프로그래밍 시간으로 설치 및 도구 비용 절감

Jaktool LLC(뉴저지주 크랜베리)의 호기심 많은 젊은 엔지니어 팀은 아무도 원하지 않는 복잡한 작업을 수행하기 위해 제조 소프트웨어 및 기계의 잠재력을 최대한 탐색하는 데 시간을 투자하고 있습니다. Jaktool은 CNC Software Inc.(Tolland, CT)의 Mastercam CAD/CAM 프로그래밍 소프트웨어를 사용하여 설정 시간과 툴링 비용을 절약하고 주기 시간을 줄이는 동시에 다양한 산업 분야에 탁월한 고객 서비스를 제공할 수 있습니다.

고정밀 프로토타입 기술 회사인 Jaktool은 플라스틱에서 고니켈 합금, 티타늄에 이르기까지 거의 모든 유형의 재료를 다루는 방위, 의료, 실험실 및 산업 시장을 위한 분석 서비스, 제조 공정 개발 및 프로토타입 제조를 전문으로 합니다. , 및 스테인레스 스틸. 그들의 작업 중 약 50%는 군용이며, 공중, 수상 및 지하 응용을 위한 프로토타입 무기 시스템과 탄도 하드웨어 구성 요소를 지원합니다.

부품은 항공 우주 응용 분야의 경우 0.040"(1mm) 리벳만큼 작거나 표면 아래 응용 분야의 경우 직경이 최대 18"(457mm)일 수 있습니다. 프로토타입 볼륨은 1개에서 5000개까지이며 평균은 50개입니다. 기계 공장에서는 작업의 약 65-70%가 선삭 작업입니다. 균형은 밀링입니다. 이 작업은 2축 CNC 선반, 5축 이중 스핀들 선반 및 3~5축 밀에서 수행됩니다.

제조 엔지니어링 관리자인 Ryan Hollywood에 따르면 Jaktool의 10명의 기계 및 전기 엔지니어는 모두 부품을 인쇄에서 최종 제품으로 가져올 수 있습니다. 기계 운영자에게. 부품을 만드는 모든 사람은 부품을 프로그래밍하는 동일한 사람입니다. 각 사람은 부품에 대한 소유권을 가지며, 부품이 완성될 때까지 선삭, 연마, 연삭, 태핑 및 기타 모든 제조 공정을 따라갑니다. 한 사람이 두 대의 기계를 동시에 가동하는 것을 포함하여 많은 모자를 쓰고 있기 때문에 모든 사람이 업무를 수행할 수 있도록 신속하고 효율적으로 제품을 매장 전체로 옮겨야 합니다.”라고 Hollywood는 말했습니다.

CNC Software는 리셀러 네트워크를 통해 경험, Mastercam 매뉴얼 및 참석하는 포럼을 통해 대부분 독학으로 학습하는 Jaktool 직원을 교육하는 데 귀중한 리소스였습니다. 이 상점은 시행착오를 통해 직원들이 새롭고 강력한 프로그래밍 기능을 발견할 수 있었던 Mastercam 2017의 베타 사이트였습니다. 예를 들어, 새로운 기능이 처음 구현되었을 때 일반적으로 부품을 프로그래밍하는 데 걸리는 시간의 약 1.5배가 소요되었습니다. 그러나 두 번째 시도에서 팀은 주기 시간의 약 25%를 단축한 다음 설정 시간의 25%를 단축했습니다.

Jaktool은 강력하고 보람 있는 인턴십 프로그램을 유지하고 있습니다. 자신의 강점, 관심, 시간을 엄수하려는 의지를 바탕으로 인턴은 버튼 누르기 및 완료 작업을 넘어서도록 권장됩니다. 둘 다 제조 프로세스를 배우고 감상하는 데 중요한 역할을 하지만 인턴이 미래 엔지니어로서의 진정한 가치는 문제 해결자가 될 때 발견됩니다. 인턴이자 전기공학 전공인 Kevin Zheng이 대표적입니다. 그는 장비를 최대 성능으로 끌어올리기 위해 공구 경로를 프로그래밍하는 다양한 방법을 지속적으로 탐구합니다. 그리고 그가 칩 만들기를 정말 좋아하는 것도 나쁘지 않습니다.

작업장에 있을 때 Zheng은 밀링 작업에 전념합니다. 그는 Mastercam의 많은 기능을 조사하도록 도전하는 비반복적인 프로젝트를 선호합니다. 대학 선배가 인턴십을 시작했을 때 Jaktool은 표면 처리에 이상적인 4축 작업을 하고 있었습니다. Hollywood에서 Zheng이 소프트웨어에 대해 자유로워졌을 때 그들은 더 많은 기능을 배웠고 4축 기계를 사용하여 더 복잡한 작업을 수행할 수 있었습니다.

이전에는 4축 위치 지정이 수동으로 프로그래밍되었습니다. 초기 프로젝트에는 4축 가공이 필요한 방사형 패턴의 피쳐가 있는 부품 설계가 포함되었습니다. Mastercam의 Transform 기능을 사용하여 Zheng은 기존 도구 경로를 변환, 회전 또는 미러링하여 정확히 유사한 여러 부품(또는 구멍)을 가공할 수 있었습니다. "우리는 이 부품을 4~5개의 다른 작업으로 바이스에 넣을 수 있지만 네 번째 축의 한 작업에서 어떻게 할 수 있는지 알고 싶었습니다. 우리는 모든 각도에서 자를 수 있는 평면을 만들어 냈습니다. 부품을 프로그래밍하는 데 더 많은 시간이 소요되지만 여러 번 다시 고정되지 않기 때문에 최종 결과는 더 정확한 부품입니다.”라고 Zheng이 말했습니다.

