Vibração de baixa frequência aumenta a produtividade da Job Shop

Este vídeo descreve brevemente a vibração de baixa frequência. Crédito:Marubeni Citizen-Cincom Inc.
Transformar superligas em uma máquina é um desafio. Esses materiais muitas vezes resistentes podem ser resistentes em ferramentas de corte de metal duro e produzir cavacos longos e fibrosos que envolvem as peças e deixam um acabamento superficial ruim. Quebrar fichas curtas com esse material foi uma luta para uma oficina até descobrir uma nova tecnologia em uma máquina tipo suíça que comprou recentemente.

Antes de descobrir a tecnologia que alterou drasticamente a forma de usinagem de um torno tipo suíço, a Slabe Machine Products (Willoughby, Ohio) contava com refrigeração de alta pressão para quebrar os cavacos e removê-los da zona de corte. No entanto, apenas com este processo, pode ser difícil posicionar corretamente o fluxo de refrigeração no ângulo e pressão perfeitos para obter sucesso.

Quando a Slabe Machine comprou seu primeiro torno tipo suíço Marubeni Citizen-Cincom que veio equipado com tecnologia de vibração de baixa frequência (LFV) em 2018, a oficina obteve vantagens imediatas, incluindo cavacos curtos, vida útil melhorada da ferramenta e acabamento da superfície da peça, economia de tempo , e aumento geral da produtividade. De fato, a empresa ficou tão impressionada com a máquina que, em um ano, comprou mais 10 modelos suíços com LFV.

Mas, o que é LFV e como o Slabe Machine o aplica?

Inovação líder

Abraçar totalmente a nova tecnologia, como o LFV, não é incomum para a Slabe Machine. A empresa é conhecida por estar na vanguarda da inovação, de acordo com o co-proprietário Brendan Slabe. “Normalmente, mergulhamos no início de qualquer nova tecnologia”, diz ele. “As pessoas dirigem o motor, mas a tecnologia está em segundo lugar. Se você tem uma boa fusão de tecnologia e pessoas, você tem uma receita vencedora.”

Depois de experimentar a tecnologia de “mudança de jogo” da LFV em seu primeiro torno tipo suíço Marubeni Citizen-Cincom equipado com a tecnologia, a Slabe Machine comprou mais 10 máquinas iguais em um ano. Créditos das fotos:Produtos para máquinas de laje

Atendendo a indústrias como aeroespacial, armas de fogo, médica, geração de energia, válvulas e rolamentos, a oficina aceita uma variedade de trabalhos que exigem uma variedade de capacidades de usinagem. Por isso, a Slabe acredita em estar a par das últimas inovações para estar sempre posicionada para atender às expectativas cada vez mais exigentes dos clientes. Ele conta que sua empresa foi uma das primeiras a adquirir máquinas multieixos, e faz questão de ter tecnologia de ponta para tornos, ferramentas CNC e retíficas, máquinas tipo suíço, impressoras 3D e máquinas de jato de água.

Então, quando o distribuidor da Slabe Machine para máquinas-ferramentas Marubeni Citizen-Cincom, Concentric Corp. (Cleveland, Ohio), sugeriu que a loja experimentasse a tecnologia LFV, Slabe aceitou a ideia. Ele comprou um centro de torneamento Citizen L20 Swiss no qual completou as operações de torneamento, ranhuramento e perfuração com LFV.

Slabe chama o momento em que descobriu o quão bem essa tecnologia funciona um momento “eureka”. “Encontramos um ponto mágico onde nossas ferramentas passaram de 50 peças para 500”, explica ele.

Vibração? Sem problemas

Embora a vibração geralmente não seja bem-vinda em um processo de usinagem, a vibração de baixa frequência, desenvolvida pela Citizen para seus tornos tipo suíço, provou ser benéfica para a Slabe Machine de várias maneiras. Como a tecnologia é projetada especialmente para materiais difíceis de usinar - como Inconel, Hastelloy, aço inoxidável, cobre e alumínio - ela fez maravilhas nos 11 cabeçotes deslizantes Marubeni Citizen-Cincom Swiss-types da oficina, que incluem L12, Modelos L20 e L32.

Como a vibração funciona a favor de uma ferramenta de corte? A tecnologia LFV oscila propositadamente a fresa no eixo Z no tempo da rotação da barra. Às vezes, ele traz o cortador completamente para fora do corte.

A Marubeni Citizen-Cincom diz que os cortes intencionais de ar quebram os cavacos em pedaços consistentemente pequenos para que possam ser facilmente expelidos, minimizando os problemas de emaranhamento de cavacos em espiral ao redor da peça de trabalho ou ferramenta, conhecido como “nidificação de pássaros”.

