7 Princípios Essenciais para Desempenho Máximo em Usinagem

A demanda atual por produtos de qualidade a menor custo requer que todos nós olhemos mais de perto nossas operações de manufatura. Otimizar nosso processo de manufatura não é apenas uma boa meta, é um requisito para nossos futuros. Usinagem otimizada não é alcançada seguindo um conjunto de parâmetros fixos, mas seguindo princípios. Estes princípios são denominados "Os Sete Requisitos Para Usinagem Otimizada". Todos os sete são necessários para alcançar e manter condições de usinagem otimizadas. Eles também podem ser usados para avaliar operações atuais, e revisar operações otimizadas para garantir sucesso contínuo.

Cada um destes requisitos é necessário para o sucesso de qualquer aplicação de usinagem otimizada.

1. FERRAMENTAS DE QUALIDADE

Estes são requisitos para uma ferramenta de qualidade:

• Preço Razoável. O mais caro não é necessariamente a mais alta qualidade.
• Consistência do Produto. Usinagem otimizada requer uma ferramenta consistente.
• Serviço do Produto. A melhor ferramenta do mundo não vale nada se o fabricante não pode te apoiar.
• Ferramentas Projetadas Especialmente. Ferramentas especiais projetadas para se adequar à aplicação podem render um aumento múltiplo nos níveis de produtividade e menor custo por peça.

2. CONDIÇÃO ADEQUADA DA MÁQUINA

O sucesso de qualquer operação de usinagem depende de manutenção adequada da máquina e correspondência das capacidades da máquina à operação.

• Mantenha a máquina nas especificações operacionais originais. Determine as capacidades da máquina.
  • Estabeleça um programa de manutenção e mantenha regularmente.
  • Se quebrar, conserte da maneira certa, na primeira vez.
  • Melhor ainda, conserte antes que quebre.
• Corresponda a máquina aos requisitos operacionais. Utilize as melhores características da máquina.
  • Máquinas rígidas devem ser usadas para operações de usinagem pesada.
  • Máquinas rápidas devem ser usadas para combinação leve de múltiplas operações.
  • Certifique-se que a máquina tem as capacidades físicas para o trabalho. (ex: HP)

3. SIMPLICIDADE DA OPERAÇÃO

Não há substituto para simplicidade. Só torna a otimização mais fácil.

• Simplifique a configuração da sua operação. Usinagem otimizada inclui tempo de configuração.
  • Padronize configuração ou procedimentos de configuração.
  • Certifique-se que a configuração atende aos requisitos operacionais. (ex: rigidez)
• Use senso comum e simplicidade para organizar a sequência de operações. Crie melhor fluxo.
  • Não corra atrás do rabo pela oficina.
  • Consistência do produto pode ser mantida melhor com operações simplificadas.
  • Divida múltiplas operações se necessário. Isso também pode melhorar a vazão.
• Não sacrifique nenhum dos outros requisitos. Você perderá mais do que ganhará.

4. RIGIDEZ

Vida da ferramenta, tempos de ciclo e vazão de produto não podem ser otimizados sem rigidez.

• Rigidez da máquina (avaliar capacidade)
  • Certifique-se que a máquina tem a rigidez adequada para a operação.
  • Anti-recuo requerido em avanços de eixo para usinagem de subida (melhor vida da ferramenta).
• Rigidez da peça e configuração (avaliar melhor configuração)
  • Avalie configuração da peça e orientação de usinagem.
  • Projete configuração para rigidez máxima. Reduza o número de operações se necessário.
• Rigidez do sistema de ferramentas (avaliar para rigidez máxima)
  • Use o maior diâmetro e o menor comprimento de ferramenta possível.
  • Use um sistema de fixação de ferramentas projetado para rigidez e a menor projeção permitida.

5. RELAÇÃO VELOCIDADE-AVANÇO ADEQUADA

Taxas de remoção de metal não podem ser otimizadas se a relação velocidade-avanço adequada não for alcançada.

