Pemrograman Efisien Mengurangi Biaya Pengaturan dan Alat di Jaktool LLC
Di Jaktool LLC (Cranbury, NJ), tim insinyur muda yang penasaran sedang menanamkan waktu untuk menjelajahi potensi penuh perangkat lunak dan mesin manufaktur mereka untuk menangani pekerjaan kompleks yang tidak diinginkan orang lain. Menggunakan perangkat lunak pemrograman CAD/CAM Mastercam dari CNC Software Inc. (Tolland, CT), Jaktool mampu menghemat waktu pengaturan dan biaya alat, dan mengurangi waktu siklus, sambil memberikan pelayanan pelanggan yang luar biasa kepada berbagai macam industri.
Perusahaan teknologi prototipe presisi tinggi, Jaktool spesialis dalam layanan analisis, pengembangan proses manufaktur, dan manufaktur prototipe untuk pertahanan, medis, laboratorium, dan pasar industri, bekerja dengan hampir setiap jenis bahan dari plastik hingga logam nikel tinggi, titan, dan stainless steel. Sekitar 50% pekerjaan mereka adalah untuk militer—mendukung sistem senjata prototipe dan komponen perangkat balistik untuk aplikasi permukaan, sub-permukaan, dan udara.
Bagian bisa kecil hingga 0,040 inci (1 mm) baut untuk aplikasi penerbangan atau besar hingga 18 inci (457 mm) diameter untuk aplikasi sub-permukaan. Volume prototipe berjalan dari satu hingga 5000 potong, dengan rata-rata 50 potong. Di bengkel mesin, sekitar 65–70% pekerjaan mereka adalah turning; sisanya adalah milling. Pekerjaan dilakukan pada two-axis CNC lathes, five-axis dual-spindle lathes, dan three to five-axis mills.
Setiap 10 insinyur mekanik dan listrik Jaktool mampu membawa bagian dari cetakan hingga produk akhir, menurut Ryan Hollywood, manajer insinyur manufaktur, "Ini bukan bengkel kerja yang kami miliki dua programmer dan kami serahkan yang lainnya kepada operator mesin. Semua orang yang membuat bagian adalah orang yang sama yang memprogram bagian. Setiap orang memiliki kepemilikan bagian, mengikutinya melalui setiap proses manufaktur—turning, honing, grinding, tapping, dan segala sesuatu lainnya sampai bagian selesai. Karena setiap orang memegang banyak topi, termasuk menjalankan dua mesin secara bersamaan, kami perlu memindahkan produk melalui bengkel dengan cepat dan efisien sehingga semua orang dapat menjalankan pekerjaan mereka," kata Hollywood.
CNC Software, melalui jaringan resellernya, telah menjadi sumber daya berharga untuk pelatihan karyawan Jaktool yang sebagian besar belajar mandiri melalui pengalaman, manual Mastercam, dan forum yang mereka hadiri. Bengkel adalah situs beta untuk Mastercam 2017 tempat, melalui trial and error, karyawan mampu menemukan fungsi pemrograman canggih baru. Pertama kali fitur baru diimplementasikan, misalnya, memakan waktu sekitar setengah kali lipat dari biasanya untuk memprogram bagian. Namun, pada percobaan kedua, tim mengurangi sekitar 25% waktu siklus, diikuti dengan pengurangan 25% waktu pengaturan.
Jaktool memelihara program magang yang kuat dan menguntungkan. Berdasarkan kekuatan, minat, dan kemauan untuk meluangkan waktu, magang didorong untuk pergi di luar menekan tombol dan menyelesaikan tugas. Sementara keduanya memainkan peran penting dalam belajar dan menghargai proses manufaktur, nilai sejati magang sebagai insinyur masa depan ditemukan ketika dia menjadi pemecah masalah. Kevin Zheng, yang merupakan magang dan jurusan teknik listrik, adalah contohnya. Dia terus-menerus menjelajahi cara berbeda untuk memprogram toolpath untuk mendorong mesin ke kemampuan maksimalnya. Dan tidak ada salahnya bahwa dia sangat suka membuat chip.
Saat di bengkel, Zheng meluangkan waktu penuh untuk operasi milling. Dia memilih proyek yang tidak berulang yang menantangnya untuk menyelidiki banyak fitur Mastercam. Ketika mahasiswa tahun akhir memulai magangnya, Jaktool sedang melakukan pekerjaan four-axis yang ideal untuk surfacing. Ketika Hollywood melepaskan Zheng pada perangkat lunak, mereka mempelajari lebih banyak fungsi, memungkinkan mereka untuk menangani pekerjaan yang lebih rumit menggunakan mesin four-axis.
Sebelumnya, posisi four-axis diprogram secara manual. Proyek awal melibatkan desain bagian dengan fitur yang dalam pola radial yang memerlukan pemesinan four-axis. Menggunakan fitur Transform Mastercam, Zheng mampu mengambil toolpath yang ada dan menerjemahkan, memutar, atau mencerminkannya untuk memesin banyak bagian (atau lubang) yang sama persis. "Kami dapat memasukkan bagian ini di bib dengan empat atau lima operasi berbeda, tetapi kami ingin melihat bagaimana kami dapat melakukannya dalam satu operasi di sumbu keempat. Kami melakukannya dengan membuat plane untuk memotong dari setiap sudut. Lebih banyak waktu dihabiskan untuk memprogram bagian, tetapi hasil akhir adalah bagian yang lebih akurat karena tidak direfixture beberapa kali," kata Zheng.
