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.

VoluMill Otimiza Desbaste na PTD Performance Tool and Die com Alta Remoção de Cavaco

As ferramentas da VoluMill reduzem dramaticamente os tempos de ciclo e aumentam significativamente a vida útil das ferramentas de corte.

 

Desafios do Negócio

Performance Tool and Die (PTD), um dos principais fornecedores de ferramental para as indústrias automotiva, agrícola e recreativa, estava procurando formas de diminuir esforços no material durante o corte, aumentar a vida útil das ferramentas e reduzir o tempo do ciclo - objetivos aparentemente contraditórios.

As ofertas da PTD incluem matrizes / estampos, formar e progressiva; ferramental de freio; ferramentas de dobra do tubo; soldagem e fixação de máquina.

Volumill-gibbscam-usinagem-dinamica

"Porque estamos em uma configuração de ferramentaria, cada bloco que fazemos é diferente do último", disse Jake Kopveiler, programador CNC da PTD. "Não somos capazes de fazer ajustes específicos de blocos, então a maioria dos componentes é mantida em um torno. Com um centro de usinagem vertical de cinco eixos, o problema de fixação de blocos torna-se ampliado, uma vez que estamos tentando realizar mais percursos no bloco do que normalmente seria feito em uma máquina de três eixos. Os blocos são muitas vezes deixados para fora da placa ou dispositivo mais do que o normal, o que é uma situação menos que ótima em relação à pressão de corte ".

A necessidade de reduzir a pressão e os tempos de ciclo levou o gerenciamento da PTD a avaliar um produto de software sugerido por seu Revendedor GibbsCAM®.

 

A Solução para o negócio

O VoluMill ™ é um motor de ferramentas de plug-in da Celeritive Technologies que está integrado no GibbsCAM. Esta nova tecnologia de gênero gera trilhos de ferramentas com movimentos suaves e baixa força no fuso e na ferramenta de corte. As ferramentas da VoluMill reduzem dramaticamente os tempos de ciclo e aumentam significativamente a vida útil das ferramentas de corte.

 

Volumill-gibbscamOKK MCV1060 Fuso CAT50 13.000RPM.

 

"Nosso revendedor nos disse que outros clientes estavam observando enormes ganhos, então decidimos aproveitar a oferta de avaliação gratuita da VoluMill", disse Kopveiler. "Nós ficamos muito céticos com a redução de tempo anunciada e a vida útil prolongada da ferramenta, mas depois de usá-la por um curto período de tempo, achamos que isso é o verdadeiro negócio".

Quase imediatamente, PTD estava em execução em avanços 10 vezes mais rápido do que antes. Em alguns casos, a PTD experimentou economias ainda maiores. A execução de um grande pedestal feito de aço ferramenta A2 usado para levar 22:36 minutos para correr com um fresa insertada de três polegadas. Com o VoluMill, o mesmo processo levou apenas 7:20 minutos com um fresa esférica com diâmetro sólido de meia polegada, proporcionando um aumento de eficiência de 208 por cento. Uma vez que o período experimental terminou, a PTD comprou três licenças VoluMill.

 

Benefícios do VoluMill

"Os benefícios excederam nossas expectativas", explicou Kopveiler. "Nosso método tradicional de desbastar bolso em uma placa ou bloco seria fazer passes de .100 a .150 de profundidade de corte e corte periférico de diâmetro de corte de 50 por cento. Ao fazer isso, usamos o fundo .100 a .150 de faca repetidamente, fazendo com que elas se usassem enquanto o resto da fresa estava visivelmente intocado.

"Agora, deixamos a fresa inteira percorrer todo o caminho até o bloco para o encaixe de faca completa e, dependendo da fresa, com passe de .020 para .080 periféricos", continuou Kopveiler. "Como o software VoluMill mantém uma quantidade de corte periférica consistente, podemos colocar nossas ferramentas de corte para a capacidade máxima sem ter que se preocupar com cortes mais pesados ​​em cantos afiados no percurso da ferramenta. Isso prolongou significativamente a vida útil das nossas ferramentas de corte ".

Mais importante ainda, a PTD descobriu que a usinagem com trajetórias de ferramenta VoluMill produzia menos pressão de corte na peça do que quando cortava com percursos de ferramentas tradicionais, o que eliminava os problemas de bloqueio que estavam enfrentando. Este benefício afetou significativamente a produção dessas peças, incluindo a quantidade de sucata que eles estavam gerando devido ao bloqueio de problemas de fixação. Embora a PTD não acompanhe os números de sucata, eles estimam que a sucata devido ao bloqueio de remoção da fixação foi reduzida em aproximadamente 25%.

