CGTechs OptiPath dan Force Modules Prove Complementary

Tiga tahun lalu, pengembang perangkat lunak Vericut CGTech berbicara dengan pemrogram Don Lahr dan Mike Triplett dari toko pekerjaan dirgantara dan medis Ultra Machining Company (UMC) tentang penggunaan modul pemesinan berbasis pengetahuan OptiPath Vericut. Orang-orang tersebut baru-baru ini memasang pembaruan yang menyertakan penyesuaian yang mereka minta untuk dilakukan CGTech atas nama mereka.

Permintaan peningkatan — Vericut SCR #16986 — menyederhanakan perubahan laju umpan melalui variabel makro yang dapat diakses operator, penyiapan yang disederhanakan, dan menghilangkan kebutuhan untuk melibatkan kantor pemrograman untuk penyesuaian variabel sederhana.

Lahr dan Triplett masih di UMC hari ini, begitu pula Cory Mahn, seorang karyawan 12 tahun yang bergabung dengan departemen pemrograman tak lama setelah pembaruan penyesuaian. Pada saat itu, ada beberapa diskusi tentang modul Force yang baru dirilis CGTech, alat pengoptimalan jalur alat berbasis fisika yang dikatakan dapat mengurangi waktu siklus hingga 25% atau lebih, tetapi UMC tidak memiliki rencana implementasi dalam waktu dekat.

UMC, sebuah toko pekerjaan kedirgantaraan dan medis di Monticello, Minnesota, adalah rumah bagi lusinan peralatan mesin CNC modern. Perusahaan telah menggunakan Vericut dari CGTech selama lebih dari 15 tahun.

Rencana itu berubah pada Februari 2020, ketika perusahaan melakukan uji coba Angkatan pertama pada pekerjaan yang berjalan cukup lama. “Kami memotong sekitar 10% dari waktu siklus pada satu nomor bagian itu, yang akhirnya menghemat hampir $ 13.000 perusahaan,” kata Lahr. Hasilnya cukup mengesankan sehingga manajemen atas setuju untuk berinvestasi dalam perangkat lunak. “Penghematan ini tidak sebesar yang telah kami capai dengan Force, tetapi ini jelas membuka beberapa mata tentang nilai dalam bergerak maju.”

Benda kerja yang dimaksud adalah komponen medis yang terbuat dari stainless steel 304L berukuran kurang lebih 2×3×0,5 inci. Alat terbesar yang digunakan UMC adalah end mill karbida empat seruling 0,75 inci, yang terkecil hanya 1/32 inci, dengan kedalaman potong aksial 0,001 atau 0,002 inci per lintasan. Lahr mencatat bahwa Force memberikan manfaat paling besar selama operasi roughing dan semi-finishing, tetapi dia menambahkan bahwa bahkan dengan tool yang sangat kecil seperti yang dijelaskan di atas, ini membantu mengoptimalkan jalur tool ke titik di mana kerusakan cutter turun ke nol sementara waktu siklus sering ditingkatkan . “Pasti ada manfaat untuk tool life juga,” tambahnya.

Pembaruan Situs dan Dorongan Otomatisasi

Perubahan terbaru di UMC juga memengaruhi keputusan perusahaan untuk mulai menggunakan Force. Perusahaan ini masih dalam generasi kedua kepemilikan keluarga, tetapi jumlah karyawan telah berlipat ganda menjadi hampir 200 orang. Jumlah peralatan mesin CNC juga meningkat. Sekarang ada beberapa pusat pemesinan vertikal lima sumbu Okuma M460V-5AX, sepasang pusat pemesinan vertikal MB-46VAE empat sumbu Okuma dan tiga pusat pemesinan lima sumbu Matsuura MX-520 — dua dengan kumpulan palet empat stasiun.

Karena kekurangan tenaga kerja terampil, UMC dan bengkel kerja lainnya menemukan bahwa pemeliharaan mesin otomatis semakin penting setiap tahunnya.

Meskipun jumlah karyawan lebih tinggi, otomatisasi lantai toko terus meningkat. “Sulit untuk menemukan pekerja terampil, jadi kami telah menambahkan robot ke beberapa mesin bubut dan pabrik kami,” kata Mahn. “Ini memberikan kesempatan untuk berlari dengan ringan atau bahkan tanpa pengawasan dalam beberapa kasus, meskipun ukuran lot kami cukup kecil. Kami juga telah meningkatkan workholding kami di beberapa mesin, dan melakukan pengaturan awal alat secara offline.”

