Grande vantagem de multitarefas

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Indiscutivelmente, equipamentos que podem realizar tanto fresamento quanto torneamento são mais valiosos para oficinas que usinam peças grandes do que aquelas que produzem peças menores. As lojas que usam máquinas multitarefa para produzir peças de tamanho convencional percebem os benefícios habituais de menos configurações, precisão aprimorada de recurso a recurso e WIP reduzido. No entanto, ter uma máquina completando a maioria, senão todas as operações para peças realmente grandes, também reduz as tarefas mais assustadoras envolvidas na execução de peças maciças em várias máquinas.

A Magna Machine, localizada em Cincinnati, Ohio, está bem ciente desses desafios. A loja começou em 1947 como uma instalação de reparo e manutenção de equipamentos industriais. Ele ainda executa esse trabalho 66 anos e uma nova instalação de 125.000 pés quadrados depois. Mas, à medida que a Magna Machine evoluiu, ela conquistou um nicho no processamento de peças de trabalho com peso de até 90 toneladas para indústrias como plásticos, mineração, energia, aço, produtos químicos e máquinas-ferramentas. Essa vasta experiência em usinagem em larga escala levou a fábrica a reconhecer o valor das máquinas multitarefas, percebendo que seu potencial de produção é maximizado com peças enormes.

Elliot Adams, vice-presidente de vendas e desenvolvimento de negócios da Magna Machine, observa várias razões pelas quais a multitarefa é particularmente valiosa para o tipo de trabalho que essa oficina realiza. O mais notável é o manuseio reduzido de peças volumosas no chão de fábrica que não precisam mais ser transferidas para várias máquinas. As configurações também costumam ser mais fáceis, porque as peças podem ser orientadas de tal forma que a gravidade é mais amiga do que inimiga. (Isso também significa que a fixação é mais robusta para suportar cortes mais pesados.) Finalmente, os prazos de entrega aos clientes podem ser bastante reduzidos. As configurações para grandes peças forjadas, fundidas e soldadas podem levar um turno inteiro ou mais, em comparação com apenas algumas horas para peças de trabalho mais convencionais.

É por isso que o presidente da empresa, Scott Kramer, está investindo significativamente em equipamentos multitarefa. Mas, como o Sr. Kramer aponta, a empresa irmã da Magna Machine, a importadora de máquinas-ferramenta United Precision Services (UPS), certamente ajudou a facilitar a mudança para multitarefa.

Antes do lançamento da UPS em 1999, a Magna Machine tornou-se um bom cliente da Union, uma fabricante alemã de grandes mandriladoras e centros de usinagem. Eventualmente, a oficina permitiu que a Union trouxesse potenciais compradores de máquinas para a instalação para ver como o equipamento funcionava em um ambiente real de oficina. O chão de fábrica da Magna Machine efetivamente dobrou como centro de tecnologia da Union nos EUA. Portanto, a loja estabeleceu a UPS como importadora e fornecedora de serviços e peças de máquinas da União para o mercado norte-americano. Desde então, a UPS se expandiu, adicionando linhas dos fabricantes espanhóis de máquinas-ferramenta Bost, Ibarmia e Machine Tool Engineering (MTE). O Sr. Kramer diz que o relacionamento próximo que a Magna Machine estabeleceu com esses construtores permitiu que a fábrica integrasse efetivamente a variedade de plataformas multitarefas que ela usa atualmente em seu benefício.

Multitarefa no "Super Bay"

A Magna Machine mudou-se para sua localização atual em Forest Park, um subúrbio ao norte de Cincinnati, em 1985. Desde então, expandiu suas instalações várias vezes para abrigar máquinas adicionais de grande escala. A adição mais recente é o informalmente chamado “super bay”, que foi construído especificamente para abrigar um punhado de máquinas multitarefa muito grandes. Concluída em janeiro de 2012, esta baía possui dois guindastes de 40 toneladas que fornecem 160.000 libras de capacidade de içamento quando combinados com um spreader. Ele também tem uma porta de 20 por 20 pés que a loja já está considerando alargar para acomodar melhor peças maiores, como o componente de mineração de 23 pés de diâmetro mostrado à esquerda.

Atualmente, existem três plataformas multitarefas diferentes nesta baia:uma mandrilhadora horizontal com mesa rotativa, um centro de torneamento vertical com movimento da mesa no eixo Y e um torno/fresadora horizontal com cabeçote no eixo B. Cada um oferece vantagens particulares dependendo da aplicação, e ter uma variedade de opções de equipamentos é valioso porque o trabalho que flui pela oficina muda o tempo todo. Além disso, dá à Magna Machine a opção de executar algumas peças em mais de um tipo de máquina.

A maior máquina multitarefa da oficina é sua mandriladora horizontal Union PCR 160, instalada sobre uma fundação preenchida com 600 metros de concreto. O envelope de trabalho XYZ da máquina mede 590 por 236 por 59 polegadas com vias hidrostáticas em cada um desses eixos. Além disso, oferece um deslocamento do eixo W de 27,5 polegadas. A máquina de 80 cavalos de potência é um modelo do tipo piso, o que significa que a coluna se move durante as operações de fresamento, não a peça de trabalho. Várias cabeças substituíveis automaticamente estão disponíveis para acomodar uma variedade de operações, incluindo torneamento.

As operações de torneamento, faceamento e mandrilamento são possíveis com a adição de uma mesa rotativa Bost HT-120 instalada em uma extremidade do deslocamento do eixo X da máquina. Essa configuração destaca a vantagem do relacionamento próximo da oficina com seus fornecedores de máquinas-ferramenta por meio da UPS. A personalização atípica da máquina é possível combinando a tecnologia das diferentes marcas que a UPS representa.

