A usinagem de precisão cresce

A administração da Busch Precision (Milwaukee, Wisconsin) queria aproveitar seus primeiros 90 anos de resposta às necessidades individuais de usinagem de precisão - especialmente aquelas para máquinas-ferramenta e outros equipamentos pesados ​​- para incluir os componentes maiores e mais complexos necessários para equipamentos de construção, máquinas agrícolas, válvulas , geração de energia e o número crescente de outros grandes produtos de hoje.

Houve desafios em fazer isso, incluindo substituir a crença de longa data da empresa de que o CNC da máquina-ferramenta era muito complexo, muito caro e muito inflexível para as pequenas quantidades da empresa, reconhecendo que o CNC de nova geração pode envolver programação mais fácil e operação simplificada; e encontrar máquinas-ferramentas capazes de processar peças grandes com a mesma precisão de usinagem personalizada de precisão de peças de tamanho menor.

A Busch Precision pensou que seria capaz de resolver esses problemas. "Em nossos anos de avaliação de equipamentos para clientes, obviamente temos muitas oportunidades de 'entrar' em todos os tipos de máquinas-ferramentas construídas por empresas de todo o mundo", diz George Grove, presidente. Como resultado, acrescenta ele, seu pessoal sabe quanta força e rigidez são incorporadas às diferentes máquinas originalmente e quais máquinas podem absorver cargas pesadas de cavacos sem perder a precisão em peças grandes e complexas.

Assim, à medida que a Busch Precision desenvolveu sua nova estratégia para operações de usinagem automatizada em grande escala, concentrou-se em duas necessidades:máquinas CNC simples de programar e operar, mas fornecendo a versatilidade necessária para um centro de serviços de usinagem contratado; e máquinas-ferramentas com rigidez e resistência para produzir peças grandes com precisão uniforme e precisa sob as forças de corte contínuas experimentadas com operação automática.

Para isso, a empresa decidiu adicionar um VTL com mesa de 84 polegadas de diâmetro, balanço máximo de 96 polegadas, altura máxima sob o trilho de 84 polegadas, motor de acionamento da mesa de 75 hp e capacidade de carga da mesa de 125 toneladas no máximo 200 rpm de Giddings &Lewis (Fond du Lac, Wisconsin). Também foi adicionado um centro de produção horizontal tipo mesa G &L G50-T, que tem uma mesa de 6 pés por 14 pés, eixo X de 168 polegadas, eixo Y de 115 polegadas, eixo W de 72 polegadas e 36 polegadas de deslocamento do fuso no eixo Z. Em breve será instalado um VTL ainda maior com um diâmetro de mesa de 138 polegadas, giro máximo de 180 polegadas e altura máxima de 96 polegadas sob o trilho e motor de acionamento de mesa de 73,5 hp. A capacidade de carga da mesa deste VTL é de 250 toneladas no máximo 126 rpm. Todas as três máquinas operam automaticamente com um controle numérico computadorizado G &L NumeriPath 8000.

"Essas combinações de tamanho de máquina, força e operação automática estão nos ajudando a conquistar novos negócios que não conseguíamos considerar no passado", diz o gerente de atendimento ao cliente da Busch Precision, Mike Mallwitz. "Em outros casos, as novas tecnologias nos permitem entregar grandes peças usinadas com precisão aos nossos clientes muito mais rápido do que nunca."

Típico deste último é o impulsor da bomba gigante. O tempo total de torneamento para remover mais de 400 libras de cavacos desta peça de aço fundido foi reduzido em mais de 30%. As operações de desbaste são realizadas a uma constante de 475 sfm, com uma tolerância de ±0,002 polegada.

Quando a empresa quis encontrar máquinas-ferramentas capazes de expandir suas capacidades de usinagem de precisão até peças grandes, ela procurou uma máquina com a rigidez estrutural que sabia que seria necessária.

