Busch Precision Expande para Usinagem de Componentes de Grande Escala

A gestão da Busch Precision (Milwaukee, Wisconsin) queria alavancar seus primeiros 90 anos de resposta a necessidades individuais de usinagem de precisão — especialmente aquelas para máquinas-ferramenta e outros equipamentos pesados — para incluir os componentes maiores e mais complexos necessários para equipamentos de construção, máquinas agrícolas, válvulas, geração de energia e o crescente número de outros produtos grandes hoje.

Havia desafios nisso, incluindo substituir a crença de longa data da empresa de que CNC de máquina-ferramenta era muito complexo, muito caro e muito inflexível para as pequenas séries da empresa, com o reconhecimento que CNC de nova geração pode envolver programação mais fácil e operação simplificada; e encontrar máquinas-ferramenta capazes de processar peças grandes com as mesmas precisões que tinha para usinagem de precisão personalizada de peças de tamanho menor.

A Busch Precision achou que seria capaz de resolver esses problemas. "Em nossos anos de avaliação de equipamentos para clientes, obviamente temos muitas oportunidades de 'entrar' em todos os tipos de máquinas-ferramenta construídas por empresas ao redor do mundo", diz George Grove, presidente. Como resultado, ele adiciona, seu pessoal sabe quanta resistência e rigidez é construída nas diferentes máquinas originalmente, e quais máquinas podem absorver cargas pesadas de cavacos sem perder precisão em peças grandes e complexas.

Assim, à medida que a Busch Precision desenvolvia sua nova estratégia para operações de usinagem automatizada de maior escala, focou em duas necessidades: máquinas CNC simples de programar e operar, mas fornecendo a versatilidade necessária por um centro de serviços de usinagem por contrato; e máquinas-ferramenta com a rigidez e resistência para produzir peças grandes com precisão precisa e uniforme sob as forças de corte contínuas experimentadas com operação automática.

Para fazer isso, a empresa decidiu adicionar um VTL com mesa de 84 polegadas de diâmetro, balanço máximo de 96 polegadas, altura máxima sob o rail de 84 polegadas, motor de acionamento de mesa de 75 hp e capacidade de carga de mesa de 125 toneladas a 200 rpm máximo da Giddings & Lewis (Fond du Lac, Wisconsin). Também adicionou um centro de produção horizontal tipo mesa G & L G50-T, que tem mesa de 6 por 14 pés, eixo X de 168 polegadas, eixo Y de 115 polegadas, eixo W de 72 polegadas e 36 polegadas de curso do fuso no eixo Z. Em breve será instalado um VTL ainda maior com diâmetro de mesa de 138 polegadas, balanço máximo de 180 polegadas e altura máxima sob o rail de 96 polegadas e motor de acionamento de mesa de 73,5 hp. Capacidade de carga de mesa deste VTL é 250 toneladas a 126 rpm máximo. Todas as três máquinas operam automaticamente com um controle numérico computadorizado G & L NumeriPath 8000.

"Estas combinações de tamanho de máquina, resistência e operação automática estão nos ajudando a ganhar novos negócios que nem podíamos considerar no passado", diz o gerente de serviços ao cliente da Busch Precision, Mike Mallwitz. "Em outros casos, as novas tecnologias nos permitem entregar peças grandes usinadas com precisão aos nossos clientes muito mais rápido do que nunca."

Típico deste último é o impulsor de bomba gigante. O tempo total de torneamento para remover mais de 400 libras de cavacos desta peça de aço fundido foi reduzido em mais de 30 por cento. Operações de desbaste são realizadas a 475 sfm constante, com tolerância de ±0,002 polegada.

Quando a empresa queria encontrar máquinas-ferramenta capazes de expandir suas capacidades de usinagem de precisão até peças grandes, procurou uma máquina com a rigidez estrutural que sabia ser necessária.

