A Spartan Aerospace fabrica algumas das coisas mais difíceis. Inconel 718, Waspalloy, Rene 41, são apenas algumas das superligas de alta temperatura que são muito utilizados nas mais diversas aplicações. Algum tempo no início de 2011, o gerente de engenharia Lionel Andújar ficou cansado de ver seu antigo sistema de CAM indicar ferramentas caras e robustas em locais que não são necessários. Ele convocou a VMH International, a mesma empresa que forneceu a Spartan seu sistema PLM Siemens NX-8.5.

Algumas semanas depois, o fabricante da indústria aeroespacial observou como os tempos de ciclo caíram e a vida útil das ferramentas aumentou. VMH configurou-os com VoluMill, um gerador de trajetória de desbaste de alto desempenho patenteado da Celeritive Technologies, Cave Creek, Arizona. "Nós temos um componente de titânio de uma aeronave que demandava duas horas a mais para usinagem anteriormente "Andújar disse. "Nós substituímos isso para VoluMill e o tempo de ciclo foi para 38 minutos”

Como o algorítimo de desbaste da VoluMill se encaixa na maioria dos pacotes CAM, incluindo integração no sistema siemens NX 8.5 da Spartan, a implementação foi bastante simples. "Nossa equipe interna de TI fez a instalação. Que foi basicamente seguir as etapas, clicando em próximo, próximo e assim finalizar a instalação. Depois disso, os programadores o pegaram em cerca de três minutos. "Isso é de acordo com Steve Daniels, engenheiro da Spartan Aerospace. "A ajuda on-line, juntamente com o site deles, foi suficiente para nos ajudar. Digite alguns parâmetros, como diâmetro e material da ferramenta, e o VoluMill descobre o resto. Não foi difícil aprender. "

De 27 minutos a 6 minutos - Redução rápida e previsível do tempo de ciclo

A facilidade de uso é excelente, mas a remoção rápida e previsível de metal é o que realmente interessa no quesito usinagem. Os içadores pesados no departamento de usinagem da Spartan são um par de centros de usinagem vertical YAMA SEIKI BMV1200. Daniels apontou para um suporte feito da Hastelloy. Antes do VoluMill, os tempos de ciclo eram longos e a vida das ferramentas imprevisível na melhor das hipóteses. "Temos que desbastar quatro cavidades da peça, deixando em forma de cruz medindo cerca de 1 "x 2" no meio. Nós costumávamos usar um avanço de 16 ipm e avançando as fresas de topo como loucos. O tempo de ciclo (sem contar paradas para mudar as ferramentas quebradas) foi de cerca de 27 minutos. Agora nós executamos 40 ipm com menos passes e conseguimos usinar a peça em 6 minutos ".

Reduzir o número de passes é fundamental para melhorar a vida das ferramentas, especialmente em materiais difíceis. Onde Spartan uma vez executou 3/4 "de profundidade de corte em um material de titânio, agora ele consegue usinar quatro vezes está profundidade. O resultado é até três horas de desbaste em uma única fresa de topo. "Eu acho que isso é fenomenal", disse Daniels. "VoluMill realmente brilha sempre".

Este não é o primeiro sistema CAM da Spartan

Eles usaram um sistema concorrente por vários anos antes da implementação do VoluMill e NX-8.5. Desde então, delegaram esse software antigo à programação de máquinas a laser. Daniels disse que, além das óbvias melhorias de processo observadas com o VoluMill, também gera programação muito mais rápido do que seu sistema antigo.

"Além do tempo que economizamos no processo, nosso tempo de programação caiu cerca de 40%. Não há ajustes em tudo. Eu sou responsável pelos programas pós-processados, então eu olho de perto para as coisas. Posso dizer-lhe que os programas estão prontos, se você está trabalhando em alumínio ou Inconel.

Pedido imediato, sem Lead Time? - Sem problemas

Daniels citou outra história de sucesso. Quando um dos seus clientes de aeronaves OEM solicitou um pedido imediato de uma porta de aço inoxidável, Spartan retirou todas as paradas para obter peças rapidamente. Ele sabia que a matéria prima para este trabalho tinha um grande tempo de fabricação, então eles pediram um material de tamanho excessivo. E uma vez que as máquinas pesadas tinham um atraso, eles executaram as peças no Fanuc RoboDrill, uma máquina de cone 30 projetada para corte rápido e leve.

