วิธีการกัดขึ้นรูป “เสือดำ” | How to mill a panther

Haimer ผู้จัดจำหน่ายระบบเครื่องจักรกล พันธมิตรระดับพรีเมียมและยังเป็นผู้สนับสนุนทีมฮอกกี้ Augsburger Panther ใน German Hockey League ได้ใช้โอกาสนี้สาธิตประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องมือและอุปกรณ์ยึดเครื่องมือ หรือ tool holders ด้วยการสร้างโมเดลเสือดำ โดยมีผู้เชี่ยวชาญ CAM ที่ Open Mind เป็นผู้รับงานเขียนโปรแกรมที่ท้าทายนี้ โดยใช้ซอฟต์แวร์ Hypermill ไปดูกันว่า งานยากระดับพระกาฬนี้เขาทำกันยังไง

“Augsburger Panther” สมาชิกของ DEL (German Hockey League) เรียกได้ว่าเป็น ‘เสือดำ’ ที่มีชื่อเสียงที่สุด Haimer ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ใน Igenhausen ห่างจาก Augsburg เพียง 30 นาที เป็นแฟนตัวยงและเป็นสปอนเซอร์ของทีมฮ็อกกี้มืออาชีพ บริษัทแห่งนี้พัฒนา ผลิต และจำหน่ายผลิตภัณฑ์เครื่องมือตัดเฉือนโลหะที่มีความแม่นยำสูง และเกิดแนวคิดในการทำเครื่องกัดขึ้นรูปเสือดำจากอะลูมิเนียมที่ศูนย์พัฒนาของตนเอง เสือดำเป็นผลงานชิ้นเยี่ยมซึ่งแสดงให้เห็นว่าเครื่องกัดแบบ 5 แกนพร้อมตัวจับยึดเครื่องมือและดอกกัดโซลิดคาร์ไบด์ สามารถแข่งขันกับกีฬาฮ็อกกี้ในแง่ของความเร็ว กำลัง และไดนามิก 

หัวหน้าศูนย์พัฒนาการออกแบบ Haimer Konstantin Brodowski มองเห็นความคล้ายคลึงกันมากๆที่ว่า: “ฮ็อกกี้ไม่ได้เป็นเรื่องของความเร็วและพละกำลังที่เกรี้ยวกราดดุดันเท่านั้น ผู้เล่นแต่ละคนต้องมีทักษะด้านเทคนิคที่ยอดเยี่ยมและมีส่วนร่วมในทีมที่สมบูรณ์แบบ  Haimer เองก็ทำงานในลักษณะเดียวกันโดยผสมผสานผลิตภัณฑ์ไฮเทคเข้ากับเครื่องมือเครื่องจักรที่ทันสมัยที่สุดและซอฟต์แวร์ CAD/CAM ที่ดีที่สุด” 

---

• การตัดเฉือนที่ถูกต้องแม่นยำมากขึ้นกว่าที่คุณจะสามารถวัดได้
• เครื่องกลึงยุคใหม่ ยืดหยุ่น เพื่อผลิตภาพที่ดีกว่า
• เครื่องกัด-กลึงอัตโนมัติเพื่อการผลิต 24 ชั่วโมงจาก OKUMA

---

ในการหา “เพื่อนร่วมทีม” สำหรับโปรเจกต์เสือดำ Haimer ได้เลือก Open Mind หุ้นส่วนที่ยืนยาวและผู้ผลิต CAD/CAM ในเมือง Wessling ประเทศเยอรมนี ระบบ CAM ของ Hypermill ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แบบ 5 แกน และบริษัทมีประสบการณ์ในการเขียนโปรแกรมรูปทรงที่มีรูปทรงอิสระได้อย่างสมบูรณ์ พวกเขาไม่ลังเลที่จะตอบว่า ‘ใช่แน่นอน’ สำหรับคำถามที่ว่าวิศวกรออกแบบพร้อมสำหรับงานเขียนโปรแกรมชิ้นงานที่มีโครงสร้างแปลกใหม่หรือไม่ และเข้าร่วมโครงการกับเรา Christian Neuner ผู้จัดการฝ่าย Global Engineering Services อธิบายว่า

“แบบโมเดลเช่นนี้เป็นโอกาสที่ดีในการทดสอบความเก่งกาจและความยืดหยุ่นของซอฟต์แวร์ของเรา การเปรียบเทียบเสือดำใช้กับเราในหลาย ๆ ด้าน Hypermill มีฟังก์ชันมากมายที่อนุญาตให้ผู้ใช้ CAM นำพลังของเครื่องจักรไปทดสอบขั้นสุดท้ายเพื่อบรรลุเป้าหมายที่ต้องการได้อย่างแท้จริง” 

