효율적 프로그래밍으로 셋업·공구 비용 절감한 Jaktool LLC

Jaktool LLC(뉴저지 크랜버리)에서 젊고 호기심 많은 엔지니어 팀이 제조 소프트웨어와 기계 잠재력을 최대한 탐구하며 아무도 원치 않는 복잡한 작업을 수행하고 있습니다. CNC 소프트웨어 사(CNC Software Inc., 코네티컷 톨랜드)의 마스터캠(Mastercam) CAD/CAM 프로그래밍 소프트웨어를 사용해 Jaktool은 셋업 시간과 공구 비용을 절약하고 사이클 타임을 단축하면서 다양한 산업군에 뛰어난 고객 서비스를 제공합니다.

고정밀 프로토타입 기술 기업인 Jaktool은 분석 서비스, 제조 공정 개발, 프로토타입 제조를 전문으로 하며 방위, 의료, 실험실, 산업 시장에 플라스틱부터 고니켈 합금, 티타늄, 스테인리스 스틸까지 거의 모든 유형 소재로 작업합니다. 작업 약 50%가 군용 — 프로토타입 무기 시스템과 공수·수상·잠수함용 탄도 하드웨어 부품 지원.

부품은 항공우주용 0.040인치(1mm) 리벳처럼 작을 수도 있고 잠수함용 18인치(457mm) 직경만큼 클 수도 있습니다. 프로토타입 물량은 1~5000개, 평균 50개. 기계 공장에서 작업 약 65~70%가 터닝, 나머지가 밀링. 2축 CNC 선반, 5축 듀얼 스핀들 선반, 3~5축 밀링 머신에서 작업 수행.

Jaktool 10명 기계·전기 엔지니어 모두 도면에서 최종 제품까지 부품을 책임질 수 있다고 제조 엔지니어링 매니저 라이언 할리우드(Ryan Hollywood)는 말합니다. "전형적인 잡숍처럼 프로그래머 둘 두고 나머지는 기계 조작원에게 맡기는 게 아닙니다. 부품 만드는 사람들이 같은 사람들이 부품을 프로그래밍합니다. 각자가 부품 소유권을 갖고 터닝, 호닝, 그라인딩, 태핑 등 모든 제조 공정을 거쳐 부품이 완성될 때까지 추적합니다. 각자가 여러 역할(동시 2대 기계 가동 포함)을 수행하므로 모두 자기 일을 할 수 있게 제품을 공장에서 빠르고 효율적으로 이동시켜야 합니다."라고 할리우드는 말했습니다.

CNC 소프트웨어는 리셀러 네트워크를 통해 마스터캠 매뉴얼과 참석 포럼으로 주로 자학한 Jaktool 직원들 훈련에 귀중한 자원이었습니다. 이 공장은 마스터캠 2017 베타 사이트로, 시행착오로 강력한 새 프로그래밍 기능들을 발견했습니다. 새 기능 최초 구현 시 예를 들어 정상 프로그래밍 시간의 약 1.5배 걸렸으나, 두 번째 시도엔 사이클 타임 약 25%, 셋업 타임 약 25% 단축했습니다.

Jaktool은 강력하고 보람 있는 인턴십 프로그램을 유지합니다. 강점, 관심, 시간 투자 의지에 따라 인턴들은 버튼 누르기와 마무리 작업을 넘어가도록 장려됩니다. 둘 다 제조 공정 학습·이해에 중요하지만, 인턴이 문제 해결사가 될 때 미래 엔지니어로서 진정한 가치가 발견됩니다. 전기공학 전공 인턴 케빈 정(Kevin Zheng)이 전형적입니다. 그는 툴패스 프로그래밍 다른 방법들을 계속 탐구해 기계 능력을 최대로 밀어붙입니다. 칩 만드는 걸 정말 좋아하는 것도 도움이 됩니다.

공장에 있을 때 정은 밀링 작업에 풀타임 전념. 반복적이지 않고 마스터캠 많은 기능 조사하게 하는 프로젝트 선호. 대학 4학년 때 인턴십 시작했을 때 Jaktool은 서페이싱에 이상적인 4축 작업 중이었습니다. 할리우드가 정에게 소프트웨어를 맡기자 더 많은 기능 배워 4축 기계로 더 복잡한 작업 수행 가능해졌습니다.

