Modernisasi Mesin Frais: Retrofit CNC Terkini untuk Performa Maksimal
Pada tahun 1987, Century Tool and Gage Co. (Fenton, Michigan) membeli mesin frais vertikal Heyligenstaedt pertamanya yang dilengkapi sistem CNC Fidia pertama yang tersedia di Amerika Utara. Mickey Guckian, manajer manufaktur pemrograman untuk Century Tool, ada di sana. "Saya ingat saat kami membeli kontrol Fidia pertama. Ini dipasang pada mesin frais vertikal dua spindel Heyligenstaedt. Saya menjalankan mesin itu saat itu," katanya. "Kontrol baru memiliki dua drive floppy 8 inci, yang unik saat itu, dan memberikan kami kemampuan untuk meningkatkan tingkat pengiriman secara besar-besaran untuk rutin frais kompleks yang kami jalankan untuk cetakan kompresi besar yang kami produksi."
Century Tool didirikan pada tahun 1974 dan mengalami pertumbuhan yang konsisten selama sebagian besar sejarahnya. Menurut Wakil Presiden Kevin Cummings, ini disebabkan sebagian oleh perluasan manufaktur cetakan komposisi kompresi untuk menghasilkan komposi molding lembar (SMC), reaction injection molding (RIM), dan bagian urethin untuk berbagai sektor industri transportasi. Perusahaan spesialisasi pada panel eksternal Class A terpancang dan panel penguat untuk aplikasi truk dan interior. Ini juga membuat 75 persen cetakan panel body eksternal. "Kami telah menjadi pembangun cetakan dan peralatan sekunder utama untuk industri otomotif, truk berat, penerbangan, dan perairan pribadi," kata Cummings. Dengan pertumbuhan itu datang pindah perusahaan ke fasilitas baru berukuran 125.000 kaki persegi yang mampu menangani ukuran blok mesin 60 ton yang lebar hingga 100 inci dan panjang hingga 300 inci. Pabrik dilengkapi dengan empat mesin frais CNC lima sumbu; tujuh mesin vertikal dan horizontal berat; tiga bor liur multi-spindel, traveling-column; 29 stasiun kerja CAD/CAM; dan fasilitas percobaan pres dengan kapasitas 500, 600, 1.500, dan 3.000 ton.
"Sebelum Fidia mulai mengembangkan garis lengkap mesin frais lima sumbu, itu membangun kontrol CNC," kata Guckian. "Dr. Giuseppe Morfino, CEO Fidia, adalah insinyur kontrol muda yang memulainya semua, dan dia telah menjadi pengaruh pemandu dalam desain kontrol mesin CNC yang telah memainkan peran signifikan dalam menjadikan Century Tool and Gage sukses manufaktur dan produksi. Semua mesin frais kami dapat diprogram CNC dan menggunakan kontroler Fidia untuk akurasi tingkat tinggi, keandalan, dan produktivitas."
Tetapi sudah lama sejak 1987, dan drive floppy tidak lagi mencukupi untuk kebutuhan Century Tool tiga dekade kemudian. Itulah mengapa retrofit rutin kontroler Fidia diperlukan.
Retrofit untuk Produktivitas
Jorge Correa, wakil penjualan Fidia di Amerika Utara, mengatakan, "Century Tool adalah contoh bagus dari apa yang dapat dilakukan dengan retrofit kontrol untuk membawa mesin perkakas CNC yang ada ke level terbaru." Sejak 1987, Century Tool telah menggunakan kontrol CK10, CK20, Compac, C2, C20, beberapa sistem tracing Fidia, dan lebih baru, kontrol C40 Fidia. Saat ini, perusahaan memiliki 25 CNC Fidia, tetapi dengan upgrade kontrol berkelanjutan dan penambahan mesin perkakas CNC baru, Correa mengatakan jumlah aktual kontrol sangat melebihi 30.
