Mesin berkecepatan tinggi untuk Efisiensi

Meskipun Quality Tooling yakin akan kemampuan permesinannya yang menyala dengan kecepatan tinggi, ia masih perlu memeriksa operasi tanpa pengawasan dari waktu ke waktu.

Dengan mengembangkan proses yang andal untuk pemesinan inti dan rongga cetakan tanpa pengawasan dengan kecepatan tinggi, Quality Tooling telah meningkatkan daya saingnya ke titik di mana ia mulai memenangkan pekerjaan yang sebelumnya di-outsourcing-kan ke luar negeri. Meskipun butuh beberapa saat bagi produsen perkakas Corydon, Kentucky untuk mendapatkan kepercayaan diri untuk mematikan lampu, pendekatan sistematisnya telah menghasilkan proses pemesinan berkecepatan tinggi yang berkinerja efektif, terlepas dari apakah operator ada di depan mesin. Ini sangat penting ketika Anda mempertimbangkan bahwa pekerjaan yang rumit mungkin memerlukan waktu pengerjaan hingga 30 hingga 60 jam.

Bisnis milik keluarga dipimpin oleh saudara Mike dan Brian Alvey. Programmer CAM utamanya adalah putra Mike, Stephen, dan karyawan lama Jeramy Lamb. Brian mengakui bahwa perusahaan itu agak terlambat ke permainan ketika datang ke pemesinan blok cetakan baja perkakas berkecepatan tinggi. Ini sebagian karena membayar peralatan di muka dan sepenuhnya untuk tetap bebas hutang, kebijakan yang diprakarsai oleh ayahnya, Jim, yang memulai Quality Tooling di garasinya pada tahun 1968. Namun, seiring waktu, perusahaan akhirnya mengumpulkan semua pelengkap elemen yang diperlukan untuk pemesinan kecepatan tinggi yang efektif, termasuk mesin, perkakas potong dan perangkat lunak yang sesuai. Sekarang, dapat menghasilkan permukaan cetakan jadi yang membutuhkan sedikit atau tidak ada polishing tangan atau bercak, yang telah sangat mengurangi biaya produksi dan waktu pengiriman. Pemesinan blok kecepatan tinggi juga mengurangi kebutuhan untuk operasi EDM sinker (dan pemesinan elektroda terkait). Selain itu, kutipan pekerjaan lebih akurat karena kesalahan pemesinan yang tidak terduga yang mungkin memerlukan pengelasan blok, pengerjaan ulang atau bahkan mungkin scrapping telah sangat diminimalkan.

Pada akhirnya, proses pemesinan berkecepatan tinggi yang dapat diprediksi dari Quality Tooling membuka jalan bagi penambahan kapasitas dan produksi lampu. Yang terakhir memungkinkan perusahaan untuk menjalankan mesin tanpa pengawasan melalui malam, akhir pekan dan hari libur untuk memeras produksi terbanyak setiap hari.

Membangun Proses Kecepatan Tinggi
Quality Tooling adalah perusahaan 27-orang yang awalnya dirancang dan diproduksi hanya cetakan injeksi plastik, tetapi sejak itu diversifikasi kemampuannya untuk memproduksi cetakan karet, die-cast dan blow juga. Ini juga melakukan banyak pekerjaan perbaikan cetakan, yang mewakili sekitar 20 persen dari bisnisnya.

Membangun proses pemesinan cetakan lampu bukan tujuan ketika Quality Tooling pertama kali mempertimbangkan pemesinan kecepatan tinggi. Alih-alih, ia memandang pemesinan kecepatan tinggi sebagai langkah yang diperlukan untuk meningkatkan efisiensi dengan pemesinan permukaan cetakan yang berkontur menjadi bentuk jaring dengan pekerjaan bangku yang minimal. Ini dilakukan dengan mengambil sejumlah potongan cahaya dengan stepover tertutup untuk meminimalkan ukuran puncak material yang tertinggal. Laju umpan dan kecepatan spindel harus lebih tinggi daripada operasi pemesinan konvensional sehingga alat pemotong dapat mencapai beban chip yang efektif dan konsisten. Laju umpan yang lebih tinggi memungkinkan untuk menyelesaikan lebih banyak lintasan di seluruh benda kerja untuk mengurangi waktu siklus.

