As mais recentes inovações em suporte de ferramentas e suporte de trabalho que ajudam você a aumentar a produtividade

Uma variedade de novos sistemas de fixação e porta-ferramentas estão fornecendo aos fabricantes muitas opções quando se trata de metalurgia. Aqui estão os novos sistemas que podem ajudar a melhorar a qualidade das peças e seus resultados.

Qualquer pessoa que tenha estado na frente de um centro de usinagem CNC por tempo suficiente reconhece a importância de ferramentas de corte de alta qualidade. Eles também sabem que, a menos que você dirija essas brocas, fresas de topo e outras fresas com um caminho de ferramenta eficiente e os avanços e velocidades apropriados, os resultados serão menos do que desejáveis.

Infelizmente, muitos maquinistas e programadores aceitam o status quo no resto da equação de usinagem. Eles se contentam com suportes de sidelock que geram excentricidade que mata ferramentas, por exemplo, ou se contentam com morsas de maquinista cansadas que serviriam melhor como âncoras de barcos de pesca.

É verdade que os maquinistas estão muitas vezes à mercê das pessoas no front office e devem justificar quaisquer novos gastos com ferramentas. A boa notícia é que essa tarefa onerosa não precisa ser desafiadora. Mesmo uma pequena melhoria na produtividade ou na qualidade da peça costuma ser suficiente para criar um argumento indiscutível para um investimento em tecnologia e, como você verá nos exemplos a seguir, o retorno é normalmente medido em meses e, às vezes, em semanas, não em anos.

O problema com os porta-ferramentas

Considere os porta-ferramentas. A haste Weldon foi inventada em 1918 por um fabricante de ferramentas chamado Carl Bergstrom depois que ele descobriu que sua outra invenção - uma fresa de topo com um canal helicoidal de 30 graus - tendia a se soltar durante cortes pesados. Bergstrom fez o que qualquer maquinista teria feito:ele esmerilou um pequeno plano na haste da fresa de topo, perfurou e fez um furo na lateral do porta-ferramentas e usou um parafuso de fixação para travar a fresa de topo no lugar. Problema resolvido.



Um século depois, essa necessidade básica de suporte de ferramentas não mudou. Na verdade, é ainda maior, pois os maquinistas hoje estão fazendo cortes mais pesados ​​e fresando materiais mais resistentes do que Bergstrom poderia ter imaginado. O que mudou, no entanto, é o fato de que os fusos hoje giram em velocidades até 100 vezes mais rápidas do que os Cincinnatis e Garvins da época de Bergstrom. Isso significa que a quantidade relativamente alta de excentricidade e desequilíbrio pelos quais os porta-ferramentas sidelock são conhecidos é muito amplificado, levando a uma vida útil da ferramenta e qualidade da peça insatisfatórias. Pior ainda, esse desequilíbrio inevitavelmente leva a danos no fuso, superando facilmente qualquer preocupação com o investimento em novos porta-ferramentas.

As boas notícias? Um punhado de excelentes alternativas para fresas de topo planas Weldon e porta-ferramentas sidelock estão disponíveis. Todos são mais equilibrados e a maioria oferece resistência equivalente ou melhor ao arrancamento da ferramenta, e certamente melhorarão as operações de fresamento e furação, não importa o quanto você esteja empurrando a ferramenta.

Aqui estão dois exemplos:

Porta-ferramentas Hidráulicos Celestiais

Ronald West, gerente de produto global sênior para sistemas de ferramentas da Kennametal Inc., explica que a empresa oferece três variantes de porta-ferramentas hidráulicos juntamente com extensões e mangas redutoras.

Devido ao seu maior poder de preensão, ele recomenda o primeiro deles – o HydroForce – como a melhor escolha para aplicações de fresamento de topo inteiriço, furação e alargamento, seguido pelo High-Performance e Slim Lines para aplicações de furação. Ele também recomenda selecionar o maior diâmetro de furo do mandril prático para a aplicação e reduzi-lo para encaixar na ferramenta. Isso reduz os custos de ferramentas, aumenta a aderência e maximiza a flexibilidade, permitindo que o adaptador seja usado para várias outras aplicações na oficina. “Embora todos os mandris hidráulicos da Kennametal compartilhem os mesmos recursos, considero o HydroForce, com sua força de preensão e precisão superiores, o melhor porta-ferramentas”, diz ele.

Sem ar quente:porta-ferramentas com ajuste retrátil

A Brendt Holden concorda plenamente com a necessidade de porta-ferramentas bem balanceados, independentemente do método de fixação.

O presidente da Haimer USA, ele oferece uma linha completa de equipamentos de balanceamento de ferramentas, bem como uma ampla seleção de porta-ferramentas, uma grande porcentagem dos quais são de ajuste termorretrátil.

