Kesenangan Memperbaiki Lima Sumbu

Temui "Guntur." Waktu siklus total untuk menyelesaikan pemesinan 27 bagian berkontur yang dijepit dalam perlengkapan khusus ini pada mesin lima sumbu adalah enam jam. (Kredit Foto:Manufaktur dan Teknik Powill)

Terkadang Anda harus sedikit bersenang-senang di dunia suku cadang presisi pemesinan yang terkadang terlalu serius.

Contoh kasus:“Thunderdome.”

Thunderdome adalah nama yang diberikan untuk perlengkapan khusus seperti kubah yang dibuat oleh Powill Manufacturing and Engineering, salah satu dari sejumlah perlengkapan yang telah dibuatnya sejak membeli mesin lima sumbu pertamanya pada tahun 2011 untuk memanfaatkan B- dan integral mesin dengan sebaik-baiknya. Meja putar sumbu-C.

Namun, pada awalnya, toko Phoenix, Arizona, menggunakan riser untuk mengangkat bagian yang dijepit pada ragum konvensional dan chuck tiga rahang ke atas dan menjauh dari permukaan meja sumbu C berdiameter hampir 20 inci dari mesin untuk menyediakan spindel dan alat. dengan akses yang lebih baik ke bagian-bagian itu ketika mereka berorientasi pada sudut yang aneh. Kemudian mulai menggunakan perangkat workholding yang tersedia secara komersial yang dirancang khusus untuk mesin lima sumbu, yang menjepit profil pas kecil yang dikerjakan di bagian bawah benda kerja yang kosong. Perlengkapan pas ini memberikan kekuatan penahan yang cukup untuk pemotongan berat serta jarak bebas yang cukup di sekitar bagian. Toko masih menggunakannya sampai sekarang.

Namun, dalam beberapa kasus, bahkan perangkat tersebut bukanlah workholding yang paling efektif untuk mesin lima sumbu.

Powill menyadari nilai yang ditawarkan oleh perlengkapan khusus yang dirancang dan diproduksi sendiri untuk pekerjaan tertentu, terutama yang melibatkan fitur ketat, toleransi posisi sebenarnya, dan/atau ukuran batch besar. Untuk yang terakhir, toko mencoba membuat perlengkapan yang dapat menampung banyak bagian untuk memaksimalkan waktu kerja spindel serta waktu pemesinan tanpa pengawasan. Perlengkapan khusus lainnya menahan bagian yang sangat berkontur atau tidak dapat dipegang secara efektif menggunakan perangkat penahan kerja konvensional. Pimpinan toko merasa aplikasi ini membenarkan waktu dan biaya yang diperlukan untuk mengembangkan perangkat workholding satu kali tersebut.

Powill telah membuat berbagai perlengkapan khusus untuk mesin lima sumbunya. Artikel ini menyoroti dua. Yang pertama adalah Thunderdome, yang menampung 27 bagian dan didedikasikan untuk satu pekerjaan yang kompleks dan bervolume tinggi. Yang kedua adalah perlengkapan empat tiang yang menampung empat bagian sekaligus. Antarmuka penjepit pas yang umum memaksimalkan laba atas investasi dalam perlengkapan ini dengan membuatnya berguna untuk pekerjaan yang berbeda atau keluarga bagian.

Bentuk seperti kubah dari perlengkapan ini memungkinkan toko untuk mengamankan 27 bagian sekaligus, serta memberikan jarak untuk alat pemotong dan poros mesin.

Terjun ke Lima Sumbu

Powill — yang terutama melayani industri kedirgantaraan komersial dan militer — memiliki mesin CNC, termasuk pusat permesinan vertikal (VMC); pusat permesinan horizontal (HMC); mesin bubut vertikal (VTL) meja 40 inci; mesin bubut multitasking; dan mesin gerinda, asah dan gundrilling. Persentase bisnisnya yang tinggi adalah pekerjaan jenis toko kerja, meskipun memiliki beberapa kontrak berulang.

Kevin Wolfe adalah manajer umum perusahaan. Wolfe mengatakan alasan utama toko menambahkan NMV5000 lima sumbu dari DMG MORI adalah untuk mengurangi pengaturan dengan memungkinkan spindel mengakses lima sisi bagian dalam satu penjepit. Ini umumnya dikenal sebagai pemesinan 3+2. Toko ini juga tertarik pada kemampuan kontur lima sumbu penuh, meskipun hanya sebagian dari bagian yang melintasi mesin tersebut yang memerlukan teknik tersebut.