นั่นเป็นเหตุผลที่ Jakob Nordmann วิศวกรออกแบบที่ Open Mind ตั้งค่ายใน Igenhausen ประเทศเยอรมนีเป็นเวลาสองสามสัปดาห์ โดยเขาร่วมมือกับ Daniel Swoboda วิศวกรออกแบบของ Haimer เพื่อตั้งค่าโครงสร้างพื้นฐานด้านการเขียนโปรแกรมและเครื่องจักร สำหรับเครื่องกัด พวกเขาเลือกใช้ เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวนอน DMG Mori HSC70 แบบ 5 แกน ซึ่งตั้งอยู่ใน Haimer Application Center เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขึ้นรูปอะลูมิเนียมที่แม่นยำและคุณภาพพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม 

การขึ้นรูปศีรษะของเสือดำนั้นท้าทายเป็นพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณปากและฟันที่มีรายละเอียดสูง รูปร่างที่ยาวและบางของส่วนหางที่บอบบางนั้นยากพอๆ กัน เนื่องจากมีความไวต่อการสั่นสะเทือนอย่างมาก ยิ่งไปกว่านั้น การเข้าถึงชิ้นส่วนจำนวนมากนั้นทำได้ยากมาก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ผู้รับผิดชอบตัดสินใจสร้างรูปปั้นในสองชุด โดยใช้แคลมป์ 5 แกนของกริปมาโครของ Lang เป็นอุปกรณ์ติดตั้ง

การเข้าถึงที่จำกัดยังส่งผลต่อประเภทของเครื่องมือที่เลือกด้วย แม้ว่าจะใช้เครื่องมือที่สั้นที่สุดแล้วก็ตาม แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านการใช้งานยังคงต้องการความยาวของเครื่องมือสูงสุด 278 มม. นั่นคือเหตุผลที่ Daniel Swoboda เลือกใช้เครื่องมือโมดูลาร์ Haimer Duo-Lock สำหรับงานกัดหยาบ ระบบนี้ประกอบด้วยหัวเครื่องมือคาร์ไบด์ที่เชื่อมต่อกับส่วนขยายต่างๆ ผ่านอินเทอร์เฟซที่เสถียรอย่างยิ่ง เขาเลือกหัวกัดสี่ฟันที่มีรัศมีมุม จาก Duo-Lock Haimer Mill Alu โดยเฉพาะ เครื่องมือที่มีความสมดุลที่ดีเหล่านี้มีคุณสมบัติในการทำซ้ำตามความยาวที่เหนือกว่า มีระดับความคมชัดพร้อมความสมดุลที่สมบูรณ์แบบในแง่ของการเสียดสีและความต้านทาน

“เรายึดส่วนต่อขยายรูปทรงกระบอกที่เคลือบของเครื่องมือ Duo Lock โดยใช้หัวจับ Haimer Power Shrink” Daniel Swoboda กล่าว “สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถจับยึดได้แน่นขึ้นอย่างเห็นได้ชัดและเกิดการสั่นสะท้านน้อยลง หากใช้ตัวจับยึดเครื่องมือมาตรฐาน ในทางกลับกัน ทำให้เราได้ระยะกินลึกที่มากขึ้นและอัตราการขจัดเนื้อโลหะที่สูงขึ้น” 

สำหรับกระบวนการเก็บผิวละเอียด พวกเขาเลือกหัวกัดสี่ฟันที่มีรัศมีมุมโดยเฉพาะจาก Haimer Mill Alu เนื่องจากคุณสมบัติทางเรขาคณิตระดับไมโคร ซึ่งออกแบบมาเพื่อความเรียบและคุณภาพพื้นผิวสูงสุด ผู้ที่เกี่ยวข้องในโครงการนี้คำนึงถึงสภาพพื้นที่ที่จำกัดมากเมื่อทำการจับยึดกับตัวจับยึด Haimer Power Mini Shrink ที่บางเฉียบและสั่นสะเทือนต่ำเป็นพิเศษ 