“Somos líderes do setor quando se trata de tecnologia de encolhimento indutivo e temos mais de 30 modelos de máquinas de encolhimento”, diz ele, acrescentando que o processo de encolhimento mudou muito desde sua introdução no início dos anos 90. Enquanto as primeiras máquinas usavam ar quente para aquecer o porta-ferramentas e expandir o furo o suficiente para encaixar uma ferramenta, os equipamentos modernos de encolhimento dependem do aquecimento indutivo, que dependendo do diâmetro do porta-ferramentas pode ser de apenas dois segundos. O ajuste retrátil é extremamente fácil de usar, aponta Holden, e oferece precisão de até 3 μm (0,0001") ou melhor, forças de fixação extremamente altas e equilíbrio excepcional. Além disso, os porta-ferramentas podem ser equipados com chips RFID para rastreamento de usinagem e ferramenta dados para os interessados ​​em uma estratégia da Indústria 4.0.

É importante observar que a Haimer e a Kennametal também oferecem porta-ferramentas mecânicos, como pinças ER e mandris de fresamento, assim como muitos outros fabricantes. Como mencionado anteriormente, o importante é testar as opções disponíveis e avaliar quais funcionarão melhor em sua loja. O mesmo pode ser dito para os sistemas de fixação. Embora um torno mecânico de alta qualidade e bem conservado tenha seu lugar, existem opções mais rápidas, mais fortes e mais precisas disponíveis.

Zerando

Um deles vem da Schunk Inc., onde Brad Evans, líder da equipe de fixação estacionária, aponta para a tecnologia de troca rápida VERO-S do fabricante de ferramentas. Você pode conhecê-lo como ponto zero.

Ele usa um botão de retenção semelhante ao visto na extremidade traseira de qualquer porta-ferramentas do centro de usinagem CNC, que pode ser conectado diretamente a uma peça de trabalho, acessório ou morsa. Isso combina com um mecanismo de mandril que, por sua vez, é aparafusado a uma placa de base montada na máquina. O sistema oferece repetibilidade de localização de <5 μm (0,0002") padrão e 2 μm com um pino de fixação SPG. Acionamento manual e a ar estão disponíveis e, dependendo do tamanho da peça, até mesmo um único mandril VERO-S pode ser suficiente para prender com segurança uma peça de trabalho. Dito isto, duas ou mais é a abordagem preferida, se o tamanho permitir. O site da Schunk anuncia mais de 1.000 variantes de fixação.

Proeza do Palete

“É bastante comum usar o sistema VERO-S em aplicações de paletização”, diz Evans. “Aqui, você montaria o torno ou acessório em um palete, prenderia alguns botões de ponto zero na parte inferior do palete e depois prenderia tudo na mesa com o VERO-S. Esta opção é especialmente popular em centros de usinagem de 5 eixos. O palete pode ser trocado pelo operador em segundos ou, se a máquina tiver um robô acoplado, pode ser totalmente automatizada, trocando peças e/ou paletes. Conheço clientes que montam uma estante de 30 ou 40 paletes e operam suas máquinas de 5 eixos durante todo o fim de semana sem supervisão. Também vimos algumas lojas que anexam uma etiqueta RFID ao palete e depois a digitalizam para obter o programa de peças e as informações de compensação da ferramenta. Seja qual for o uso, o ponto zero e a paletização economizam muito tempo de configuração e tempo de ciclo.”

Aceitando o desafio

Alguém que sabe tudo sobre usinagem de 5 eixos é Ray Strickland, vice-presidente de vendas e marketing da Raptor Workholding Products Inc.

A empresa é conhecida por sua ampla linha de acessórios, risers e adaptadores em rabo de andorinha, todos projetados com alto alcance e tamanho compacto necessários para trabalhos de 5 eixos. Strickland diz que a maior demanda ultimamente vem de lojas que desejam espremer mais peças em suas mesas de máquinas. “Há alguns anos, iniciamos o Raptor 720 Challenge”, diz ele. “Há 30 dias em um mês e 24 horas em cada dia, e nosso objetivo era ajudar as oficinas a manter seus fusos girando pelo maior número de horas possível. Agora temos vários clientes que têm mais de 680 horas por mês de tempo de execução.”

Strickland atribui esse sucesso ao uso dos multi-dispositivos paletizados da Raptor. Graças ao design exclusivo, os clientes podem carregar uma dúzia ou mais de peças em uma fresadora de 5 eixos e voltar mais tarde naquele turno ou até mesmo no dia seguinte para as peças acabadas. E graças à linha de produtos de fixação de ponto zero da empresa, que será lançada em breve, os operadores poderão trocar todo o acessório em segundos. “Trata-se de manter a máquina ocupada fazendo chips enquanto você não está lá”, diz ele.

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Novos sistemas de fixação e porta-ferramentas estão fornecendo aos fabricantes muitas opções quando se trata de metalurgia.

Esses novos sistemas podem ajudar a melhorar a qualidade das peças e seus resultados.

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