Hollywood에 따르면 Mastercam 2017을 사용하면 부품을 솔리드에서 프로그래밍해야 할 때 Solidworks 설계 소프트웨어에서 Mastercam으로 쉽게 전환할 수 있습니다. 또한 Solidworks에서 부품을 설계하고 제조 중에 부품을 보정해야 하는 경우 Mastercam에서 부품을 다시 그립니다.

"이 기능은 우리가 명령을 받는 형식 때문에 미군에서 작업할 때 특히 유용합니다."라고 Hollywood가 말했습니다. "IGES 또는 솔리드에서 와이어프레임을 생성할 때 공구 경로를 최적화하기 위해 와이어프레임을 다시 그려야 하는 경우가 있습니다. 터닝 및 밀링의 경우 매우 복잡한 부품을 제외하고 많은 부품을 다시 그립니다. 이 경우 IGES를 CAD/CAM 소프트웨어로 가져오고 좌표를 올바른 평면으로 재설정하여 XYZ 축이 적절한 위치에 있습니다."

Mastercam의 Dynamic Motion 기술은 Jaktool의 제조 시간 단축 능력에 중요한 역할을 한 것으로 알려져 있습니다. Zheng은 "밀링의 경우 재료를 제거하는 것이 훨씬 더 쉽다는 것을 알았기 때문에 제가 작성하는 모든 단일 프로그램에는 약간의 동적 모션이 포함되어 있습니다."라고 말했습니다. 그는 재료를 선택한 다음 와이어프레임, 도구, 스텝오버를 선택하고 이를 고속 공구 경로에 프로그래밍하여 복잡한 형상과 황삭 작업을 동시에 생성하는 경우가 많습니다. Dynamic Motion은 재료의 변화를 지능적으로 감지하는 소프트웨어의 독점 알고리즘으로 인해 재료를 빠르게 제거하여 도구가 거의 또는 전혀 스텝오버 없이 재료와 지속적으로 접촉할 수 있도록 합니다. 공구가 재료와 지속적으로 맞물리기 때문에 공구 파손도 적습니다.

“Dynamic 없이 작업을 수행하는 방법을 배웠고 이 기술을 사용하기 시작했을 때 황삭 반복의 사이클 시간을 절반으로 줄였습니다. 덕분에 공구 수명이 20~30% 연장되었습니다.”라고 Hollywood는 말했습니다. Jaktool은 매일 같은 작업을 수행하지 않기 때문에 Dynamic Motion으로 가능한 고속은 전체 제조 프로세스를 간소화하면서 기계의 잠재력을 최대한 발휘할 수 있는 수단을 팀에 제공합니다. 예를 들어, 팀에는 910개의 부품이 필요한 반복 작업이 있었습니다. 그들은 달리는 데 12-13분이 걸린다는 것을 알고 있었습니다. 최근에는 이중 스핀들 기계를 사용하여 부품을 프로그래밍하고 Mastercam에서 왼쪽 스핀들과 오른쪽 스핀들로 프로그래밍한 다음 전송을 완료합니다. 주기 시간이 20% 단축되었습니다. Hollywood는 "장기적으로는 몇 분이면 며칠이 걸리므로 약 1주일 반의 시간을 절약할 수 있습니다."라고 말했습니다.

Jaktool이 수락한 더 어려운 작업 중 하나는 얇은 벽이 있는 120개의 방사형 포켓이 있는 작은 관 모양의 작업이었습니다. 축을 절단하는 데 필요한 모든 포켓은 조각당 약 1시간에 밀링 작업을 수행합니다. 헐리우드에 따르면 아무도 그 일에 손을 대지 않을 것입니다. 경험이 풍부한 젊은 팀은 예측할 수 없기 때문에 완료하는 데 50-60분이 소요되었습니다. 약 일주일 전에 Zheng은 소프트웨어의 변형/회전 기능을 사용하여 수동으로 120개의 개별 포켓이 아닌 행당 7~8개의 포켓과 대략 24~36개의 각도 위치를 프로그래밍할 수 있는 방법을 배웠습니다.

Zheng은 "프로그램을 한 번만 프로그래밍하고 연속으로 이동하도록 설정하고 전체 부품을 순환하려면 또 다른 반복을 설정해야 했습니다."라고 말했습니다. "싸이클 시간을 15분으로 단축했고 전체 실행 중에 공구를 한 번도 파손하지 않았습니다." Hollywood에 따르면 약 200파운드(90kg)의 재료가 사용되었습니다. 설정 시간은 솔리드 프로그래밍보다 3~4배 길었지만 모든 변형/회전 기능을 사용하여 Jaktool은 주기 시간을 원래 견적의 25%로 줄일 수 있었습니다.

군용 사양에서 요구되는 엄격한 허용 오차는 선삭 작업에서 특히 어려운 문제입니다. 많은 작업은 10~12인치(254–305mm) 직경을 측정할 수 있는 부품에서 1/1000인치 허용오차를 가집니다. 마감 요구 사항도 엄격합니다. “우리가 만들고 있는 부품 뒤에는 많은 과학이 있습니다. 플러스 또는 마이너스 5,000분의 1을 가진 표준 부품이 아닙니다. 우리는 다른 부분으로 많은 도전을 할 수 있고 팀으로서 우리는 함께 그룹화하고, 그것을 알아내고, 문제를 해결하고, 다른 상점에서 부끄러워할 이러한 부분을 만들었습니다.”라고 Hollywood는 말했습니다. "소프트웨어는 우리가 그렇게 하는 데 도움이 됩니다."

Mastercam/CNC Software Inc.에 대한 자세한 내용은 www.mastercam.com을 방문하거나 860-875-5006으로 전화하십시오.