Como a automação na usinagem CNC melhora a precisão e a produtividade

A automação de máquinas CNC ajuda as empresas a reduzir a intervenção humana necessária ao processo de usinagem e a alcançar maiores níveis de eficiência, precisão e produtividade em suas operações.

Na década de 1940, a indústria viu as primeiras máquinas CNC, que utilizavam código armazenado em fita perfurada. As configurações atuais são muito mais sofisticadas e incluem configurações multifuncionais que integram ferramentas como brocas, tornos e instrumentos de fresagem dentro das células. O relatório In(Sight) de 2020 sugere que a automação está em ascensão. Cinquenta e quatro por cento dos funcionários acreditam que poderiam poupar até 240 horas anualmente através da automação, enquanto 61% dos líderes empresariais acreditam que a automação poderia ser facilmente aplicada às suas indústrias nos próximos doze meses. A usinagem CNC não é exceção. As máquinas CNC vêm com diferentes níveis de software e automação. O nível de automação especificado pode melhorar muito os processos de usinagem e, consequentemente, a qualidade dos componentes dos fabricantes. No entanto, a dificuldade reside em determinar a máquina-ferramenta CNC e a automação adequadas para a sua configuração.

A gama de ferramentas deve ser a primeira e mais importante consideração. Em uma oficina mecânica moderna, é razoável esperar a necessidade de cerca de 40 ou mais ferramentas, desde brocas até cortadores voadores. Porém, a seleção da ferramenta depende do tipo de operação, como furação, fresamento, torneamento ou rosqueamento. Antes de os engenheiros criarem um projeto, é vantajoso realizar algumas pesquisas para garantir que a gama de ferramentas necessárias esteja alinhada com as capacidades de usinagem e os equipamentos disponíveis. Por exemplo, pode acontecer que a máquina CNC possa executar sete entre dez etapas de usinagem em um torno CNC, mas duas outras etapas necessitam de usinagem por descarga elétrica (EDM) e uma etapa final exige uma operação adicional de um fornecedor externo. Estas etapas suplementares e o envolvimento de um fornecedor terceirizado teriam um impacto no custo geral. A mudança de velocidade também é uma consideração essencial; não adianta ter todas essas ferramentas se você não pode usá-las. Os centros de usinagem são equipados com mecanismos de troca automática de ferramentas projetados para agilizar o processo de troca de ferramentas. Os modelos modernos apresentam tempos de troca de ferramentas rápidos, o que pode muito bem atender às suas expectativas.

Freqüentemente, se você estiver lidando com modelos de máquinas CNC mais antigos, as trocas automatizadas de ferramentas não são uma opção. No entanto, se você pretende otimizar o tempo de ciclo, existem etapas que você pode seguir para diminuir a duração da troca de ferramentas. Melhorar o tempo de troca de ferramentas sem automação requer uma combinação de processos manuais eficientes, organização e treinamento adequados. Um primeiro passo positivo é garantir que as ferramentas e os porta-ferramentas sejam armazenados de maneira lógica e facilmente acessível. Os porta-ferramentas dentro da própria máquina CNC, como magazines ou carrosséis de ferramentas, também podem reduzir a necessidade de trocas frequentes de ferramentas durante um trabalho. Da mesma forma, investir em sistemas de ferramentas de troca rápida, como porta-ferramentas de liberação rápida ou sistemas de ferramentas modulares, para reduzir significativamente os tempos de troca de ferramentas. No entanto, num mundo ideal, isto seria gerido pela automação. A troca manual de componentes do robô em um sistema é uma tarefa que requer experiência em programação de robôs. Algo que pode resultar em tempo de inatividade prolongado e na dependência de pessoal qualificado. Um sistema de automação como o sistema CubeBOX da Tezmaksan Robotics oferece uma interface amigável que permite aos operadores substituir peças sem esforço, sem qualquer conhecimento prévio de programação de robôs. Esta rápida carga e descarga de peças aumenta significativamente a flexibilidade e a agilidade no processo de produção, facilitando ajustes rápidos às necessidades de produção em evolução. A seguir vem a área de usinagem, incluindo a capacidade da máquina de operar mais de um palete ao mesmo tempo. As capacidades de usinagem do sistema devem ser consideradas, por exemplo: ele é ideal para usinagem de alto volume, para serviços pesados ​​ou ambos.

Por exemplo, os sistemas de automação CubeBOX da Tezmaksan Robotics para atendimento de máquinas CNC podem executar perfeitamente tarefas como carga e descarga de peças de trabalho, trocas de ferramentas e inspeções de qualidade. Ao automatizar essas tarefas, os fabricantes podem operar suas máquinas CNC continuamente durante 24 horas, levando ao aumento da capacidade de produção e à redução dos custos de mão de obra. Essa automação também contribui para maior precisão e consistência nas operações de usinagem. Os sistemas robóticos CubeBOX são equipados com sensores avançados e recursos de programação, garantindo que cada operação seja executada com um nível de precisão difícil de alcançar por meio de operações manuais. Isto é particularmente valioso em indústrias onde tolerâncias rigorosas e padrões de qualidade são essenciais. Esses sistemas robóticos podem se adaptar a vários tipos e tamanhos de máquinas CNC, tornando-os adequados para uma ampla gama de aplicações em diferentes setores. Seja nos setores de metalurgia, marcenaria ou outros setores de produção, a automação pode ser adaptada para atender às necessidades e requisitos específicos de produção. Por último, mas não menos importante, há a questão da segurança. A automação de máquinas CNC leva a uma maior segurança no local de trabalho, reduzindo a necessidade de operadores humanos realizarem tarefas repetitivas e fisicamente exigentes e, portanto, minimizando o risco de acidentes e lesões. Isto não só protege o bem-estar dos funcionários, mas também reduz o potencial tempo de inatividade e os custos associados. Essencialmente, adotar a automação na maquinação CNC, juntamente com um foco estratégico nas especificações das máquinas, proporcionará uma vantagem competitiva às empresas que procuram não só otimizar as suas operações, mas também permanecer na vanguarda da produção moderna.