Bersamaan dengan kontroler Fidia, Century Tool menggunakan perangkat lunak Tebis V4.OR2 untuk pemotongan lima sumbu. Perangkat lunak Tebis V4 dapat menterjemahkan format perangkat lunak seperti Catia, Iges, Parasolid, STEP, dan NX untuk membuat jalur alat terbaik. Dikatakan perangkat lunak ini adalah satu-satunya yang dapat menghasilkan jalur alat langsung dari permukaan. "Ini membuat lebih banyak titik kontak, menghasilkan bagian yang lebih akurat," kata Guckian.
Pada setiap mesin frais CNC milik Century Tool, kontroler Fidia menyediakan fitur skala otomatis untuk setiap sumbu untuk menterjemahkan parameter program CNC agar sesuai dengan ukuran workpiece. Kontrol terhubung melalui Ethernet ke komputer pemrograman perusahaan untuk transfer data CAD yang berkelanjutan. "Ini memungkinkan Century Tool untuk memiliki fleksibilitas untuk memperluas ide desain produk pelanggan, tetapi juga kemampuan untuk berkomunikasi dalam format bahasa langsung," kata Guckian.
Retrofit untuk Ketenangan Pikiran
Century Tool pertama kali menemukan kontrol C40 Vision milik Fidia, dengan perangkat lunak anti-tabrakan ViMill, pada International Manufacturing Technology Show (IMTS) pada tahun 2014. Perusahaan membeli komponen perangkat keras dan lunak pada mesin frais lima sumbu Fidia GTFM.V3 baru segera setelah pameran. "Hal yang segera mempengaruhi kami tentang kontrol C40 adalah kemampuannya untuk menangani program data yang sangat besar, 50 megabyte atau lebih. Beberapa permukaan cetakan sangat kompleks dan kaya detail. Kontrol Fidia dapat menangani ukuran berkas data dan masih memberikan finishing yang halus dan akurat," kata Guckian. "Di Century Tool, kami juga bekerja pada cetakan kompresi lama yang perlu dikerjakan ulang dengan perubahan teknik baru, yang biasanya melibatkan lebih banyak blending potongan permukaan. Finishing yang baik adalah wajib untuk jenis proyek ini. Kontrol Fidia telah secara signifikan meningkatkan kemampuan ini dengan meningkatkan look-ahead dari 300 menjadi 1.000 baris data titik, yang memberikan mesin kemampuan untuk menyiapkan dirinya lebih baik untuk bentuk yang akan dibuat."
Sebagai contoh, kecepatan pemesinan tinggi dan finishing permukaan yang baik adalah keinginan setiap bengkel cetakan yang menggunakan mesin frais lima sumbu, dan Guckian mengatakan Century Tool mencapai finishing permukaan yang baik karena kemampuan untuk mengontrol percepatan dan penurunan kecepatan dengan presisi. Menurut Correa, arsitektur multi-prosesor kontrol C40 Vision mengelola antarmuka pengguna, kontrol sumbu dan jalur alat, serta perangkat lunak anti-tabrakan real-time ViMill, yang bersama-sama bekerja untuk menghasilkan kecepatan pemesinan cepat dan finishing permukaan berkualitas tinggi. "Satu hal adalah memiliki prosesor yang cepat, tetapi Anda membutuhkan parameter perangkat lunak komunikasi yang sangat baik untuk memungkinkan drive dan motor berkomunikasi pada tingkat pengiriman yang cepat ini," katanya. "Kontrol Fidia memungkinkan mesin untuk difine-tuning untuk berbagai dinamika, seperti berat, panjang, dan lebar bagian, kecepatan spindel, kekakuan—basically apa pun yang diperlukan untuk mencapai finishing yang sangat akurat dalam waktu yang lebih singkat."
Menurut Guckian, perangkat lunak ViMill Fidia dalam kontrol C40 Vision ramah pengguna dan mudah untuk melatih operator untuk menggunakannya. Fitur anti-tabrakannya menyediakan kondisi pemotongan yang aman untuk pemotongan cetakan yang sangat kompleks dengan memroyeksi 1.000 baris kode. Proyeksi ini mencegah tabrakan antara alat, mesin, dan workpiece secara real-time selama operasi pemotongan dan dalam mode eksekusi jog dan program bagian. "Operator memiliki kemampuan untuk menggunakan roda tangan secara langsung untuk sumbu X, Y, Z, A, dan C dan sudut gabungan normal-to-vector. Kami tidak mengetahui kontrol lain yang memiliki fitur ini," kata Guckian.
