Tecnologia de Usinagem Personalizada para Oficinas de Todos os Tamanhos

Você não precisa olhar muito longe para encontrar pré-ajustadores de ferramentas que atendam aos requisitos de usinagem de praticamente qualquer tamanho de oficina. O valor do pré-ajuste de ferramentas off-line — em vez de parar fusos de máquinas para tocar ferramentas enquanto máquinas ficam ociosas — continua a provar-se inestimável, especialmente para as menores oficinas de usuários de primeira viagem. Oficinas maiores geralmente reconheceram que pré-ajustar ferramentas entrega resultados quantificáveis significativos. Segundo Brendt Holden, presidente, Haimer USA (Villa Park, IL), estes benefícios incluem minimizar tempo ocioso e rejeitos, reduzir custos de ferramentas, aumentar confiabilidade do processo em produção, melhorar vida útil da ferramenta, e garantir qualidade consistente do produto. "Uma pesquisa que vi identificou tecnologia de pré-ajuste no topo da lista de desejos de compra de equipamentos para 2017", disse Holden. "Isso é notável para um investimento em tecnologia não de fabricação de cavacos."

Da parte deles, fornecedores de tecnologia de pré-ajuste de precisão mantiveram o passo com requisitos de tudo, desde menores job shops até casas de produção de alto volume. Modelos de pré-ajuste desde máquinas básicas de nível de entrada até os mais recentes sistemas automatizados sofisticados medem comprimento da ferramenta, raio ou diâmetro, ângulos e raios, entre outros. As reais diferenças de modelo para modelo são encontradas na construção, tamanho de ferramentas manuseadas, uso de tecnologia de imagem sofisticada, e disponibilidade de capacidades de pós-processamento e comunicações RFID, ambas se tornando mais importantes.

Tecnologia de pré-ajuste evoluiu para minimizar erros causados por interpolação e transcrição do operador. Captura de dados de medição e carregamento direto em controles NC de máquinas são facilitados por sistemas de câmera, lasers, e chips legíveis por máquina e RFID fornecendo comunicações automáticas de dados sem emendas. O objetivo final da tecnologia de pré-ajuste é manter fusos girando e não deixar máquinas sentadas ociosas.

Pré-Ajuste Automatizado Prepara Oficinas para o Sucesso

Pré-ajuste automatizado que reduz tempos de ciclo e garante medições de offset precisas sem intervenção manual que rouba tempo resultou de uma colaboração recente entre Rego-Fix Tool Corp. (Indianapolis, IN) e Zoller Inc. (Ann Arbor, MI). Ambas as empresas desenvolveram uma abordagem inovadora para sistema automatizado de pré-ajuste e medição de ferramentas. "Chamado Venturion 600 com fixação powRgrip, o sistema virtualmente elimina a necessidade de qualquer intervenção do operador e, assim, aumenta significativamente velocidade, precisão e repetibilidade do pré-ajuste de ferramentas", disse David McHenry, gerente de engenharia e técnico da Rego-Fix.

"Trabalhando de perto com nossos clientes, percebemos que havia alta demanda para o uso da tecnologia powRgrip como parte de um sistema de pré-ajuste automatizado", disse McHenry. Venturion 600 com powRgrip é capaz de fixação/desfixação de alta precisão, medição e pré-ajuste de ferramentas de todos os tipos. Tecnologia de fixação de collet powRgrip de alto torque opera com menos de 3 µm de runout bem como amortece vibrações para alcançar excelentes acabamentos de superfície em aplicações de usinagem de alta velocidade.

"O casamento de tecnologias avançadas de pré-ajuste automatizado com a de powRgrip expande ainda mais o alcance de aplicação do powRgrip, especialmente em ambientes de manufatura de linha de produção. Grandes empresas de produção — frequentemente nos setores automotivo e aeroespacial — requerem a consistência e velocidade que apenas sistemas de pré-ajuste automatizados altamente repetíveis podem entregar", disse McHenry.

O Que Torna o Sistema Venturion Tão Poderoso?

