Até pouco tempo o Torno Suíço era visto como uma ferramenta especializada. Hoje, está sendo cada vez mais utilizado em produções de peças precisas. Mas afinal, quem está usando os tornos CNC do tipo suíço?
Embora as aplicações médicas e eletrônicas tenham representado grandes parcelas do investimento neste tipo de máquina-ferramenta nos últimos anos, os adotantes mais recentes foram distribuídos de maneira mais uniforme por diversas aplicações industriais. À medida que as lojas descobrem o valor dos tipos suíços CNC, muitas estão instalando esse tipo de máquina pela primeira vez.
A empresa norte americana Groth Manufacturing é um exemplo. O fabricante possui 35 máquinas-ferramentas CNC, incluindo centros de usinagem horizontais e verticais, bem como tornos CNC. Sua máquina compra mais recente é uma B0124 CNC do Tipo Suíço da Tsugami.
A aplicação neste caso é relacionada à defesa. A usinagem do tipo suíço fornece uma maneira econômica de produzir pinos de proteção contra poeira e pinos de disparo usados em rifles militares. Esses componentes longos e finos apresentam uma faixa de tolerância de 0,0005 polegadas no diâmetro da peça.
O presidente da empresa, John Groth, diz que os componentes costumavam ser usinados em um centro de torneamento CNC mais convencional. Uma ferramenta de caixa girou o diâmetro preciso. No entanto, quando o cliente solicitou a possibilidade de encomendar peças em quantidades menores e com prazos de entrega mais curtos, a loja teve que começar a manter o estoque para atender à solicitação.
Estocar o estoque criava despesas extras, então o Sr. Groth teve que encontrar uma redução de custos compensatória. O ganho de eficiência ao girar os pinos mais rapidamente em um CNC tipo suíço proporcionou a economia necessária.
Um torno tipo suíço é uma variedade de torno que alimenta o material através de uma bucha guia. Isso significa que a ferramenta de torneamento externo sempre pode cortar o material próximo à bucha e, portanto, próximo ao ponto de suporte, independentemente do comprimento da peça. A máquina alimenta o trabalho para fora do fuso e cola a ferramenta à medida que avança. Isto torna o CNC tipo suíço particularmente eficaz para peças torneadas longas e delgadas.
De certa forma, a compra de uma CNC do tipo suíço por Groth significou fechar o círculo. Sua empresa era uma oficina mecânica de parafusos. Quando ele o comprou de seu proprietário anterior, as máquinas-ferramentas que o acompanhavam eram tornos automáticos acionados por cames para a produção precisa de pequenas peças torneadas. O Sr. Groth, fabricante de ferramentas, não tinha experiência anterior com esse tipo de máquina, então aprendeu sozinho a usá-las.
Ele aprendeu com seu próprio tempo e com suas próprias mãos como configurar essas máquinas e aplicá-las de maneira eficaz e até eficiente. Com base na receita gerada por essas máquinas, ele gradualmente expandiu a oficina (de 7.000 pés quadrados para 22.000 pés quadrados agora) e adicionou uma máquina CNC após a outra. Agora, a mais recente dessas máquinas é do tipo suíço.
Em relação a outras máquinas CNC, ele diz que o maior ajuste nesta máquina provavelmente foi a programação. A máquina se move de maneiras estranhas em comparação com outros tornos CNC. Alguns códigos M e comandos de espera também são diferentes. Para aprender a usar a máquina e desenvolver proficiência com ela, o Sr. Groth está abandonando o software CAM por enquanto para programar a máquina manualmente no controle.
“Quero saber o que posso fazer nesta máquina e o que posso fazer”, diz ele. Descobrir e provar movimentos que economizam tempo permitirá que ele use a máquina de forma mais produtiva no futuro. Pelo menos essa foi sua experiência quando conheceu aquelas máquinas acionadas por came, quando sua oficina era nova. Mais uma vez no estilo suíço, o Sr. Groth está aprendendo sozinho a usar a máquina de maneira eficaz.
Um programador de CNC do tipo suíço que reconheceu a popularidade crescente dessas máquinas, ele fundou uma empresa com o objetivo de ajudar as instalações de usinagem a se tornarem proficientes com elas. A Encompass Swiss Consulting, com sede em Richmond Heights, Ohio, fornece programação contratual e serviços de instrução relacionados a essas máquinas.
Em comparação com o torneamento CNC convencional, a usinagem CNC do tipo suíço é uma experiência diferente, diz ele. Os maquinistas e programadores que mudam de um para outro precisam adaptar seu pensamento sobre o ciclo de usinagem de várias maneiras. Ele cita as seguintes diferenças:
Em um CNC tipo suíço, o movimento do eixo Z vem do movimento da peça em vez da ferramenta. Esta mudança afeta a natureza dos deslocamentos de programação.
Ele diz: “Em um torno convencional, a coronha sobressai do mandril em um comprimento especificado. A face da peça é Z zero e tudo na peça é Z negativo.” Por outro lado, na máquina suíça, a ferramenta de torneamento fica parada e o material avança. “Z zero é a face da peça, assim como no torno convencional, mas tudo além da face é Z positivo.”