Citando VTLs como exemplo, o Sr. Mallwitz diz: "De nossos anos de experiência fazendo peças de máquinas-ferramenta, mais reparando e reconstruindo máquinas-ferramenta, não sentimos que um VTL fabricado a partir de membros de máquina separados pode fornecer a rigidez que precisamos." Ele explica que integridade estrutural total é especialmente crítica para manter precisas precisas sob cargas de cavacos mais pesadas e nas taxas de produção mais altas de usinagem CNC em peças grandes.

A profundidade de resistência e rigidez da máquina que o Sr. Grove e o Sr. Mallwitz identificam como seu primeiro fundamento está incorporada na estrutura de ambos os novos VTLs. Uma fundição Meehanite forma a base de coluna de uma peça com tigela circular integral. Além disso, nervuras radiais formam uma configuração em A que fornece base forte para o conjunto de mancais da mesa; transmissão de acionamento da mesa e colunas verticais duplas triangulares.

Amplamente suportado pelas colunas duplas, um crossrail massivo e cabeçote de rail permitem curso completo do ram à esquerda e direita do centro. Ajuste de altura do crossrail é infinitamente variável, usando elevação por potência e fixação às vias da coluna com 80.000 libras de força. A posição do crossrail no VTL de 180 polegadas da Busch Precision também é programável e inclui nivelamento automático do rail.

Para maximizar o uso da rigidez e resistência à torção desta estrutura de máquina, o VTL de 96 polegadas tem um ram de cabeçote de rail de aço forjado quase 8 polegadas quadradas que viaja até 4 1/2 pés. O VTL de 180 polegadas tem um ram maior que 10 1/2 polegadas quadradas com quase 6 pés de curso máximo do ram.

Ambos os VTLs da Busch Precision também incluem um trocador de ferramentas automático montado no rail, matriz de 12 para o VTL de 96 polegadas e matriz de 20 para o VTL de 180 polegadas. Os altos volumes de cavacos que estas máquinas CNC removem continuamente de peças grandes são manipulados com uma combinação de sistema de fluido de corte por inundação, proteção de cavacos de porta dupla mais transportador e elevador de cavacos automáticos posicionados em uma vala sob a máquina.

Com o CNC NumeriPath 8000 projetado especificamente para aplicações de máquinas-ferramenta, a Busch Precision usa comandos Tipo II para subrotinas, sondagem e outra programação. Cada uma de suas estações de operador NumeriPath também tem um computador pessoal integrado. "Como o CNC NumeriPath é mais sofisticado, algumas pessoas acham que é um controle mais complexo", nota o gerente de produção Peter Gies. "Na verdade, uma vez que você entende como o NumeriPath funciona, e o que o software Giddings & Lewis pode fazer, você percebe que é realmente simples e amigável em toda parte. Essencialmente, é a forma como o CNC NumeriPath entende a informação do programa que você coloca nele."

Em conjunto com seus recursos avançados de CNC e programação, a Busch Precision usa sondagem de ponta de ferramenta que verifica automaticamente comprimento e raio da ferramenta, e permite que compensações de ferramenta sejam reiniciadas automaticamente. Todas as três máquinas da empresa também usam o sistema de medição de peça em processo NumeriProbe da Giddings & Lewis para inspecionar automaticamente a localização da peça e ajustar compensações de comprimento de ferramenta baseadas em uma dimensão de peça sondada. Como resultado, o tempo anteriormente necessário para etapas de "cortar-e-tentar" foi eliminado.

Além disso, o VTL de 180 polegadas da Busch Precision e seu centro de produção horizontal cada um incluem um sistema de monitoramento de vida de ferramenta que usa software Giddings & Lewis para monitorar automaticamente o tempo pré-programado para uso efetivo de cada ferramenta. Quando a vida pré-definida da ferramenta expirou, a ferramenta pode ser substituída automaticamente por outra do mesmo tipo, ou outra ação pode ser tomada.