Melhorando os tempos de ciclo:3 especialistas expõem práticas de fabricação de máquinas que geram desperdício

Seja uma publicação comercial, um site como este ou o vendedor de ferramentas de corte que aparece todos os meses para mostrar a você as últimas ofertas de produtos, não faltam ideias sobre como melhorar os processos de usinagem. E isso é bom, porque aprender sobre novas tecnologias em todas as suas formas é a chave para tempos de ciclo mais curtos e maior competitividade. Mas você já parou para se perguntar por que seus tempos de ciclo são tão longos para começar?

Talvez você tenha experimentado uma vida útil ruim da ferramenta em um trabalho de longa duração e, em vez de gastar tempo para solucionar o problema, apenas diminuiu a substituição da taxa de alimentação alguns pontos e a deixou lá. Ou talvez você tenha quebrado muitas torneiras naquele lote de peças Inconel no mês passado e, em vez de ligar para o representante de vendas local para obter ajuda, decidiu encaixá-las manualmente.

Infelizmente, situações como essas são muito comuns e, se não forem controladas, são um câncer que só se metastatiza quando uma loja começa a aceitar como normal esse tempo que mata a competitividade.

Quebrando maus hábitos de produção

Eric Gardner já viu muitos deles. O especialista em aplicações norte-americanas da Seco Tools LLC abordou vários problemas, começando com ferramentas excessivamente longas. “As lojas muitas vezes tentam reduzir o número de ferramentas necessárias para um trabalho ou família de peças e acabam colocando algumas ferramentas de corte mais longe do que deveriam”, diz Gardner. “Então, em vez de usar uma fresa de topo atarracada de 1/2 polegada de diâmetro para desbaste de um bolsão e uma ferramenta de comprimento estendido para fresar a periferia, eles usam a ferramenta mais longa para tudo e precisam diminuir suas taxas de avanço ou profundidades de corte para compensar pela falta de rigidez”.

Para uma ou duas partes, ele observa, isso não é grande coisa. É um assassino certo de tempo de ciclo em quantidades maiores, no entanto. O mesmo acontece com os porta-ferramentas de comprimento estendido, e pelas mesmas razões - baixa rigidez e todos os problemas como vibração, deflexão e taxas de avanço reduzidas que os acompanham. Como tal, as oficinas devem sempre optar pelos porta-ferramentas mais curtos disponíveis, mesmo que isso signifique aumentar o orçamento de ferramentas para isso. Ao contrário do que muitos no mundo da usinagem têm dito ao longo dos anos, a melhor maneira de fazer isso pode ser mudar para uma tecnologia centenária e muitas vezes difamada, o porta-ferramentas de trava lateral estilo Weldon.

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“O furo em uma trava lateral de alta qualidade é retificado alguns mícrons fora do centro, então, quando é apertado, a ferramenta funciona perfeitamente”, diz Gardner. “Isso elimina qualquer discussão sobre excentricidade e, como sugeri anteriormente, os porta-ferramentas Weldon oferecem alguns dos menores comprimentos de medição disponíveis, aproximando a fresa muito perto da face do fuso. Trabalhei em várias aplicações de alta produção onde usei intencionalmente suportes de trava lateral por esse motivo.”

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Thomas Raun, diretor técnico da Iscar USA, concorda com o último ponto, embora por um motivo diferente. “Quando sugerimos usar a tecnologia tradicional de trava lateral Weldon, as pessoas às vezes nos olham como se estivéssemos loucos por causa de tudo o que lhes foi dito sobre a maior excentricidade da ferramenta”, diz ele. “Mas vamos ser sinceros, quando você está sobrecarregando com uma fresa de topo, esse pouco de excentricidade tem muito pouco efeito na vida útil da ferramenta e é facilmente compensado pela garantia anti-arranque fornecida pela fixação estilo Weldon.”

A menos que você esteja disposto a gastar o dinheiro em um Safe-Lock ou porta-ferramentas anti-tração comparável, ele acrescenta, uma trava lateral é a melhor maneira de evitar a fluência da fresa de topo que possivelmente destruirá uma peça de trabalho cara. Também dá às oficinas a confiança para aumentar as taxas de avanço e as profundidades de corte para seus níveis adequados, eliminando assim qualquer tempo de ciclo perdido para cuidar da ferramenta de corte.