Membandingkan OptiPath dan Force

Pada tulisan ini, perusahaan telah mengoptimalkan 20 nomor bagian yang berbeda dengan Force. Sejauh ini, peningkatan waktu siklus berkisar antara 3 hingga 28%, tetapi Lahr dengan cepat menunjukkan bahwa UMC akan mendapatkan kembali investasinya tiga atau empat kali lipat dalam tahun pertama.

Mereka yang akrab dengan optimasi toolpath mungkin bertanya-tanya:Jika UMC sudah menggunakan OptiPath, mengapa berinvestasi di Force? Lagi pula, kedua produk menjanjikan waktu siklus yang lebih pendek dan masa pakai alat yang lebih baik, dan keduanya memecahkan masalah dengan defleksi pemotong, gesekan di sudut, dan kejadian pemesinan yang tidak diinginkan serupa. Apakah ini berarti investasi UMC di OptiPath hanya membuang-buang uang? Tidak sama sekali, Gene Granata, manajer produk CGTech untuk Vericut, menjelaskan.

“Force dan OptiPath adalah produk berbeda yang menggunakan pendekatan berbeda untuk pengoptimalan, tetapi masing-masing saling melengkapi,” katanya. “OptiPath, misalnya, tidak melakukan pengukuran gaya potong. Sebagai gantinya, ia menggunakan metode optimasi volumetrik atau yang mengukur ketebalan chip. Force juga mengukur ketebalan chip tetapi memiliki pemeriksaan dan keseimbangan tambahan, termasuk memantau gaya potong atau daya spindel, dan memprediksi defleksi pahat. Dalam kedua kasus tersebut, pemindahan material dijaga konstan dengan menyesuaikan laju umpan dan membagi gerakan jalur pahat sesuai kebutuhan untuk mempertahankan kondisi pemesinan mendekati ideal yang konsisten untuk setiap pahat.”

Alat Berbeda untuk Situasi Berbeda

Pada akhirnya, kedua perangkat lunak memiliki kasus penggunaan optimalnya sendiri. Granata menyarankan untuk menggunakan Force pada material yang keras dan sulit dikerjakan, di mana lonjakan kecil dan seketika pada beban pahat dapat menimbulkan masalah besar dengan pemotong dan spindel mesin. Di sisi lain, ia merekomendasikan OptiPath untuk logam lunak seperti aluminium, baja ringan, dan besi tuang abu-abu di mana tujuan utamanya adalah membersihkan material secepat mungkin (daripada mempertahankan beban chip yang konstan), atau untuk situasi di mana pemotongan alat. kondisi tidak pernah mendekati gaya potong atau tingkat daya spindel yang tidak aman.

Menurut Granata, banyak pelanggan OptiPath terus menggunakan strategi OptiPath yang sudah terbukti kebenarannya ketika mereka mulai menggunakan Pengoptimalan paksa, terutama dengan material yang lebih keras atau sulit dikerjakan, dan menggunakan OptiPath saat memotong dengan alat tertentu yang mendukung metode pengoptimalan ini. Karena itu, dia menekankan tidak ada pendekatan satu ukuran untuk semua dalam pemrograman.

"Itu tergantung pada strategi yang disukai pengguna," katanya. "Jika Anda adalah pengguna kekuatan OptiPath, Anda mungkin akan lebih cenderung untuk menambahkan optimasi Force ke lisensi OptiPath Anda dan meminta keduanya. Anda kemudian dapat memilih, pada dasar alat demi alat, yang akan digunakan. Pemrogram bahkan dapat mengubah strategi selama jalur alat untuk mencapai pengoptimalan yang paling efektif. Keduanya saling melengkapi untuk menawarkan strategi pengoptimalan yang paling memungkinkan.”

Pengalaman tim pemrograman UMC tampaknya mendukung teori ini. Mahn mencatat bahwa Force telah lebih jauh mengurangi waktu siklus rata-rata 5 hingga 6% pada pekerjaan yang sebelumnya dijalankan oleh tim melalui OptiPath. Sebagai keuntungan sampingan, Mahn dan Lahr juga menemukan bahwa Force mengurangi waktu pemrograman mereka secara keseluruhan. “Dengan Force, kami tidak perlu sama persis dengan pembuatan toolpath di perangkat lunak CAM kami,” kata Lahr. “Mungkin penyesuaian terbesar bagi saya adalah membiarkan Force melakukan tugasnya. Ini akan sering menyarankan tingkat umpan yang setidaknya dua kali lipat dari yang saya gunakan, tetapi jika Anda membiarkannya pergi, Force melakukannya dengan benar.”