Em operação, o Venturion 600 fornece navegação fácil e simples em termos de entrada e operação. Oficinas criam perfis para cada ferramenta de corte usada e especificam parâmetros, como comprimentos de gauge e diâmetros. Quando um operador pré-ajusta uma ferramenta, ele a coloca dentro de um collet, então no pré-ajustador, seleciona a informação de pré-ajuste correta no software, e inicia o sistema. O sistema então mede a ferramenta de corte, a prensa e mede novamente para atingir as medidas finais montadas. Como recurso de segurança, o operador deve iniciar manualmente o ciclo de prensagem para garantir que as mãos estão livres da máquina. O sistema então imprime os dados da ferramenta ou os exporta para um chip RFID.

Produtos de pré-ajuste da Zoller incluem hardware para pré-ajuste de ferramentas, medição, inspeção automatizada, e software. Todas as funções são projetadas para fornecer uma solução completa para atender confiabilidade de processo e rastreabilidade. Todas as funções de medição padrão estão disponíveis, incluindo dimensões longitudinais e transversais, raio, tecnologia de dois ângulos, e concêntrica e runout.

Identificação de ferramenta e transferência de dados, especialmente para empresas de pequeno a médio porte, são realizadas sem conexão de rede. Ferramentas são medidas pelos dispositivos de pré-ajuste e medição da Zoller e os dados de ferramenta medidos são codificados em um código QR, que é impresso em uma etiqueta. Uma vez que o código QR é escaneado com o leitor, os dados são automaticamente transferidos para o controle da máquina CNC, eliminando a possibilidade de erro resultante de entrada manual de dados via digitação.

O sistema de pré-ajuste Venturion 600 apresenta um software de processo de imagem Zoller "pilot" junto com operação de touchscreen inteligente e elementos de operação intuitivos e ergonômicos que otimizam fluxo de trabalho. Equipado com fuso de alta precisão "ace" da Zoller, o sistema entrega concêntrica de 0.00008" (0.002 mm) e fixação rápida de ferramenta. Um CNC controla o eixo C do fuso para foco automático da aresta de corte da ferramenta, enquanto um encoder rotacional permite posicionamento totalmente automático do fuso ao ângulo nominal e/ou avaliação do eixo C para medição.

Não há necessidade do operador mover manualmente a ferramenta entre um sistema de medição e a unidade de porta-ferramenta mecânica powRgrip com Venturion 600. O pré-ajustador automatizado fixa a ferramenta em menos de 10 segundos então mede sua altura, determina os offsets de usinagem, e define a ferramenta no porta-ferramenta — em tão pouco quanto um minuto.

Haimer Adquire Portfólio Comprovado de Produtos de Pré-Ajuste

A Haimer GmbH adquiriu a linha de produtos de pré-ajuste Microset da DMG Mori e a renomeou como Haimer Microset. "Aquisição da linha de pré-ajustadores Microset é um ótimo ajuste para nosso portfólio de soluções, que inclui porta-ferramentas, máquinas de shrink-fit, e máquinas de balanceamento, bem como sensores 3D e ferramentas de corte de metal duro sólido", disse Brendt Holden, Presidente da Haimer USA. Portfólio de produtos Haimer Microset compreende mais de 29 modelos do nível de entrada UNO Smart machine ao modelo VIO linear tool shrink.

"Usinagem bem-sucedida requer tanto máquinas poderosas quanto tecnologia de porta-ferramentas altamente precisa, que garante que a precisão seja transferida do fuso direto para a aresta de corte", disse Holden. "Os benefícios do pré-ajuste incluem reduzir sucata, minimizar tempo de inatividade desperdiçado, e obter informação mais precisa na máquina-ferramenta para ajudar a reduzir sucata. Somos capazes de utilizar a máquina-ferramenta plenamente porque não estamos perdendo tempo tocando ferramentas ou sondando manualmente uma ferramenta. Todo o tempo a máquina-ferramenta está rodando e é onde o verdadeiro retorno é encontrado", disse Holden.

"Nosso desafio é combinar a tecnologia de pré-ajuste certa às necessidades do usuário. Claro, você tem que começar com construção de qualidade do produto para obter leituras precisas, mas então perguntamos a nossos clientes prospectivos quais podem ser suas necessidades olhando para os próximos cinco anos. Por exemplo, eles vão querer transferir dados de offset diretamente para a máquina-ferramenta", disse Holden.