Menurut Hollywood, Mastercam 2017 memudahkan transisi dari perangkat lunak desain Solidworks ke Mastercam ketika bagian perlu diprogram dari solid. Selanjutnya, ketika bagian dirancang di Solidworks dan bagian perlu dikompensasi selama manufaktur, bagian digambar ulang di Mastercam.
"Kemampuan ini sangat membantu saat melakukan pekerjaan untuk AS Amerika karena format di mana kami menerima pesanan," kata Hollywood. "Saat kami membuat wireframe dari IGES atau solid mereka, terkadang kami perlu menggambar ulang untuk mengoptimalkan toolpath. Untuk turning dan milling, kami menggambar ulang banyak bagian dengan pengecualian bagian yang sangat rumit. Dalam hal itu, IGES diimpor ke perangkat lunak CAD/CAM dan koordinat diatur ulang ke plane yang benar sehingga sumbu XYZ berada di lokasi yang tepat."
Teknologi Dynamic Motion Mastercam diberikan kredit atas peran besar dalam kemampuan Jaktool untuk memotong waktu manufaktur. "Saat datang ke milling, setiap program yang saya tulis ada Dynamic Motion di dalamnya karena saya menemukan jauh lebih mudah untuk menghapus bahan," kata Zheng. Dia memilih bahan, lalu wireframe, alat, dan stepover, dan memprogramnya ke dalam toolpath high-speed, sering menciptakan geometri kompleks dan operasi roughing pada saat yang sama. Dynamic Motion menghapus bahan dengan cepat karena algoritma proprietary dalam perangkat lunak yang secara cerdas merasakan perubahan dalam bahan, memungkinkan alat untuk tetap dalam kontak konstan dengan bahan dengan sedikit atau tidak ada stepovers. Karena alat selalu terlibat dengan bahan, ada lebih sedikit kerusakan alat juga.
"Saya belajar cara melakukan sesuatu tanpa Dynamic dan kemudian, saat kami mulai menggunakan teknologi, itu memotong waktu siklus menjadi setengah ketika datang ke roughing repeats. Itu memperpanjang umur alat sebesar 20–30%," kata Hollywood. Karena Jaktool tidak melakukan pekerjaan yang sama setiap hari, kecepatan tinggi yang mungkin dengan Dynamic Motion memberikan tim sarana untuk mendorong mesin ke potensi penuhnya sambil menyederhanai seluruh proses manufaktur. Misalnya, tim memiliki pekerjaan berulang yang memanggil 910 potong. Mereka tahu memakan waktu 12–13 menit untuk dijalankan. Baru-baru ini, mereka memprogram bagian menggunakan mesin dual-spindle, memprogramnya dengan spindle kiri dan spindle kanan di Mastercam, lalu menyelesaikan transfer. Waktu siklus berkurang sebesar 20%. "Dalam jangka panjang, menit menjadi hari, jadi kami menyadari penghematan waktu sekitar seminggu setengah," kata Hollywood.
Salah satu pekerjaan yang lebih sulit yang diterima Jaktool adalah untuk bentuk tabulasi kecil dengan 120 saku radial dengan dinding tipis. Semua saku perlu memotong dari sumbu, mengoperasi milling sekitar satu jam per potong. Menurut Hollywood, tidak ada yang akan menyentuh pekerjaan ini. Tim muda yang berpengalaman menawarkan 50–60 menit untuk menyelesaikan, karena ketidakpastiannya. Sekitar satu minggu sebelumnya, Zheng belajar cara menggunakan fitur Transform/Rotate perangkat lunak, memungkinkannya untuk memprogram tujuh atau delapan saku per baris dan sekitar 24 hingga 36 posisi sudut, daripada 120 saku individu secara manual.
"Saya hanya perlu memprogramnya sekali dan mengatur untuk mengulang per baris, dan mengulang lagi untuk pergi di seluruh bagian," kata Zheng. "Saya memotong waktu siklus menjadi 15 menit dan tidak memecahkan satu alat pun selama seluruh run." Sekitar 200 lb (90 kg) bahan digunakan, menurut Hollywood. Waktu pengaturan tiga hingga empat kali lebih lama daripada memprogram solid, tetapi dengan menggunakan semua fitur Transform/Rotate, Jaktool mampu memotong waktu siklus menjadi 25% dari tawaran asli.
Toleransi ketat yang dipanggil dalam spesifikasi militer menantang khusus dalam operasi turning. Banyak pekerjaan adalah plus atau minus satu ribuan inci toleransi, pada bagian yang dapat mengukur dari 10 hingga 12 inci (254–305 mm) diameter. Persyaratan finishing juga ketat. "Ada banyak ilmu di balik bagian yang kami buat. Ini bukan bagian standar dengan plus atau minus lima ribuan. Kami mampu menangani banyak tantangan dengan bagian yang berbeda dan, sebagai tim, kami telah berkelompok, menemukan solusi, memecahkan masalah, dan membuat bagian ini yang bengkel lain akan menjauhi," kata Hollywood. "Perangkat lunak membantu kami melakukannya."
Untuk informasi lebih lanjut tentang Mastercam/CNC Software Inc. kunjungi www.mastercam.com, atau telepon 860-875-5006.