Dia mengatakan fitur lain yang menarik toko ini adalah kekakuan desain table-in-table sumbu B dan C NMV5000. Mesin menyediakan rotasi sumbu B +160 hingga -180 derajat dan rotasi sumbu C 360 derajat, dan kapasitas beban meja maksimum adalah 661 pon. Ini juga menampilkan desain yang lebih terbuka daripada tabel trunnion yang mendukung tabel sumbu-C di dua lokasi, dan bagian-bagiannya dapat dibalik untuk mengakses fitur yang dekat dengan dasarnya. Dalam hal ini, serpihan jatuh tanpa bahaya daripada dipotong ulang, yang dapat mengurangi umur pahat dan merusak permukaan akhir. Kemampuan untuk memposisikan bagian pada sudut yang aneh memungkinkan penggunaan alat yang lebih pendek dan lebih kaku yang juga dapat melakukan pemotongan yang lebih agresif.

Mesin ini dilengkapi dengan perangkat lunak CAD/CAM Esprit Cam. Meskipun mempelajari perangkat lunak baru ini membutuhkan waktu, simulasi program bagian telah terbukti berharga. Perangkat lunak telah dimuat sebelumnya dengan model CAD dari mesin NMV5000 dan semua komponen penggerak utamanya. Untuk mensimulasikan operasi pemesinan untuk suatu pekerjaan, pemrogram CAD/CAM cukup menambahkan model CAD dari perangkat pemasangan dan benda kerja ke model mesin. Mensimulasikan operasi mengidentifikasi kemungkinan titik interferensi antara spindel, pemotong, perlengkapan, atau suku cadang, sehingga masalah tersebut dapat diperbaiki sebelum menjalankan pekerjaan pada mesin.

Fitur pemrograman lima sumbu lainnya yang bermanfaat adalah Penggilingan Komposit lima sumbu, yang menyediakan beberapa pola pemesinan dan orientasi sumbu pahat untuk mengontrol semua sumbu secara bersamaan untuk bagian yang kompleks. Jalur alat ProfitMilling sangat berguna untuk pengasaran sumbu Z pada lantai silinder, Wolfe menambahkan. Strategi ini dirancang untuk meningkatkan masa pakai alat dan waktu siklus dengan mengoptimalkan sudut keterlibatan alat dan beban chip.

Perangkat lunak CAD/CAM yang disertakan dengan mesin lima sumbu toko dimuat dengan model CAD dari mesin khusus itu. Pemrogram kemudian dapat dengan mudah menambahkan model CAD perlengkapan dan suku cadang untuk melakukan simulasi program suku cadang guna memastikan tidak akan ada tabrakan atau gangguan dengan suku cadang yang berorientasi pada sudut ganjil.

Ke Thunderdome

Pekerjaan dengan ukuran batch 1.000 bagian yang rumit dan berkontur yang terbuat dari Inconel 625 memimpin toko untuk membuat perlengkapan yang dapat menampung 27 benda kerja. Bahkan, perlengkapan itu dikerjakan pada NMV5000.

Toko awalnya mencoba memasukkan sebanyak mungkin bagian ke perlengkapan persegi panjang. Tantangan dengan jenis konsep pemasangan prismatik ini adalah memberikan jarak bebas yang memadai di sekitar setiap bagian untuk semua operasi kontur lima sumbu. (Setelah selesai, tidak ada sisi lurus pada bagian ini.) Sayangnya, desain perlengkapan awal ini hanya dapat menampung maksimal 10 bagian.

Wolfe berpikir bahwa bentuk perlengkapan seperti kubah mungkin dapat menampung lebih banyak bagian. Mengaturnya di sekitar profil bola mungkin memberikan akses yang memadai, sekaligus memungkinkan lebih banyak untuk dijepit sekaligus. Perlengkapan yang dihasilkan dibuat dari bahan baja cadangan yang ada di toko dan dipasang di atas riser persegi panjang. Seseorang dengan bercanda mengatakan itu tampak seperti arena Thunderdome dari film “Mad Max Beyond Thunderdome”, dan julukannya macet.

Salah satu tantangannya adalah menentukan cara terbaik untuk menahan kekosongan di pertandingan ini. Lagi pula, masuk akal untuk memulai dengan stok bundar yang lebih dekat dengan bentuk jaring bagian. Untuk melakukan itu, flat dikerjakan di setiap blank untuk memungkinkan klem yang digerakkan cam dari Mitee Bite untuk mencengkeramnya. Dua kantong dikerjakan untuk setiap bagian, satu untuk perangkat penjepit dan satu untuk stok bundar.

Ada tantangan lain dalam menciptakan perlengkapan seperti itu untuk menampung banyak bagian. Misalnya, bagian-bagian harus diberi jarak yang cukup jauh dan diposisikan sedemikian rupa untuk memberikan jarak yang memadai di sekitar masing-masing bagian. Selain itu, keseimbangan harus dicapai antara jumlah bagian yang akan dipegang oleh perlengkapan dan kekakuan perlengkapan secara keseluruhan. Melepaskan terlalu banyak material untuk mengakomodasi sejumlah besar suku cadang dapat membatasi kekakuan dan seberapa agresif (seberapa cepat) suku cadang tersebut dapat dikerjakan.

