Dedykowany system CAM do produkcji skomplikowanych geometrii śrub

Podsumowując, koniecznością dla każdego producenta jest zwiększenie wydajności, dlatego firma Bonnot produkuje skomplikowane geometrie śrub i wykorzystuje przy tym system CAM EDGECAM. Firma posiada ogromne doświadczenie, zbierane przez 128 lat działalności.

Z siedzibą w Akron w stanie Ohio, firma The Bonnot oferuje kompleksowe usługi projektowe, inżynieryjne i produkcyjne. Jest jednym z czołowych światowych dostawców sprzętu do przetwarzania w wielu branżach.

„Projektujemy, konstruujemy i produkujemy wytłaczarki, podajniki, rębaki i inne rodzaje niestandardowych urządzeń do wytwarzania”. Powiedział prezes George Bain z firmy The Bonnot. „Specjalizujemy się w niestandardowym projektowaniu oraz produkcji sprzętu. Spełnia on bardzo specyficzne potrzeby, aby rozwiązać problemy, z którymi borykają się nasi klienci.

Jako że firma istnieje na rynku od 1891 r., obsługuje sporą liczbę klientów ze starszym zapleczem maszynowym, dla których przeprowadza modernizację istniejących urządzeń. „Jesteśmy w stanie wykorzystać starsze maszyny i ulepszyć ich konstrukcję pod kątem współczesnych wyzwań” – powiedział Bain.

Zastosowanie systemu CAM

Jedną z takich zmian wprowadzono w 2015 r., kiedy Bonnot wdrożył system CAM, aby lepiej sprostać współczesnym wyzwaniom produkcyjnym – zwłaszcza w zakresie produkcji ślimaków lub śrub. Firma wcześniej korzystała z innych systemów CAM, ale stwierdziła, że nie jest w stanie spełnić swoich coraz bardziej złożonych potrzeb w zakresie programowania oraz obróbki.

„Kiedy 10 lat temu wprowadziliśmy nasz pierwszy sprzęt CNC, robiliśmy więcej ręcznego programowania na maszynie dla pojedynczych części” – powiedział Bain.

Od czasu wdrożenia systemu CAM EDGECAM osiągnięto znaczny wzrost wydajności, w tym 50-procentowe skrócenie czasu obróbki jednej złożonej i drogiej starszej części wykonanej z odkuwki i toczonej w czterech osiach.

„Udało nam się znacznie skrócić czas poświęcany na te części, a powodem było to, że przed EDGECAM musieliśmy przyjrzeć się każdej linii kodu, aby upewnić się, że nie uszkodzimy narzędzia i nie zbrakujemy części. 

Dzięki systemowi CAM EDGECAM jesteśmy w stanie z powodzeniem przyspieszyć ten proces dzięki wizualnej symulacji.

Wiedza przekazana podczas szkolenia prowadzonego przez Inżyniera ds. Aplikacji Bruce’a Kinga z EDGECAM ustawiły Bonnota na właściwej „ścieżce narzędzia”. Firmie udało się skrócić czas frezowania z 240 do 160 godzin na ślimaku zastosowanym w podajniku bel gumowych.

System CAM a wiedza na temat projektowania śrub.

Śruba o masie 1200 funtów, której półfabrykatem jest odkuwka poddawana jest  takim zabiegom jak zgrubne toczenie, frezowanie i polerowanie. Część, która ma 18-calową średnicę zewnętrzną, ma 102 cale długości, a jej wyprodukowanie zajmuje ponad 400 godzin.

Kierownictwo firmy Bonnot rzuciło wyzwanie personelowi produkcyjnemu firmy, aby skrócił czas frezowania ślimaka podającego. Jedno z najbardziej znaczących ulepszeń osiągnięto z pomocą zespołu EDGECAM, który współpracował z Bonnotem nad usprawnieniem geometrii pierwotnego projektu śruby. Firma współpracowała również ze specjalistą technicznym Waltem Satterfieldem z SECO Tools w celu znalezienia bardziej wydajnych rozwiązań narzędziowych. 

„Po ustaleniu nowej geometrii śruby i dostarczeniu nam nowego arsenału narzędzi SECO, zrewidowaliśmy istniejący 240-godzinny program.” – Powiedział programista CNC oraz inżynier produkcji Calib Willis z Bonnot. „Początkowo istniały oddzielne operacje programowe: obróbka zgrubna, pół-zgrubna i wykańczająca. Udało nam się zoptymalizować nasze parametry skrawania i połączyć wiele operacji programu w jedną operację obróbki pół-zgrubnej”.

Gdy nowa ścieżka narzędziowa była już gotowa, Bonnot użył systemu CAM EDGECAM do jej weryfikacji poprzez symulację.

„Dokładny przebieg symulacji zapewnił nam spokój ducha przed uruchomieniem” – powiedział kierownik zakładu Kris Smith. „Po uwzględnieniu operacji toczenia, frezowania i polerowania całkowity czas cyklu sięga ponad 400 godzin. Zatem skrócenie czasu frezowania o 80 godzin miało znaczący wpływ na całkowity koszt części i doprowadziło do uzyskania większej produktywności ”.

Bain uznaje inicjatywę i „chęć myślenia nieszablonowego” wykazaną przez zespół produkcyjny Bonnot, w celu zwiększenia rentowności, oprócz pracy i doświadczenia zarówno personelu EDGECAM, jak i Seco Tools.

