Bagaimana Tim Balap Meningkatkan Performanya

KANNAPOLIS, NC — Seperti kebanyakan pabrikan mobil, tim balap NASCAR termotivasi untuk membuat suku cadang kendaraan lebih baik, lebih murah, dan lebih cepat. Ratusan merek Fortune 500 terkemuka sangat terlihat pada skema cat kendaraan yang menggugah, menunjukkan investasi yang sehat yang berkelanjutan dalam olahraga.

Namun kehati-hatian berlaku di setiap perusahaan cerdas dan tim balap mencari cara kreatif untuk menghemat uang. Itu termasuk dalam operasi toko mesin mereka. Salah satu cara Stewart-Haas Racing mencapainya adalah dengan menerapkan jalur alat Gerak Dinamis yang ditampilkan dalam perangkat lunak Mastercam CAD/CAM (CNC Software Inc., Tolland, CT).

Stewart-Haas Racing adalah tim NASCAR pemenang gelar yang dimiliki bersama oleh Juara Seri Piala NASCAR Monster Energy tiga kali Tony Stewart dan Gene Haas, pendiri Haas Automation, pembuat peralatan mesin CNC terbesar di Amerika Utara.

Organisasi ini memasukkan empat entri dalam Monster Energy NASCAR Cup Series—Ford Fusion nomor 4 untuk Kevin Harvick, Ford Fusion nomor 10 untuk Aric Almirola, Ford Fusion nomor 14 untuk Clint Bowyer, dan Ford Fusion nomor 41 untuk Kurt Busch. Tim juga berkompetisi di NASCAR XFINITY Series dengan memasukkan entri penuh waktu — Ford Mustang nomor 00 untuk Cole Custer dan satu entri paruh waktu, nomor 98 Ford Mustang. Berbasis di Kannapolis, NC, Stewart-Haas Racing beroperasi dari fasilitas seluas 200.000 ft2 (18.580 m2) dengan sekitar 370 karyawan.

Sebuah ruang yang sangat aktif seluas 4000 ft2 (372 m2) adalah bengkel mesin perusahaan. Stewart-Haas Racing telah memperkuat strategi manufakturnya untuk membuat lebih banyak suku cadang itu sendiri yang sebelumnya di-outsource. Itu memberi tim kontrol kualitas yang lebih baik, waktu pengiriman yang lebih baik, dan perlindungan tambahan untuk desain eksklusif. Melakukan lebih banyak hal telah membuat Stewart-Haas merampingkan daftar fasilitasnya (dengan sebagian besar peralatan mesin Haas), proses dan prosedur manufaktur, dan pemrograman komponen CNC—khususnya dengan jalur alat Gerak Dinamis yang baru.

Penjelasan

Meskipun jalur alat CAM canggih ini telah ada dalam beberapa versi Mastercam terakhir, dan pertama kali diluncurkan sekitar 10 tahun yang lalu, jalur ini masih baru bagi banyak orang di bidang manufaktur dan terus ditingkatkan dan diintegrasikan ke dalam lebih banyak fitur produk untuk penggilingan dan pembubutan.

Berikut penjelasan singkatnya:Biasanya, program CNC konvensional didasarkan pada batas geometris. Mereka memiliki alat untuk memasukkan materi dan kemudian memulai satu arah sampai menemukan dinding atau hambatan lain, dan kemudian berubah arah. Alat ini mencakup semua area seperti yang ditentukan oleh model bagian, memotong apa pun yang ada di jalurnya. Terkadang itu material dan terkadang udara yang tidak efisien.

Sekarang, jalur alat Gerak Dinamis yang lebih baru memiliki alat yang berperilaku agak tidak konvensional. Gerakan pahat diatur oleh seperangkat aturan yang sangat direkayasa yang mempertimbangkan baik area dari mana logam akan dilepas dan juga perubahan kondisi material selama berbagai tahap pemesinan. Algoritme berpemilik meramalkan apa yang berikutnya, menimbang alternatif, dan secara otomatis memodifikasi umpan, langkah, dan gerakan pemotongan sebagai respons terhadap perubahan kondisi material saat bagian sedang dipotong.

Tujuannya adalah untuk menghilangkan material secara lebih efisien dengan mengontrol gaya lateral untuk menghindari kelebihan yang menghasilkan panas. Sering disebut sebagai “pemesinan beban chip konstan”, gerakan yang lebih halus dan lebih aman—terus-menerus dalam pemotongan—mengurangi tekanan pada alat dan mesin pemotong, sehingga meningkatkan umur panjangnya.

