Linha de transferência reduz o tempo de espera para montadora

Ao combinar processos como usinagem e medição com automação, as linhas de transferência podem aumentar a produtividade. No entanto, os requisitos complexos e diversos de fabricação de componentes para carros e outros veículos comerciais podem complicar o desenvolvimento de linhas de transferência para a indústria automotiva. A Werkzeugmaschinenbau Ziegenhain (Schwalmstadt, Alemanha), membro do DVS Technology Group, assumiu o desafio de criar e implementar uma linha de transferência para um fabricante alemão de veículos comerciais que precisava produzir engrenagens cônicas em um tempo de ciclo de linha rápido. A solução resultou em uma redução de 30% no lead time total para o fabricante, maximizando a produtividade.

Como a Werkzeugmaschinenbau Ziegenhain (WMZ) é especializada em máquinas projetadas para produzir componentes em forma de eixo, a montadora procurou a empresa para ver se poderia desenvolver uma solução de produção integrada que pudesse combinar várias etapas de usinagem para usinar completamente engrenagens cônicas de diferentes geometrias, enquanto mantendo um tempo de ciclo de linha de três minutos desde a peça forjada até a peça acabada.

A WMZ escolheu três máquinas de sua série modular V300 para compor a linha de transferência, que também inclui sistemas de automação e medição. Cada máquina foi designada para sua tarefa de usinagem específica selecionando ferramentas adequadas.

“A possibilidade de ter uma solução customizada pensada especificamente para a aplicação com tudo de uma única fonte foi uma das principais razões pelas quais o cliente optou pelo WMZ”, diz Mario Preis, Diretor Administrativo da DVS.

A linha de transferência começa quando os blanks, que pesam entre 6 e 40 quilos, são colocados em um sistema de transporte com garra que automatiza a passagem por toda a linha de transferência. O sistema de automação reduz o trabalho manual porque as peças não precisam ser movidas ou armazenadas entre as etapas de usinagem. Leva os blanks para a primeira máquina, onde são cortados no comprimento e centrados. A máquina possui duas torres de coroa flexíveis com uma interface HSK 63 para rigidez e potência de acionamento, enquanto os grampos de centragem seguram as peças de trabalho com uma ampla faixa de fixação para reduzir a necessidade de reequipamento.

Um pórtico carrega as peças até a segunda máquina, onde passam por desbaste em quatro eixos e acabamento do cabeçote cônico. O fuso do motor para serviço pesado integrado é especialmente classificado para a aplicação, com potência de acionamento variando de 124 kW para profundidades de corte de até 10 milímetros, diz a empresa.

O acabamento e corte da engrenagem do munhão cônico no processo de fresagem ocorre na terceira e última máquina da linha. A combinação de torneamento e fresagem em uma única fixação melhora a precisão e a eficiência. Diz-se que os chanfros têm concentricidade de menos de 10 mícrons após o acabamento, e a unidade de fresagem desenvolvida pela WMZ produz estrias com tolerâncias de menos de 10 mícrons sobre as esferas. O caminho de deslocamento de 140 milímetros da unidade de fresagem foi projetado para maximizar o uso do cortador de fresagem. Um mandril de eixo hidráulico e um carrinho combinados com um suporte SK 30 permitem uma precisão de troca de 3 mícrons para facilitar o reequipamento, diz a empresa.

Depois que as engrenagens cônicas passam por todas as três máquinas, elas são medidas em um sistema de medição integrado com feedback de dados medidos e correção dimensional automática, o que a WMZ diz ter reduzido a taxa de rejeições da montadora. Também elimina a necessidade de a linha de transferência acelerar na preparação para a produção em massa.

Após a medição, as engrenagens cônicas são trazidas automaticamente para as duas máquinas de corte de dentes existentes do cliente para corte de dentes em espiral. A engrenagem cônica está então pronta para instalação.