É vital lembrar a diferença quando se trata de deslocamentos do eixo Z. Tornar um comprimento de giro mais longo ou uma passagem de furação mais profunda acarreta um deslocamento “menos” no torno convencional, mas exige um deslocamento “mais” no tipo suíço.
A ordem dos cortes no ciclo também muda com o tipo suíço. Em um torno convencional, é típico fazer torneamento de desbaste e acabamento do trabalho e, em seguida, usinar recursos como ranhuras OD ou roscas para completar a peça. Não é assim no tipo suíço.
“Devido ao comprimento da bucha guia, temos que segmentar a peça em seções, ou a barra cairia da bucha guia quando retraíssemos a peça”, diz ele. Essa segmentação normalmente significa usinar a peça em seções de 0,750 polegada, o comprimento da área de apoio da bucha guia padrão. Assim, a sequência de usinagem pode ser: giro do diâmetro externo até o local de uma ranhura, usinar aquela ranhura, trazer de volta a ferramenta anterior para resumir o torneamento do diâmetro externo e assim por diante.
A bucha guia é o coração da máquina do tipo suíço. Dimensionar é essencial. Utilizar uma bucha guia de tamanho incorreto para o trabalho resultará em erros de concentricidade.
Além disso, as buchas guia vêm em vários materiais – com manga de metal duro, Meehanite, aço – porque o potencial de interação com o material da peça é outro fator crucial a ser considerado.
A maioria das máquinas do tipo suíço usa óleo como fluido de corte em vez de água. A lubricidade é maior. Os benefícios incluem a ausência do crescimento de bactérias causadoras de odores, bem como das mãos parecidas com ameixas secas que resultam da exposição ao refrigerante à base de água o dia todo. No entanto, a principal desvantagem está na própria palavra, “refrigerante”. Comparado à água, o óleo é menos eficaz na dissipação de calor.
Portanto, uma máquina suíça de corte pode esquentar rapidamente dentro da zona de trabalho, diz Paoletta – a tal ponto que luvas ou toalhas de oficina podem ser necessárias ao trocar as ferramentas. É prudente equipar a máquina com um sistema de supressão de incêndio.
Paoletta diz que adora ver a mudança de pensamento que ocorre quando um novo usuário do tipo suíço completa uma peça em um ciclo que anteriormente exigia múltiplas operações ou mesmo múltiplas máquinas. Os tornos CNC convencionais geralmente possuem três ou quatro eixos. O tipo suíço provavelmente terá de sete a 13 eixos. Ver quanto trabalho pode ser executado rapidamente dentro da pequena zona de trabalho da máquina pode surpreender o pessoal da oficina que começa a usar este tipo de máquina pela primeira vez.
A maioria das máquinas do tipo suíço usa óleo como fluido de corte em vez de água. A lubricidade é maior. Os benefícios incluem a ausência do crescimento de bactérias causadoras de odores, bem como das mãos parecidas com ameixas secas que resultam da exposição ao refrigerante à base de água o dia todo. No entanto, a principal desvantagem está na própria palavra, “refrigerante”. Comparado à água, o óleo é menos eficaz na dissipação de calor. Portanto, uma máquina suíça de corte pode esquentar rapidamente dentro da zona de trabalho, diz Paoletta – a tal ponto que luvas ou toalhas de oficina podem ser necessárias ao trocar as ferramentas. É prudente equipar a máquina com um sistema de supressão de incêndio.
O Sr. Groth ficou surpreso, e sua máquina nem sequer tem esse número elevado de eixos. Ele passa os pinos do rifle em uma máquina do tipo suíço, apenas para torneamento. No entanto, ele havia se acostumado a usinar as peças com cautela quando as processava no torno mais convencional. Se ele cortasse de forma muito agressiva, as peças delgadas desviariam o suficiente para deixar marcas de ferramenta na superfície usinada. Em comparação, a estabilidade muito maior que o tipo suíço traz ao corte significa que ele não precisa mais ser delicado. Como resultado, a produtividade dos pinos do rifle mais que dobrou.
Mas, ao mesmo tempo, os tamanhos dos lotes não são grandes. Embora suas máquinas de parafuso não sejam diretamente comparáveis às do tipo suíço, elas também são produtivas para usinagem de precisão de pequenas peças torneadas. Na verdade, ele ainda cita novos empregos para eles. No entanto, estas máquinas não são eficazes para as pequenas quantidades de produção que os seus clientes exigem cada vez mais, porque os seus tempos de preparação são demasiado longos. Assim, a máquina CNC do tipo suíço talvez seja especialmente adequada para peças pequenas e delicadas, com tolerâncias restritas e pequenas quantidades de produção.
Sua produção receberá outro CNC do tipo suíço, diz ele, porque vê oportunidades consideráveis em peças que se enquadram nessa descrição.
