Uso de Sondas de Escaneamento em Tornos Tipo Suíço: Benefícios e Praticidade

Esta sonda de máquina escaneia o contorno completo do furo deste componente a uma taxa de 2 metros por minuto para garantir paralelismo de 2 mícrons no furo. Crédito da foto: Blum-Novotest.

Várias oficinas usam sondas de toque em máquina para acelerar configurações ou realizar medição em processo de características usinadas para controle de processo. Elas são mais comumente encontradas em centros de usinagem verticais ou horizontais do que em tornos tipo suíço, uma razão sendo o espaço limitado dentro da zona de trabalho de um torno tipo suíço para acomodar tal dispositivo.

Essas sondas também estão disponíveis em duas versões — toque-gatilho e escaneamento. Uma sonda de toque-gatilho localiza pontos discretos na superfície de uma peça, enquanto uma sonda de escaneamento pode percorrer uma superfície inteira coletando milhares de pontos por segundo para medir a forma de uma característica, bem como seu tamanho e posição. Mas faz sentido equipar um torno tipo suíço com uma sonda e ocupar uma ou mais posições de ferramenta disponíveis? E, se sim, escolher uma sonda de escaneamento em vez de um modelo de toque-gatilho para aproveitar a capacidade de capturar uma maior quantidade de dados de medição mais rapidamente?

Um fabricante em Oberwolfach, Alemanha, oferece um exemplo que afirma ambas as noções.

A Karlheinz Lehmann GmbH usina peças de precisão, simetricamente rotacionais, usando vários tornos CNC e máquinas de fresar. Um exemplo é um acoplamento rápido complexo de aço para entrada de ar comprimido para a Parker Hannifin GmbH. Este foi um projeto desafiador dado o paralelismo requerido para os quatro furos da peça. Os componentes-chave são roscas, furos e quatro furos levemente cônicos, explica o CEO Timo Lehmann, mas ele diz que os furos são o "ponto crucial de todo o design".

Na verdade, o acoplamento não funcionaria se a tolerância de paralelismo de 2 mícrons para cada furo fosse excedida. Quando montados, os furos levemente cônicos contêm esferas que não devem protruir demais, mas também nunca devem cair através do furo. Com este design, os acopladores rápidos evitam o ruído de estalo comum ao desencaixar e também permitem operação com uma mão.

Tão desafiador quanto o processo de usinagem é a tarefa de medir os furos. Usando um torno tipo suíço Marubeni Citizen-Cincom M32 com uma sonda de toque de escaneamento Blum-Novotest TC76-Digilog, a oficina verifica a precisão dimensional da peça na máquina.

A Blum-Novotest observa que a medição analógica com uma sonda de toque-gatilho é eficaz para áreas ou linhas. No entanto, se tal sonda fosse usada para esta aplicação de medição de furos, um número muito grande de pontos nos furos teria que ser medido para atingir uma resolução adequada. Em vez disso, o TC76-Digilog escaneia a superfície do furo a uma velocidade de medição de 2 metros por minuto, gerando um número extremamente grande de valores (50.000 por segundo) em uma fração do tempo de aquisição de dados analógicos de toque-gatilho.

Graças ao paralelismo preciso do furo, este acoplador rápido não tem o ruído alto de estalo comum a tais dispositivos ao desencaixar, enquanto permite operação com uma mão.

No início de uma produção para esta aplicação de acoplador, uma peça de referência é fixada na máquina, o contorno completo do furo correspondente é escaneado, e o perfil mestre é registrado e salvo no software de avaliação. Cada peça usinada é medida e comparada com o perfil registrado. Quaisquer peças que excedam a tolerância são descartadas. Usar medição em máquina desta forma permite que a Karlheinz Lehmann GmbH realize inspeção 100%, enquanto também detecta tendências de erro de usinagem em estágio inicial através do software de avaliação da sonda.

A sonda de escaneamento pode ser posicionada horizontal ou verticalmente na máquina, dependendo da tarefa de medição.

Segundo a Blum-Novotest, as forças de escaneamento aumentadas do TC76-Digilog o tornam adequado para aplicações desafiadoras em tornos, bem como máquinas de fresar e retificar. Nem fluido de corte nem óleos viscosos prejudicam a confiabilidade dos dados de medição, diz a empresa, porque a força de escaneamento mais alta permite que a sonda simplesmente atravesse o fluido de corte. A sonda escaneia peças de forma não direcional, e a precisão de medição é atingida através da tecnologia Shark360 da empresa, que introduz um sistema de mecanismo de engrenagem frontal para realizar sondagem fora do centro.

Lehmann observa que a empresa estava perto de ter que recusar o pedido do acoplador rápido da Parker Hannifin até implementar o processo de sonda de escaneamento no torno tipo suíço. Na verdade, agora usa esta máquina para outros grandes lotes de produção variando de 10.000 a 30.000 peças em materiais como alumínio, aços inoxidáveis, aços para têmpera e aços de livre usinagem.