Ferramentas Acionadas (Live Tooling) para Manufatura Moderna: Principais Benefícios e Dicas de Implementação

Ferramentas acionadas (live tooling) aumentam as opções de corte de um fabricante e permitem que operadores realizem operações além do torneamento. Aqui está o que você precisa saber para maximizar seu investimento.

Tornos CNC tradicionais de 2 eixos estão lentamente indo pelo caminho dos pneus de faixa branca, apenas para serem substituídos por máquinas multitarefa e mill-turn cada vez mais capazes.

Por causa desta tendência, acessórios de ferramentas acionadas (sinônimo de acessórios de ferramentas acionadas) estão se tornando membros cada vez mais importantes do departamento de torneamento, responsáveis por fresar ranhuras, furar furos transversais e fresar características de peças que anteriormente requeriam operações secundárias em um dos centros de usinagem da oficina.

A maioria das ferramentas acionadas vem de fornecedores terceiros, no entanto, em vez do construtor da máquina. Você pode ficar se perguntando: de quem você deve comprar? Qual fabricante usa as melhores engrenagens, rolamentos e vedantes? Qual marca é mais precisa e rígida, capaz de girar verdadeiro ano após ano? E uma vez que seus novos porta-ferramentas acionados cheguem, que procedimentos de manutenção você deve seguir para evitar desembolsar ainda mais dinheiro suado no que é admitidamente um investimento significativo em ferramentas?

Encontrando Suas Melhores Opções de Ferramentas Acionadas

Estas são todas excelentes perguntas, claro, e que Scott Leitch pode ajudar a responder.

O gerente de vendas e marketing da EXSYS Tool Inc., Leitch explica que, embora haja muitas opções de ferramentas acionadas de alta qualidade disponíveis, as oficinas são limitadas àquelas que se ajustam ao seu torno específico e seu torre ou torres — ao contrário dos fusos CAT e BT comuns à maioria dos centros de usinagem hoje (embora estes estejam evoluindo para incluir HSK e outros designs de contato duplo), construtores de máquinas-ferramentas seguiram amplamente seu próprio caminho no design de torre.

Sem nomear nomes ou oferecer preferência, Leitch diz que a maioria dos tornos com ferramentas acionadas são equipados com torres VDI ou BMT. O primeiro destes acrônimos significa Verein Deutscher Ingenieure, que o Google traduz como "Associação de Engenheiros Alemães". Como você pode ter adivinhado, VDI originou-se na Europa. O corpo do porta-ferramentas tem um eixo serrilhado que desliza em um furo na face ou periferia da torre e acopla a um mecanismo de travamento came-denteado dentro. A rotação da ferramenta de corte é alcançada via uma engrenagem estriada na extremidade do eixo, que engata com um motor servo localizado dentro da torre.

Dependendo de quem você pergunte, BMT significa "torre montada na base" ou "ferramentas montadas por parafusos". Ele usa um padrão frustrante não padronizado de quatro furos de parafusos e chavetas para alinhar e fixar a ferramenta acionada às faces externas da torre. Como com ferramentas VDI, BMT é alimentado por um motor servo dentro da torre, embora o acoplamento em si varie entre uma interface estriada — comum em torres de disco da marca Sauter — ou o mais comum acionamento estilo tang.

Defensores do VDI argumentam que, como porta-ferramentas acionados podem frequentemente ser montados em qualquer face da torre, sua solução é mais flexível e custo-efetiva. VDI também pode ser um pouco mais preciso, especialmente em tornos com problemas de desalinhamento de torre, porque os porta-ferramentas são facilmente alinhados através do uso de um relógio comparador e algumas batidas suaves com um martelo de latão.

Levando com Calma

Esta ajustabilidade, no entanto, é também o calcanhar de Aquiles do VDI. Por causa dela, alguns sugerem que VDI é menos rígido e requer mais tempo de configuração. Em comparação, as quatro chavetas do BMT significam que nenhum ajuste é necessário — coloque-os, aparafuse-os, e comece a usinar.

"Na minha experiência, BMT estilo tang está gradualmente substituindo VDI como primeira escolha em porta-ferramentas acionados, embora ambos os estilos sejam capazes de fazer um excelente trabalho, desde que o operador CNC siga algumas melhores práticas", diz Leitch.

Principal entre estas é o segredo por trás de operações de fresamento de longo prazo, sem problemas e produtivas em um torno CNC com ferramentas acionadas: Não trate como um centro de usinagem. Os fusos menores nestes porta-ferramentas requerem que profundidades de corte mais leves sejam usadas do que com máquinas de fresamento dedicadas. Mantenha taxas de avanço moderadas, e tente engatar múltiplas flautas para reduzir harmônicos e chatter.

Similarmente, a projeção da ferramenta (tool stick-out) deve ser mantida no mínimo. Se não, uma ferramenta se estendendo três a quatro vezes seu diâmetro pode sobrecarregar os rolamentos do fuso relativamente pequenos dentro do próprio porta-ferramentas. Pior, uma ferramenta de corte pendurada demais na direção radial pode atingir a chapa metálica ao indexar a torre, um evento bastante catastrófico.

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Arando Campos com um Camry

Tom Dang, vice-presidente da Lyndex-Nikken Inc., concorda com a necessidade de práticas de usinagem sólidas em aplicações de ferramentas acionadas. E como com Scott Leitch da EXSYS Tool, ele sugere que oficinas podem ir longe maximizando seu investimento em tornos com ferramentas acionadas aderindo a procedimentos de manutenção preventiva de rotina.

"Porque você está pedindo a eles para fazer mais com menos, tornos com ferramentas acionadas basicamente burlam a abordagem tradicional de usinagem", diz ele. "É um pouco como parafusar um acessório na frente de um Toyota Camry e usá-lo para arar campos. Você pode fazer, mas se não cuidar bem do motor e transmissão, você vai experimentar tempo de inatividade inesperado muito antes do que gostaria."

Isso significa manter porta-ferramentas limpos e bem lubrificados. Inspecione-os entre desmontagens por desgaste. Procure ferramentas acionadas capazes de rodar tanto molhadas quanto secas, pois isso elimina a chance de o programador esquecer de ligar o refrigerante interno, queimando vedantes e rolamentos. Também, acompanhe quantas horas de uso cada ferramenta acionada teve. Isso evitará o problema muito comum de empurrar uma ferramenta além do ponto de não retorno, transformando o que deveria ser manutenção de rotina em uma reconstrução completa, ou pior.

Manutenção à parte, cada fornecedor tem seus próprios recursos de venda únicos. Dang diz que a maioria das ferramentas acionadas no mercado dependem de sistemas de pinça ER mas sugere que as pinças SK da Lyndex-Nikken são mais rígidas e têm maior força de fixação, primariamente devido ao seu cone íngreme de 8 graus. E Leitch nota que tempo de inatividade relacionado a troca de ferramentas é cada vez mais crítico para oficinas de todos os tamanhos, por isso ele recomenda os adaptadores modulares Preci-Flex da EXSYS Tool, que usam ou uma pinça ER padrão, ou adaptador Preci-Flex com contato de cone e face. O sistema de troca rápida suporta pré-ajuste de ferramentas offline, simplifica trocas de ferramentas para operadores menos experientes, e é muito mais rápido que porta-ferramentas estilo pinça tradicionais.

Ferramentas Acionadas: Aqui Está Como Maximizar Seu Investimento

Ferramentas acionadas aumentam as opções de corte de um fabricante, permitindo realizar operações além do torneamento.

Se você já está usando ferramentas acionadas, há passos que você pode tomar para maximizar seu investimento.

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