designcykler.
- Lösningen: Mastercam Solids, Dynamic Motion, Fräs, Multiaxis, Lathe
- Fördelar:
- Mastercam Solids låter programmerare blanda och matcha trådmodell-, solid- och ytmodelleringstekniker.
- Verifieringsfunktionen förhindrar verktygskollisioner och gör det möjligt för programmerare att kontrollera om det finns spår, visa färdiga detaljformer och visualisera fixturer i simuleringsskärmen.
- Dynamic Motion-tekniken ger ökad skäreffektivitet, längre verktygslivslängd och konstant spånbelastning.
Daniel Lister är verkstadschef för forskning och utveckling vid anläggningen i Morgan Hill, Kalifornien. Här leder han och hans team forskning och utveckling samt prototyptillverkning. Projekten omfattar allt från formar för kolfiber till avancerade komponenter för landsvägs- och mountainbikecyklar, t.ex. fjädring, nav och motorer. Avdelningen arbetar tillsammans med Design Engineering-teamet för att snabbt ta fram testbara prototyper inom snäva designcykler. För att snabbare kunna ta innovationer till produktion förlitar sig teamet på Mastercam.
“Vi gör alla prototyper för bokstavligen alla cyklar som kommer genom vår Design-avdelning”, säger Lister. “Det kan handla om en ny landsvägscykel som skulle kunna användas av en av våra cyklister i Tour de France eller en mountainbike för en av cyklisterna i downhill-VM.”
Ett team med sju anställda tillverkar kompletta, körbara prototyper av material som aluminium, stål, titan och exotiska legeringar. Verktyg för kolfiberformar tillverkas internt och verkstaden producerar formar för hjul i Roval Wheel-serien, ramformar för landsvägs- och mountainbikes samt sektioner av kolfiberramar.
En del som utmanade prototypteamet var en tunnväggig komponent till ett cykelskal. Med hjälp av Mastercam Solids skapade Lister en serie fixturer i solid modell för det första bearbetningssteget. Därefter sänktes detaljen ned i en passande fixtur och fylldes på med vax. Lister skapade 3- och 4-axliga verktygsbanor för att utföra komplex invändig ytbearbetning och bygga fixturer medan detaljen var upphängd i vax. Den slutliga detaljen hade en väggtjocklek på 0,040 tum och en storlek på bounding box på 3,5 kubik tum.
“Jag kunde bygga vaxfixturerna och montera ihop dem helt, se vad som skulle hända med hjälp av verifieringsfunktionen och få ihop dem sömlöst för att få de färdiga delarna”, säger han.
Verify gör det möjligt för programmerare att kontrollera om det finns spår, se färdiga former på detaljer och visualisera fixturer i en simuleringsskärm.Produktiviteten ökar och problem åtgärdas innan detaljerna ens har skurits.
“Om vi inte använder Verify brukar vi hamna i trubbel”, säger Lister. “Vi använder det på varenda del som kommer in.”
Vid tillverkning av nya kolfiberformar används Dynamic Motion-verktygsbanor med hög hastighet från tidigare formar som mallar för grovbearbetning av formens hålrum.
“Vi grovbearbetar hålrummen, gör våra halv- och helfinishcykler med kul- och pinnfräsarna och ringer sedan in alla våra skär- och sliderpositioner.”
Bearbetningen av dessa delar är knepig eftersom skär och glidare måste matchas perfekt med ytegenskaperna på formhalvorna. Med 4-axlig bearbetning skapas avsmalnande ytfinish och efterbearbetningen minimeras. Lister tillägger att sedan företaget började använda dynamisk fräsning har det dragit nytta av ökad skärningseffektivitet, längre verktygslivslängd och konstant spånbelastning.
Programvara för CAD/CAM hjälper till att stärka teamets samarbete. De kan skapa mallar som kan refereras till när nya detaljer anländer och programmerare kan rensa verktygsbanor, skapa nya geometrier och visa tidigare detaljuppställningar.
“Mångsidigheten och snabbheten med vilken vi kan ta fram dessa prototyper är anledningen till att vi tycker om att använda programvaran”, säger Lister.
När programmerarna ibland stöter på problem med bearbetningen kontaktar de sin lokala Mastercam-återförsäljare, Sierra CAD/CAM, Inc. i Browns Valley, Kalifornien, för att få råd. “Det kan vara komplicerat eller bara ett fel eller en justering som behöver göras och Jack (Tiffany) eller Dan (McGourty) säger: ‘Det ser ut som om du missade det här och det här – här är ett bättre sätt att göra det på'”, säger Lister. “Eller så säger de: “Vänta, det kan vara en bugg. Jag skickar iväg den här.”
Nyanställda skickas till Sierras huvudkontor för utbildning. Lister hoppas att hela teamet snart ska få åka till Browns Valley för mer utbildning.
Offert från kund
“Vi använder Mastercam för att göra prototyper av nästan alla delar som kommer in under en vanlig designcykel. Så vi kan arbeta med projekt som ska ut i produktion inom de närmaste tre månaderna eller inom de närmaste tre till fem åren.”
– Daniel Lister, butikschef för forskning och utveckling
Återförsäljare offert
“Det kan vara komplicerat eller bara ett fel eller en justering som behöver göras och Jack (Tiffany) eller Dan (McGourty) säger: ‘Det ser ut som om du missade det här och det här – här är ett bättre sätt att göra det på.”
Daniel Lister, butikschef för forskning och utveckling