Meskipun mesin CNC yang ada di Quality Tooling sangat cocok untuk pekerjaan permesinan cetakan tradisional, mereka tidak diarahkan untuk permesinan kecepatan tinggi. Oleh karena itu, langkah pertama perusahaan adalah mengidentifikasi mesin yang dapat memberikan kecepatan spindel yang lebih tinggi dan laju umpan bersama dengan akurasi yang diperlukan untuk permukaan cetakan 3D yang kompleks. Setelah melakukan penelitian sendiri dan mempertimbangkan pendapat dari orang lain di industri, ia memilih V55 30-hp, 20.000-rpm dari Makino pada tahun 2000. VMC ini dengan antarmuka spindel HSK-63a memiliki FANUC 16i-m CNC yang menjalankan Makino Super Geometric Perangkat lunak servo-control Intelligence (SGI). SGI menggunakan blok program bagian, kemampuan melihat ke depan dan pemrosesan cepat untuk mengambil keuntungan dari kecepatan akselerasi dan perlambatan alat berat dan umpan balik resolusi posisi yang baik. Ini mengantisipasi servo lag atau kesalahan berikut untuk gerakan lintasan pahat yang akan datang dan memindahkan alat berat ke titik-titik tersebut sebelum menerima umpan balik aktual dari drive servo. Ini mengkompensasi kesalahan servo untuk membantu mencapai jalur alat yang akurat dan mulus.

Bagian lain dari teka-teki permesinan berkecepatan tinggi adalah adopsi toolholder shrink-fit seimbang dari OSG. Shrink-fit toolholder menawarkan runout minimal, sehingga tidak ada rotasi off-center yang efektif pada alat pemotong yang akan menyebabkan beban chip yang lebih tinggi pada satu seruling dan masa pakai alat lebih pendek. Antarmuka shrink-fit tool / toolholder juga sangat kaku, memungkinkan pemotong menjangkau jauh ke dalam saku dan area yang sulit diakses lainnya. Ini mengurangi jumlah operasi EDM sinker yang seharusnya diperlukan untuk membuat permukaan tersebut. Quality Tooling memiliki dua pemanas induktif shrink-fit Heat Robo dari MST Corporation. Waktu pemanasan untuk unit ini kurang dari 2 menit, dan waktu pendinginan sekitar 1 menit.

Menggunakan shrink-fit toolholder untuk memaksimalkan masa pakai alat adalah penting karena perusahaan tidak berhemat pada pemotong. Ini terutama menggunakan pabrik akhir dari OSG dan Garr yang telah terbukti efektif pada blok pemesinan kecepatan tinggi sekuat 60 HRc. Pabrik ujung bola yang digunakan untuk operasi penyelesaian, misalnya, memiliki jari-jari yang sangat akurat untuk memastikan laju pelepasan logam yang rata dan permukaan cetakan yang halus. Demikian pula, perusahaan menggunakan pemotong berlapis berlian Crystallume untuk permesinan elektroda abrasif grafit karena mereka menggabungkan kekerasan dengan koefisien gesekan yang rendah, untuk permukaan elektroda yang sangat baik dan masa pakai alat yang panjang.

Dengan adanya peralatan ini, Quality Tooling mulai memprogram pekerjaan pemesinan kecepatan tinggi menggunakan paket CAM yang ada. Meskipun paket CAM ini bekerja dengan baik untuk mesin CNC standar perusahaan, itu hanya tidak memungkinkan mesin kecepatan tinggi untuk mewujudkan potensi penuhnya. "Kecepatan" belum ada di sana, meskipun mesin itu sepenuhnya mampu melakukannya. Pemotong yang mendekati sudut akan melambat terlalu banyak, dan jalur alat yang dihasilkan tidak mulus. Selain itu, Stephen mengatakan pemotong kadang-kadang "jatuh ke dalam" celah daripada dengan lancar mempertahankan jalur alat dan melintasi mereka. Ini bisa menyebabkan gouging material dan kerusakan alat. Paling-paling, pengelasan dan pengerjaan ulang bisa menghemat blok. Paling buruk, blok dihilangkan dan semua waktu dan biaya pengerjaan sebelumnya hilang.

