Máquinas de Cinco Eixos Matsuura Permitem Produção Sem Supervisão Confiável

Desde sua fundação em 2001 em Palestine, Illinois, a empresa de engenharia aeroespacial e de aviação Flying S foi estabelecida com a intenção de construir peças de alta qualidade. À medida que as peças de cinco eixos que faziam se tornavam mais complicadas, ficou claro que maior capacidade de máquina era necessária para alcançar operação sem supervisão confiável.

"Muitos de nossos encaixes espaciais requerem características de tolerância apertada," diz o engenheiro de fabricação Peter Bowman. "Nossa falta de precisão posicional confiável e repetibilidade devido a crescimento térmico ou outras variáveis realmente cobrou um preço em nossos esforços para consistentemente fazer uma boa primeira peça, e peças subsequentes depois disso."

Mas conforme as demandas na oficina cresciam e expectativas de seu cronograma de turno único de longa data permaneciam, a Flying S começou a buscar nova tecnologia multi-eixos. A Matsuura chamou a atenção da oficina, e experiências passadas positivas com seu distribuidor local, Yamazen, deram à oficina confiança para comprar as máquinas Matsuura de cinco eixos MX-520 PC4 e MX-850 PC4.

Melhores Peças, Menos Esforço

Estas máquinas rapidamente provaram ser um bom ajuste para as necessidades da Flying S. Múltiplas paletes permitiram a oficina rodar sem supervisão com grande confiabilidade de processo, pessoal do chão de fábrica já estava familiarizado com o controle FANUC, as máquinas forneciam repetibilidade de 0,000039 polegadas, e repetibilidade de cada eixo rotativo A/C é ±2 arco-segundos, o que é importante para fabricação de peças grandes.

A Yamazen treinou os engenheiros da oficina em CAMplete e funcionalidade da máquina, e continua a apoiar as novas máquinas Matsuura da Flying S através de suporte por telefone e email conforme necessário.

A Flying S rodou seu bloco de teste de precisão padrão, que inclui múltiplos furos de cinco eixos intersectantes, no MX-520 e ficou impressionada pela precisão quase perfeita da peça. "Também ficamos impressionados com o tempo de atividade do fuso que conseguimos alcançar, e começamos a rodar turnos de 24 horas dentro da primeira semana de instalação," diz Bowman.

Com as máquinas Matsuura alcançando primeira peça muito mais rápido e com muito menos esforço que no passado, o próximo desafio da oficina tornou-se abordar um gargalo recém-criado no departamento de inspeção. A Flying S teve que expandir fisicamente o tamanho deste departamento para acomodar inspeção final de peças como resultado do volume de peças sendo produzidas pelas máquinas Matsuura.

Produtividade e Qualidade de Peças

Nos primeiros seis meses de operação, a Flying S fez 533 peças no MX-520 e 144 no MX-850, rodando um total de 5.187 horas com apenas dois torneiros. Isso é aproximadamente a mesma saída que quatro de seus outros centros de usinagem de cinco eixos atendidos por três a quatro torneiros no mesmo período. Para ilustrar a capacidade das Matsuuras de lidar com produção de alta mistura, baixo volume com o planejamento e execução certos, a Flying S destaca as realizações do MX-520. Considerando 533 peças com tamanho médio de lote de sete significa que 75 configurações foram para primeira peça mantendo 75% de tempo de atividade do fuso.

A Flying S também relatou que, em um período de sete meses, uma máquina Matsuura produziu mais horas de fuso que as outras máquinas de cinco eixos que possuíam há cinco anos.

Em peças mais difíceis, uma configuração típica de cinco eixos para primeira peça exigiria uma peça inicial para verificar offsets, e então uma segunda peça teria 50% de chance de estar correta. Peças subsequentes teriam 80-90% de chance de permanecer livres de erros durante o processo. Este processo longo queimava uma grande quantidade de horas-homem e gargalos recursos de inspeção. Entre as máquinas Matsuura, a Flying S fez 677 peças com tamanho médio de lote de sete, aproximadamente implicando 100 configurações para primeira peça. Em resumo, a oficina tem alcançado integridade de primeira peça mais de 90% do tempo na primeira tentativa ao usinar com as Matsuuras. Desde a instalação, nenhuma peça em nenhuma das Matsuuras foi sucateada devido a qualquer erro relacionado à máquina.

Impacto

Grande parte do que a Flying S produz não pode ser mostrado por conformidade ITAR, no entanto, moldes e fixações para trabalho composto também são frequentemente feitos em suas Matsuuras.

Devido à falta de paletização, a Flying S não podia usar as máquinas de cinco eixos concorrentes que possuía para configurações adicionais de outras peças durante inspeção da primeira peça. Também, toda ferramenta tinha que ser construída e carregada naquelas máquinas do zero a cada vez.

As máquinas Matsuura comumente têm duas ou três primeiras peças diferentes inspecionadas ao mesmo tempo da mesma máquina. As máquinas têm capacidade adicional de trocador de ferramentas, que funcionou bem com as bibliotecas de ferramentas da Flying S. A Flying S também fez uso de fixação zero-point Lang, combinando-a com a precisão do recurso de localização de palete para tornar sondagem de peça desnecessária.

O supervisor da oficina Ben Parish tem comentários particularmente positivos sobre as Matsuura MX-520 PC4 e MX-850 PC4. Ele está satisfeito com "essencialmente não ter que se preocupar com precisão posicional, repetibilidade ou consistência da máquina, eliminando vários dos riscos mais preocupantes de criar produtos não conformes." Ele também elogia a interface de controle da Matsuura, notando que fornece opção para interface FANUC tradicional para operadores que têm experiência naquela interface e a preferem.

"CAMplete é um verdadeiro conforto," adiciona Parish. "O software de definição de máquina/pós-processador/verificação de código NC combinado ajuda a eliminar ainda mais potenciais problemas e colisões. Também fornece capacidade de personalizar o pós e incluir refinamento de toolpath para melhorar qualidade de corte enquanto realmente aperta precisão de característica e qualidade de superfície."