Tornos automáticos CNC: o que você PRECISA saber para obter o MÁXIMO desempenho?

Máquinas-ferramenta representam um dos investimentos de capital mais caros, e muitas pessoas podem ter receio de adquirir esse tipo de equipamento. Este artigo explicará como operar tornos CNC automáticos de forma eficiente e como maximizar os benefícios do uso dessas máquinas. Se você já possui um torno CNC automático ou pretende adquirir um, esta leitura é essencial.

Por que a METROL optou por usar os tornos automáticos CNC Cincom?

Utilizamos um total de sete tornos automáticos CNC.
(Tornos automáticos CNC da série Cincom da Citizen Machinery, Co., Inc.)

O objetivo da implementação era a produção interna de peças.

Antes de utilizarmos os tornos CNC, tínhamos duas opções: terceirizar ou produzir internamente usando máquinas de uso geral, mas decidimos optar pela produção interna com CNC pelos seguintes motivos:

• Prazos de entrega longos e incapacidade de responder a pequenas alterações.
• O controle de qualidade é difícil.
• As máquinas de uso geral não conseguem produzir a quantidade necessária e é difícil controlar os custos.
• O conhecimento técnico em usinagem interna e CNC não se acumula dentro da nossa empresa.

Motivos pelos quais escolhemos o Cincom da Citizen para nosso torno automático CNC.

Dentre muitas opções, por que a METROL escolheu a série Cincom da Citizen Machinery:

• Atendimento rápido em caso de problemas e boa reputação entre nossos parceiros que já eram usuários do Cincom.
• É fácil de usar até mesmo para iniciantes, e descobrimos que se encaixa perfeitamente em nosso lema: "poucas pessoas, tarefas com múltiplas unidades".
• A Cincom possui uma função LFV (corte por vibração) para ajudar a evitar problemas com lascas.

Trabalhar com diversas marcas de equipamentos aumenta o número de operações a serem aprendidas. Nossa política era usar modelos padrão do mesmo fabricante e, por fim, selecionamos o Cincom da Citizen Machinery.

Duas questões importantes a serem consideradas antes de investir em um torno automático CNC.

Embora não se limite a tornos automáticos CNC, duas questões principais devem ser consideradas ao investir em máquinas automatizadas em geral:

O primeiro risco é o da “produção contínua de peças defeituosas na usinagem contínua”.

Por exemplo, suponha que, quando 1.000 peças são usinadas continuamente, defeitos de usinagem começam a aparecer a partir da 500ª peça.
Na pior das hipóteses, as 500 peças restantes estarão todas defeituosas, desperdiçando material e tempo de usinagem. Na realidade, precisamos inspecionar todas as 1.000 peças, pois é impossível determinar quando os defeitos começaram, e isso exige muitas horas de trabalho de inspeção.

Lascamento da ferramenta e deslocamento térmico são as causas mais comuns de defeitos de processamento, mas, uma vez detectado um defeito, é improvável que o produto volte a ter a mesma qualidade. É uma regra inegociável parar a máquina o mais rápido possível após a detecção de um defeito.

A segunda é a “medição dimensional da peça após o torneamento”.

Quanto mais você produzir, mais horas de trabalho de inspeção serão necessárias.
Caso sejam encontrados produtos defeituosos, devemos separar os produtos em bom estado dos defeituosos e identificar a causa do problema.

As regras de inspeção variam de usuário para usuário, mas aqui está um resumo dos desafios de processar grandes quantidades de uma só vez:

• Mesmo que não haja produtos defeituosos, são necessárias horas de trabalho de inspeção para cada produto fabricado.
• Dificuldade em saber quantos defeitos ocorreram desde o primeiro defeito (após a detecção do defeito).
• Existe o risco de continuarmos a produzir produtos defeituosos.
• A correção precoce de processos defeituosos torna-se difícil.

Se você tiver recursos humanos e orçamento para isso, uma "inspeção completa" é uma boa ideia, mas é importante estabelecer regras para inspeções eficientes.

Qual é a operação que maximiza de forma eficiente os tornos automáticos CNC?

Evitamos os dois desafios mencionados acima realizando "medições na máquina".

Após usinar um determinado número de peças, verificamos as dimensões da peça (diâmetros interno e externo) enquanto ela está fixada, utilizando uma sonda de contato . Caso a sonda detecte uma peça defeituosa fora da tolerância, ela executará os seguintes 3 passos:

1. Interrompe a máquina com um alarme.
2. Manutenção de equipamentos
3. Tente processar novamente

Vamos explicar o funcionamento e os benefícios dessa “medição na máquina” usando exemplos.

[Estudos de Corpo ] VANTAGENS da “Medição na Máquina” em um torno automático CNC

Por exemplo, suponha que em um ciclo de usinagem de 1000 peças, a peça seja medida com uma sonda de contato a cada 250 peças.
Se a medição na máquina detectar um produto defeituoso, a máquina para com um alarme para impedir o processamento adicional. (Veja a figura).

Quando a máquina no Processo 6 para, a causa da falha é imediatamente identificada e a manutenção é realizada no equipamento para evitar falhas no Processo 7.

Vantagens da “medição na máquina” que VOCÊ deve conhecer

As três vantagens a seguir podem ser alcançadas parando a máquina quando um defeito for detectado:

1. As peças provenientes de lotes que, nos Processos 1 e 3, forem consideradas BOAS por meio de medição na máquina, não necessitam de inspeção.
2. Somente as peças provenientes de lotes com erros (Processo 5) precisam ser classificadas como defeituosas.
3. É possível prevenir futuros defeitos de usinagem (processo 7).