Usando uma fresa de topo de 1/2 "que funcionava a 6000 rpm e 132 ips, o Spartan desbastou e finalizou o perfil redondo de 1-1 / 4" até o tamanho de uma caneta em apenas 23 minutos. Antes de VoluMill, disse Daniels, o mesmo trabalho demorava horas. "Essa máquina estava realmente voando. Alguns dos rapazes da fabrica estavam realmente ficando um pouco nervosos com a rapidez com que estávamos cortando. "Ainda melhor, as ferramentas foram tão eficientes que a Spartan viu suas ferramentas durar 3x mais do que nos processos anteriores anteriores, e em uma máquina mais leve.

Seu cliente estava emocionado. "Estávamos sob tanta pressão para entregar essas peças que ignoramos o processo de engenharia normal", acrescentou Andújar. "Steve apenas programou, levou o material para fábrica e ele mesmo rodou o programa. Nós realmente entregamos o pedido cedo. Por causa da VoluMill, fomos capazes de ajudar o nosso cliente a sair do sufoco, e sair bem no trabalho além disso. "

Spartan está usando Volumill há mais de dois anos.

Naquele tempo, Andújar disse que viram os tempos de usinagem caírem em média 50% e, em alguns casos, muito mais. A vida útil da ferramenta melhorou substancialmente e a programação é basicamente plug and play. Melhor ainda, melhoraram a capacidade de fresamento e tirou pelo menos um cliente do problema abrindo a porta para o trabalho adicional. Então, se você está cansado de fresas quebradas e longos tempos de ciclo, use Celeritive. Talvez eles possam fazer suas máquinas voarem, como a de Spartan's.

O que é CAD CAM?

Para quem não sabe, o acrônimo de CAD CAM é (CAD) “Computer Aided Design” e (CAM) “Computer Assisted Manufacturing”. Ambos são sistemas ​para realizar projetos e fabricações de peças plástica, estampados em metal, calçados, eletrodos, controle de qualidade, etc., com o uso de um computador que permite criar e satisfazer as necessidades de muitas empresas de design gráfico 3D e que também procura controlar máquinas de maneira computadorizada, normalmente chamadas de máquinas NC (Numerical Control) ou CNC (Computer Numerical Control).

Atualmente, o sistema “CAD CAM” é visto como uma disciplina única; enquanto que, quando os dois métodos foram criados, o CAD inicialmente era uma tecnologia de computador proveniente da engenharia, mas a CAM, por outro lado, era vista como uma ciência semiautomática que permitia o domínio das máquinas numericamente.

Desenho assistido por computador “CAD”

É uma ferramenta computacional que beneficia muitos designers, arquitetos e engenheiros, para desenhar coisas em 2D (usa entidades geométricas verticais, como polígonos, arcos, linhas e pontos para operar com uma interface gráfica) e/ou modelagem 3D que permite adicionar sólidos e superfícies. Poderia ser para prototipagem, fabricação, usinagem CNC como moldes, para impressão 3D ou plotagem de desenhos em folhas de papel ou em PDF 3D. O software de projeto CAD é encontrado nas mais diferentes ramos da indústria, incluindo:

  • Automotivo
  • Aeroespacial
  • Dispositivos Médicos
  • Defesa/Militar
  • Embalagens de Alimentos ou para moldes de alimentos (bolachas, doces)
  • Plásticos por Moldes de Injeção
  • Joalheria
  • Instrumentos Musicais
  • Utensílios domésticos

O ambiente CAD é responsável por ajudar a desenhar e modelar objetos para serem fabricados.sketcher esboco desenho 2D Cimatron

Quando usado para construção básica de geometria 2D e peças simples, inclui peças para Router CNC, Plasma, Corte a Laser, Corte a Jato Dágua e Corte a Fio. As geometrias incluem:

  • Pontos
  • Linhas
  • Círculos e Arcos
  • Dimensões
  • Texto

O CAD ajuda criar formas 2D que podem facilmente ser processadas nas máquinas CNC atraves do Código NC ou Codigo G para usinagem. Esta geometria CAD pode ser editada, cortada, espelhada ou copiada para construir uma forma simples ou impressa para fabricação.

