Programmeertijd bespaart installatie- en gereedschapskosten

Bij Jaktool LLC (Cranbury, NJ) investeert een team van jonge nieuwsgierige ingenieurs de tijd om het volledige potentieel van de productiesoftware en -machines te verkennen om de complexe taken op zich te nemen die niemand anders wil. Door gebruik te maken van Mastercam CAD/CAM-programmeersoftware van CNC Software Inc. (Tolland, CT), is Jaktool in staat om insteltijden en gereedschapskosten te besparen, en cyclustijden te verkorten, terwijl het uitzonderlijke klantenservice levert aan een diverse dwarsdoorsnede van industrieën.

Jaktool is een uiterst nauwkeurig prototypetechnologiebedrijf en is gespecialiseerd in analytische diensten, de ontwikkeling van fabricageprocessen en de fabricage van prototypen voor de defensie-, medische, laboratorium- en industriële markten. , en roestvrij staal. Ongeveer 50% van hun werk is voor het leger:het ondersteunen van prototypen van wapensystemen en ballistische hardwarecomponenten voor toepassingen in de lucht, op het oppervlak en onder het oppervlak.

Onderdelen kunnen zo klein zijn als 0,040″ (1 mm) klinknagels voor een ruimtevaarttoepassing of zo groot als 18″ (457 mm) in diameter voor ondergrondse toepassingen. Prototypevolumes lopen van één tot 5000 stuks, met een gemiddelde van 50 stuks. In de machinewerkplaats draait ongeveer 65-70% van hun werk; de balans is aan het malen. Het werk wordt uitgevoerd op tweeassige CNC-draaibanken, vijfassige dubbelspillige draaibanken en drie- tot vijfassige freesmachines.

Elk van de 10 mechanische en elektrische ingenieurs van Jaktool is in staat om de onderdelen van de print tot het eindproduct te brengen, volgens Ryan Hollywood, manager productietechniek:"Dit is geen typische werkplaats waar we twee programmeurs hebben en we geven de rest uit handen aan machinisten. Alle jongens die de onderdelen maken, zijn dezelfde jongens die de onderdelen programmeren. Elke persoon is eigenaar van een onderdeel en volgt het door elk productieproces - draaien, honen, slijpen, tikken en al het andere totdat het onderdeel klaar is. Omdat iedereen veel hoeden draagt, waaronder twee machines tegelijk, moeten we producten snel en efficiënt door de winkel verplaatsen, zodat iedereen zijn werk kan doen", aldus Hollywood.

CNC Software is via zijn resellernetwerk een waardevolle bron geweest voor het opleiden van Jaktool-medewerkers die grotendeels autodidactisch zijn door ervaring, Mastercam-handleidingen en forums die ze bijwonen. De winkel was een bètasite voor Mastercam 2017 waar medewerkers met vallen en opstaan ​​​​de nieuwe krachtige programmeerfuncties konden ontdekken. De eerste keer dat een nieuwe functie werd geïmplementeerd, bijvoorbeeld, kostte het ongeveer anderhalf keer zoveel als normaal om een ​​onderdeel te programmeren. Bij de tweede poging verkortte het team echter ongeveer 25% van de cyclustijd, gevolgd door 25% van de insteltijd.

Jaktool onderhoudt een sterk en lonend stageprogramma. Op basis van hun sterke punten, interesses en bereidheid om er tijd in te steken, worden stagiaires aangemoedigd om verder te gaan dan het indrukken van knoppen en het afronden van taken. Hoewel beide een belangrijke rol spelen bij het leren en waarderen van productieprocessen, wordt de echte waarde van een stagiair als toekomstig ingenieur ontdekt wanneer hij een probleemoplosser wordt. Kevin Zheng, een stagiaire en hoofdvak elektrotechniek, is typerend. Hij onderzoekt voortdurend verschillende manieren om de toolpaths te programmeren om de machines naar hun maximale capaciteiten te duwen. En het kan geen kwaad dat hij het erg leuk vindt om chips te maken.

In de winkel wijdt Zheng zich fulltime aan freesbewerkingen. Hij geeft de voorkeur aan projecten die zich niet herhalen en hem uitdagen om de vele functies van Mastercam te onderzoeken. Toen de laatstejaarsstudent aan zijn stage begon, deed Jaktool vierassige banen die ideaal waren om te verharden. Toen Hollywood Zheng losliet van de software, leerden ze meer functies, waardoor ze meer gecompliceerde taken konden uitvoeren met behulp van de vierassige machines.

Voorheen werd de vierassige positionering met de hand geprogrammeerd. Een vroeg project betrof een onderdeelontwerp met kenmerken in een radiaal patroon waarvoor vierassige bewerking nodig was. Met behulp van de Transform-functie van Mastercam kon Zheng bestaande toolpaths gebruiken en deze vertalen, roteren of spiegelen om meerdere onderdelen (of gaten) te bewerken die precies hetzelfde waren. “We zouden dit onderdeel met vier of vijf verschillende bewerkingen in een bankschroef kunnen zetten, maar we wilden zien hoe we het op één bewerking in de vierde as konden doen. We hebben het gedaan door vlakken te maken om vanuit elke hoek te snijden. Er wordt meer tijd besteed aan het programmeren van het onderdeel, maar het eindresultaat is een nauwkeuriger onderdeel omdat het niet meerdere keren opnieuw wordt bevestigd, "zei Zheng.