Pada tahun 2004, Quality Tooling mulai mencari perangkat lunak CAM yang lebih cocok untuk pemesinan kecepatan tinggi dengan V55-nya. Ia memilih CimatronE, yang menurut Brian lebih mahal daripada paket CAM lainnya, tetapi menawarkan fitur yang diperlukan untuk mewujudkan keunggulan permesinan kecepatan tinggi. Dia juga menghargai bahwa Cimatron tidak malu tentang pemotongan uji pemrograman berdasarkan pekerjaan aktual yang telah dilakukan Quality Tooling di masa lalu, sedangkan perusahaan perangkat lunak lain hanya menampilkan demonstrasi program mereka sendiri.

Stephen mengatakan algoritma lihat-depan di CimatronE sangat membantu dan telah sangat mengurangi kesempatan untuk mencungkil. Secara khusus, ia menghargai pengetahuan CimatronE tentang Teknologi Sisa Stok, di mana perangkat lunak secara tepat menghitung stok yang tersisa setelah setiap jalur alat dan menggunakan informasi ini untuk mengoptimalkan gerakan pemotong selanjutnya. Dia mengatakan pengelolaan sisa stok yang lebih baik penting untuk mencegah kecelakaan pemotong dan meminimalkan pemotongan udara.

Tingkat umpan yang tinggi dan konsisten sekarang dimungkinkan karena perangkat lunak membulatkan semua jalur alat untuk menghilangkan perubahan arah yang tiba-tiba dan meminimalkan gerakan menyentak, catat Stephen. Yang mengatakan, perangkat lunak secara otomatis mengadaptasi jalur alat untuk memastikan bahwa pembulatan tidak menghasilkan area yang tidak dikerjakan atau scallop besar, bahkan ketika memotong sudut tajam. Bila perlu, itu juga secara otomatis menerapkan permesinan trochoidal. Pemesinan trochoidal zero-overlap dan opsi tangensial / retraksi membantu mencegah tanda dan goresan pada permukaan cetakan. Perangkat lunak ini juga meminimalkan ukuran kerang untuk permukaan 3D yang kompleks dengan memvariasikan pemesinan berdasarkan kemiringan vertikal atau horizontal dan / atau mempertahankan jarak 3D yang tetap antara lintasan.

Tanpa toolpath "tersandung" yang biasa terjadi pada perangkat lunak sebelumnya, pemotong yang berharga lebih tinggi bertahan lebih lama dan memberikan hasil akhir yang lebih baik. Plus, Quality Tooling dapat mengacaukan lebih banyak area pada bloknya dan lebih sedikit bergantung pada EDM. Saat ini, blok tipikal mungkin memerlukan satu atau dua operasi EDM pemberat, dibandingkan dengan 15 hingga 20 sebelumnya. Perusahaan menyadari penghematan waktu dan biaya lebih lanjut dengan mengurangi jumlah elektroda yang dibutuhkan mesin.

Mengutip juga lebih akurat, karena mencungkil yang tak terduga telah dihilangkan. Selain itu, waktu perhitungan kode NC jauh lebih cepat. Stephen mengatakan perangkat lunak dapat diatur untuk menggunakan semua delapan core komputernya. Penghemat waktu besar lainnya adalah kemampuan untuk memproses suatu pekerjaan sementara ia memprogram orang lain. Plus, program secara otomatis memperbarui setiap kali ada perubahan.

Menambah Kapasitas, Running Lights-Out
Brian mengatakan proses pemesinan berkecepatan tinggi yang dapat diprediksi dan efisien dari Quality Tooling memungkinkan perusahaan untuk memenangkan lebih banyak pekerjaan dengan memberikan pengiriman lebih cepat dengan biaya lebih rendah daripada banyak pesaing. Hal ini mendorong perusahaan untuk meningkatkan kapasitas dengan menambahkan kursi CimatronE dan dua mesin kecepatan tinggi Makino lainnya: S56 pada Januari 2006 dan F5 pada April 2012. F5 dilengkapi dengan sistem evakuasi debu Donaldson Torit dan digunakan untuk elektroda grafit pemesinan serta pemesinan akhir blok cetakan (lihat bilah samping di bawah ini untuk informasi lebih lanjut tentang mesin itu).

