Torneamento Contínuo em Torno-fresadores

Uma atração clara para a plataforma de torno-fresamento é a possibilidade de usinar completamente as peças em uma única configuração. Os avanços no software CAM agora permitem que as fresadoras equipadas com um cabeçote de fresagem de eixo B realizem o torneamento de acabamento de perfis internos e externos da peça usando uma única ferramenta de corte. Este novo ciclo de acabamento de torno pode cortar continuamente ao longo de perfis internos e externos em uma única etapa com apenas uma ferramenta, eliminando a necessidade de usar uma série de ferramentas de torneamento com diferentes geometrias.

O ciclo de contorno do eixo B foi desenvolvido pela DP Technology (Camarillo, Califórnia) e está disponível no pacote Esprit 2008 CAM da empresa. O ciclo adota uma abordagem eficiente girando continuamente o eixo B à medida que a ferramenta de corte segue o contorno, permitindo que a ferramenta alcance áreas que de outra forma seriam inacessíveis devido à geometria da ferramenta. O uso deste novo ciclo de usinagem reduz o número de ferramentas de corte necessárias, o número de trocas de ferramentas e o tempo de programação, proporcionando um acabamento superficial suave e sem etapas. Em última análise, os resultados possíveis são economia de tempo e dinheiro para as oficinas mecânicas.

Seguindo o contorno

Em junho de 2007, um teste de corte bem-sucedido de contorno do eixo B foi realizado no centro técnico da Mori Seiki em Los Angeles, Califórnia, em uma fresadora de torneamento NT3150. As coordenadas no código NC foram emitidas para o centro da ponta da ferramenta usando a função de rotação do ponto central da ferramenta (RTCP) do controle Fanuc da máquina. A função RTCP, que deve ser usada para o ciclo de contorno, faz com que a ferramenta gire em torno de seu ponto de controle em vez de girar em torno do ponto de articulação do eixo B.

O ciclo de contorno do eixo B é baseado no ciclo de contorno SolidTurn da Esprit. A principal diferença é que a tecnologia do eixo B oferece controle total sobre a escolha das estratégias de rotação do eixo B e os limites de ângulo do eixo B permitidos.

Os usuários podem adotar duas estratégias para gerenciar a orientação da ferramenta ao longo da operação de torneamento. A primeira é manter um ângulo de ataque constante entre a ferramenta e a superfície da peça. Assim, a ferramenta mantém o ângulo de ataque inicial em relação ao perfil que está sendo cortado. Este ângulo de ataque inicial é uma função da orientação original da ferramenta na cabeça do eixo B e a orientação do primeiro elemento no perfil. À medida que a inclinação do perfil muda, o cabeçote do eixo B inclina a ferramenta de acordo para manter o mesmo ângulo de ataque em relação à superfície da peça. A inclinação total da ferramenta é limitada por uma faixa de ângulos de ataque definida pelo usuário, além da capacidade automática de detecção de colisão de peça/ferramenta do software. Esta estratégia produz as melhores condições de corte mantendo o ângulo ideal entre a ferramenta e a superfície a ser cortada. No entanto, requer movimento quase constante no eixo B, o que pode gerar movimento de sobrecurso.

A segunda estratégia de rotação do eixo B é minimizar a rotação da ferramenta inclinando a ferramenta somente quando necessário. Esta estratégia mantém a orientação inicial da ferramenta até que a ferramenta alcance uma superfície que não pode ser cortada com a ferramenta em sua orientação atual. Só então a ferramenta inclina o quanto for necessário para cortar a superfície dentro dos limites de ângulo do eixo B definidos pelo usuário. Esta estratégia, usada no teste de corte mencionado anteriormente, limita a rotação do eixo B a áreas que não podem ser cortadas em um ângulo de ferramenta tradicional.

Ambas as estratégias são facilmente verificadas e os usuários podem exibir os vetores do eixo da ferramenta na tela para determinar a melhor estratégia para uma determinada geometria da peça. O usuário tem controle total sobre a faixa de rotação do eixo B durante todo o corte. Uma maneira de limitar o ângulo da ferramenta é limitar a rotação total permitida do eixo B aplicando os ângulos mínimo e máximo do eixo B definidos pelo usuário. Como alternativa, para um controle ainda mais rígido, os ângulos de ataque mínimo e máximo definidos pelo usuário definem a faixa permitida do ângulo de ataque local da ferramenta.

Prevenção de colisões

A detecção de colisão integrada evita uma colisão entre a peça e a ferramenta quando o caminho da ferramenta é calculado. Em vez de depender apenas da geometria definida da ferramenta, a detecção de colisão usa uma silhueta da ferramenta que pode ser modificada pelo usuário. A forma da silhueta da ferramenta depende da geometria real da ferramenta e dos valores de folga definidos pelo usuário para a frente e para trás da ferramenta. Uma folga extra pode ser adicionada ao redor da ferramenta para evitar a possibilidade de a ferramenta goivar o material, pois corta perfis que têm um ângulo semelhante à frente ou atrás da ferramenta.

Os programadores não precisam mais criar vários programas usando métodos tradicionais. Em vez disso, uma única operação de contorno do eixo B terminará um perfil inteiro sem parar para trocas de ferramentas. A eliminação de trocas de ferramentas economiza segundos preciosos no tempo total do ciclo e também elimina a possibilidade de marcas de testemunha onde uma ferramenta termina e outra começa.

Sobre o autor: Ann Mazakas é gerente de comunicações técnicas da DP Technology.