プログラミングにかかる​​時間により、セットアップとツーリング コストを節約

Jaktool LLC (ニュージャージー州クランベリー) では、若い好奇心旺盛なエンジニアのチームが、他の誰も望んでいない複雑な仕事を引き受けるために、製造ソフトウェアと機械の可能性を最大限に探求するために時間を費やしています。 CNC Software Inc. (コネチカット州トーランド) の Mastercam CAD/CAM プログラミング ソフトウェアを使用することで、Jaktool はセットアップ時間とツーリング コストを節約し、サイクル タイムを短縮しながら、さまざまな業界に優れたカスタマー サービスを提供しています。

高精度のプロトタイプ技術企業である Jaktool は、分析サービス、製造プロセスの開発、および防衛、医療、実験室、産業市場向けのプロトタイプ製造を専門としており、プラスチックから高ニッケル合金、チタンまで、あらゆる種類の材料を扱っています。 、およびステンレス鋼。彼らの仕事の約 50% は軍用であり、空挺、地表、および地中用途向けのプロトタイプ兵器システムと弾道ハードウェア コンポーネントをサポートしています。

部品は、航空宇宙用途の場合は 0.040 インチ (1 mm) のリベットまで小さく、表面下用途の場合は直径 18 インチ (457 mm) まで大きくすることができます。プロトタイプのボリュームは 1 ～ 5000 個で、平均は 50 個です。機械工場では、作業の約 65 ～ 70% が旋盤加工です。バランスはミリングです。この作業は、2 軸の CNC 旋盤、5 軸の 2 軸旋盤、および 3 ～ 5 軸のミルで行われます。

Jaktool の 10 人の機械および電気エンジニアは全員、部品を印刷から最終製品に持ち込むことができます。機械オペレーターへ。部品を作っている人は全員、部品をプログラミングしている同じ人です。各人が部品の所有権を持ち、部品が完成するまで、すべての製造プロセス (旋削、ホーニング、研磨、タッピング、その他すべて) をたどります。 1 人 1 人が 2 台の機械を同時に稼働させるなど、さまざまな役割を担っているため、誰もが自分の仕事を遂行できるように、ショップ内で製品を迅速かつ効率的に移動する必要があります」と、Hollywood 氏は述べています。

CNC Software は、その再販業者ネットワークを通じて、Jaktool の従業員をトレーニングするための貴重なリソースであり、経験、Mastercam のマニュアル、および参加するフォーラムを通じて主に独学で学んでいます。このショップは、Mastercam 2017 のベータ サイトであり、従業員は試行錯誤を通じて、新しい強力なプログラミング機能を発見することができました。たとえば、新しい機能が初めて実装されたときは、通常の部品のプログラミングにかかる​​時間の約 1.5 倍の時間がかかりました。しかし、2 回目の試行までに、チームはサイクル タイムを約 25% 短縮し、続いてセットアップ タイムを 25% 短縮しました。

Jaktool は強力でやりがいのあるインターンシップ プログラムを維持しています。インターン生は、自分の強み、興味、時間を割く意欲に基づいて、ボタンを押したり、仕上げのタスクをこなしたりすることを奨励されます。どちらも製造プロセスを学び、理解する上で重要な役割を果たしますが、将来のエンジニアとしてのインターンの真価は、問題解決者になったときに発見されます。インターン生で電気工学を専攻している Kevin Zheng はその典型です。彼は、ツールパスをプログラムして機械の能力を最大限に引き出すさまざまな方法を継続的に模索しています。そして、彼がチップを作るのが本当に好きだということは害にはなりません.

ショップにいるとき、Zheng はフルタイムでフライス加工に専念しています。彼は、Mastercam の多くの機能を調査するという、繰り返しのないプロジェクトを好みます。大学の先輩がインターンシップを始めたとき、Jaktool は浮上に理想的な 4 軸の仕事をしていました。ハリウッドが Zheng をソフトウェアで解放したとき、彼らはより多くの機能を学び、4 軸加工機を使用してより複雑な仕事を引き受けることができるようになりました。

以前は、4 軸の位置決めは手動でプログラムされていました。初期のプロジェクトには、4 軸加工を必要とする放射状パターンの形状を持つ部品設計が含まれていました。 Mastercam の変換機能を使用して、Zheng は既存のツールパスを移動、回転、またはミラーリングして、まったく同じ複数のパーツ (または穴) を加工することができました。 「この部品を万力に入れ、4 つまたは 5 つの異なる操作を行うこともできましたが、4 番目の軸の 1 つの操作でどのようにそれを行うことができるかを確認したかったのです。あらゆる角度からカットする平面を作成することでそれを行いました。部品のプログラミングにより多くの時間が費やされますが、何度も再固定されないため、最終結果はより正確な部品になります」と Zheng 氏は述べています。

