Como usar a sondagem (mapeamento de superfície) em usinagem de alta velocidade

A sondagem é um dos recursos disponíveis nas fresadoras de alta velocidade DATRON que rendem aos nossos engenheiros alemães os maiores elogios. Mas muitos maquinistas vindos de origens tradicionais que usam equipamentos CNC convencionais não têm certeza de como empregar essa função em suas aplicações e desconhecem os benefícios finais do mapeamento de superfície e do apalpador 3D. Uma sonda CNC é um instrumento que pode medir a superfície de um material por contato. As medições podem ser usadas para garantir uma profundidade uniforme de fresagem e gravação.

Em um mundo perfeito, os blanks de material que recebemos dos fornecedores seriam perfeitamente planos – um ponto de partida que ajudaria a garantir que nossas peças fresadas acabadas sejam caracterizadas pela uniformidade. Na realidade, isso simplesmente não é o caso. Por exemplo, duas peças de alumínio 6061 de ½ polegada de um único fornecedor podem variar em profundidade uma da outra. Pode até haver uma variação de profundidade de uma extremidade da peça em bruto para a outra, ou vários picos e vales ao longo de toda a superfície da folha. Com algumas aplicações, uma variação de milésimos ou mícrons pode não fazer diferença para o fabricante. Mas para muitos fabricantes que produzem peças para aeroespacial, eletrônica e médica, é necessária uma tolerância rígida e a precisão é fundamental para seu sucesso. Portanto, a premissa para mapeamento de superfície em fresamento CNC é que um centro de usinagem com apalpador integrado pode fazer medições em vários intervalos ou locais (matrizes personalizadas) em toda a superfície do material bruto, alimentar esses dados no software de controle e ajustar o programa de fresamento adequadamente para manter uma profundidade de corte uniforme, independentemente da variação da superfície inata do blank. Tudo isso é feito dinamicamente, antes mesmo do início da fresagem, o que ajuda a minimizar o desperdício e manter a uniformidade da peça. Mas nem todas as peças são planas e, portanto, não começam com uma peça de trabalho plana como um material de folha. Essas peças podem começar com espaços em branco arredondados, como estoque de barra. No caso da fabricação de armas de fogo, as empresas de armas geralmente precisam usinar peças arredondadas, como canos de armas de aço, ou partes curvas, como receptores de armas feitos de metais como aço e alumínio.

Um exemplo disso seria a gravação de números de série, que é um processo regulamentado pelo ATF (Álcool, Tabaco e Armas de Fogo) porque eles exigem que os números de série sejam gravados em uma profundidade específica (atualmente 0,003”) para dificultar a gravação. para ser afinado para uso em atividades criminosas.

Para fresamento ou gravação em superfícies arredondadas, é necessário um apalpador como o Z-Correction Probe da DATRON e, em muitos casos, um eixo rotativo também é necessário. Para usinar material redondo ou gravar em peças redondas, o 4º eixo oferece a flexibilidade necessária. O 4º eixo integra-se praticamente sem problemas com o controle de usinagem CNC. O 4º eixo pode ser usado para substituir o eixo X ou Y e pode ser comutado dinamicamente sob controle do programa. O 4º e o 5º eixos juntos proporcionam a flexibilidade necessária para as peças de trabalho mais complexas. O 5º eixo é usado para girar independentemente o 4º eixo, cada eixo controlado de forma independente e dinâmica pelo programa de usinagem apropriado. Como resultado, a usinagem em ângulo em uma peça redonda é facilmente realizada.

Mas ainda há grandes usos para um apalpador CNC integrado. Por exemplo, a identificação da peça ou a localização da peça. A identificação da peça é quando o apalpador faz medições para determinar qual bloco foi configurado para que ele possa executar automaticamente o programa de fresamento apropriado. Essa estratégia é frequentemente usada por fabricantes que têm uma variedade de peças semelhantes, mas diferentes, para produzir. Novamente, usando a fabricação de armas de fogo como exemplo, as pistolas 1911 geralmente têm tamanho e formato semelhantes, mas vêm em uma variedade de calibres diferentes – de 9 mm, 45 mm etc. se o operador da máquina colocar o blank errado na máquina, a máquina pode ser programada para executar o programa apropriado para aquela peça em particular. Isso elimina o desperdício e, neste setor altamente regulamentado, também elimina as dores de cabeça.

Em termos de localização da peça, uma máquina como o DATRON M8Cube com apalpador integrado e a extensão de apalpador 3D pode apalpar recursos exclusivos de uma peça em particular para determinar a posição exata e o posicionamento dessa peça na mesa de usinagem. Isso inclui encontrar centros de furos e ressaltos, encontrar arestas e pré-medir blanks antes do início da usinagem. A extensão 3D-Probe permite que a Z-Correction Probe funcione em três dimensões. A programação intuitiva permite que os programas de usinagem se ajustem à peça de trabalho específica na mesa de usinagem. As variações de material em X, Y e Z podem ser compensadas dinamicamente para manter a qualidade e a uniformidade da peça. Para maior controle de qualidade, as peças de trabalho podem ser verificadas após a usinagem quase como uma CMM (Máquina de Medição de Coordenadas) integrada. Por fim, não conte aos seus concorrentes, mas certas partes podem até ser sondadas para fins de engenharia reversa.