Thunderdome dirancang untuk menahan bagian dalam dua baris. Mengimbangi deretan kantong ini memungkinkan pemasangan beberapa kantong lagi di baris bawah (15 bagian, dibandingkan dengan 12 di baris atas). Total waktu siklus untuk mengerjakan semua 27 bagian yang dijepit adalah enam jam. Setelah itu, suku cadang dipasang di rahang ragum khusus pada VMC yang mengerjakan bagian muka bawah dan menenggelamkan sisi belakang lubang tembus.

Perlengkapan ini memiliki empat tiang dengan bagian atasnya miring pada 45 derajat. Ini memberikan jarak dan jarak yang cukup di sekitar bagian saat dipasang di klem pas yang berada di atas tiang.

Sebagai alternatif, perlengkapan empat tiang yang dibuat oleh toko memiliki dasar aluminium dengan empat tiang baja, masing-masing dengan antarmuka pas yang membuat perlengkapan berguna untuk berbagai pekerjaan yang berbeda. Fleksibilitas ini membantu membenarkan waktu dan biaya pembuatan perlengkapan di tempat pertama.

Namun, tujuan pertama perlengkapan ini adalah untuk membantu memulai secepat mungkin pada satu pekerjaan tertentu:blok bahan bakar yang dikerjakan dari billet baja 1215 dengan jumlah pesanan batch lebih dari 300 bagian. Ukuran batch yang besar ini adalah alasan utama mengapa toko mempertimbangkan perlengkapan khusus yang dapat memasang beberapa bagian sekaligus.

Perlengkapan harus cukup kaku untuk menangani pekerjaan penggilingan kasar, tetapi tetap memberikan jarak yang diperlukan untuk operasi pengukiran dan pengeboran lubang sudut kompon ke bagian bawah. Bagian atas setiap postingan

Perlengkapan khusus yang dibuat oleh toko untuk mesin lima sumbu ini memberikan ruang bagi pahat dan spindel untuk mengakses suku cadang.

dikerjakan pada sudut 45 derajat untuk memperpanjang benda kerja keluar dan menjauh satu sama lain dan memberikan jarak bebas pahat yang diperlukan untuk mengakses kelima permukaan setiap bagian. Kemampuan simulasi dan fitur penghindaran tabrakan dalam perangkat lunak CAD/CAM berguna untuk memastikan jarak bebas yang memadai.

Benda kerja yang kosong pertama-tama disiapkan pada VMC, dimana mesin menyesuaikan profil pada permukaannya yang membutuhkan paling sedikit pekerjaan pemesinan (atau tidak sama sekali). Setelah blanko diamankan pada fixture, waktu siklus untuk mengerjakan keempat blok bahan bakar (tanpa melepas profil pas dan melakukan pemesinan tambahan pada permukaan keenam itu) adalah 2,5 jam. Untuk fitur tertentu, meja sumbu B alat berat dimiringkan 135 derajat untuk mencapai fitur di dekat bagian bawah suku cadang. Profil pas kemudian digiling pada HMC, yang juga mengerjakan empat lubang yang memotong port yang dibuat pada mesin lima sumbu. Menyelesaikan bagian ini di salah satu HMC toko akan membutuhkan tiga operasi terpisah dan setidaknya satu perlengkapan khusus. Powill kemudian menggunakan perlengkapan ini untuk berbagai bagian lainnya.

Sebelum memasang blanko blok bahan bakar ini ke dalam perlengkapan empat tiang pada mesin lima sumbu, fitur pas dan slot pin terkait dikerjakan pada VMC. Toko mengatakan konfigurasi ini menghilangkan pergerakan bagian, bahkan selama operasi roughing yang berat. Slot pin juga menempatkan blanko ke posisi yang tepat di perlengkapan pas untuk pengulangan. Fitur-fitur ini dihilangkan setelah pekerjaan pada mesin lima sumbu selesai (ini ditampilkan di sini setengah dikerjakan).

Kembali ke Waktu

Selain membuat perlengkapan khusus untuk pekerjaan baru, Powill telah menggunakan keahlian workholdingnya untuk mentransfer pekerjaan yang sebelumnya dikerjakan pada peralatan tiga sumbu ke mesin lima sumbu. Toko juga telah menulis program untuk menjalankan bagian lain pada perlengkapan empat tiang yang fleksibel. Mengkonsolidasikan beberapa pengaturan untuk menghasilkan suku cadang dalam satu penjepitan pada mesin lima sumbu tidak hanya mengurangi waktu produksi tetapi juga meningkatkan akurasi suku cadang. Faktanya, Powill juga menggunakan mesin lima sumbunya untuk membuat perlengkapan yang lebih akurat untuk peralatan tiga sumbunya karena Powill dapat mengerjakan fitur penempatan perlengkapan penting dalam satu pengaturan dengan lebih tepat.