Volgens Hollywood maakt Mastercam 2017 het gemakkelijker om over te stappen van hun Solidworks-ontwerpsoftware naar Mastercam wanneer het onderdeel vanuit de vaste stof moet worden geprogrammeerd. Verder, wanneer een onderdeel is ontworpen in Solidworks en het onderdeel moet worden gecompenseerd tijdens de productie, wordt het onderdeel opnieuw getekend in Mastercam.

"Deze mogelijkheid is vooral handig bij het uitvoeren van taken voor het Amerikaanse leger vanwege het formaat waarin we de orders ontvangen", zei Hollywood. “Als we een wireframe maken van hun IGES of hun solid, moeten we het soms opnieuw tekenen om toolpaths te optimaliseren. Voor draaien en frezen hertekenen we veel onderdelen met uitzondering van zeer gecompliceerde onderdelen. In dat geval wordt een IGES geïmporteerd in de CAD/CAM-software en worden de coördinaten teruggezet in de juiste vlakken zodat de XYZ assen bevinden zich op de juiste plaats.”

De Dynamic Motion-technologie van Mastercam wordt gecrediteerd met het spelen van een belangrijke rol in het vermogen van Jaktool om de productietijd te verkorten. "Als het op frezen aankomt, bevat elk programma dat ik schrijf wat Dynamic Motion, omdat ik ontdekte dat het veel gemakkelijker is om materiaal te verwijderen", zegt Zheng. Hij kiest het materiaal, vervolgens een draadframe, een gereedschap en een overstap, en programmeert het in het snelle gereedschapspad, waarbij hij vaak tegelijkertijd complexe geometrieën en voorbewerkingen creëert. Dynamic Motion verwijdert materiaal snel dankzij gepatenteerde algoritmen in de software die op intelligente wijze veranderingen in het materiaal detecteren, waardoor het gereedschap constant in contact blijft met het materiaal met weinig of geen tussenstappen. Omdat het gereedschap constant bezig is met het materiaal, zijn er ook minder gereedschapsbreuken.

“Ik heb geleerd om dingen te doen zonder Dynamic en toen we de technologie begonnen te gebruiken, halveerde het de cyclustijden als het ging om herhalingen van voorbewerkingen. Het verlengde de standtijd van het gereedschap met 20-30%”, aldus Hollywood. Omdat Jaktool niet elke dag hetzelfde werk doet, bieden de hoge snelheden die mogelijk zijn met Dynamic Motion het team de middelen om de machines optimaal te benutten en tegelijkertijd het hele productieproces te stroomlijnen. Zo had het team een ​​herhalingsopdracht waarvoor 910 stuks nodig waren. Ze wisten dat het 12-13 minuten duurde om te rennen. Onlangs programmeerden ze het onderdeel met behulp van een machine met twee assen, programmeerden ze het met een linkerspil en een rechterspil in Mastercam, waarna de overdracht werd voltooid. De cyclustijd werd met 20% verminderd. "Op de lange termijn tellen minuten op tot dagen, dus realiseerden we een tijdsbesparing van ongeveer anderhalve week", zegt Hollywood.

Een van de moeilijkere klussen die Jaktool accepteerde, was voor een kleine buisvorm met 120 radiale zakken met een dunne wand. Alle zakken die nodig waren om de as af te snijden, waardoor de freesbewerking op ongeveer een uur per stuk kwam. Volgens Hollywood zou niemand anders de baan aanraken. Het jonge ervaren team citeerde 50-60 minuten om te voltooien, vanwege de onvoorspelbaarheid. Ongeveer een week eerder leerde Zheng hoe hij de Transform/Rotate-functie van de software moest gebruiken, waardoor hij zeven of acht vakken per rij en ongeveer 24 tot 36 hoekposities kon programmeren, in plaats van 120 afzonderlijke vakken handmatig.

"Ik hoefde het maar één keer te programmeren en te herhalen om achter elkaar te gaan, en nog een herhaling om het hele deel te doorlopen", zei Zheng. "Ik heb onze cyclustijd teruggebracht tot 15 minuten en heb tijdens de hele run geen enkel stuk gereedschap gebroken." Volgens Hollywood werd ongeveer 200 lb (90 kg) materiaal gebruikt. De insteltijd was drie tot vier keer zo lang als het programmeren van vaste stoffen, maar door alle Transform/Rotate-functies te gebruiken, kon Jaktool de cyclustijd terugbrengen tot 25% van de oorspronkelijke prijsopgave.

De krappe toleranties die in militaire specificaties worden gevraagd, vormen een bijzondere uitdaging bij draaibewerkingen. Veel klussen hebben een tolerantie van plus of min een duizendste inch, op onderdelen met een diameter van 10 tot 12″ (254–305 mm). Ook de afwerkingseisen zijn streng. “Er zit veel wetenschap achter de onderdelen die we maken. Dit zijn niet zomaar standaard onderdelen met plus of min vijfduizendsten. We zijn in staat om veel uitdagingen aan te gaan met verschillende onderdelen en als een team hebben we ons gegroepeerd, het uitgezocht, problemen opgelost en deze onderdelen gemaakt waar andere winkels voor terugdeinzen", aldus Hollywood. “De software helpt ons daarbij.”

Ga voor meer informatie over Mastercam/CNC Software Inc. naar www.mastercam.com of bel 860-875-5006.