A mesa rotativa tem uma capacidade de carga de 250.000 libras e pode realizar operações de torneamento em velocidades de até 20 rpm. Um acessório especial Magna Machine desenvolvido para a mesa de 157 por 157 polegadas permite que a máquina gire diâmetros de até 315 polegadas. A peça de mineração de 23 pés de diâmetro mencionada anteriormente é uma excelente candidata para produção nesta máquina. A fixação desta peça na mesa rotativa não apenas permite que as operações de torneamento, fresamento, furação e mandrilamento sejam executadas em uma configuração, mas essa orientação da peça também é muito mais segura do que colocá-la verticalmente contra os joelhos da fresadora (embora isso ainda seja uma opção). Usando a mesa rotativa, esta peça pode ser usinada com uma tolerância de circularidade OD de 0,001 polegada, cilindricidade de ±0,002 polegada e acabamento superficial de 32 Ra micropolegadas. Além disso, vários furos para buchas podem ser usinados com precisão ao redor da circunferência concêntrica ao OD até 0,002 polegada, o que seria difícil de alcançar ao realizar trabalhos de torneamento e mandrilamento em um torno e fresadora separados.

Plataforma de Torneamento Vertical

O centro de torneamento vertical multitarefa da Magna Machine é um Bost VTL 60 CY. Esta máquina tem uma mesa rotativa de 137 cavalos de potência e pode girar peças de até 142 polegadas com diâmetros que variam de 240 polegadas. A mesa oferece até 104 rpm para operações de torneamento. Assim como a Union PCR 160, a máquina possui cabeçotes intercambiáveis ​​automaticamente para permitir operações de torneamento e fresamento superior e lateral. É uma opção mais eficaz para peças que normalmente seriam torneadas em um torno vertical e depois fresadas em uma mandrilhadora horizontal.

Uma característica distintiva desta máquina é o deslocamento da mesa no eixo Y, que é incomum para a maioria dos tornos verticais com ferramentas motorizadas. Tornos verticais convencionais com ferramentas motorizadas podem realizar operações de fresamento no topo das peças através da rotação da mesa. No entanto, o eixo Y da máquina Bost usado em conjunto com um cabeçote de fresagem lateral também permite operações de fresamento, incluindo contorno, ao longo das laterais das peças. O deslocamento do eixo Y dá à máquina um envelope X-Y de 20 por 13 pés para esse trabalho.

Plataforma de Torneamento Horizontal

A terceira e mais nova máquina multitarefa da Magna Machine é a tornearia/fresadora horizontal Bost T4F. A T4F pode realizar operações de torneamento, fresamento e mandrilamento para peças grandes, oferecendo um giro de 80 polegadas e uma distância de 354 polegadas entre centros. Possui um cabeçote de eixo B de 50 cavalos de potência que pode ser posicionado em posições infinitas ao longo de ± 90 graus de rotação. Esta cabeça é servida por um trocador de ferramentas automático de 60 posições.

O T4F foi originalmente projetado para girar e fresar virabrequins de estoque sólido. Ao sincronizar o movimento linear da cabeça do eixo B em X com o eixo C do fuso principal, uma ferramenta de fresamento pode seguir a rotação excêntrica de um pino do virabrequim em torno da linha central do fuso. É possível uma tolerância de diâmetro de ±0,0005 polegada nos pinos. A Magna Machine normalmente produz virabrequins, mas também viu potencial nesta máquina para produzir outras peças, como tubos e mandris de expansão.

Embora o cabeçote do eixo B possa ser usado para trabalhos de torneamento, o torneamento em desbaste é comumente realizado usando a lâmina “guilhotina” da máquina com interface de ferramenta Capto C6. Esta lâmina alta e robusta foi projetada para suportar as forças de corte descendentes durante o torneamento, permitindo que a máquina faça cortes mais pesados ​​para maximizar as taxas de remoção de material.

Craig Lewis é o principal programador desta e de outras máquinas multitarefas na superbaía. Embora ele seja essencialmente um cara de “fresamento” com 20 anos de experiência anterior em uma ferramentaria e ferramentaria, Lewis diz que a curva de aprendizado para o T4F não foi íngreme. Em alguns aspectos, a máquina funciona mais como uma fresadora de cinco eixos do que como um centro de torneamento, observa ele. Ajudou, porém, que Bost enviou um de seus programadores para a oficina depois que a máquina foi instalada para fornecer quatro meses de treinamento. Além disso, a Sandvik, o principal fabricante de ferramentas para esta máquina, também veio ao local para oferecer aulas de treinamento de torneamento/fresamento.

Para agilizar as configurações, um apalpador de toque Renishaw RMP 60 é usado para localizar diâmetros, faces e assim por diante. O Sr. Lewis estima que as configurações podem ser realizadas 50% mais rápido usando a sonda, especialmente para trabalhos complexos. Em alguns casos, a sonda é usada para inspeção em processo, embora a oficina use principalmente um rastreador a laser Faro Vantage para medir peças grandes no chão de fábrica.

Nova chegada

A próxima máquina multitarefa a ser instalada na superbaia será um torno/fresador vertical Ibarmia THC-1600 5x. Esta máquina oferece um giro de 98 polegadas e pode realizar fresamento de cinco eixos em uma área de trabalho de 59 por 79 polegadas. Ele é capaz de trocar automaticamente as ferramentas de fresamento e torneamento e possui um recurso especial de “bloqueio” em sua cabeça para permitir operações de torneamento pesado. Embora o mercado europeu esteja familiarizado com esta plataforma de máquina multitarefa, esta é a primeira do gênero da Ibarmia a ser instalada nos Estados Unidos. Isso dará à Magna Machine mais uma opção de produção, pois a oficina continua a adotar equipamentos multitarefa em larga escala, tornando-se mais responsiva e valiosa para seus clientes ao longo do caminho.