Reajuste e atualização Mantenha os CNCs da fresadora na aresta de corte

Em 1987, Century Tool and Gage Co. (Fenton, Michigan) comprou sua primeira fresadora vertical Heiligenstaedt equipada com o primeiro sistema CNC Fidia disponível na América do Norte. Mickey Guckian, gerente de manufatura de programação da Century Tool, estava lá. “Lembro quando compramos o primeiro controle Fidia. Foi instalado em um moinho vertical de dois fusos Heyligenstaedt. Eu estava executando aquela máquina na época”, diz ele. “O novo controle tinha duas unidades de disquete de 8 polegadas, o que era único na época, e nos deu a capacidade de melhorar muito a taxa de alimentação para as rotinas de fresamento complexas que estávamos executando para os grandes moldes de compressão que estávamos fabricando.”

A Century Tool foi fundada em 1974 e experimentou um crescimento consistente ao longo da maior parte de sua história. De acordo com o vice-presidente Kevin Cummings, isso se deve em parte à expansão da fabricação de moldes de compressão compostos para produzir composto de moldagem de chapas (SMC), moldagem por injeção de reação (RIM) e peças de uretano para vários setores da indústria de transporte. A empresa é especializada em moldados por compressão, exteriores Classe A e painéis de reforço para aplicações em caminhões e guarnições. Também produz 75 por cento dos moldes dos painéis exteriores da carroçaria. “Nós nos tornamos um grande construtor de moldes e ferramentas secundárias para as indústrias automotiva, de caminhões pesados, aeroespacial e de embarcações pessoais”, diz Cummings. Com esse crescimento, veio a mudança da empresa para uma nova instalação de 125.000 pés quadrados, capaz de lidar com tamanhos de blocos de máquinas de 60 toneladas com largura de 100 polegadas e comprimento de 300 polegadas. A planta está equipada com quatro centros de usinagem CNC de cinco eixos; sete máquinas verticais e horizontais de serviço pesado; três brocas canhão multibrocas e coluna móvel; 29 estações de trabalho CAD/CAM; e uma instalação de prensas de teste com capacidades de 500, 600, 1.500 e 3.000 toneladas.

“Antes de a Fidia começar a desenvolver uma linha completa de fresadoras de cinco eixos, ela estava construindo controles CNC”, diz Guckian. “Dr. Giuseppe Morfino, CEO da Fidia, foi o jovem engenheiro de controles que começou tudo, e ele tem sido a influência orientadora no projeto de controle de máquinas CNC que desempenhou um papel significativo em tornar a Century Tool and Gage um sucesso de fabricação e produção. Todas as nossas fresadoras são programáveis ​​por CNC e usam controladores Fidia para alta precisão, confiabilidade e produtividade.”

Mas já faz muito tempo desde 1987, e as unidades de disquete não serão mais suficientes para as necessidades da Century Tool três décadas depois. É aí que entra o retrofit regular dos controladores Fidia.

Reajustado para produtividade

Jorge Correa, vice-presidente de vendas da Fidia na América do Norte, diz:“A Century Tool é um ótimo exemplo do que pode ser feito com retrofits de controle para levar as máquinas-ferramentas CNC existentes a níveis de última geração”. Desde 1987, a Century Tool usa o CK10, CK20, Compac, C2, C20 da Fidia, alguns sistemas de rastreamento da Fidia e, mais recentemente, os controles C40 da Fidia. Hoje, a empresa tem 25 CNCs Fidia, mas com atualizações contínuas de controle e a adição de novas máquinas-ferramentas CNC, o Sr. Correa diz que o número real é bem superior a 30 controles.

Em conjunto com os controladores Fidia, a Century Tool usa o software Tebis V4.OR2 para usinagem de cinco eixos. O software Tebis V4 pode traduzir formatos de software como Catia, Iges, Parasolid, STEP e NX para criar os melhores caminhos de ferramenta. Diz-se que é o único software que pode gerar o caminho da ferramenta diretamente da superfície. “Isso cria uma quantidade maior de pontos de contato, produzindo uma peça mais precisa”, diz Guckian.

Em cada uma das fresadoras CNC da Century Tool, o controle Fidia fornece recursos de dimensionamento automático para cada eixo para traduzir os parâmetros do programa CNC para ajustar o tamanho da peça de trabalho. O controle é conectado via Ethernet aos computadores de programação da empresa para transferência contínua de dados CAD. “Isso permite que a Century Tool tenha flexibilidade para expandir as ideias de design de produto do cliente, mas também a capacidade de se comunicar em formatos de linguagem direta”, diz Guckian.

Reajustado para maior tranquilidade

A Century Tool encontrou pela primeira vez o Fidia C40 Vision Control, com seu software anticolisão ViMill, no International Manufacturing Technology Show (IMTS) em 2014. A empresa comprou os componentes de hardware e software em uma nova fresadora de cinco eixos Fidia GTFM.V3 logo após o show. “O que nos impressionou imediatamente no controle C40 é que ele pode lidar com programas de dados muito grandes de 50 megabytes ou mais. Algumas superfícies de moldes são muito complexas e ricas em detalhes. Os controles Fidia podem lidar com os tamanhos dos arquivos de dados e ainda fornecer acabamentos suaves e precisos”, diz Guckian. “Na Century Tool, também trabalhamos em moldes de compressão mais antigos que precisam ser retrabalhados com novas alterações de engenharia, que normalmente envolvem mais mistura de cortes de superfície. Excelente acabamento é uma obrigação para esses tipos de projetos. Os controles Fidia melhoraram muito essa capacidade, aumentando sua antecipação de 300 para 1.000 linhas de dados de ponto, o que dá à máquina a capacidade de se preparar melhor para as próximas formas que está prestes a criar.”

