Aumente a Eficiência de CNC 5 Eixos com Soluções Rápidas de Fixação de Troca Rápida

Se produtividade da sua operação de usinagem CNC é o objetivo, então fixação e dispositivo de fixação precisam ser fortes e precisam funcionar pela oficina em diferentes operações. Veja como empresas estão maximizando produção e minimizando configurações com as ferramentas de suporte de troca rápida certas.

Muitas oficinas de máquinas investiram em um centro de usinagem CNC de 5 eixos apenas para descobrir que investimento adicional é necessário. Isso porque os tornos de 6 polegadas tipicamente usados nos fresadores de 3 eixos existentes da oficina — tornos que muitos assumem que funcionarão muito bem em sua nova máquina de 5 eixos — não fornecem folga adequada para usinar o topo e lados de uma peça.

O perfil relativamente baixo do torno significa que interferência do porta-ferramenta é quase garantida, enquanto sua forma retangular frequentemente não se encaixa na mesa menor, frequentemente circular, de um centro de usinagem de 5 eixos.

Além disso, as taxas horárias de um centro de usinagem de 5 eixos são geralmente muito mais altas comparadas a uma máquina de 3 eixos, tornando a redução do tempo de configuração um objetivo ainda mais importante. Como resultado, uma estratégia de fixação de troca rápida é quase um pré-requisito para usinagem de 5 eixos, pelo menos para oficinas preocupadas em maximizar o potencial total de sua máquina-ferramenta. Felizmente, o custo de fixação dedicada para 5 eixos e sistemas de posicionamento de troca rápida é insignificante comparado ao preço da máquina-ferramenta. Conversamos com vários fabricantes de ferramentas de fixação e dispositivos sobre a inovação preparada para manter máquinas CNC de 5 eixos trabalhando em níveis ótimos.

Maximize as Horas no Seu CNC de 5 Eixos: Faça Cavacos, Ganhe Dinheiro

"Todos na indústria sabem que se você não está fazendo cavacos, não está ganhando dinheiro", diz Ray Strickland, vice-presidente de vendas e marketing da Raptor Workholding Products. "É por isso que começamos o 'Desafio Raptor 720', um programa que ajuda proprietários e operadores de centros de usinagem de 5 eixos a utilizar as 720 horas completas disponíveis em um mês de 30 dias."

Strickland diz que a Raptor viu um crescimento tremendo nos últimos dois anos no mercado de usinagem de 5 eixos, e vários de seus clientes nas áreas aeroespacial e médica estão muito perto de vencer o Desafio Raptor 720, rotineiramente reportando 680 horas ou mais de tempo de fuso ligado por mês. O segredo, ele nota, é usar fixação "projetada para tirar total vantagem de tudo que um centro de usinagem de 5 eixos é capaz de fazer."

Como seu nome implica, o "dispositivo de cauda de andorinha Raptor" usa um mecanismo de fixação estilo cauda de andorinha para segurar uma superfície pré-usinada compatível na parte inferior de ⅛ de polegada de um blank de peça. Quando montado sobre um dos blocos elevadores circulares da empresa, isso fornece acesso máximo da ferramenta de corte a cinco dos seis lados da peça.

Para saber mais sobre dispositivos de cauda de andorinha Raptor, assista a este vídeo.

Fonte: Raptor Workholding Products

Dispositivos "multi-fixação" Raptor também estão disponíveis, permitindo que operadores montem quatro ou mais peças na máquina de uma vez, bem como "blocos de aperto" usináveis e tornos auto-centrantes que podem ser equipados com mandíbulas de cauda de andorinha ou degrau tradicionais.

"O sistema Raptor fornece repetibilidade dentro de cinco décimos ou mais (0,0005 pol.), e os diferentes módulos podem ser empilhados um sobre o outro para folga adicional e flexibilidade aumentada", diz Strickland. "Montar um módulo ou trocar uma peça é questão de girar alguns parafusos, então há tempo de inatividade mínimo relacionado à fixação."

Sobre a única outra consideração é cortar as caudas de andorinha nos blanks de peça. Strickland nota que esta operação não requer muito tempo ou mesmo uma máquina-ferramenta super precisa — muitos clientes da Raptor dedicarão um torno de joelho para preparação de blanks — e existem empresas oferecendo este serviço por uma taxa pequena.

"Independente de como você faça a preparação dos blanks, recomendamos fortemente que as oficinas sigam as recomendações listadas em nosso site, incluindo o uso de nossas fresas de cauda de andorinha, que foram projetadas para cortar precisamente os ângulos e raios para combinar com nossos dispositivos", explica Strickland. "Clientes são conhecidos por desenvolver suas próprias soluções, frequentemente resultando em fixação menos consistente."

Aprofunde-se. Aprenda sobre todos os sistemas de fixação usados na manufatura de precisão hoje em "Como a Fixação Pode Melhorar Sua Operação de Torno CNC".

Fixação de Hoje: Flexível e Forte — e Projetada para Aperto Firme

A Raptor Workholding Products não é a única empresa com os pés firmemente a bordo do movimento de usinagem de 5 eixos. Brad Evans, líder de equipe para fixação estacionária na Schunk, diz que sucesso nesta arena requer fixação que ofereça um equilíbrio de rigidez e acessibilidade, com perfil compacto, altas forças de fixação e uma seleção de mandíbulas capazes de segurar a peça com segurança e precisão.

Para atender a estas necessidades, ele recomenda a versão de 5 eixos do torno da série KSC da empresa.

"Temos modelos auto-centrantes e de estação dupla disponíveis", diz ele. "Todos fixam em uma área de 3 a 4 milímetros de largura ao longo da parte inferior da peça, e temos uma opção para mandíbulas serrilhadas reversíveis que penetram no material, então não há pré-usinagem necessária."

O torno usa construção de língua e ranhura para minimizar elevação da mandíbula e é selado internamente para prevenir contaminação. Também fornece uma das maiores forças de aperto disponíveis para um torno deste tamanho, segundo a Schunk.

Vá um pouco mais fundo. Aprenda com "4 Dicas Sob o Radar para Produtividade em CNC de 5 Eixos".

Evans diz que as mandíbulas no torno KSC podem ser trocadas muito rapidamente, mas para reduzir ainda mais o tempo de configuração e aumentar significativamente a flexibilidade em centros de usinagem de 5 eixos e pela oficina, um sistema de palete de troca rápida também pode ser usado.

Usando um botão de retenção e receptor em forma de donut acoplado, o sistema de palete "VERO-S", por exemplo, oferece ativação manual ou automática, repetibilidade melhor que 0,005 milímetros (0,0002 polegadas), e é adequado para uma ampla gama de aplicações de usinagem.

Para saber mais sobre o sistema de palete VERO-S da Schunk, veja em ação aqui.

Fonte: Schunk

"O VERO-S é muito flexível", diz Evans. "Temos vários tamanhos e configurações disponíveis, então você pode prender um único botão VERO-S diretamente na peça, montar um par ou mais deles em um torno, uma palete, um mandril — praticamente em qualquer lugar. É preciso o suficiente que você pode liberar o mecanismo de fixação no meio do ciclo, levar a peça para uma CMM para inspecionar uma característica, então colocá-la de volta na máquina e dar início ao ciclo."

O VERO-S pode ir de um centro de usinagem de 5 eixos para um de 3 eixos para um torno ou EDM, tudo sem refixar a peça, segundo a Schunk. Também pode ser configurado offline, então a troca de fixação é literalmente questão de segundos. Basta colocar e ir, explica Evans.

Quantas horas você consegue tirar do seu CNC de 5 eixos? Fale sobre isso no fórum de metalurgia.