“Transformasi terbesar yang saya lihat pada tahun lalu di toko kami adalah adopsi penuh dari jalur alat dinamis Mastercam,” kata John Simmons, manajer toko mesin CNC di Stewart-Haas Racing.
“Mereka sangat kuat. Kami dapat membuat suku cadang lengkap langsung dari billet besar sekarang, daripada harus melakukan komponen yang lebih kecil dan mengelasnya bersama-sama, ”katanya. “Jalur pahat dinamis memberi kami lebih banyak keterlibatan pahat yang mengurangi kami harus mengoptimalkan jalur pahat roughing dan memungkinkan kami untuk menyelesaikan operasi lebih cepat.”

Kecepatan Meningkat

Sebagai contoh seberapa cepat, Simmons mengutip komponen tautan pusat kemudi sebagai salah satu dari banyak aplikasi bagian yang mendapat manfaat dari jalur alat Gerak Dinamis. Tautan kemudi adalah sambungan dari kotak kemudi ke roda, komponen yang sangat penting. Bagian dimulai pada model Haas VF6 TR (untuk trunnion) 50-lancip vertikal mesin penggilingan CNC sebagai batang baja paduan 150-lb (68-kg) padat sekitar 4″ lebar × 5″ tinggi × 23,5″ panjang (102 × 127 × 597 mm). Proses roughing yang dulunya memakan waktu 12 jam, sekarang menjadi tujuh jam dengan menerapkan jalur alat yang "menyadari material".

“Menurut saya, kami 60–75% lebih efisien dan itu tidak hanya memangkas waktu, tetapi kami juga mendapatkan usia pakai pahat yang jauh lebih banyak menggunakan gerakan dinamis,” kata Simmons.
Operasi penggilingan kontur 3D selanjutnya menyempurnakan dimensi kritis. Toleransi, geometri akhir dan berat bagian dirahasiakan oleh Simmons karena alasan kompetitif. Namun ia memberikan penyebab utama peningkatan efisiensi pemotongan dalam proses pemesinan kasar dengan jalur pahat canggih:

–Minimal stepover untuk menghindari penumpukan panas dan gaya lateral yang berlebihan;

–Gerakan halus yang mengurangi tekanan pada alat dan mesin;

–Kecepatan spindel tinggi;

–Pengikatan seruling maksimum untuk potongan yang menghilangkan material paling banyak;

–Pengikatan material secara terus menerus (climb milling) untuk meminimalkan pemotongan udara;

–Penyesuaian langkah-langkah dinamis untuk menjaga beban alat tetap konstan;

–Strategi entri alat yang menampilkan alat ke material pada sudut teraman;

–Material “kesadaran” yang menjaga pahat dalam kondisi pemotongan yang konsisten dan aman terlepas dari geometri kontur (itu memodifikasi jalur sehingga chip akan berukuran sama);
Micro-lift yang mengangkat pemotong menjauh dari bagian lantai atau jauh dari dinding sehingga panas tidak menumpuk saat kecepatan potong sedang disesuaikan selama pemosisian ulang.

–Micro-lift yang mengangkat pemotong menjauh dari lantai komponen atau menjauh dari dinding sehingga panas tidak menumpuk saat kecepatan potong disetel selama pemosisian ulang.

'Teknologi Kompleks'

Selain Haas VF6 TR VMC tugas berat, toko Haas memiliki 14 peralatan mesin lainnya. Pusat pembubutan CNC Haas dengan kepala penggilingan hidup telah menjadi tambahan terbaru karena Simmons mengatakan bahwa itu terutama bagian yang diputar yang dulunya di-outsource tetapi sekarang dibawa sendiri. Selain operasi pemesinan, area bengkel memiliki departemen kontrol kualitas yang lengkap yang memeriksa setiap bagian dengan cermat untuk mengetahui adanya cacat.

“Seiring teknologi yang kompleks menjadi lebih meresap di toko kami, dukungan yang kami terima dari berbagai pemasok kami menjadi sangat penting,” kata Simmons. “Ini lebih dari sekadar memiliki teknologi, kami ingin memastikan bahwa kami mendapatkan hasil maksimal dari investasi kami untuk menghemat uang, meningkatkan efisiensi, dan membuat kendaraan yang kompetitif.

“Misalnya evolusi ke cara berpikir jalur alat yang dinamis, meskipun sepadan dengan manfaatnya, bisa jadi sulit untuk dinavigasi,” tambahnya. “Anda harus ingat, saya adalah seorang programmer CNC selama hampir 15 tahun karir saya. Lampu menyala lebih cepat dengan bantuan insinyur aplikasi Perangkat Lunak CNC dan pengecer mereka di daerah saya, Barefoot CNC.”

Diedit oleh Editor Buku Tahunan Kendaraan Bermotor Bill Koenig dari informasi yang disediakan oleh Perangkat Lunak CNC.