Tops Capstone Indy Car Engineering Project의 Mastercam CAD/CAM

정말 "정답" 엔지니어링 프로그램에 관해서는 공학 및 기술 학교에서 IUPUI 기계 공학 기술 프로그램을 능가하는 것이 어려울 것입니다. 인디애나 대학교(Indiana University—Purdue University Indianapolis(IUPUI))의 공유 캠퍼스에 있습니다.

프로그램 강사인 Ed Herger는 자신의 강의실에 현장의 강력한 제조 배경을 제공합니다. 그의 경력은 재료 과학의 R&D 영역에서 일하면서 업계에서 몇 년을 시작하여 열 기구에서 운동 장비에 이르는 제품 제조로 옮겨갔습니다. 그런 다음 그는 Haas CNC 공작 기계를 사용한 실습 학습과 코네티컷주 톨랜드에 있는 CNC Software Inc.의 소프트웨어 작업을 강조한 캘리포니아의 Haas Automation Inc. 계열 커뮤니티 칼리지에서 겸임 교수로 교육 경력을 시작했습니다. Mastercam CAD/CAM 소프트웨어.

Herger는 "기계 공학이 아닌 IUPUI에서 기계 공학 기술을 공부하기로 선택한 학생들은 설계 분야를 넘어 제조 현장에서 일어나는 일에 더 많이 노출됩니다."라고 말했습니다. "Mastercam, Solidworks 또는 우리가 여기서 가르치는 다른 소프트웨어 프로그램 등 대학 졸업 후 바로 적용할 수 있는 실용적인 기술을 많이 배우고 있습니다."

이 프로그램의 학생들은 3학년 때부터 기술 자체에 본격적으로 들어가기 전에 다양한 학문적 주제를 다루는 첫 2년을 보냅니다. 최근까지 이 프로그램은 온라인 자료를 거의 사용하지 않고 강의실 강의와 실습 프로젝트의 전통적인 커리큘럼에 집중했습니다. CAM 소프트웨어의 경우 Mastercam for Solidworks는 프로그램의 추가 기능으로 가르쳐졌습니다.

Herger는 "우리가 가고자 하는 방향은 온라인 및 외부 인증 기회는 물론 더 많은 CAM 경험을 제공하는 것이었습니다. 이것은 Mastercam과 Mastercam University의 온라인 이점에 집중하는 것을 의미했습니다. 이를 통해 우리 학생들은 이학사 학위와 더불어 우리 연구실과 학생들의 노트북 및 가정용 컴퓨터에서 온라인 수업을 통해 숙련도 증명서를 받을 수 있는 선택권을 갖게 될 것입니다.”

Herger는 Mastercam University에서 2~3개의 단원을 선택하여 학생들이 스스로 해당 단원을 진행한 다음 해당 자료에 표시된 CAM 작업 또는 기능을 기반으로 과제를 부여했습니다. “수업 시간에 저는 Mastercam 수업과 제 과제를 컴퓨터에 놓고 큰 화면에 투사하여 다른 작업 그룹과 다양한 작업을 공유할 것입니다. 제 수업에서 학생들은 온라인 과정을 처음부터 끝까지 따라하기만 하면 됩니다. 나는 그들이 수업을 진행하는 동안 그들을 모니터링하고 그들의 수료증 작업이 진행되는 방식에 만족합니다. 그들은 Mastercam University 과제와 제 과제를 성공적으로 완료했습니다.”

학생들은 Ed Herger의 CAM 수업을 듣기 전에 먼저 3D 모델링의 여러 과정과 인쇄 판독 및 실습 제조 프로세스를 완료합니다. 다음으로 Solidworks를 사용한 파라메트릭 모델링에 중점을 둡니다. Herger의 수업에 들어가면 학생들은 Mastercam의 강력한 식단을 받기 시작합니다. “나는 일반적으로 특정 부품에 대한 금형 작업이나 금형 작업과 같은 큰 프로젝트를 그들에게 맡깁니다. 제 전반적인 접근 방식은 실제 적용에 거의 도움이 되지 않는 몇 가지 소규모 특정 연습과 달리 보다 포괄적인 유형의 프로젝트를 제공하는 것입니다.”라고 Herger가 설명합니다.

예를 들어, Herger는 정밀 측정 장치인 마이크로미터를 리버스 엔지니어링하도록 했습니다. 학생들은 마이크로미터용 부품을 만들기 위한 툴링을 위한 여러 프로그램을 설계했습니다. 그런 다음 그들은 Mastercam의 고급 기능을 사용하여 컴퓨터 랩에서 기계 작동을 프로그래밍하는 방법을 알아냈습니다. “저는 그들에게 실제 적용이 가능한 프로젝트를 제공하려고 노력하고 어떻게 해야 하는지에 대해 너무 많은 어려운 지침을 주지 않으려고 노력합니다. 내가 뛰어들기 전에 스스로 해결하려고 할 때 더 효과적으로 배우게 됩니다.”라고 Herger가 말했습니다.