Para construção de geometrias mais avançadas e complexas em 3D, incluem peças para fresamento ou torneamento CNC, As geometrias 3D podem incluir:

  • Esferas, cubos, cones, cilindros em sólido primitivomodelagem 3D solido geometria basica
  • Superficies Nurbs
  • Curvas Spline
  • Superfícies Planares e Extrudadas
  • Malha
  • Extensão de superficies (Sweep)

O ambiente CAD permite vocë criar formas 3D bem como editá-las. Um ambiente CAD avançado inclui recursos para projeto mecânico, como completa modelagem em montagem. Bem como moderna modelagem paramétrica, onde cada passo do modelamento é adicionado um item na árvore, o que permite edição de qualquer item, através de seus parâmetros. Se uma alteração é feita a um componente, o modelo inteiro pode ser atualizado facilmente. Outro recurso avançado é a modelagem hibrida, ou seja qualquer geometria em superfícies, sólidos ou curvas podem fazer operações boolenas (adicionar, cortar ou remover) entre elas.

 

“CAM” de fabricação assistida por computador

Por outro lado, o “CAM” de fabricação assistida por computador é uma tecnologia que usa computadores para auxiliar na fabricação de um produto. É usado para transformar uma peça desenhada em uma série de operações de usinagem que podem ser enviadas para uma máquina CNC executar o corte do material bruto, transformando em peça fisica. O software CAM faz parte do sistema de controle de qualidade, administração, programaçãeletrodos usinagem CAM gap orbitalo CNC e planejamento de processos.

Software CAM é utilizado para as seguintes atividades:

  • Associar uma geometria CAD com recursos de usinagem.
  • definir material e ferramentas de corte para usinagem.
  • Criar trajetórias da ferramenta para máquina CNC.
  • Simulação de usinagem, operação por operação, verificando colisões, acabamentos e material remanescente.
  • Pós Processamento para gerar o Código G ou Código ISO
  • Simular a cinemática de uma máquina multi-eixos ( 4 ou 5 Eixos por exemplo)
  • Gerar o relatório de usinagem, com lista de todas ferramentas, setup, posição e tempos de usinagem real.gibbscam torneamento usinagem CNC

Um dos principais usos do CAM é para criar a trajetória de usinagem. Isto é o caminho a qual a ferramenta de corte percorrerá para cortar o material da maneira mais eficiente para ganhar tempo e alcançar o resultado da peça acabada mais próximo possível do desenho desenvolvida no CAD , levando em consideração as tolerâncias e precisão do projeto. Trajetórias de usinagem incluem:

  • Acabamento e Desbaste 2D (chamados de usinagem 2,5 eixos) e 3D
  • Cavidades e Alojamentos
  • Perfis
  • Furação e ciclos como Rosca, Mandrilamento e Calibrar
  • Contornos 3D
  • Redução de Raios
  • Redesbaste ou pré-acabamentos que buscam os materiais remanescentes deixados pela ferramenta anteriorgibbscam fresamento usinagem 5 eixos
  • Faceamento
  • Usinagem em Mergulho
  • Gravação de Textos
  • High Speed Machining (HSM) que seria Usinagem em Alta Velocidade
  • Usinagem em arquivos STL para aplicações artísticas
  • ...

Simulação CAM

A simulação é importante antes de usinagem pois permite ao usuário operador de máquinas analisar as operações antes de realizar o corte no material. Isto reduz o risco e custo de potenciais erros que podem ocorrer, antes de ocorrer. Há outros benefícios que incluem calculo do tempo de usinagem, analise do desvio da peça, verificar o movimento real gerado pelo pós processador.

A simulação com máquina pode também permitir visualizar a cinemática de sua máquina CNC dentro do modo de simulação, evitando assim, qualquer movimento que pode causar fim de curso, colisão entre peça e partes da máquina, peça e ferramenta ou fuso de sua máquina. Tudo é verificado e exibido para o usuário enviar um programa confiável e seguro para usinagem na máquina.