A resposta sobre qual pré-ajustador escolher é encontrada na amplitude da linha de produtos de pré-ajustador Haimer Microset. Pré-ajustadores são compatíveis com máquinas-ferramenta de todos os fabricantes e são capazes de comunicação bidirecional e pós-processamento. Dados medidos são transferidos diretamente para sistemas de controle NC de máquinas-ferramenta da Siemens, Heidenhain, FANUC, MAPPS e outros conectados por armazenamento de dados USB, Ethernet LAN ou RS232. Além disso, comunicações RFID estão disponíveis. Pré-ajustadores Haimer Microset podem ser usados no chão de fábrica, bem como no toolcrib.

Fazendo a Seleção Certa de Pré-Ajustador de Ferramentas

O maior desafio para oficinas de todos os tamanhos, mas particularmente job shops, é acertar a escolha e economia de seleção de um pré-ajustador e a única maneira de fazer isso é realmente escopo dos requisitos de ferramentas da oficina. "Considerações-chave são combinar o orçamento da oficina com seus requisitos de pré-ajuste", disse Doug Sumner, gerente de produto sistemas de medição de ferramentas, BIG Kaiser Precision Tooling Inc. (Hoffman Estates, IL). "Informação sobre requisitos da oficina inclui tamanhos de porta-ferramentas, o maior comprimento e diâmetro das ferramentas, tolerâncias totais e nível de automação. Igualmente importante é como o ajuste de ferramentas é organizado na oficina", disse Sumner.

"Em job shops, não é incomum operadores fazerem seus próprios setups de ferramentas direto no chão de fábrica. Máquinas Speroni são shop hardened e na verdade preferimos os pré-ajustadores estarem no chão de fábrica. Tudo se resume a quantas máquinas e quantas ferramentas por turno estão sendo usadas. Por exemplo, muitas células geralmente têm um pré-ajustador dedicado à célula", disse Sumner.

Tecnologia de pré-ajuste Speroni cobre tudo desde máquinas de nível de entrada até máquinas projetadas para oficinas de produção mais alta. "Nosso pré-ajustador de nível de entrada é o Diaset que vem com um indicador, ou projetor óptico. É um pré-ajustador perfeito para brocas, fresas e barras de alesar, com precisão de mais ou menos um milésimo. Para aplicações de nível médio e oficinas com tolerâncias sob um milésimo, há a unidade bancada Speroni Magis para diâmetros sob 14" [356-mm] vem em uma variedade de tamanhos incluindo 16, 20, 24" [400, 500, 600 mm] em comprimento. O sistema de pré-ajuste e medição de ferramentas bancada Magis apresenta uma interface de usuário de tela única e está disponível com movimento manual, alimentação por gravidade ou é atualizável para incluir fixação de ferramenta e fuso CNC para checagens de runout."

"O sistema de uma câmera com seus controles amigáveis pode medir altura e diâmetro, medição de caminho de corte da ferramenta rotacionando a ferramenta e travando na maior altura e maior diâmetro, bem como checar runouts. Magis é nosso best seller com comprimentos 400, 500, e 600-mm e diâmetros 14" [356-mm]. Com o Magis garantimos 0.0003" [0.008 mm] runout 16" [406 mm] fora do fuso", disse Sumner.

Speroni Futura é um sistema modular de pré-ajuste de ferramentas de alta precisão projetado para alcançar precisão repetível de 1 µm. O Futura está disponível em uma ampla variedade de configurações desde uma máquina manual mais básica até CNC completa. Configurações opcionais incluem uma segunda câmera para inspeção, integração CAD/CAM e RFID. Com o Speroni Futura, e seu fuso de alta precisão, garantimos 0.0001" [0.003 mm] runout máximo 16" fora do fuso."

Para operação totalmente automática, o Speroni Futura AutoShrink é um sistema integrado de pré-ajuste e shrink-fit desenvolvido pela Speroni S.P.A. para a indústria automotiva. O sistema mais novo foi introduzido como "hands-off", totalmente automático (independente de operador) solução completamente segura em termos de funcionalidade e sua precisão de setup incomparável de ±2.5 µm.

Gestão de ID de Ferramenta Elimina Aperto de Botões

Koma Precision Inc. (East Windsor, CT) introduziu o Sistema TID (software de identificação de ferramenta) em sua linha de produtos de pré-ajuste Elbo Controlli. TID é um sistema de identificação de ferramenta que estabelece uma interface entre os pré-ajustadores de ferramentas Elbo Controlli e o controlador NC da máquina. Incluído no sistema está um leitor de Datamatrix 2D e GUI totalmente customizável para permitir transferência de dados diretamente da máquina CNC para o pré-ajustador de ferramentas.

