Módulo de otimização lida com materiais resistentes

A maioria das pessoas que trabalhou em uma oficina mecânica por algum tempo já participou de uma feira comercial ou de uma casa aberta de um distribuidor de máquinas-ferramenta. Lá eles veem demonstrações enlatadas de máquinas CNC ocupadas em esculpir pedaços de latão, aço macio ou alumínio em porta-cartões de visita e jogos da velha. Embora esses brindes sejam divertidos, não seria revigorante ver algumas peças reais sendo usinadas, de preferência de um material difícil de usinar?

Foi o que aconteceu no Okuma Winter Showcase, um evento anual que o construtor de máquinas organiza para mais de 600 participantes. No evento, os participantes foram presenteados com mais de duas dúzias de máquinas-ferramentas CNC sob potência, a maioria delas produzindo chips. Estes incluíam um super multitarefa MU-8000V LASER EX com deposição de metal a laser e o GENOS M460V-5AX, um centro de usinagem vertical de cinco eixos estilo munhão que oferece alta produtividade, tamanho pequeno e um preço surpreendentemente baixo.

Havia também um torno LB3000 EX-II com detecção de vibração de alimentação de barra, um centro de torneamento e fresagem MULTUS B300II com manuseio colaborativo de peças de robô, centros de usinagem horizontal MA-500HII e MCR-A5CII de coluna dupla e uma máquina multitarefa MULTUS U3000.

Uma programação impressionante, com certeza, mas havia uma demo que teve um grande número de participantes do show falando, mesmo os responsáveis ​​​​por configurá-lo. “Foi muito legal de ver, especialmente quando você considera que estávamos cortando titânio, um material muito duro e difícil de usinar”, disse o engenheiro de aplicações da Okuma, Lee Johnston.

Ele está falando sobre a demonstração envolvendo o Force da CGTech, um módulo de otimização de programa NC baseado em física que funciona dentro do principal software de simulação de caminho de ferramenta VERICUT da empresa. Trabalhando com representantes da CGTech e da Sandvik Coromant, Johnston programou um suporte de titânio Ti-6Al-4V sendo feito para um cliente aeroespacial e, em seguida, otimizou seus caminhos de ferramentas com o VERICUT Force.

“Tivemos a mesma demonstração em dois tornos e os executamos lado a lado, um com o programa padrão e outro otimizado”, disse Johnston. “Reduzimos o tempo de ciclo de uma hora para pouco menos de 40 minutos, e você também podia ouvir e ver a diferença em como as ferramentas estavam cortando e dizer que o programa otimizado era mais fácil na máquina. Esta é provavelmente a melhor coisa que aconteceu com a programação desde os caminhos da ferramenta trocoidal.”

O especialista em produtos da VERICUT, Pete Haas, explicou que o Force trabalha analisando o caminho da ferramenta NC, avaliando as mudanças nas condições de corte e aumentando ou diminuindo a taxa de avanço para atingir a espessura ideal do cavaco para qualquer material. Em comparação com os sistemas CAM e calculadoras de usinagem online, que tentam determinar a espessura média dos cavacos e baseiam a taxa de avanço nisso, o Force calcula a taxa de avanço ideal para cada linha de código de usinagem.

“Como exemplo, pense em dirigir para o trabalho todas as manhãs”, disse Haas. “Você encontra trechos retos, curvas e curvas fechadas e precisa desacelerar ou acelerar dependendo das condições da estrada. A usinagem também envolve condições em constante mudança, mas alguns sistemas CAM não levam em conta isso. Eles geram uma única taxa de alimentação que pode ser muito agressiva em curvas fechadas e muito lenta nas retas. A força, por outro lado, usa a física para calcular corte a corte ao longo das condições variáveis ​​e determinar as taxas de alimentação ideais.”

O resultado, de acordo com a Haas, é um tempo de ciclo muito reduzido, maior vida útil da ferramenta, melhor qualidade das peças e menos desgaste nas máquinas-ferramentas CNC. Funciona em qualquer material e em qualquer máquina, podendo até ser usado em programas legados.

