Prevenção e Gestão de Colisões em Centros de Usinagem CNC de 5 Eixos

Uma colisão em um centro de usinagem CNC de 5 eixos pode não ser tão dramática quanto um acidente de trânsito, mas pode ser desastrosa para a produtividade da fabricação e muito cara para reparar.

Mas o que fazer quando isso acontece com seu centro de usinagem de 5 eixos? Quais passos podem ser tomados para minimizar colisões em máquinas-ferramenta e restaurá-las rapidamente à condição operacional? Neste artigo, você aprenderá o seguinte:

• Causas de colisões em máquinas-ferramenta CNC
• Como as colisões afetam centros de usinagem verticais de 3 eixos
• Como as colisões afetam máquinas-ferramenta CNC de 5 eixos
• Recalibração de máquinas-ferramenta de 5 eixos
• Reparo de máquinas-ferramenta CNC de 5 eixos
• Uso de sistemas de calibração para reduzir colisões

Causas de Colisões em Máquinas-Ferramenta CNC de 5 Eixos

Disponíveis em muitas variações e configurações, os centros de usinagem de 5 eixos possuem múltiplas partes móveis. No entanto, a origem dessas colisões geralmente se deve a erros humanos, não a falhas da máquina.

Estas são algumas das causas comuns de colisões:

• Configuração de ferramenta incorreta no bolso do trocador automático de ferramentas (ATC)
• Entrada de comprimento de ferramenta incorreto durante troca ou nova configuração
• Configuração de avanço incorreto (normalmente muito rápido para o trabalho)
• Escolha da ferramenta errada para o trabalho
• Configuração incorreta da peça
• Ponto de referência incorreto definido
• Erros na programação CNC
• Manutenção deficiente da máquina CNC

Para minimizar esses e outros problemas comuns em máquinas CNC, você deve garantir que seus operadores e programadores de máquina sejam adequadamente treinados. Isso também é importante para evitar ferimentos nos operadores.

Seus operadores e programadores também devem estar atentos e experientes em como solucionar colisões quando ocorrerem. Portanto, testes cuidadosos antes do início da produção são altamente recomendados.

Comparação entre Colisões em Máquinas Verticais de 3 Eixos e de 5 Eixos

Antes de mergulharmos nas colisões de centros de usinagem de 5 eixos, você precisa saber que há uma grande diferença entre uma colisão em uma máquina vertical de 3 eixos em comparação com uma versão de 5 eixos.

Por que isso acontece?

Bem, em um centro de usinagem vertical de 3 eixos, uma colisão normalmente ocorre no eixo vertical ou eixo Z. O impacto acontece diretamente para baixo e afeta principalmente o fuso – particularmente a primeira fileira de rolamentos do fuso, que absorve a força principal de tal impacto.

Se o fuso não estiver danificado (você teve sorte!), você deve verificar o alinhamento do eixo Z e a folga de rotação do fuso, especialmente se houver um volume maior de ruído quando a máquina opera em RPM mais alto. Você também pode precisar realinhar o cabeçote do fuso ou a estrutura se ambas as configurações saírem de seus níveis de tolerância originais.

Independentemente da fonte de impacto – seja vertical ou lateral – você precisará realinhar o cabeçote do fuso. No caso de impacto vertical, os eixos X e Y geralmente não são afetados. Se a colisão for severa, esses eixos podem sair de suas tolerâncias originais.

As Complicações em uma Colisão de Máquina-Ferramenta CNC de 5 Eixos

Se o mesmo cenário de impacto ocorrer em um centro de usinagem configurado com 5 eixos, no entanto, a probabilidade de que mais de um eixo precise ser ajustado pelo serviço é alta.

Em uma mesa rotativa de dois eixos embutida, um impacto direto para baixo no eixo Z afetará não apenas o eixo Z original, mas também os dois eixos rotacionais C e B. Isso é especialmente verdadeiro se o eixo rotacional no momento do impacto estiver posicionado em um determinado ângulo/grau.