Os movimentos suaves da ferramenta gerados por um percurso de ferramenta VoluMill permitiram que a PTD aumentasse o avanço 10 vezes, enquanto tira cortes periféricos de 80% menores de quatro a oito vezes a profundidade de corte dependendo da fresa que está sendo usado.

Parâmetros da Aplicação

Antigos Novos
Material Aço A2 Aço A2
Refrigeração Seca com jato de ar Seca com jato de ar
Toolpath Desbaste / Contorno Padrão Volumill
Cutter 2" Iscar Helido Shellmill / 1/2" Garr Tool® VRX variable
1/2" Garr Tool® VRX variable helix carbide coated
helix carbide coberta 4-facas esférica 4-facas esférical
Dimensões de Corte

 

2" .062" corner rad /

1/2" x 1"

1/2" x 1"
Máquina OKK MCV1060 OKK MCV1060
CAT50 13K spindle CAT50 13K spindle
Suporte Ferramenta 1/4" arbor holder / ER32 collet holder ER32 collet holder
SFM 366 / 393 ft./min. 1,571 ft./min.
RPM 700 / 3,000 12,000
CLPT .0125" / 0.0025" 0.0041"
IPM 35 / 30 200
ADOC 0.15" / 1" 1"
RDOC 1.25" / .02" 0.03"
Rampa N/A N/A

"No geral, isso equivale a cerca de 40% de economia de tempo em operações de fresamento. Percebemos um aumento de 208 por cento na produtividade usando caminhos de ferramentas VoluMill em um bloco de furação maior ", disse Kopveiler.

A Vantagem do Volumill

O VoluMill foi projetado para eliminar as poucas condições de usinagem que as ferramentas tradicionais produziram desde o advento das fresadoras com controle numérico. As máquinas CNC apenas executam comandos fornecidos por um calculador de trajetória de ferramenta, que dão instruções precárias e requerem máquinas e ferramentas de corte para operar em condições adversas. O VoluMill, que pode trabalhar com qualquer sistema CAM, gera trajetórias de ferramentas com condições de usinagem ideais, melhorando a utilização da máquina e a produtividade da fábrica.

Volumill-gibbscam-centro-usinagemOKK MCV1060 CAT50 máquina de fuso 13.000 RPM fresando um componente de aço A2.

 

Os percursos de ferramenta VoluMill aumentam o retorno do investimento em máquinas-ferramentas, ferramentas de corte e componentes de fixação, aumentando a eficiência da utilização da máquina, a produtividade da loja e a vida útil da ferramenta de corte. Essas economias são particularmente importantes em ambientes econômicos adversos. A VoluMill oferece a abordagem de menor custo para aumentar a produtividade para a fabricação, e geralmente se paga em um único emprego.

"No geral, o VoluMill ™ tem sido uma ferramenta fácil de aprender e usar. Foi um grande sucesso até agora, e pagou por si mesmo. Recomendamos a qualquer pessoa em uma configuração de ferramental ou produção, especialmente quando a remoção eficiente de material em grande quantidade é desejada ".

Jake Kopveiler, programador CNC, Performance Tool e Die

“Com as velocidades e avanços extremos que são utilizados, clientes e outros são muito impressionado com o que estamos fazendo”, Kopveiler concluiu. "Recebemos numerosos elogios no processo, e as promessas iniciais dadas nos materiais VoluMill provaram ser precisas".

Jake Kopveiler, programador CNC da Performance Tool e Die, apresenta uma peça completa cortada por um fresa de esférica de 4 facas revestido com carboneto de hélice variável Garr Tool® VRX e uma estratégia VoluMill ™.

 

Como funciona na prática o Volumill

 

VoluMill™ is a trademark of Celeritive Technologies, Inc.

Indústria: Ferramentaria

Performance Tool and Die

Possui dois endereços Detroit Lakes, Minn. e Lakeville, Minn.

www.ptdmn.com

CAM SYSTEM

GibbsCAM®

 

Rua Prof. Altamir Gonçalves, 87
Jardim Gonçalves – Sorocaba/SP
CEP 18016-480
Horário: de segunda à sexta, das 8h às 12 e das 13h às 17h, exceto feriados.
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