“Parece uma vibração problemática quando o LFV está em uso”, explica Slabe. “Mas a ferramenta só se desprende da peça de trabalho por um nanossegundo, ela se engaja novamente e transforma os cavacos em cavacos quase como fresamento (pequenos). As ferramentas duram notavelmente mais.”

Controle de tamanho do chip

Os tornos tipo suíço que contêm LFV também fornecem a capacidade de controlar perfeitamente o tamanho do chip. “LFV é uma sincronização de oscilação altamente projetada através dos acionamentos da máquina”, explica Matt Klecka, vice-presidente de vendas da Concentric Corp. “Seu controle é tão simples quanto alterar variáveis ​​em uma linha de código de programa para alterar a configuração do chip.”

Slabe Machine usou vários ³ /₈ brocas de 5 polegadas que penetravam perto de cinco polegadas de profundidade nesta aplicação, que produzia cavacos longos e fibrosos que afetavam a vida útil da ferramenta e o acabamento da superfície. Mas chips curtos agora são produzidos usando a programação do LFV no controle da máquina.

Para encontrar o chip perfeito para o rendimento ideal ou o “ponto ideal”, como Slabe coloca, pode levar algumas tentativas e erros em nome do maquinista. Ele explica que não há manual para referência ao encontrar os parâmetros certos onde a ferramenta está funcionando perfeitamente e quando o chip vai quebrar no momento certo. Ele acrescenta que acredita que o conhecimento tribal está envolvido.

Slabe cita um exemplo específico de quando o LFV criou chips mais curtos para um aplicativo Hastelloy na oficina com “sem mais cordas”. Aqui, a empresa usou vários ³ /₈ brocas de 1,5 cm que penetravam perto de 15 cm de profundidade. “Costumávamos ter cavacos longos, fibrosos, que retinham calor e matavam ferramentas de metal duro que se enrolavam aleatoriamente em torno das brocas e nos forçavam a parar o processo no meio do caminho para puxá-las e purgá-las”, diz ele. Mas agora eles são pequenos – exatamente como ele gosta de suas fichas.

Acúmulo minimizado nas arestas de corte, geração de calor e consumo de energia reduzidos são benefícios adicionais da tecnologia LFV, de acordo com a Marubeni Citizen-Cincom. Além disso, o mesmo tipo de ferramenta de corte que a Slabe Machine usa para torneamento convencional também pode ser usado para torneamento LFV. A empresa também o utiliza para operações de perfuração, ranhuramento e rosqueamento. No caso de aplicações de ranhura, a ferramenta de ranhura oscila/mergulha para dentro e para fora normal à circunferência da barra no eixo X.

Aumentos de produtividade

Depois de implementar uma máquina do tipo suíço com LFV, a Slabe Machine rapidamente experimentou uma vida útil mais longa da ferramenta, melhor acabamento superficial de

Slabe diz que o LFV introduziu oportunidades para usinar novos tipos de peças em seus tornos tipo suíço que anteriormente eram feitos em outras máquinas. Por exemplo, os cascos das pontas aeroespaciais agora são usinados nos tornos suíços.

peças de trabalho e economia de tempo para o maquinista e para o negócio em geral. Todos esses benefícios equivalem ao aumento da produtividade para a empresa. Devido a esses resultados, a Slabe tomou a decisão de adquirir mais máquinas com LFV. O momento estava certo porque todas as máquinas suíças da empresa precisavam ser substituídas devido à idade avançada.

“Eu estava planejando substituir as máquinas uma de cada vez, mas decidi substituí-las em menos de um ano porque as vantagens de eficiência eram tão grandes”, diz Slabe, observando que provavelmente não comprará outro tipo suíço que não não incorporar esta tecnologia.

Slabe diz que o LFV introduziu oportunidades para usinar novos tipos de peças em seus tornos suíços que antes eram feitos em outras máquinas. Por exemplo, os cascos das pontas aeroespaciais agora são usinados nos tornos suíços. Ele explica que, no passado, a empresa fazia os furos para essas peças em uma máquina separada, mas agora os furos podem ser feitos na Suíça. “Normalmente, as máquinas suíças não tinham força ou potência para fazer furos de meia polegada de quatro ou cinco polegadas de profundidade”, diz ele. “Mas agora corta um pouco mais livre porque está apenas cortando incrementalmente com a tecnologia LFV.” Ele acrescenta que esse tipo de "usinagem de alta velocidade" permite cortes mais leves com menos potência em comparação com os processos convencionais que exigem maior potência e cortes mais pesados.

Marubeni Citizen-Cincom Inc. | 201-818-0100 | marucit. com

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