이전에는 4축 포지셔닝을 수작업으로 프로그래밍했습니다. 초기 프로젝트엔 방사형 패턴 특징 가진 부품 설계로 4축 가공 필요. 마스터캠 '트랜스폼(Transform)' 기능으로 정은 기존 툴패스 가져와 이동, 회전, 미러링해 정확히 같은 여러 부품(또는 홀) 가공 가능했습니다. "바이스에 부품 고정해 4~5개 다른 작업 할 수 있지만, 4축에서 한 작업으로 어떻게 할지 보고 싶었습니다. 각도마다 자르기 위한 평면 생성해 했습니다. 프로그래밍에 더 많은 시간 쓰지만 리픽스처링 여러 번 안 하니 결과적으로 더 정확한 부품 나옵니다."라고 정은 말했습니다.

할리우드에 따르면 마스터캠 2017은 솔리드웍스(Solidworks) 설계 소프트웨어에서 마스터캠으로 전환을 더 쉽게 만듭니다. 부품이 솔리드웍스에서 설계되고 제조 중 보정 필요하면 마스터캠에서 부품 재설계.

"미육군 작업 시 포맷 때문에 특히 유용합니다."라고 할리우드 말했습니다. "그들 IGES나 솔리드에서 와이어프레임 만들 때 툴패스 최적화 위해 재설계 필요할 때가 있습니다. 터닝과 밀링 위해 많은 부품 재설계, 예외는 매우 복잡한 부품. 그 경우 IGES를 CAD/CAM 소프트웨어로 임포트해 좌표 리셋해 XYZ 축이 적절 위치에 오게 합니다."

마스터캠 '다이내믹 모션(Dynamic Motion)' 기술이 Jaktool 제조 시간 대폭 단축에 주요 역할. "밀링 할 때 내가 쓰는 모든 프로그램에 다이내믹 모션이 들어갑니다. 소재 제거가 훨씬 쉽기 때문입니다."라고 정 말했습니다. 소재 선택, 와이어프레임, 공구, 스텝오버 선택해 고속 툴패스로 프로그래밍, 복잡한 형상과 황삭 동시 생성 자주 함. 다이내믹 모션은 소재 변화 지능적 감지 독자 알고리즘으로 공구가 소재와 거의 또는 전혀 스텝오버 없이 지속 접촉 유지해 소재 빠르게 제거. 공구 지속 결합으로 공구 파손도 적음.

"다이내믹 없이 하는 법 배우고 나서 기술 쓰기 시작하니 황삭 반복 시 사이클 타임 절반으로 줄었고, 공구 수명 20~30% 연장됐습니다."라고 할리우드 말했습니다. Jaktool은 매일 같은 일 안 하니 다이내믹 모션 가능한 고속으로 기계를 최대 잠재력까지 밀어붙이며 전체 제조 공정 간소화 수단 제공. 예: 910개 반복 작업. 12~13분 걸림. 최근 듀얼 스핀들 기계로 프로그래밍, 마스터캠에서 좌우 스핀들 프로그래밍 후 이송 완료. 사이클 타임 20% 단축. "장기적으로 분이 모여 날이 되니 약 일주일 반 시간 절약 실현."이라고 할리우드 말했습니다.

Jaktool이 맡은 더 어려운 작업 중 하나: 얇은 벽 가진 작은 튜브 형상 120개 방사형 포켓. 모든 포켓이 축 벗어나 절단 필요해 밀링 약 1시간/개 소요. 할리우드 말로는 아무도 안 건드릴 작업. 젊고 경험 있는 팀 50~60분 견적(예측 불가 이유로). 약 1주일 전 정이 소프트웨어 '트랜스폼/회전' 기능 배워 행당 7~8개 포켓, 약 24~36 각도 위치 프로그래밍 가능해져 120개 개별 포켓 수작업 불필요.

"한 번만 프로그래밍해 행으로 반복, 또 반복으로 전체 부품 돌게 했습니다."라고 정 말했습니다. "사이클 타임 15분으로 줄였고 전체 런 동안 공구 하나도 안 부러뜨렸습니다." 약 200파운드(90kg) 소재 사용 per 할리우드. 셋업 시간은 솔리드 프로그래밍 3~4배 길었지만 모든 트랜스폼/회전 기능 써서 사이클 타임 원 견적 25%로 단축.

군 사양 요구 타이트 공차는 터닝 작업에 특별한 도전. 많은 작업이 플러스마이너스 0.001인치 공차, 10~12인치(254~305mm) 직경 부품. 마감 요건도 엄격. "우리 만드는 부품엔 많은 과학이 있습니다. 단순 플러스마이너스 0.005인치 부품이 아닙니다. 다른 공장이 피할 다양한 부품 도전 과제 팀으로 뭉쳐 해결해 냈습니다."라고 할리우드 말했습니다. "소프트웨어가 그걸 가능하게 합니다."

마스터캠/CNC 소프트웨어 사 더 많은 정보: www.mastercam.com, 전화 860-875-5006.