Toolbibliotheken en simulaties in CAM-software versnellen cyclustijden

Schupan &Sons Inc. is een familiebedrijf voor metaalrecycling dat ook producten in eigen huis produceert in zijn 140.000 vierkante meter grote Kalamazoo-winkel, Schupan Aluminium. In de afgelopen 10 jaar is Schupan gegroeid van 60 medewerkers naar 325.

"Ons productiebedrijf met toegevoegde waarde is toonaangevend voor een distributiebedrijf, het snijden van grote onbewerkte stukken en het verzenden ervan, of het snijden van stukken voor verschillende machinewerkplaatsen", zegt Kevin Roschek, directeur productie bij Schupan Aluminium. Het grootste deel van het werk is CNC-bewerking en in vijf jaar tijd heeft de winkel 27 CNC-machines toegevoegd aan de oorspronkelijke 10 om aan de vraag te kunnen voldoen. Een van de grootste klantengroepen van Schupan produceert meubels, vaak kantoormeubilair of high-end tuinmeubilair, waarbij Schupan de complexe interne elektronische invoegtoepassingen creëert. De winkel heeft ook klanten in de medische, automobiel-, scheepvaart- en voedingsindustrie.

Cyclustijden verkorten met CAD/CAM

Naarmate Schupan groeide, kwam het tot de conclusie dat het verkorten van de cyclustijden de beste manier was om de productie efficiënter te maken.

"Vaststellen was historisch gezien een enorm probleem voor ons", zegt Joseph Proxmire, hoofdproductie-ingenieur van Schupan Aluminium. "We hadden veel onderdelen die zeker drie of vier bewerkingen zouden zijn, en we moesten aangepaste oplossingen ontwerpen om die in één bewerking te maken."

Als reactie op dit probleem begon Schupan vier- en vijfassige bewerking te gebruiken om meerdere onderdelen te laden en meerdere zijden tegelijk te snijden. Om een ​​snelle, schone bewerking te garanderen, gebruikt de winkel CAD/CAM-software, met name Mastercam. De meerassige gereedschapsbanen van de software geven de werkplaats volledige controle over het snijpatroon, de gereedschapsasbesturing en het vermijden van botsingen.

Proxmire was een cruciale stem in Schupans beslissing over welke software hij moest gebruiken om zijn mogelijkheden uit te breiden. Hij vertrouwt op Mastercam vanwege ervaringen uit het verleden en zegt:"Het wordt voortdurend bijgewerkt en de ontwikkelaars verbeteren de software altijd. Andere CAM-software die we eerder hebben gebruikt, heeft niet genoeg gegevens om op de hoogte te blijven.”

Complexe toolpaths oplossen

Een van Schupans meer uitdagende projecten was het produceren van verschillende complexe aluminium omhulsels. Dit is een van de onderdelen van het interieurmeubilair voor een vliegtuig en had aanvankelijk een aantal ontmoedigende geometrieën.

"We hadden geavanceerde vijfassige mogelijkheden nodig voor diepe zakken, het vasthouden van kleine gereedschappen en langdurig gebruik van gereedschapshouders", zegt Proxmire. “We eindigden met zeer goede afwerkingen vanwege deze toolpaths. We gebruikten de Multiaxis Flow en Multiaxis Curve toolpaths om functies te bewerken die veel moeilijker zouden zijn geweest met drie- of vierassige bewerking.”

Dankzij de vijfassige functies van Mastercam kon Schupan de gecompliceerde positionering van het gereedschap voltooien in een fractie van de tijd die de werkplaats zonder dit apparaat nodig zou hebben. Tijdens het project nam Schupan contact op met zijn gecertificeerde Mastercam-wederverkoper, Axsys CAD/CAM Solutions Inc., voor hulp bij de nabewerking. In plaats van het Schupan-team simpelweg door de post te leiden, ontwikkelde accountvertegenwoordiger Mike Stevens de volledige code voor hen. Tussen de ondersteuning van Axsys en de geavanceerde multi-assige functies, vonden de medewerkers van Schupan de stress en de moeilijkheden rond het lijkwade-project vrijwel geëlimineerd.

Proxmire en zijn programmeurs bellen Axsys wanneer ze vragen hebben of hulp nodig hebben bij het oplossen van problemen of het optimaliseren van hun bewerkingsproces, waarbij Stevens telefonisch of persoonlijk informatie verstrekt. Axsys biedt ook voortgezette training aan voor lokale Mastercam-gebruikers en neemt regelmatig contact op met bedrijven zoals Schupan om de nieuwste functies van de software uit te leggen.

Gebruik maken van bibliotheken en simulaties

Een dergelijke functie is de Tool Manager van de software. Hiermee kunnen gebruikers gereedschapsbibliotheken importeren van fabrikanten zoals Sandvik Coromant, de paden voor elk gereedschap optimaliseren en vervolgens de informatie extrapoleren.

"De mogelijkheid om één snijpad te creëren en dit over te brengen naar meerdere locaties is enorm", zegt Proxmire. “Ik gebruik dat om één onderdeel te programmeren en het vervolgens om te zetten in 10 verschillende onderdelen. Deze software is daar erg goed in wat betreft naderingen en vrijgavevlakken en het fijnafstellen van het snijpad om het zo snel mogelijk te maken. We hebben oude gereedschapsbibliotheken en gereedschapshouderbibliotheken voor al onze krimppassing- en CAT 40-gereedschapshouders. Het maakt het een stuk eenvoudiger voor simulatie.”

Wanneer Proxmire zijn onderdelen simuleert, gebruikt hij de functies Verify en Backplot binnen de software. Verify en Backplot tonen beide alle delen van het bewerkingsproces op het scherm, die gebruikers kunnen opnemen als dat nodig is. Deze functies detecteren botsingen en fouten voordat het uitgangsmateriaal de machine raakt, waardoor operators projecten sneller en met meer vertrouwen kunnen uitvoeren.

Dynamische verbeteringen

Na het simuleren van elk onderdeel om te controleren op problemen, ligt de focus van Proxmire opnieuw op het verkorten van de cyclustijden. De Dynamic Motion-technologie van Mastercam is een programma binnen de software dat het materiaal tijdens de bewerking continu bewaakt en als reactie daarop de gereedschapsbeweging verandert. Deze accommodatie voor materiaalverplaatsing betekent dat operators machines op hun hoogste snelheid kunnen laten werken zonder hun materiaal of snijgereedschap in gevaar te brengen.

"Het gereedschap gaat nu een behoorlijke tijd langer mee, vooral wanneer we hardere materialen zoals gereedschapsstaal bewerken", zegt Proxmire. "We ontdekten dat dynamisch frezen ons een betere standtijd en zeker hogere verspaningspercentages geeft." Hij schat dat Dynamic bij het bewerken van staal de cyclustijden tot drie keer korter heeft gemaakt.