Na prática, a ferramenta é medida com o pré-ajustador. O código Datamatrix é escaneado com o leitor 2D para salvar e atualizar. A ferramenta é removida do pré-ajustador e levada à máquina CNC onde o modelo da máquina é selecionado em um laptop ou tablet. Uma vez que dados da ferramenta são escaneados no banco de dados de ferramentas, a ferramenta é selecionada e os dados são carregados aparecem no controle NC.

"Além de eliminar erro do maquinista e aperto manual de botões, o sistema TID envia dados da ferramenta diretamente para o controle da máquina. Dados são customizáveis para comprimento e diâmetro de ferramentas, ângulos, e raios, bem como desgaste de ferramenta e vida útil da ferramenta. O usuário pode carregar informação sobre vida útil esperada da ferramenta. Uma vez que códigos QR são escaneados para atualizar na máquina, vida útil restante da ferramenta será indicada", disse Tim Murray, gerente de produto Elbo Controlli, Koma Precision.

"Há oito modelos disponíveis na linha Elbo Controlli. TID é compatível com Sethy Six, Hathor 6, 66B modelos. E46L, e E46TW modelos e realmente se encaixa em oficinas seja pequenas ou grandes e usando 25 ou 25.000 ferramentas", disse Murray. "Permite que qualquer um carregue dados rapidamente sem ninguém ter que apertar botão para colocar comprimento ou diâmetro de ferramenta. Seja selecionando máquina de nível de entrada, Hathor 6 de nível médio, ou E46L high-end, usuários considerando pré-ajuste precisam fornecer informação sobre comprimento máximo e diâmetros máximos de ferramentas, pesos máximos de ferramentas, se pós-processamento e envio direto de dados são requeridos, e repetibilidade e tolerâncias de diferentes tipos de medição que são requeridos."

Pré-Ajuste de Ferramentas Ultra Preciso com MIDA Diamond VTS

A nova geração de ajustadores visuais de ferramentas MIDA Diamond VTS da Marposs Corp. é projetada para atender a necessidade de precisão em micro manufatura para indústrias como aeroespacial, aeronáutica, biomédica, e moldes de matriz onde os mais altos níveis de precisão para peças e moldes são requeridos. Ferramentas empregadas nestes processos estão se tornando menores e menores, alcançando diâmetros de 0.1 mm ou menos. Como consequência, estas micro ferramentas estão redefinindo as regras de medição de ferramentas on-machine onde técnicas tradicionais de toque simplesmente não podem ser usadas.

O novo MIDA Diamond VTS compacto apresenta área de mesa de máquina reduzida e repetibilidade 0.2 µm, que não é afetada pelas dimensões limitadas da mesa. O sistema VTS mede dimensões da ferramenta através do processamento de imagens tiradas por uma câmera CCD. Parâmetros relevantes incluem medição de comprimento e diâmetro, run-out da ferramenta, raio do cortador, centro da ferramenta, integridade de cortador único, e deriva térmica de eixo de máquina. O VTS é capaz de checar ferramentas tão pequenas quanto 10-µm de diâmetro, alcançando valores de repetibilidade de 0.2 µm, graças a uma resolução de sistema de 0.1 µm.

VTS mede ferramentas enquanto giram em velocidade total do fuso. O fato de que o usuário não tem que desacelerar o fuso para checar a ferramenta reduz tempo de pré-ajuste e aumenta precisão de medição. VTS também pode ser usado para analisar manualmente superfícies de ferramentas. Uma luz frontal contínua permite ao operador ver a superfície da ferramenta iluminada em um monitor de PC, permitindo um operador avaliar integridade do cortador.

A unidade VTS é projetada para ser instalada dentro da área de trabalho da máquina e apresenta um sistema de dupla proteção para fornecer alta resistência a ambientes de máquina severos. Obturadores pneumáticos cobrem e protegem a lente óptica quando VTS não está trabalhando. Além disso, um fluxo de ar da janela óptica forma uma barreira de ar que rejeita cavacos e gotas de refrigerante, mantendo o lado do obturador limpo e protegendo a lente óptica quando o obturador está aberto.