Bibliotecas de ferramentas e simulações em software CAM aceleram tempos de ciclo

A Schupan &Sons Inc. é uma empresa familiar de reciclagem de metais que também fabrica produtos internamente em sua loja Kalamazoo de 140.000 pés quadrados, Schupan Aluminium. Nos últimos 10 anos, a Schupan cresceu de 60 funcionários para 325.

“Nosso negócio de fabricação de valor agregado está liderando o caminho para um negócio de distribuição, cortando grandes peças em bruto e enviando-as ou cortando peças para diferentes oficinas mecânicas”, diz Kevin Roschek, diretor de fabricação da Schupan Aluminium. A maior parte do trabalho é de usinagem CNC e, em cinco anos, a oficina adicionou 27 máquinas CNC às 10 originais para atender à demanda. Um dos maiores grupos de clientes da Schupan produz móveis, geralmente móveis de escritório ou móveis de exterior de alta qualidade, com Schupan criando os complexos complementos eletrônicos internos. A loja também tem clientes nas indústrias médica, automotiva, naval e alimentícia.

Cortar tempos de ciclo com CAD/CAM

À medida que a Schupan crescia, concluiu que reduzir os tempos de ciclo era a melhor forma de tornar a produção mais eficiente.

“A fixação, historicamente, tem sido um grande problema para nós”, diz Joseph Proxmire, engenheiro-chefe de fabricação da Schupan Aluminium. “Tínhamos muitas peças que certamente seriam três ou quatro operações, e tivemos que projetar soluções personalizadas para torná-las em uma operação.”

Em resposta a esse problema, Schupan começou a usar a usinagem de quatro e cinco eixos para carregar várias peças e cortar vários lados de uma só vez. Para garantir uma usinagem rápida e limpa, a oficina usa software CAD/CAM, especificamente Mastercam. Os percursos multieixos do software dão à oficina controle completo sobre o padrão de corte, controle do eixo da ferramenta e prevenção de colisões.

A Proxmire foi uma voz crucial na decisão de Schupan sobre qual software usar para expandir seus recursos. Ele confia no Mastercam devido à experiência anterior e diz:“Ele está em constante atualização e os desenvolvedores estão sempre aprimorando o software. Outros softwares CAM que usamos antes não têm dados suficientes para se manterem atualizados.”

Resolvendo Percursos Complexos

Um dos projetos mais desafiadores de Schupan foi produzir várias coberturas de alumínio complexas diferentes. Estes são um dos componentes do mobiliário interior de um avião e, a princípio, continham algumas geometrias assustadoras.

“Precisávamos de recursos avançados de cinco eixos para bolsões profundos, fixação de ferramentas pequenas e uso prolongado de porta-ferramentas”, diz Proxmire. “Acabamos com acabamentos muito bons por causa desses percursos. Usamos os caminhos da ferramenta Multiaxis Flow e Multiaxis Curve para usinar recursos que seriam muito mais difíceis com usinagem de três ou quatro eixos.”

Os recursos de cinco eixos da Mastercam permitiram que Schupan concluísse o complicado posicionamento da ferramenta em uma fração do tempo que a oficina precisaria sem ela. Durante o projeto, a Schupan entrou em contato com seu revendedor certificado Mastercam, Axsys CAD/CAM Solutions Inc., para obter ajuda com o pós-processamento. Em vez de simplesmente acompanhar a equipe de Schupan pelo correio, o representante de contas Mike Stevens desenvolveu todo o código para eles. Entre o suporte da Axsys e as funções avançadas de multieixo, os funcionários da Schupan encontraram o estresse e a dificuldade em torno do projeto do sudário praticamente eliminados.

Proxmire e seus programadores ligam para a Axsys sempre que têm dúvidas ou precisam de ajuda para solucionar problemas ou otimizar seu processo de usinagem, com Stevens fornecendo informações por telefone ou pessoalmente. A Axsys também oferece treinamento contínuo para usuários locais do Mastercam e frequentemente entra em contato com empresas como Schupan para explicar os recursos mais recentes do software.

Uso de bibliotecas e simulações

Um desses recursos é o Gerenciador de ferramentas do software. Com ele, os usuários podem importar bibliotecas de ferramentas de fabricantes como a Sandvik Coromant, otimizar os caminhos para cada ferramenta e então extrapolar as informações.

“A capacidade de criar um caminho de corte e transferi-lo para vários locais é enorme”, diz Proxmire. “Eu uso isso para programar uma parte e depois transformá-la em 10 partes diferentes. Este software é muito bom com relação a aproximações e planos de folga e ajuste fino do caminho do cortador para torná-lo o mais rápido possível. Temos bibliotecas de ferramentas antigas e bibliotecas de porta-ferramentas para todos os nossos porta-ferramentas de ajuste por contração e CAT 40. Isso facilita muito a simulação.”

Quando o Proxmire simula suas peças, ele usa as funções Verify e Backplot dentro do software. Verificar e Backplot ambos exibem na tela todas e quaisquer partes do processo de usinagem, que os usuários podem gravar se precisarem. Essas funções detectam colisões e erros antes que o material original toque a máquina, permitindo que os operadores trabalhem nos projetos com mais rapidez e confiança.

Melhorias dinâmicas

Depois de simular cada peça para verificar problemas, o foco da Proxmire está mais uma vez na redução dos tempos de ciclo. A tecnologia Dynamic Motion da Mastercam é um programa dentro do software que monitora continuamente o material durante a usinagem e altera o movimento da ferramenta em resposta. Essa acomodação para movimentação de materiais significa que os operadores podem operar as máquinas em suas taxas mais altas sem colocar em risco seu material ou ferramentas de corte.

“A ferramenta dura um pouco mais agora, especialmente quando estamos usinando materiais mais duros, como aço para ferramentas”, diz Proxmire. “Descobrimos que o Fresamento Dinâmico nos dá melhor vida útil da ferramenta e taxas de remoção de metal definitivamente mais altas.” Ele estima que, ao usinar aço, a Dynamic reduziu os tempos de ciclo em até três vezes.