„Skrócenie tego czasu cyklu ma miejsce tylko wtedy, gdy wszyscy chcą pomóc i naprawdę rozwiązać problem. Nauka dotycząca tej konkretnej części została przeniesiona na wiele innych elementów które mają długie cykle frezowania. Przyczyniła się do zwiększenia wydajności produkcji i rentowności Bonnota ”- powiedział Bain.

System CAM Strategie

Specjalistyczne strategie skrawania w systemie CAM EDGECAM są wykorzystywane do zaspokojenia określonych potrzeb w zakresie obróbki, co pomaga uprościć generowanie złożonego kodu G.

Elastyczność rozwiązań zapewnia użytkownikom możliwość wyboru pomiędzy automatycznym lub ręcznym generowaniem ścieżki narzędziowej poprzez wybór cech oraz powierzchni do obróbki. Możliwość podejścia do zadań za pomocą kombinacji niestandardowych procesów programowania i wyspecjalizowanych strategii przydaje się przy produkcji asortymentu obejmującego około 20 różnych złożonych geometrii śrub.

Firma Bonnot korzysta z rozwiązania SOLIDWORKS® do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD), firmy Dassault  Systèmes, do tworzenia swoich części, przez co łatwo importuje modele bryłowe wygenerowane przez system do EDGECAM. Rozwiązanie to zapewnia bezbłędny import plików, przez co modele nie wymagają dodatkowej manipulacji przed rozpoczęciem projektowania. EDGECAM nie wymaga tłumacza do odczytu danych CAD.

Firma wykonuje zarówno frezowanie, jak i toczenie oraz frezuje w maksymalnie pięciu osiach; wśród jej maszyn znajduje się pionowe centrum obróbcze Haas VF-7 oraz dwa pionowe centra obróbkowe Haas VF-4.

System CAM EDGECAM – strategie Wave

EDGECAM został zaprojektowany, aby automatycznie zastosować najbardziej wydajną ścieżkę narzędziową zarówno dla cech, jak i powierzchni. 

Wykorzystuje on strategię obróbki Waveform – trochoidalną ścieżkę narzędzia, aby uniknąć cięć na pełnej szerokości. Waveform generuje gładką ścieżkę narzędzia, został opracowany w celu wyeliminowania skoków obciążenia narzędzia i utrzymania stałej grubości wióra. Łatwiejsza niż tradycyjna strategia skrawania zarówno w przypadku maszyn, jak i narzędzi skrawających, ścieżka narzędzia Waveform wydłuża żywotność narzędzia poprzez utrzymywanie stałego kąta opasania.

„Z mojej perspektywy zawsze chciałbym wiedzieć jak długo potrwa obróbka. Jakie ryzyko łagodzimy oraz jak będzie wyglądać gotowa część.” – powiedział Bain. „Zawsze staramy się poprawić czas, obróbki, wykończenie powierzchni oraz wykorzystywać różne rodzaje wykończeń.”

EDGECAM oferuje różne strategię obróbki. Pozwala efektywnie obrabiać obszary, które wymagają kolejno mniejszych narzędzi skrawających w celu uzyskania dostępu do materiału pozostałego po operacji zgrubnej. Większe narzędzia są wykorzystywane do usuwania większości materiału podczas operacji zgrubnej. Następnie używa się tyle mniejszych narzędzi ile potrzeba, aby usunąć pozostałą część materiału.

„Wiele elementów najpierw obrabiamy zgrubnie większym frezem walcowo-czołowym, a potem resztki mniejszym frezem”  – powiedział Bain. „Wiele elementów wymaga polerowania, podejmujemy decyzję w jaki sposób należy to zadanie wykonać”.

Odpowiednie połączenie maszyn, narzędzi, oprogramowania oraz wiedzy technicznej pomogło firmie zwiększyć wydajność i pozostać konkurencyjnym w obliczu zmieniających się wymagań.

„Mamy wiele unikalnych części, jak i elementów jednorazowych o bardzo wysokiej wartości. Wiele z nich wykonują ręcznie, ponieważ ścieżka narzędziowa bywa bardzo złożona” – powiedział Bain. „Przez ostatnie cztery lata używaliśmy EDGECAM nie tylko do ślimaków. Używaliśmy go także do odlewów i bardzo zróżnicowanej grupy materiałów, drewna i tworzyw. Wykraczał to poza zakres konstrukcji materiałów. System CAM EDGECAM jest bardzo przyjazny dla użytkownika, my jesteśmy bardzo zadowoleni.”

O firmie

Nazwa: The Bonnot

Strona: www.thebonnotco.com

Zakres usług: Projektowanie, usługi inżynieryjne i produkcyjne, dostawca sprzętu przetwórczego dla wielu gałęzi przemysłu

Kluczowe korzyści

• Większa zdolność do spełniania coraz bardziej złożonych wymagań
• Znaczące zmniejszenie czasu produkcji
• Większy spokój dzięki symulacji oraz weryfikacji ścieżki narzędziowej

Podsumowując, koniecznością dla każdego producenta jest zwiększenie wydajności, dlatego firma Bonnot produkuje skomplikowane geometrie śrub i wykorzystuje przy tym system CAM EDGECAM. Firma posiada ogromne doświadczenie, zbierane przez 128 lat działalności.