Múltiplo

Atenção: indo além da usinagem padrão de cinco eixos com configurações inovadoras

Nossa exploração da usinagem multieixos no ano passado assumiu diversas configurações que foram muito além dos cinco eixos, incluindo fresamento-torneamento e híbridos aditivos-subtrativos. Essas máquinas atingiram seu alto número de eixos incorporando múltiplas torres de ferramentas, ou vários fusos, ou cabeçotes aditivos em carros – às vezes em combinação.

Apenas um exemplo incomum aplicou movimento simultâneo de mais de cinco eixos a uma peça individual, e isso ocorreu com dois fusos diferentes. Este ano vamos simplificar: você deve considerar mais de um movimento de cinco eixos em relação a um fuso engatando uma peça?

A resposta - como tantas vezes acontece - se resume à peça, de acordo com Jimmy Trusty, cofundador e gerente de operações da KRC Machine Tool Solutions em Independence, Kentucky. (possivelmente em várias máquinas) justifica um investimento numa máquina com sexto eixo? Até o momento, a maioria das empresas que responderam afirmativamente pertencem à indústria aeroespacial, com peças grandes, de alto valor e com tolerâncias restritas. Mas é um cálculo em mudança, porque o custo das soluções de seis eixos está a diminuir.

A chave, explicou Trusty, é o custo da cabeça de corte de dois eixos. Um arranjo típico de seis eixos inclui três eixos lineares, uma mesa rotativa e uma cabeça de corte que gira em dois eixos. Para situações em que se pretende bloquear a cabeça num ângulo específico para um corte pesado, estas cabeças de dois eixos podem ser equipadas com um acoplamento Hirth ou um mecanismo de fixação hidráulico. Trusty disse que construtores em Taiwan, Itália e outros lugares agora oferecem cabeçotes de dois eixos custando apenas US$ 20 mil, contra US$ 150 mil a US$ 200 mil que são comuns em centros de usinagem de ponta.

Um fabricante de máquinas-ferramenta provavelmente não conseguiria comercializar uma máquina mais barata com um cabeçote de seis dígitos, observou Trusty. Mas uma máquina de baixo custo com cabeçote de dois eixos de preço modesto tem seu lugar. “À medida que o custo de algumas máquinas diminui, (a usinagem de seis eixos) está começando a ser aplicada em outras indústrias, geralmente para reduzir a configuração”, disse Trusty. “Você pode executar uma peça em uma máquina em vez de passar para duas ou três máquinas.”

Trusty especificou que esses cabeçotes de custo mais baixo não oferecem a longevidade ou rpm mais altas dos modelos mais caros, mas funcionam bem o suficiente para máquinas menores e tarefas menores nas quais estão sendo aplicados. As aplicações de reposição automotiva são um exemplo.

“Sempre houve cinco eixos no setor automotivo, mas eram cinco eixos de mesa rotativa”, disse Trusty. “Agora você está vendo as máquinas de mesa rotativa horizontal e vertical com cabeçote de dois eixos, junto com os três ou quatro eixos lineares... . Muitas dessas máquinas não conseguem aplicar seis ou sete eixos simultaneamente, mas podem posicionar a peça com dois eixos rotativos para que os outros dois eixos no cabeçote possam atingir o destino desejado, como entrar em um bolso.”

É um refrão frequente na usinagem multieixos: a maioria das máquinas de cinco eixos geralmente não corta com interpolação simultânea de cinco eixos. Em vez disso, dois eixos chegam a uma posição temporariamente fixa e então três eixos se movem através do corte. Daí a designação de “usinagem de 3+2 eixos”.

Da mesma forma, observou Trusty, a maioria das máquinas de seis eixos não move todos os eixos através do corte, embora ele nunca tenha ouvido ninguém usar a frase “usinagem 3+3”. Mas o 6º eixo “oferece um conjunto totalmente novo de capacidades de posicionamento”, declarou Trusty. E de fato há situações em que você não conseguiria fazer o corte necessário de outra forma. Existem até alguns casos em que pode ser necessária a interpolação simultânea de seis eixos, ele contou.

Veja o centro de usinagem horizontal Helix de seis eixos da KRC. Praticamente tudo pode ser personalizado, enquanto a configuração padrão possui 78” (1.980 mm) de curso transversal em X e 147” (3.734 mm) em Y, com uma mesa de 72” (1.822 mm) de diâmetro (eixo B). O deslocamento vertical do eixo Z é de 66” (1.676 mm) e carrega um cabeçote de dois eixos que gira 360° paralelo a Z, além de girar ±110° perpendicularmente a Z. O fuso padrão oferece 46 hp (34kW) e 12.000 rpm com uma interface HSK100A e você pode obter até 30.000 rpm.