Retrofit untuk Akurasi
Biasanya, mesin frais lima sumbu Fidia GTFM dilengkapi dengan Head Measuring System (HMS), yang telah secara signifikan mengurangi waktu yang dibutuhkan perakit Century Tool untuk memverifikasi akurasi kepala dan meja rotasi miring. HMS mengurangi waktu itu dari satu hari menjadi kurang dari satu jam. "HMS adalah alternatif presisi tinggi dari pengukur jam tradisional dan merupakan aspek yang sangat penting dari teknologi pemotongan lima sumbu. HMS menjaga kepala lima sumbu tetap akurat seakurat mungkin, biasanya dalam 10 mikron. Ini sangat penting ketika cetakan dipotong tanpa pengawasan, yang biasanya di malam hari," kata Correa. Dia menambahkan, "Perangkat lunak pengukuran Fidia dalam kontrol mengelola pemotongan cetakan. Perangkat lunak dilengkapi dengan tiga perangkat pengukuran perpindahan presisi tinggi dan dialokasikan untuk mengukur kesalahan volumetrik 3D. Dengan memproses data masuk secara real-time, perangkat lunak dapat memeriksa dan mengkompensasi kesalahan geometris yang terbatas, menghindari intervensi mekanis koreksi yang mahal. Pengguna dapat menyimpan pengaturan yang diinginkan dan mempercayai bahwa pengaturan akan dipertahankan dalam 5 mikron. Sebagai hasilnya, "mesin berjalan selama delapan bulan tanpa perlu mengubah parameter kalibrasi pada kepala," kata Guckian.
Sebuah laser memungkinkan fungsi Rotation Tool Center Point (RTCP), yang merupakan fitur lain yang dikelola oleh perangkat lunak kontrol Fidia. Laser secara akurat mengukur panjang dan diameter cutter pada setiap pergantian alat, yang memberikan pengaturan tinggi yang terus akurat pada cetakan dari cutter ke cutter.
Arsitektur multi-prosesor dalam kontrol memungkinkan pembaruan dan memberdayakan sistem melalui penggantian parsial atau total PC (memori, hard disc, adapter, dll.) tanpa memodifikasi komponen komputer lain. Mesin GTFM memiliki tiga unit pemrosesan pusat. Sebagai hasilnya, mungkin untuk menjaga CNC selalu terbaru dengan perkembangan perangkat keras dan lunak terbaru.
Salah satu upgrade tersebut, teknologi kontrol trajetori lima sumbu Velocity Five milik Fidia, menyediakan himpunan parameter pemotongan kasar dan finishing yang dapat dipilih secara dinamis. Parameter ini dikatakan memungkinkan pengguna untuk mengeksekusi pemotongan yang cepat dan sangat akurat dengan meningkatkan teknik kontrol percepatan. Saat penulisan, Century Tool memperkirakan upgrade Velocity Five dapat mengurangi waktu pemotongan finishing pada profil 3D antara 15 dan 20 persen dan pemotongan kasar antara 30 dan 40 persen. Kualitas permukaan yang dipotong menunjukkan peningkatan yang signifikan dan eksekusi pemesinan yang lebih cepat untuk area radius kecil.
Dengan rencana untuk menambahkan update ini ke mesin pemotongan finishing lain dan memasang tiga CNC C40 Vision tambahan ke mesin lain, strategi perbaikan berkelanjutan Century Tool memanfaatkan retrofit dan upgrade secara maksimal.
Tentang Editor
Cynthia Kustush
Cynthia Kustush, editor senior di majalah MoldMaking Technology, menyunting artikel ini untuk cetak. Ini pertama kali muncul di moldmakingtechnology.com.