Hollywood によると、Mastercam 2017 により、パーツをソリッドからプログラムする必要がある場合に、Solidworks 設計ソフトウェアから Mastercam への移行が容易になります。さらに、部品が Solidworks で設計され、製造中に部品を補正する必要がある場合、部品は Mastercam で再描画されます。

「この機能は、注文を受ける形式のため、米陸軍の仕事をするときに特に役立ちます」とハリウッドは言いました。 「彼らの IGES またはソリッドからワイヤフレームを作成するとき、ツールパスを最適化するためにワイヤフレームを再描画する必要がある場合があります。旋削やフライス加工では、非常に複雑な部品を除いて、多くの部品を再描画します。その場合、IGES が CAD/CAM ソフトウェアにインポートされ、座標が正しい平面にリセットされるため、XYZ 軸は適切な位置にあります。」

Mastercam の Dynamic Motion テクノロジーは、製造時間を短縮する Jaktool の機能に大きな役割を果たしたと評価されています。 「ミリングに関して言えば、私が作成するすべてのプログラムにはダイナミック モーションが組み込まれています。材料を除去する方がはるかに簡単であることがわかったからです」と Zheng 氏は言います。彼は材料、ワイヤーフレーム、ツール、ステップオーバーを選択し、それを高速ツールパスにプログラムして、多くの場合、複雑な形状と荒加工を同時に作成します。動的モーションは、材料の変化をインテリジェントに感知するソフトウェアの独自のアルゴリズムにより、材料をすばやく除去し、ステップオーバーがほとんどまたはまったくなく、ツールが材料と常に接触したままになるようにします。工具は常に材料と噛み合っているため、工具の破損も少なくなります。

「Dynamic を使用せずに作業を行う方法を学びました。その後、この技術を使用し始めたとき、荒加工の繰り返しに関しては、サイクル タイムが半分に短縮されました。工具の寿命が 20 ～ 30% 延びました」と、Hollywood 氏は述べています。 Jaktool は毎日同じ仕事をしているわけではないため、Dynamic Motion で可能な高速化により、チームは製造プロセス全体を合理化しながら機械の能力を最大限に引き出す手段を得ることができます。たとえば、チームには 910 個を必要とする繰り返しの仕事がありました。彼らは、実行に 12 ～ 13 分かかることを知っていました。最近、彼らはデュアル スピンドル マシンを使用してパーツをプログラミングし、Mastercam で左側のスピンドルと右側のスピンドルでプログラミングし、転送を完了しました。サイクルタイムは 20% 短縮されました。 「長い目で見れば、数分が数日になるので、約 1 週間半の時間を節約できました」と、Hollywood 氏は言います。

Jaktool が受け入れたより困難な仕事の 1 つは、薄肉の 120 個の放射状ポケットを特徴とする小さな管状の形状でした。軸を切断するために必要なすべてのポケットで、フライス加工作業は 1 ピースあたり約 1 時間かかりました。ハリウッドによると、他の誰もこの仕事に触れようとはしませんでした。若い経験豊富なチームは、予測不可能なため、完了までに 50 ～ 60 分かかると見積もっていました。約 1 週間前に、Zheng はソフトウェアの変換/回転機能の使用方法を学び、手動で 120 個のポケットを個別に作成するのではなく、列ごとに 7 ～ 8 個のポケットと約 24 ～ 36 個の角度位置をプログラムできるようにしました。

「プログラムを 1 回だけ設定し、連続して繰り返すように設定し、もう一度繰り返してパート全体を回るように設定するだけで済みました」と Zheng 氏は言います。 「サイクル タイムを 15 分に短縮し、実行全体で 1 つのツールも破損しませんでした。」ハリウッドによると、約 200 ポンド (90 kg) の材料が使用されました。セットアップ時間は、ソリッドをプログラミングする場合の 3 ～ 4 倍でしたが、すべての変換/回転機能を使用することで、Jaktool はサイクル時間を元の見積もりの​​ 25% に短縮することができました.

ミリタリー仕様で求められる厳しい公差は、旋削加工において特に課題となります。多くのジョブでは、直径が 10 ～ 12 インチ (254 ～ 305 mm) のパーツに対して、± 1/1000 の公差があります。仕上げ要件も厳しい。 「私たちが作っている部品の背後には多くの科学があります。これらは、プラスまたはマイナス 5000 分の 1 の標準部品だけではありません。私たちはさまざまなパーツで多くの課題に取り組むことができ、チームとしてグループを作り、それを理解し、問題を解決し、これらのパーツを他のショップが敬遠するようにしました」とハリウッドは言いました. 「ソフトウェアはそれを支援してくれます。」

Mastercam/CNC Software Inc. の詳細については、www.mastercam.com にアクセスするか、860-875-5006 に電話してください。