Relações Velocidade-Avanço:

• Relacionamento muito distante (vida da ferramenta ruim)
  • Velocidade muito alta e avanço muito baixo causam alto calor de atrito e desgaste rápido da aresta.
  • Ajuste baixando a velocidade primeiro; aumentar o avanço pode causar quebra da ferramenta se a velocidade estiver muito alta e fora de proporção para a aplicação.
• Relacionamento muito próximo (falha catastrófica)
  • Avanço muito pesado para estrutura da ferramenta e causa estilhaçamento da ferramenta, possivelmente danificando peça e sistema de fixação.
  • Ajuste baixando o avanço primeiro, caso a velocidade também esteja muito alta.
• Determinando relação adequada (trabalhe com a aplicação)
  • Comece com velocidade moderada para a aplicação dada. Você não pode trabalhar com a relação se a velocidade estiver muito alta na primeira passagem.
  • Comece com avanço médio e suba até as condições de usinagem indicarem relação ficando muito próxima (chatter), então reduza 10% a 20% no avanço. (isso estabelece avanço ótimo)
  • Aumente velocidade e avanço proporcionalmente para cima 10% a 20% por vez, até as condições de usinagem indicarem que você atingiu o limite superior para a aplicação. (chatter, acabamento ruim da peça, vibrações excessivas)
  • Reduza velocidade e avanço proporcionalmente para baixo em 20%. (taxas de usinagem otimizadas estabelecidas com fator de segurança)

6. FLUIDO DE CORTE ADEQUADO

• Rodando a seco
  • Causa vida da ferramenta muito ruim.
  • Nunca rode a seco, a menos que tenha que por segurança.
  • Se deve rodar a seco, mantenha velocidade no lado baixo (mas não muito baixo) e avanço no lado alto. Isso mantém calor de atrito baixo e mantém calor na formação de cavaco.

• Refrigerante à base de água
  • Para aplicações geradoras de calor, água absorve calor melhor que óleo.
  • Use em aplicações onde cargas de cavaco leves são comuns (ex: fresas de topo de acabamento). Avanços leves transferem mais calor para a ferramenta de corte.
  • Sistemas de inundação (flood) são muito mais eficientes que névoa. Sistemas de névoa devem ser posicionados precisamente para funcionar adequadamente.
• Refrigerante à base de óleo
  • Para aplicações de avanço pesado, óleo não absorve calor muito bem.
  • Use em aplicações de avanço pesado, como com fresas de desbaste, onde cargas de cavaco altas são comuns. Cavacos mais grossos absorvem calor melhor mas precisam de mais lubrificante para produzir.
  • Sistemas de alta pressão resfriados funcionam melhor que inundação. Faça isso apenas se a máquina for fechada e tiver sistema de extração de névoa.
• Lubrificante de óleo vegetal natural
  • Para aplicações de avanço pesado apenas, não é um refrigerante.
  • Pode ser usado como substituto para aplicações de refrigerante à base de óleo. Tipicamente tem nível de lubrificidade 3 vezes o de refrigerante à base de óleo, e é biodegradável.
  • Sistema de névoa é tipicamente tudo que é requerido, caso contrário fica muito caro.

7. TREINAMENTO DO OPERADOR

Treinamento do operador é essencial para alcançar e manter aplicações de máquina otimizadas.

• O operador deve ser uma parte direta da tentativa de otimização para que tenha sucesso. Ele ou ela é quem tem que mantê-la daqui para frente.
  • Baseie-se na experiência do operador. Ninguém conhece sua máquina melhor.
  • Considere o conselho do operador sobre capacidade da máquina e requisitos de manutenção da máquina. Isso ajudará muito nos estágios iniciais.
  • Se eles a possuem, eles cuidarão dela. Eles a manterão funcionando quando você não estiver por perto.
• O operador deve conhecer as diferenças entre o que eles têm feito por anos, e uma aplicação otimizada, e como ela reage a mudanças. Condições de usinagem em velocidades e avanços elevados reagem diferentemente que aquelas em faixas de velocidade e avanço mais baixas.
  • Eles devem saber claramente como a operação funciona e reage. (som e sensação)
  • Eles também devem saber como ajustar a aplicação adequadamente se algo mudar. Nada é nunca 100% absolutamente igual.
• Você também deve treiná-los, e a si mesmo, para trabalharem juntos para alcançar este objetivo comum.
  • Se você não pode trabalhar juntos e confiar um no outro, a operação definitivamente falhará, e todos perdem.
  • Errar é humano, cresça com seus erros.
  • Falta de treinamento adequado — ou nenhum treinamento — é não lucrativo e mau negócio.

Publicado anteriormente no site da Niagara Cutter.