Por exemplo, alta velocidade de usinagem e excelente acabamento superficial são o desejo de qualquer fábrica de moldes usando fresadoras de cinco eixos, e o Sr. Guckian diz que a Century Tool atinge excelente acabamento superficial devido à sua capacidade de controlar com precisão a aceleração e desaceleração. De acordo com o Sr. Correa, a arquitetura de multiprocessador do C40 Vision Control gerencia a interface do usuário, controle de eixo e caminho da ferramenta, bem como o software anticolisão em tempo real ViMill, que juntos trabalham para produzir velocidades de usinagem rápidas e superfícies de alta qualidade termina. “Uma coisa é ter processadores rápidos, mas você precisa de parâmetros de software de comunicação muito bons para permitir que os inversores e motores se comuniquem com essas taxas de alimentação rápidas”, diz ele. “O controle Fidia permite que a máquina seja ajustada para várias dinâmicas, como peso da peça, comprimento e largura, velocidades do fuso, rigidez – basicamente qualquer coisa necessária para obter um acabamento muito preciso em um período mais curto de tempo.”

De acordo com o Sr. Guckian, o software ViMill da Fidia no C40 Vision Control é fácil de usar e fácil de treinar os operadores. Seu recurso anticolisão oferece condições seguras de fresamento para usinagem de moldes muito complexos, projetando 1.000 linhas de código. Essa projeção evita qualquer colisão entre a ferramenta, a máquina e a peça de trabalho em tempo real durante as operações de fresamento e no modo de execução de programa de peça e jog. “O operador tem a capacidade de usar o volante em tempo real para os eixos X, Y, Z, A e C e ângulos compostos normais a vetoriais. Não temos conhecimento de nenhum outro controle que tenha esse recurso”, diz Guckian.

Reajustado para precisão

Normalmente, as fresadoras de cinco eixos Fidia GTFM são equipadas com o Head Measuring System (HMS), que reduziu bastante o tempo que os maquinistas da Century Tool levam para verificar a precisão dos cabeçotes e mesas rotativas inclinadas. O HMS reduziu esse tempo de um dia para menos de uma hora. “O HMS é uma alternativa de alta precisão aos relógios comparadores tradicionais e é uma faceta muito importante da tecnologia de corte de cinco eixos. O HMS mantém o cabeçote de cinco eixos o mais preciso possível, geralmente dentro de 10 mícrons. Isso é de vital importância quando o molde está sendo usinado sem supervisão, o que geralmente ocorre à noite”, explica Correa. Ele acrescenta:“O software de medição Fidia dentro do controle gerencia o corte do molde. O software está equipado com três dispositivos de medição de deslocamento de alta precisão e está alocado para medir erros volumétricos 3D. Ao processar os dados recebidos em tempo real, o software pode verificar e compensar erros geométricos limitados, evitando dispendiosas intervenções mecânicas corretivas.” Os usuários podem salvar as configurações desejadas e confiar que serão mantidas dentro de 5 mícrons. Como resultado, “a máquina funcionou por oito meses sem ter que alterar os parâmetros de calibração no cabeçote”, relata Guckian.

Um laser alimenta a função Rotation Tool Center Point (RTCP), que é outro recurso gerenciado pelo software de controle Fidia. O laser mede com precisão o comprimento e o diâmetro do cortador a cada troca de ferramenta, o que proporciona um ajuste de altura continuamente preciso no molde de cortador para cortador.

A arquitetura multiprocessador no controle permite atualizações e potencializa o sistema através da substituição parcial ou total do PC (memória, discos rígidos, adaptadores, etc.) sem modificar outros componentes do computador. A máquina GTFM possui três unidades centrais de processamento. Como resultado, é possível manter o CNC constantemente atualizado com os mais recentes desenvolvimentos de hardware e software.

Uma dessas atualizações, a tecnologia de controle de trajetória multi-eixo Velocity Five da Fidia, fornece um conjunto selecionável dinâmico de parâmetros de desbaste e acabamento. Diz-se que esses parâmetros permitem que o usuário execute fresamento rápido e altamente preciso, melhorando as técnicas de controle de aceleração. No momento da redação deste artigo, a Century Tool estima que a atualização do Velocity Five pode reduzir o tempo de fresamento de acabamento em perfis 3D entre 15 e 20 por cento e desbaste entre 30 e 40 por cento. A qualidade da superfície usinada mostra melhora significativa e execução mais rápida da usinagem para áreas de raios pequenos.

Com planos de adicionar esta atualização a outra fresadora de acabamento e instalar mais três CNCs C40 Vision em outras máquinas, a estratégia de melhoria contínua da Century Tool aproveita ao máximo os retrofits e atualizações.

Sobre o Editor

Cynthia Kustush

Cynthia Kustush, editora sênior da MoldMaking Technology revista, editou este artigo para impressão. Ele apareceu pela primeira vez em moldmakingtechnology.com.