E-Sharp News
Março 2014
Benchmark Carbide é uma empresa de usinagem inovadora que é um fabricante de fresas de carboneto e alargadores. A empresa tem sede em Springfield, Massachusetts, EUA.
"Temos uma marca muito poderosa e estamos fabricando estas excelentes ferramentas desde 1996," diz o sr. Paul St. Louis, proprietário de Benchmark Carbide. Desde 2001, a empresa tem melhorado lentamente seu desempenho - até recentemente quando as encomendas para as suas fresas de tecnologia patenteada aumentaram drasticamente. É necessário muito esforço para acompanhar esse tipo de demanda. Paul conta com suas 11 retificadoras e máquinas de produção CNC da ANCA com carregadores automáticos. "Nós operamos nossas máquinas ANCA 24 horas por dia, sete dias por semana, produzindo em torno de 1300 fresas por dia. Num bom final de semana podemos fazer mais de 3.000 fresas," disse Paul.
A fábrica Benchmark Carbide
A automação aumentou consideravelmente a produção
Trata-se de uma firma compacta devidamente organizada. "Cada máquina é roboticamente carregada e operamos uma firma enxuta com apenas 18 pessoas. Conjuntos duplos de rebolos em fusos duplos e dressagem nas máquinas ANCA significam que temos flexibilidade e capacidade de operar longas horas automaticamente, produzindo ferramentas superiores sem interrupção."
Três das máquinas são TX7 orientadas para a produção com carregadores automáticos operando com ferramentas com diametros de até 1,5" (38 mm). Oito RX7 executando ferramentas menores desde com diamentros de 0,15 mm até 12,7 mm. "Com oito máquinas manuais, eu não poderia fazer um terço do que produzimos agora," disse Paul. A automação e organização enxuta da firma permitem que a Benchmark opere como um operador de baixo custo e ofereça ao mercado designs de ferramentas altamente inovadores que reduzem o custo da usinagem em alumínio e outros materiais. As TX7s possuem um potente fuso de 49HP (37kW), 10.000 RPM, um trocador automático de rebolos, sistema de carga automática, e uma rotação no eixo A de 3.000 RPM. O software ToolRoom da ANCA para usinagem e máquinas de produção são os operadores da máquina.
A TX7 realiza uma completa troca do conjunto de rebolos, do sistema de direcionamento de fluído refrigerante, da pinça de fixação da peça e do palete em menos de três minutos. Máquinas de outras marcas necessitam de 15 a 20 minutos até várias horas de troca para produzir outro tipo de ferramenta. Para a TX7, conjuntos de rebolos e o sistema de direcionamento do fluído refrigerante correspondentes são preparados fora da máquina e rapidamente trocados para usinar uma nova ferramenta.
Proprietário da Benchmark, Paul St Louis
Como Benchmark reduz a vibração nas ferramentas que fazem
Os clientes da Benchmark olham para eles como inovadores. Eles fazem fresas para usinagem em alumínio um pouco diferente do que os outros fazem. E eles funcionam excepcionalmente bem, superando as outras marcas.
A maior parte das ferramentas dos outros fabricantes são feitas com um filete cilíndrico, onde a haste é o OD (diâmetro externo) da ferramenta que está cortando. Os fabricantes de fresas normalmente fazem os canais e deixam um estreito filete com uma largura de aproximadamente 0,76mm". Esta é, por vezes, difícil de ser garantida. Se for muito grande, ela alargará o furo, muito estreita, e você terá vibração. "Com as nossas ANCAS nós cilindramos o diametro externo : como primeira operação, de depois fazemos e um desbaste na borda que reduz trepidação e vibração e assim podemos controlar a sua largura de 0,038mm até 0,051mm," disse Paul, "por isso, quando as ferramentas estão usinando o alumínio elas não produzem chiados e nem vibram. A usinagem é consistente e de alta qualidade. A ferramenta se repete, e fazemos dois passes de usinagem nos canais para remover os cavacos um pouco melhor."
A empresa faz ferramentas de Metal Duro de dois, três, quatro e/ou cinco canais para usinagem de alumínio de alta velocidade. Fresas helicoidais variáveis são a especialidade da Benchmark, começando com um ângulo de hélice de 45 graus e terminando a um ângulo de 60 graus.