Quality Tooling juga dengan cepat menyadari bahwa pembuatan lampu akan menjadi langkah logis berikutnya untuk menjadi lebih produktif. Ini juga akan memungkinkan perusahaan untuk menagih pelanggan pada tingkat yang berbeda karena tidak ada biaya karyawan yang terkait dengan pekerjaan itu.

Pekerjaan EDM dan penggilingan dengan waktu siklus pendek biasanya berjalan selama satu dari dua hari pergantian di mana operator hadir. Pekerjaan yang lebih lama diatur untuk dijalankan dalam semalam, selama akhir pekan atau selama liburan. Rapat diadakan setiap Kamis atau Jumat untuk menjadwalkan pekerjaan yang akan berjalan tanpa pengawasan selama akhir pekan mendatang. Jika tidak ada pekerjaan siklus waktu lama dalam antrian, beberapa pekerjaan kecil diatur. Dalam kasus-kasus tersebut, tujuannya adalah untuk memanfaatkan sebagian besar real estat meja setiap mesin yang tersedia sambil memanfaatkan manfaat dari metode tempat kerja alternatif.

Sebagai contoh, perusahaan menggunakan chuck workholding magnetik elektropermanen dari Tecnomagnete pada pusat permesinan dan EDM sinker untuk pengaturan lebih cepat dan memperbaiki fleksibilitas (saat ini memiliki enam dari mereka). Sebelumnya, itu mesin tepian di bagian bawah blok sehingga klem konvensional bisa mengamankan benda kerja. Butuh waktu hingga 30 menit untuk menyiapkan dan menunjukkan blok menggunakan metode workholding ini. Dengan magnet, ini hanya membutuhkan waktu 5 menit. Untuk pekerjaan penggilingan dan pemberat EDM, perusahaan dapat mengatur pekerjaan jangka panjang di satu sisi magnet dan membiarkan separuh lainnya tersedia untuk pekerjaan jangka pendek selama shift yang dihadiri. Dengan begitu, operator dapat menjeda pekerjaan yang tidak selesai dan berjalan lama di pagi hari dan mengatur dan menyelesaikan pekerjaan jangka pendek di siang hari.

Demikian pula, Quality Tooling menggunakan sistem fixturing palet perubahan cepat Hirschmann untuk mempercepat pengaturan dan perubahan pada EDM sinker dan pusat pemesinan yang menggunakan elektroda. Palet dipasang di penerima di lokasi tabel yang diketahui, membuat untuk instalasi cepat dan posisi berulang. Sebelum elektroda pemesinan, perusahaan hanya melihat-memotong kosong grafit dan menggunakan perekat industri yang dirancang khusus untuk merekatkan kosong ke pelat aluminium yang dikawinkan dengan palet Hirschmann.

Meskipun Quality Tooling telah membangun tingkat keandalan dan kepastian yang tinggi ke dalam pendekatan lampu padam, tidak ada proses yang sempurna. Pemotong dapat tiba-tiba rusak, seperti halnya kawat EDM, yang dapat menyebabkan waktu idle yang tidak produktif menjadi panjang. Alih-alih membayar seseorang untuk melakukan pemeriksaan ini sendiri di luar jam kerja, Quality Tooling telah menginstal kamera LED inframerah yang dapat menggeser dan memperbesar untuk melihat layar kontrol mesin atau zona kerja. Stephen mengembangkan cara untuk menetapkan alamat IP ke umpan video untuk mengakses kamera melalui komputer di rumah atau smartphone. Itu membuatnya mudah untuk memeriksa status pekerjaan yang berjalan tanpa pengawasan dari jarak jauh. Jika masalah teridentifikasi, seseorang dapat datang ke toko untuk memperbaiki dan membuat peralatan berjalan kembali.


Artikel By admin

Share Article

ADVERTORIAL