Библиотеки инструментов и симуляция в CAM: быстрое сокращение цикла производства

Schupan & Sons Inc. — семейная компания по переработке металлов, которая также производит продукцию на собственном производстве в цехе Schupan Aluminum площадью 13 000 кв. м в Каламазу. За последние 10 лет Schupan выросла с 60 до 325 сотрудников.

«Наше бизнес по добавленной стоимости ведет путь для бизнеса по распределению, резая большие заготовки и отгружая их, или резая детали для разных машинных цехов», — говорит Кевин Рошек, директор производства Schupan Aluminum. Большая часть работы — обработка на станках с ЧПУ, и за пять лет цех добавил 27 станков с ЧПУ к исходным 10, чтобы справиться со спросом. Одной из крупнейших групп клиентов Schupan производит мебель, часто офисную или премиальную уличную мебель, при этом Schupan создает сложные внутренние электронные вставки. Цех также имеет клиентов в медицинской, автомобильной, морской и пищевой отраслях.

Сокращение времени цикла с CAD/CAM

По мере роста Schupan пришла к выводу, что сокращение времени цикла — лучший способ сделать производство более эффективным.

«Оснастка исторически была огромной проблемой для нас», — говорит Джозеф Проксмайр, ведущий инженер производства Schupan Aluminum. «У нас было много деталей, которые определенно требовали три или четыре операции, и нам приходилось разрабатывать специальные решения, чтобы сделать их за одну операцию».

В ответ на эту проблему Schupan начала использовать четырех- и пятиосевую обработку для загрузки нескольких деталей и обработки нескольких сторон одновременно. Для обеспечения быстрой, чистой обработки цех использует CAD/CAM-софтвер, а именно Mastercam. Многоосевые траектории этого софтвердают цеху полный контроль над схемой резания, контролем оси инструмента и предотвращением коллизий.

Проксмайр был ключевым голосом в решении Schupan о выборе софтвер для расширения возможностей. Он доверяет Mastercam благодаря прошлому опыту и говорит: «Он постоянно обновляется, и разработчики всегда продвигают софтвер вперед. Другие CAM-системы, которые мы использовали раньше, не имеют достаточно данных, чтобы оставаться актуальными».

Решение сложных траекторий

Одной из более сложных задач Schupan было производство нескольких различных сложных алюминиевых обтекателей. Это внутренние компоненты мебели для самолета, и изначально они имели пугающие геометрии.

«Нам нужны были продвинутые пятиосевые возможности для глубокого выкарбывания, удержания мелких инструментов и использования удлиненных держателей инструментов», — говорит Проксмайр. «Мы получили очень хорошие чистоты благодаря этим траекториям. Мы использовали траектории Multiaxis Flow и Multiaxis Curve для обработки особенностей, которые были бы гораздо сложнее с трех- или четырехосевой обработкой».

Пятиосевые функции Mastercam позволили Schupan выполнить сложное позиционирование инструмента за долю времени, которое потребовалось бы без него. Во время проекта Schupan обратилась к своему сертифицированному реселлеру Mastercam, Axsys CAD/CAM Solutions Inc., за помощью с постобработкой. Вместо того чтобы просто провести команду Schupan через пост, менеджер по аккаунту Майк Стивенс разработал весь код для них. Благодаря поддержке Axsys и продвинутым многоосевым функциям, сотрудники Schupan обнаружили, что стресс и сложность проекта обтекателей практически устранены.

Проксмайр и его программисты звонят в Axsys, когда у них есть вопросы или нужна помощь в устранении неисправностей или оптимизации процесса обработки, при этом Стивенс предоставляет информацию по телефону или лично. Axsys также предлагает постоянное обучение для локальных пользователей Mastercam и часто обращается к компаниям вроде Schupan, чтобы объяснить новейшие функции софтвер.

Использование библиотек и симуляции

Одна из таких функций — Tool Manager (диспетчер инструментов). С его помощью пользователи могут импортировать библиотеки инструментов от производителей вроде Sandvik Coromant, оптимизировать траектории для каждого инструмента и затем экстраполировать информацию.

«Возможность создать одну траекторию резака и перенести ее в несколько мест — это огромно», — говорит Проксмайр. «Я использую это для программирования одной детали, а затем трансформирую ее дальше по линии для 10 разных деталей. Этот софтвер очень хорош в этом, что касается подходов, плоскостей отхода и тонкой настройки траектории резака, чтобы сделать ее максимально быстрой. У нас есть старые библиотеки инструментов и библиотеки держателей для всех наших термосадок и держателей CAT 40. Это делает симуляцию намного проще».

Когда Проксмайр симулирует свои детали, он использует функции Verify и Backplot внутри софтвер. И Verify, и Backplot отображают на экране любые и все части процесса обработки, которые пользователи могут записывать при необходимости. Эти функции обнаруживают коллизии и ошибки до того, как исходный материал коснется станка, позволяя операторам работать над проектами быстрее и с большей уверенностью.

Динамические улучшения

После симуляции каждой детали для проверки проблем, фокус Проксмайра снова на сокращении времени цикла. Технология Dynamic Motion Mastercam — это программа внутри софтвер, которая непрерывно отслеживает материал во время обработки и меняет движение инструмента в ответ. Это приспособление к движению материала означает, что операторы могут запускать станки на их максимальных скоростях без риска для материала или режущих инструментов.

«Инструмент служит значительно дольше теперь, особенно когда мы обрабатываем более твердые материалы вроде инструментальной стали», — говорит Проксмайр. «Мы выяснили, что Dynamic Milling дает нам лучший срок службы инструмента и определенно более высокую производительность по удалению металла». Он оценивает, что при обработке стали Dynamic сократил время цикла до трех раз.