Se o impacto for mais severo, até mesmo os eixos Y e X podem ser afetados. Isso exigirá uma quantidade maior de retificação.

Recalibração da Máquina em Colisão de Centro de Usinagem de 5 Eixos

Uma recalibração é frequentemente a medida mínima necessária para garantir que todos os 5 eixos estejam em perfeita harmonia entre si após o incidente. Isso também reduzirá a possibilidade de desalinhamentos, especialmente nas tolerâncias mais altas, quando a peça estiver sendo usinada durante a produção.

No entanto, uma calibração simples muitas vezes não é suficiente após uma colisão. É melhor que seu operador verifique todas as diferentes dimensões geométricas primeiro antes de calibrar a máquina.

Reparando uma Colisão em Máquina-Ferramenta CNC de 5 Eixos

Os reparos de centros de usinagem de 5 eixos tendem a levar mais tempo. Os custos de reparo também são mais altos, devido à necessidade de realinhar cuidadosamente cada eixo e configurá-los adequadamente. Tal trabalho requer engenheiros qualificados usando ferramentas de alta precisão.

É fortemente recomendado, portanto, que tal trabalho seja feito por um engenheiro de serviço de fábrica bem treinado, que conheça as complexidades da máquina e como configurá-la corretamente.

Em nossa experiência, vimos clientes tentando cortar custos contratando engenheiros inexperientes para fazer o trabalho de reparo. Frequentemente, o resultado final é um trabalho de reparo malfeito que resulta em mais problemas. O resultado final é que eles acabam pagando mais a longo prazo quando tentam cortar custos.

Gestão de Colisões em Centros de Usinagem de 5 Eixos Através de Calibração

Para minimizar colisões em centros de usinagem de 5 eixos, a Hwacheon recomenda que você inclua o sistema HRCC II para cada Centro de Usinagem de 5 Eixos recém-adquirido. HRCC II significa: Sistema de Calibração do Centro de Rotação Hwacheon, que calibra não apenas o eixo rotacional, mas também a planicidade da mesa em relação ao eixo e os ângulos retos lineares.

O sistema inclui uma sonda de medição sem fio de alta precisão (Blum ou Renishaw), uma esfera de referência de aço ou cerâmica com suporte de montagem, além de um software especialmente desenvolvido e projetado para operá-lo e controlá-lo.

Pode ser facilmente usado – tudo o que leva é apenas 45-60 segundos para executar o ciclo completo.

Nota:
Recomendamos que o ciclo de calibração seja executado uma vez por mês, ou sempre antes de produzir peças de altíssima precisão. Isso minimizará variações afetadas pela temperatura e garantirá que a precisão da sua máquina seja mantida no seu melhor.

Manuseio de Equipamentos de Medição em uma Máquina de 5 Eixos

Para máquinas com sistema AWC (Trocador Automático de Peças), tais equipamentos de calibração de medição podem ser montados em uma única palete ou suporte de montagem de peça. Eles podem ser usados quantas vezes forem necessários.

A sonda de medição sem fio será mantida no magazine ATC (Trocador Automático de Ferramentas) da máquina até ser chamada para uso. Enquanto isso, a sonda de medição pode ser implantada para referenciamento de peça/peça de trabalho ou medição de áreas específicas da peça.

Conclusão

Independentemente da gravidade ou direção em que sua colisão de máquina-ferramenta aconteça (vertical ou lateral), recomendamos fortemente que você entre em contato com seu escritório local disponível ou com a linha direta de serviço do fabricante da sua máquina.

Usuários de Centros de Usinagem CNC de 5 Eixos não precisam ter medo de colisões, desde que prestem cuidado e atenção especial à manutenção deles. Se isso for bem feito, centros de usinagem de 5 eixos podem abrir possibilidades de fabricação muito mais amplas e melhorar a eficácia da fabricação e o resultado final da sua empresa.