Em outras palavras, a medição na máquina ajudará a evitar as seguintes três perdas:

1. Redução do número de horas de trabalho necessárias para 750 inspeções (Processos 1, 3 e 7)
2. Custo do Material para 250 peças (Processo 7)
3. Tempo de processamento para 250 peças (Processo 7)

O responsável pelo equipamento deve identificar a causa de uma falha de processamento assim que ela ocorrer. Se demorar muito, a situação pode mudar e a localização da causa do problema pode se tornar difícil.
Se a causa for identificada imediatamente, isso ajudará a prevenir a recorrência e facilitará a adoção de medidas corretivas.

Vantagens da “medição na máquina” do ponto de vista das HORAS-HOMEM

A medição na máquina também reduz as horas de trabalho associadas à medição da peça, como movimentação de pessoas e remoção de peças.

Antigamente, os trabalhadores precisavam remover a peça do equipamento, transportá-la até o local de medição e realizar o procedimento, o que demandava horas de trabalho. A medição na própria máquina, com um sensor enquanto a peça está fixada após a usinagem, elimina a necessidade de remoção e o tempo de transporte até o local de medição.

Que tipos de pontas de contato podem ser usadas em tornos CNC automáticos?

Embora a medição por contato "na máquina" apresente muitas vantagens, alguns podem hesitar em instalá-la pelos seguintes motivos:

• A própria sonda é muito grande e interfere com a ferramenta ou o eixo.
• O suporte de montagem ocuparia espaço adicional nos porta-ferramentas.
• Preocupado com a precisão das medições realizadas na máquina.
• O tempo de medição aumenta o ciclo de tempo.

Nesse contexto, a METROL desenvolveu a série K3S de sondas de contato ultracompactas com um diâmetro de corpo de φ19,05 mm para equipamentos com espaço limitado para instalação, e já as utilizamos em nossos próprios equipamentos.

O diâmetro do corpo da sonda é menor do que nas versões anteriores, permitindo que ela se encaixe completamente no suporte da ferramenta.

Ao contrário das sondas de contato convencionais, o corpo principal não fica exposto, portanto não interfere com o fuso ou a peça de trabalho e não ocupa espaço extra em outros porta-ferramentas.

Qual é o verdadeiro motivo para "querer PRIORIZAR o tempo de ciclo em detrimento da medição na máquina"?

Existe uma preocupação real de que as medições na máquina prolonguem o "tempo de ciclo".
Em particular, muitos priorizam o processamento (tempo takt) e separam os produtos defeituosos posteriormente, substituindo-os por produtos em bom estado. Nesse caso, o tempo de processamento gasto com os produtos defeituosos, a separação e as horas de trabalho adicionais não são contabilizados no tempo takt, e isso é frequentemente IGNORADO.
Se a carga de processo associada a defeitos de usinagem for maior que o tempo de medição, há muitas vantagens em se utilizar medições na própria máquina.

[Vídeo] “Medição na máquina” por torno automático CNC

Utilizamos sondas de contato para medir os diâmetros interno e externo das peças de trabalho.

Neste vídeo, você pode ver como medimos os diâmetros das peças. Devido ao tamanho muito pequeno das peças, fica claro que a medição com uma sonda é mais eficiente do que a medição manual.

Qual é o conceito de "medição na máquina" em um torno automático e qual a precisão dessa medição?

A maior vantagem da “medição na máquina” com sondas de contato é que “a medição pode ser realizada automaticamente no fluxo de usinagem, em condições onde a peça de trabalho está posicionada com precisão.

Em outras palavras, a sonda de contato permite que a máquina-ferramenta funcione como uma máquina de medição 3D simplificada.

Em contrapartida, ao realizar medições manuais fora da máquina, as condições de posicionamento se alteram devido à remoção da peça após a usinagem. Além disso, o nível de habilidade em medição varia de operador para operador, havendo risco de erro humano e erro de medição com ferramentas (paquímetros e calibradores de pinos).

Como instalar uma sonda de contato em um torno automático CNC?

Para instalar sondas de contato em novos equipamentos.

É necessário um programa para instalar uma nova sonda de contato.
Por favor, entre em contato conosco ou com o fabricante primeiro.

Para a Citizen Machinery, ele pode ser montado nos modelos A20, L20 e L12 da série Cincom.

Para modernizar um torno automático existente

Você pode precisar verificar com o fabricante se as especificações de hardware e elétricas do equipamento estão de acordo com suas necessidades.
Entre em contato conosco ou com o fabricante quando lhe for mais conveniente.

Para concluir:

Embora a introdução de tornos automáticos possibilite a usinagem de um grande número de itens simultaneamente, um único elemento incorreto pode resultar na produção de um grande número de peças defeituosas.

Em tempos de escassez de mão de obra, por que não tentar uma operação eficiente, aproveitando as vantagens da tecnologia de sensores?

Também oferecemos unidades de teste de contato para aluguel, para fins de avaliação.

Informações de Contato e produto

Nossos engenheiros responderão a quaisquer perguntas sobre métodos de uso do produto ou solicitações de personalização.
Podemos oferecer o melhor suporte se pudermos fornecer detalhes sobre a aplicação, o ambiente de utilização e o tipo de peças que serão detectadas.

Utilize o formulário de contato abaixo para entrar em contato conosco.