 

USOS DO SISTEMA “CAD CAM”

Os usos mais comuns do sistema CAM são:

  • Fabricação de ferramental (Moldes, Estampos, Matrizes)
  • Inspeção e controle de qualidade
  • Programação para robôs industriais, controle numérico e informatizado
  • Projeto de eletrodos e ferramentas para eletroerosão
  • Planta de distribuição
  • Planejamento de processos
  • Biblioteca de ferramentas de corte com parâmetros de usinagem (Avanço, RPM, Passo Ae e Profundide Ap)

Os usos mais comuns do sistema CAD são:

  • Modelagem de peças em 3D
  • Gerar vistas e todos detalhamento em 2D
  • Suprime a distinção entre planos originais e cópias
  • Projeto de moldes e matrizes para fundição
  • Aumentar a uniformidade do plano
  • Permite obter animações, simulações e realizar análises cinemáticas
  • Permite criar um modelo 3D que pode ser visto de qualquer lado
  • Os dados podem ser transferidos para outros programas para obter apresentações, relatórios e cálculos.

 

BENEFÍCIOS DO SISTEMA CAD CAM

Os principais benefícios do sistema CAM são:

  • Permite obter serviços de produção e planejamento com dados
  • Permite obter uma gestão correta dos processos que verificam o uso efetivo dos dados
  • Permite criar e localizar o set-up de programas NC que facilitam a produção de usinagem eficiente.
  • Permite maximizar as gamas completas de equipamentos de produção, tais como: usinagem por eletroerosão descarga elétrica EDM, máquinas de alta velocidade e furacão.

Os principais benefícios do sistema CAD são:

  • Eles facilitam a produtividade
  • Permite melhorar a qualidade de um produto
  • Reduz os altos custos de desenvolvimento de um produto
  • Dá ao projetista uma melhor visão do produto acabado
  • Diminuir erros nos processos de produção e design
  • Ele permite práticas de design de produto mais eficazes e, por sua vez, permite o uso simples de designs de dados.

 

CAD e CAM na Indústria 4.0

O que é o Indústria 4.0?

O conceito de Indústria 4.0 ou quarta revolução industrial, tem origem na aplicação de tecnologias digitais no ambiente de produção e no valor da cadeia de uma empresa. O princípio básico da Indústria 4.0 é que sistemas e máquinas interconectadas formam uma rede inteligente que cobre toda a cadeia de valor. Abaixo estão vários exemplos de aplicação desses princípios através da cadeia de valor de fabricação. Cada elemento desse processo pode aproveitar os benefícios oferecidos pela Indústria 4.0.

O uso de tecnologias de informação e design que facilitam a conexão entre o mundo físico e o digital permite desde a aplicação de ferramentas de análise de informação obter relações entre dados, até colaboração entre sistemas e dispositivos físicos (conexões máquina-máquina, máquina-produto, máquina -sistema, etc.) para criar a chamada indústria inteligente ou comunicação direta com o usuário final, conseguindo assim a otimização e interação dos processos de pesquisa e desenvolvimento, design, produção, logística e prestação de serviços. Os sistemas CAD CAM são relevantes nesta nova revolução, uma vez que permitirão redesenhar, simular e monitorar os modelos a serem produzidos sem ter que parar uma linha de produção.

 

Como você pode ver, a Indústria 4.0 fornece aos fabricantes uma mudança na maneira de gerenciar seus negócios. À medida que a tecnologia continua avançando, a integração entre a fabricação física e a tecnologia digital inteligente estará pronta para um crescimento mais transformador.

A Indústria 4.0 continuará a promover a crescente informatização CAD / CAM e integração de sistemas industriais. A indústria está evoluindo em uma alta taxa de demanda, na qual os clientes exigem uma produção flexível com foco na manufatura enxuta.

A indústria revolucionária 4.0 exige que todas as máquinas tenham um processo de rede em que o produto seja capaz de modificar o processo, se necessário, a fim de construir uma linha de produção flexível. A modificação CAD CAM on-line de acordo com cada produto específico é uma vantagem para a personalização do produto.

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