Jakob Nordmann เพื่อนร่วมงานของ Open Mind กล่าวเสริมว่า: “สิ่งที่ผมพบว่ามีประโยชน์มากที่สุดสำหรับผมขณะทำงานในโครงการนี้คือความจริงที่ว่า ตัวยึดเครื่องมือและเครื่องมือทั้งหมดของ Haimer นั้นมีให้ในรูปแบบไฟล์ DXF และ STP ด้วย โมเดลเหล่านี้มีอยู่ในโฮมเพจของ Haimer เพื่อให้ดาวน์โหลดได้ง่าย ใช้เวลาเพียงแค่สามคลิกเท่านั้นใน  Hypermill Toolbuilder ของเราเพื่อป้อนลงในฐานข้อมูล หลังจากนี้พวกเขาจะพร้อมสำหรับการเขียนโปรแกรมและการจำลองทันที” 

การสร้างโมเดลที่ดึงดูดสายตาต้องใช้ความระมัดระวังและการเขียนโปรแกรมที่ยอดเยี่ยม ปัญหาหลักแรกที่เราพบ: เสือดำถูกนำเสนอเป็นแบบจำลองข้อมูล STL Jakob Nordmann ผู้เชี่ยวชาญจาก Hypermill อธิบายว่า: “เนื่องจากการแปลงเป็นแบบจำลองพื้นผิวอาจใช้เวลานานเกินไป เราจึงตัดสินใจการกัดในแบบ STL ด้วยการกัดบรรทัดต่อบรรทัดที่ 1 มม. เพื่อให้แน่ใจว่ามองไม่เห็นโครงสร้างเหลี่ยม” 

“สำหรับพื้นที่ที่มีรายละเอียดโดยเฉพาะ เช่น ส่วนปากและหาง หรือรอยพับของข้อต่อ เราได้สร้างพื้นผิวเพิ่มเติมที่สามารถใช้ร่วมกับแบบ STL ใน Hypermill” ด้วยเหตุนี้ Nordmann จึงใช้ Hyper CAD-S ซึ่งเป็นระบบ ‘CAD สำหรับ CAM’ ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษโดย Open Mind เพื่อช่วยตอบสนองทุกความต้องการของโปรแกรมเมอร์ 

เนื่องจากพื้นที่จำกัดต้องใช้ความลาดเอียงที่แตกต่างกันของเครื่องมือ เขาจึงมุ่งเน้นที่การรักษาระยะห่างระหว่างบรรทัดที่แน่นอนและการเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่นโดยไม่มีช่องว่างที่มองเห็นได้ “ผมใช้คำสั่ง ‘edit toolpath’ สำหรับสิ่งนี้ Nordmann เปิดเผย “สิ่งนี้ช่วยให้ผมกำหนดเส้นทางเครื่องมือทั้งหมดและแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ได้ ซึ่งทำให้แก้ไขด้วยการเอียงต่างๆ ได้โดยใช้เครื่องมือที่แตกต่างกัน สิ่งนี้ช่วยผมประหยัดเวลาได้มาก” 

สิ่งที่จำเป็นเท่าๆกันในเครื่องกัดขึ้นรูปเสือดำคือ Hypermill Virtual Machining Center ซึ่งเป็นโซลูชันการจำลอง NC ที่ปลอดภัยต่อกระบวนการ โดยที่การเคลื่อนไหวของเครื่องเสมือนจะเลียนแบบการเคลื่อนไหวจริงอย่างสมบูรณ์และรับประกันการตรวจจับการชนที่เชื่อถือได้ 

ทีมงานใช้เวลากันอย่างเร่งรัดประมาณสามสัปดาห์เพื่อสร้างเสือดำตั้งโชว์ตัวแรกให้สำเร็จ ผู้ที่สนใจสามารถชื่นชมโมเดลได้ที่บูธ Haimer และ OPEN MIND ในงานแสดงสินค้า EMO ที่จะจัดขึ้นในอนาคต และแน่นอนว่า Augsburger Panther จะได้รับโมเดล เสือดำ สำหรับบริเวณทางเข้าสนามกีฬาเช่นเดียวกับที่อุโมงค์ห้องแต่งตัว เพื่อให้ผู้เล่นเกิดความฮึกเหิมเมื่อลงแข่งขัน 

โมเดลเสือดำจะจัดแสดงที่บูธ EMO ของ Haimer และ Open Mind 

 

อ้างอิง: https://www.etmm-online.com/how-to-mill-a-panther-a-1058337/

บทความที่เกี่ยวข้อง:

EMO Hannover : งานแสดงสินค้างานโลหะชั้นนำวางโฟกัสที่อนาคตของการผลิตอุตสาหกรรม

HAIMER Tool Dynamic balancing machines ช่วยเพิ่มผลิตภาพและประหยัดต้นทุนได้อย่างไร

Remaining optimistic despite the current situation | คิดบวกกันดีกว่า

About The Author