Herger에 따르면 Dynamic Milling과 같은 Mastercam의 많은 기능을 통해 CNC 기계의 기능을 최대한 활용할 수 있습니다. “우리는 알루미늄 블록으로 크고 복잡한 부품을 많이 만들었으며 몰드와 다이의 복잡한 모양을 만들기 위해 3D 표면 밀링에 집중하고 있습니다. 이것의 좋은 예는 마이크로미터의 U자형 프레임입니다. 약 6시간의 프로그램이고 다이가 훌륭하게 나왔습니다. 물론 처음부터 끝까지 Mastercam을 사용하여 부품을 완성하는 데 필요한 모든 윤곽 및 원형 도구 경로를 수행합니다. 나는 우리가 최소한 건드리지 않은 3축 CAM 기능을 정말로 생각할 수 없습니다. 마이크로미터는 0-1″(0-25.4 mm) 범위에서 측정되었으며 장치의 전체 길이는 약 3″(76.2 mm) 정도였습니다. 우리는 U자형 프레임을 만들기 위해 공구강으로 다이 세트를 만들었고 모든 다른 숫자와 표시로 마이크로미터의 슬리브를 표시하기 위해 공구강으로 작은 스탬프를 만들었습니다."

또한 마이크로미터 프로젝트에는 회전하는 골무를 위한 작은 금형도 포함되었습니다. 그것은 금형 내부에 작은 오름차순 숫자와 위치 표시를 포함했습니다. Herger는 "CAD 프로그램 내부에 다양한 필렛을 삽입한 다음 실제로 이 작은 표시를 다이에 가공할 수 있는지 확인해야 했습니다."라고 말했습니다. "학생들은 3D 밀링 표면 접근 방식 중 어떤 것이 효과적인지 알아내기 위해 몇 번의 반복 작업을 수행했으며 확실히 그 중 일부는 공구 경로를 생성하는 데 실패했습니다." Herger는 학생들이 병렬 유형 표면 처리 도구 경로가 프로그래밍에 필요한 "이상한" 형상에 대해 덜 민감하다는 것을 배웠다고 보고했습니다.

이 클래스는 또한 역 조각 프로그램으로 실행되는 마이크로미터 슬리브의 모든 0.05"(1.2mm) 표시에 대한 마킹 다이를 생산했습니다. "그들은 모든 외부 영역을 기계로 가공하고 1/8"(3.175mm), 60o 조각 도구를 사용하여 융기된 표시를 남겼습니다. 저는 그들이 이용할 수 있는 이 훌륭한 기술을 최대한 활용해야 한다는 인상을 주려고 노력합니다.”

Herger는 학생들을 위한 대규모 Indy 자동차 캡스톤 프로젝트와 관련하여 특히 열성적입니다. "우리가 인디애나폴리스에 있기 때문에 자동차 경주 현장과 접촉하고 자체 모터 스포츠 프로그램을 운영하는 것은 당연합니다."

인디애나폴리스 모터 스피드웨이(Indianapolis Motor Speedway)는 박물관에 전시된 인디 자동차의 시연 변속기를 가지고 있습니다. 누구나 내부에서 무슨 일이 일어나는지 볼 수 있도록 여러 곳에 잘려져 있습니다. 지난 가을까지는 정적 디스플레이였습니다.

“우리는 박물관에서 프로젝트를 받아 운 좋게도 전송을 애니메이션 및 자동화하여 느린 속도로 회전하고 방문자가 동일한 스티어링 휠 모델로 전환할 수 있는 대화형 디스플레이가 되도록 했습니다. 자동차. 변속기를 돌리기 위해 소형 전기 모터를 연결하는 모든 브래킷과 연결 장치를 실제로 이동시키기 위한 많은 소형 부품 및 선형 액추에이터는 Mastercam을 사용하여 가공되었습니다.”

Mastercam의 Dynamic Milling 기능을 사용하여 학생들은 기계를 매우 빠르게 밀 수 있습니다. Herger는 "예를 들어 브래킷의 경우 5/8"로 감긴 구성 요소에 대해 2 x 2 x 2"(50.8 x 50.8 x 50.8 mm) 알루미늄 블록으로 시작했습니다. (15.8mm) 두께의 판으로 위치에 따라 ½”에서 3/4”(12.7-19mm) 사이로 확장된 뒤쪽에 두 개의 원통형 보스가 있습니다.” 이 보스 덕분에 플레이트가 변속기에 볼트로 고정되는 동시에 약간의 스탠드오프 공간이 확보되었습니다.

“Dynamic Milling 프로그램을 사용하여 ½”(12.7mm) 엔드밀과 전체 절삭 깊이를 사용하여 대부분의 재료를 제거했습니다. 기본적으로 3개의 원통형 보스를 제외하고 약 1¼”(31.75mm)까지 모든 재료를 제거했습니다.”라고 그는 말했습니다. 그런 다음 ½”(12.7mm) 볼 엔드밀을 사용하여 보스 바닥에 필렛을 남겼습니다. “우리는 Mastercam이 공구 경로와 Dynamic Milling에 최적화된 절단 작업을 제공하도록 했습니다. Mastercam의 검증 시뮬레이션 기능은 우리가 실행하기 직전에 모든 단일 프로그램에 사용하는 것입니다.” 각 프로그램의 모든 단계를 확인하여 잠재적인 문제가 없는지 확인했습니다.

Herger는 "이 캡스톤 프로젝트와 다른 많은 프로젝트는 우리 학생들과 프로그램에 환상적이었습니다."라고 말했습니다.

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