O design de hélice reduz a vibração na ferramenta. "Com as ANCAS produzindo ferramentas de 5 canais podemos remover 0,0025mm por dente e mais de 50% do diâmetro da ferramenta. Com essa ferramenta, num fuso de 10.000 RPM no centro de usinagem você poderá executar 500 ipm (12,8 m/minutos)," Paul salientou. A preparação de borda pela Benchmark vai ao redor do raio e faz o final em uma única usinagem. A capacidade da máquina e do software permitem que a Benchmark mantenha sua vantagem. O software ToolRoom da ANCA é a chave para que Benchmark produza a hélice variável.
Benchmark pode produzir ferramentas em uma única preparação
O cabeçote de transmissão direta de alta velocidade a 3000 RPM (eixo-A) da TX7 permite que os usuários como a Benchmark incluam operações de usinagem cilíndrica no processo de usinagem de ferramentas sem alterar a preparação, e usinem completamente peças em bruto escalonadas ou cônicas na ferramenta final. Isso significa que ferramentas podem ser produzidas em uma única preparação, minimizando o tempo de produção para muitas ferramentas que anteriormente poderiam ter exigido duas operações para completar a ferramenta.
As ANCA TX7, na Benchmark usam o patenteado sistema de montagem de rebolos Big Plus que contribui para uma alta precisão na operação dos rebolos de usinagem. O sistema, superior a um suporte cônico convencional, proporciona um mais completo e concêntrico contato da flange. O conjunto rígido resultante praticamente elimina o desvio e a deflexão e beneficia a vida dos rebolos, acabamento da superfície, e a tolerância da peça.
Montado na parte de trás do mandril no cabeçote de alta velocidade da TX7, o rolo de dressagem é facilmente acessado ou introduzido nos rebolos com o mínimo movimento para dressagem durante o processo. Nas TX7, o carregador é montado na esquerda da máquina e tem o seu próprio painel de controle para permitir preparação rápida, segura, necessitando de apenas um operador. O carregador traz a ferramenta para a máquina num carro pneumático enquanto que o cabeçote se posiciona automaticamente para receber a ferramenta num rápido ciclo de mudança de ferramenta.
O trocador de rebolo CNC nas TX7s permite que Benchmark aplique dois conjuntos de rebolos em um ciclo de usinagem , realizando mais operações numa única preparação. Montada num coletor, a tubulação do fluído refrigerante muda de acordo com os conjuntos de rebolos, de modo que o fluxo do fluído refrigerante está sempre direcionado no rebolo em uso para uma ótima aplicação de refrigeração.
O software é a chave
Clayton Pirie administra as máquinas ANCA na Benchmark. Ele diz que está sempre aprendendo conforme a ANCA está constantemente aprimorando seu software e fornecendo atualizações para as firmas.
"O software de fácil utilização da ANCA permitiu-nos produzir uma série de inovações que outros fabricantes de ferramentas não têm", disse Clayton. "O CIMulator3D permite-nos definir a ferramenta completa off-line sem desperdiçar o tempo da máquina de produção. Podemos imaginar uma ferramenta e ver se podemos fabricá-la antes de começarmos a usinar. É a melhor ferramenta."
O CIMulator3D da ANCA fornece um ambiente de desenvolvimento de ferramentas off-line que permite o design eficiente de novas ferramentas e o necessário processo de fabricação, evitando perdas de produção. O tempo de preparação de novas ferramentas é drasticamente reduzido, e a produção pode começar mais rapidamente. Como um posto de trabalho off-line, o CIMulator3D também pode ser executado no CNC para simular programas de produção de ferramentas antes de usiná-las.
Paul observa: "Quando nós fazíamos metade do volume, parecia ser mais estressante no espaço de produção. Hoje, existem apenas três pessoas na instalação em cada turno, e ainda é um clima mais sereno. Estamos produzindo muito mais com muito menos estresse, graças às máquinas da ANCA. As máquinas estão fazendo sempre um trabalho de qualidade durante operações longas".
Saiba mais sobre a Benchmark Carbide acessando www.benchmarkcarbide.com
Saiba mais sobre os produtos da ANCA acessando www.anca.com/products
Escrito por Dave Arnesan, EUA.
2 março 2014