Johnston não foi o único surpreso com as capacidades da Force. Até mesmo o engenheiro de suporte técnico da CGTech, Chris Davala – alguém com 20 anos de experiência como maquinista e programador que agora trabalha com clientes VERICUT em todo o país – disse que a demonstração foi uma surpresa. “Para ser honesto, eu estava um pouco cético”, disse ele. “Esta foi minha primeira experiência prática com o produto, e não é que eu não confiasse nas pessoas que o desenvolveram, mas houve algumas afirmações ousadas sobre os ganhos potenciais. Posso realmente dizer que, depois de ver a Força em ação, ela me fez acreditar.”

Isso é uma coisa fácil de dizer para alguém empregado pelo desenvolvedor do produto. Mas o especialista em MTS da Sandvik Coromant, Richard Howard, que trabalhou ao lado de Davala e Johnston montando a demo, apoia. Ele forneceu as ferramentas de corte e porta-ferramentas usados ​​para a demonstração e especificou os parâmetros iniciais de usinagem.

“Como especialista em ferramentas, estou extremamente impressionado com o quão 'localizado' o software Force é”, disse ele. “A CGTech fez um trabalho incrível de otimização de programas, levando em consideração as geometrias das ferramentas e as cargas resultantes. Qualquer pessoa interessada em maior eficiência e prolongamento da vida útil da ferramenta deve investigar isso.”

Qualquer pessoa familiarizada com a tecnologia da máquina Okuma pode considerar o Force desnecessário. Isso porque o controle OSP oferece recursos avançados como Machining Navi, SERVONAVI, Super-NURBS e tecnologia de usinagem adaptativa. Como um pacote de software de terceiros pode melhorar ainda mais o desempenho de uma máquina-ferramenta de alto nível? Existem várias respostas:

• Force tem a capacidade de dividir o código NC em bits menores, ajustando as taxas de alimentação para maximizar a espessura do cavaco e mantê-la constante.
• Seus recursos de otimização são proativos, não reativos, para que todos saibam o que esperar antes de apertar o botão de início do ciclo.
• Os problemas de desempenho são claramente identificados antecipadamente e o programador pode examinar os gráficos de força que ilustram as forças de corte projetadas, espessura do cavaco, taxas de avanço, deflexão da ferramenta e muito mais.

Para novos materiais, novas máquinas-ferramentas e cortadores, ou mesmo novos programadores, o Force elimina a adivinhação que ocorreria de outra forma.

O resultado é um programa NC mais seguro e previsível, com baixo risco de quebra da ferramenta ou peças sucateadas. Os operadores têm mais confiança. A usinagem sem luz é realizada com confiança. As margens de lucro são melhoradas. E os percursos otimizados para força “economizam muito tempo durante o desbaste”, disse Howard, da Sandvik Coromant. As peças são usinadas mais rapidamente e as ferramentas de corte duram mais.

Haas resumiu assim:“Os gráficos de força fornecem aos programadores NC informações úteis que eles nunca tiveram antes. Eles podem visualizar de forma rápida e fácil o que está acontecendo corte a corte à medida que a ferramenta se move pelo material e agora é possível visualizar forças excessivas, parâmetros de corte ineficientes, taxa de remoção de metal, consumo de energia, torque e deflexão da ferramenta. Os gráficos de força também expõem oportunidades de melhoria das condições de corte. Com um clique no gráfico de força, o usuário é levado ao local exato no programa e à janela de revisão gráfica para análise posterior. O resultado final é a plena utilização da ferramenta de corte e da máquina-ferramenta.”

Lee Johnston, da Okuma, concordou. “No evento, estávamos cortando titânio e vimos melhorias significativas, mas acho que o Force é adequado para usinar materiais mais fáceis, como alumínio, e para outros trabalhos de uso geral. Estou ansioso para usá-lo em projetos futuros.”