Raun diz o que Gardner diz sobre rigidez e comprimentos de ferramentas. Uma área em que eles podem discordar, no entanto, é a metodologia de programação. Onde Gardner aponta que muitas oficinas permanecem relutantes em adotar estratégias de fresamento trocoidal e similar de alto avanço e profundidade de corte leve, Raun aponta que, dada uma configuração e máquina-ferramenta suficientemente rígidas, os “cortes de compactação” mais tradicionais podem ser um Melhor ideia.

“Em vez de adotar uma abordagem de programação com a exclusão de outras, as lojas devem se concentrar em maximizar sua remoção de material”, diz ele. “Esse é o caminho mais seguro para aumentar a produtividade.”

A seleção da ferramenta de corte segue na mesma linha. Há muito tempo os maquinistas aprendem que quanto maior a ferramenta, melhor. E, no entanto, usar uma fresa de revestimento ou fresa de facear muito grande para a máquina-ferramenta forçará o maquinista a reduzir a profundidade de corte e/ou a velocidade de avanço, desperdiçando tempo e reduzindo a vida útil da ferramenta. Uma abordagem melhor é usar um cortador menor que possa ser empurrado para os parâmetros de corte corretos sem travar o fuso ou os servomotores da máquina.

No lado da oficina de torneamento CNC, Raun diz que os clientes tentam economizar dinheiro às vezes comprando ferramentas menores e depois ajustando-as. “Digamos que a torre do torno foi projetada para ferramentas de 1 polegada, mas elas vão com ferramentas de 3/4 de polegada porque são mais baratas. Agora, eles reduziram a rigidez e estão sacrificando a vida útil da ferramenta e o desempenho em todos os trabalhos porque não queriam gastar um pouco mais de dinheiro na ferramenta de haste certa antecipadamente. É daí que veio o proverbial passar por cima de um dólar para pegar os centavos, certo?”

Decisões de compra ruins

Para Evan Duncanson, especialista em aplicações de fresamento da EMUGE-FRANKEN, um dos maiores desperdícios de tempo é a conhecida atitude “é assim que sempre fizemos”. “Eu entro em muitas oficinas para introduzir uma nova ferramenta de corte ou solucionar problemas de um processo de usinagem e a resposta é:'Desculpe, queremos uma ferramenta que seja exatamente como a que usamos nos últimos 20 anos, exceto em um preço mais baixo'”, diz ele.

O trabalho de Duncanson é afastar as pessoas dessa mentalidade de corte de baixo custo. Ele e outros como ele estão lá para melhorar os processos de usinagem, não para replicar os usados ​​nos anos 90, mas a melhoria exige a adoção de ferramentas e técnicas de corte modernas. Infelizmente, nem sempre é possível porque A) o cliente não está disposto a mudar, ou B) o departamento de compras coloca obstáculos nos gastos com ferramentas. “Trabalhei com uma oficina na semana passada que não gastaria 20% a mais em uma fresa de topo, mesmo depois de provar que isso aumentaria a vida útil da ferramenta por um fator de 10 e duplicaria sua produção”, diz Duncanson.

Outros exemplos da parada de sucessos de perda de tempo de Duncanson incluem continuar a usar um ciclo de perfuração após mudar para uma broca de refrigeração através da ferramenta, recusar-se a experimentar tecnologias mais recentes, como fresamento de rosca ou fresamento de segmento circular (também conhecido como fresamento de barril cônico), aplicar a geometria da ferramenta ou o revestimento errado para o material da peça e, como sugere Raun, usar fresas grandes demais para a aplicação.

"Por exemplo, vejo lojas fresando peças de 1/4 de polegada de largura com 1 polegada mais áspera e depois me pergunto por que está fazendo uma raquete tão terrível", diz Duncanson. "E às vezes você está lá conversando com o operador e percebem que a taxa de alimentação e as sobreposições do fuso são definidas em 75 por cento e ninguém sabe realmente o porquê, enquanto outros dizem que não podem utilizar caminhos de ferramenta trocoidal porque seu sistema CAM desatualizado não o suporta. O truque é fazer com que as lojas vejam seus maus hábitos e, em seguida, tentem uma abordagem melhor, mais econômica e produtiva.

Quais rotinas estão diminuindo os tempos de ciclo em sua loja e como você está lidando com elas? Conte-nos nos comentários abaixo.