Citando os VTLs como exemplo, Mallwitz diz:"De nossos anos de experiência na fabricação de peças de máquinas-ferramenta, além de reparo e reconstrução de máquinas-ferramentas, não sentimos que um VTL fabricado a partir de membros de máquinas separados possa fornecer a rigidez de que precisamos". Ele explica que a integridade estrutural total é especialmente crítica para manter a precisão sob as cargas de cavacos mais pesadas e nas taxas de produção mais altas da usinagem CNC em peças grandes.

A profundidade da força e rigidez da máquina que o Sr. Grove e o Sr. Mallwitz identificam como seu primeiro fundamento está incorporada na estrutura de ambos os novos VTLs. Uma fundição Meehanite forma a base da coluna de peça única com tigela circular integral. Além disso, as nervuras radiais formam uma configuração de estrutura em A que fornece uma base sólida para o conjunto do rolamento da mesa; transmissão de mesa e colunas verticais triangulares duplas.

Amplamente suportado pelas colunas duplas, um enorme trilho cruzado e cabeça de trilho permitem o deslocamento total do aríete à esquerda e à direita do centro. O ajuste da altura do trilho cruzado é infinitamente variável, usando elevação de potência e fixação em caminhos de coluna com 80.000 libras de força. A posição do crossrail no VTL de 180 polegadas da Busch Precision também é programável e inclui nivelamento automático do trilho.

Para maximizar o uso da rigidez e resistência à torção desta estrutura de máquina, o VTL de 96 polegadas possui um cabeçote de aço forjado com quase 8 polegadas quadradas que percorre até 4 ½ pés. O VTL de 180 polegadas tem um ram maior que 10 ½ polegadas quadradas com quase 6 pés de deslocamento máximo do ram.

Ambos os VTLs da Busch Precision também incluem um trocador de ferramentas automático montado em trilho, matriz de 12 para o VTL de 96 polegadas e matriz de 20 para o VTL de 180 polegadas. Os altos volumes de cavacos que essas máquinas CNC removem continuamente de peças grandes são tratados com uma combinação de sistema de refrigeração por inundação, proteção contra cavacos de porta dupla, transportador automático de cavacos e elevador posicionado em uma vala sob a máquina.

Com o CNC NumeriPath 8000 projetado especificamente para aplicações de máquinas-ferramenta, a Busch Precision usa os comandos Tipo II para sub-rotinas, apalpação e outras programações. Cada uma das estações de operação do NumeriPath também possui um computador pessoal integrado. "Como o NumeriPath CNC é mais sofisticado, algumas pessoas pensam que é um controle mais complexo", observa o gerente de produção Peter Gies. "Na verdade, quando você entende como o NumeriPath funciona e o que o software Giddings &Lewis pode fazer, você percebe que é realmente simples e fácil de usar. Essencialmente, é a maneira como o NumeriPath CNC entende as informações do programa que você coloca nele."

Em conjunto com seus recursos avançados de programação e CNC, o Busch Precision usa apalpador de ponta de ferramenta que verifica automaticamente o comprimento e o raio da ferramenta e permite que os deslocamentos da ferramenta sejam redefinidos automaticamente. Todas as três máquinas da empresa também usam o sistema de medição de peças em processo Giddings &Lewis NumeriProbe para inspecionar automaticamente a localização da peça e ajustar os deslocamentos do comprimento da ferramenta com base na dimensão da peça apalpada. Como resultado, o tempo anteriormente necessário para as etapas "cut-and-try" foi eliminado.

Além disso, o VTL de 180 polegadas da Busch Precision e seu centro de produção horizontal incluem um sistema de monitoramento da vida útil da ferramenta que usa o software Giddings &Lewis para monitorar automaticamente o tempo pré-programado para o uso efetivo de cada ferramenta. Quando a vida útil da ferramenta predefinida expirou, a ferramenta pode ser substituída automaticamente por outra ferramenta do mesmo tipo ou outra ação pode ser tomada.