Por que a mesma máquina-ferramenta apresenta diferenças significativas na eficiência da produção?
A razão é que os grampos utilizados nas máquinas-ferramentas CNC muitas vezes não são apropriados, levando a uma redução significativa na eficiência de produção dessas ferramentas.
Neste artigo, discutiremos a seleção e uso adequados de grampos para máquinas-ferramenta CNC.
Como podemos melhorar a eficiência das máquinas-ferramentas CNC?
A análise técnica revelou que a escolha dos grampos desempenha um papel crucial neste aspecto.
As estatísticas indicam que uma grande proporção de grampos utilizados em máquinas-ferramentas CNC domésticas são selecionados de forma inadequada, com uma estimativa de 50% dos casos. No final de 2018, havia quase um milhão de máquinas-ferramentas CNC na China, o que significa que mais de 500.000 destas ferramentas sofreram “tempo de inatividade” como resultado de uma má seleção ou utilização de grampos.
Do ponto de vista económico, existe uma oportunidade significativa para melhorar a seleção e utilização de fixadores para máquinas-ferramentas CNC, o que poderia levar a benefícios substanciais.
Ciclo de produção de pequenos lotes = tempo de produção (preparação/espera) + tempo de processamento da peça.
Na produção de pequenos lotes, o “tempo de processamento da peça” é relativamente curto, tornando a duração do “tempo de preparação/espera da produção” um fator crítico na determinação do ciclo geral de processamento.
Para aumentar a eficiência da produção, é essencial encontrar formas de reduzir a duração da preparação/tempo de espera da produção.
Três tipos de braçadeiras na produção em pequena escala de máquinas-ferramentas CNC pode ter prioridade
Combinação braçadeira
O grampo combinado, também conhecido como “grampo de bloco de construção”, é composto por uma série de componentes padronizados com funções, especificações e tamanhos variados. Os clientes podem montar facilmente diferentes tipos de grampos para máquinas-ferramenta conforme necessário, como blocos de construção.
O uso de uma braçadeira combinada pode economizar tempo no projeto e na fabricação, reduzir significativamente o tempo de preparação da produção e, portanto, encurtar efetivamente o ciclo de processamento na produção de pequenos lotes, levando a uma maior eficiência.
Além disso, os grampos combinados oferecem diversas vantagens, incluindo alta precisão de posicionamento, grande versatilidade de fixação, capacidade de uso repetido, economia de energia e material e baixo custo de uso.
Portanto, ao processar pequenos lotes, especialmente quando o formato do produto é complexo, o uso de pinças combinadas é altamente recomendado.
Alicate plano de precisão combinado
O alicate plano de precisão combinado é um componente do grampo combinado.
Em comparação com outros componentes do grampo combinado, eles têm mais versatilidade, níveis mais elevados de padronização, uso mais fácil e fixação mais confiável, tornando-os amplamente utilizados em todo o mundo.
O alicate plano de precisão combinado tem a vantagem de instalação e remoção rápidas, bem como fixação rápida, o que ajuda a reduzir o tempo de preparação da produção e melhora a eficiência da produção de pequenos lotes.
Atualmente, os alicates planos de precisão combinados comumente usados têm uma faixa de fixação geralmente dentro de 1000 mm, com uma força de fixação de até 5000Kgf.
Suave braçadeira base
As bases de fixação lisas não são amplamente utilizadas na China, mas são comumente usadas em países industrializados, como Europa e Estados Unidos.
Essas bases de grampo são feitas de usinagem finamente acabada e possuem uma peça de conexão de posicionamento acabada para componentes, bem como uma superfície de posicionamento acabada no grampo. Isto permite a criação de pinças personalizadas com base em necessidades específicas.
É importante notar que os alicates de precisão combinados mencionados não são os tornos de máquina tradicionais. Os tornos de máquinas tradicionais têm funções limitadas, baixa precisão de fabricação, vida útil curta e não podem ser usados em conjunto com outros tornos.
Eles não são adequados para uso em máquinas-ferramentas CNC ou centros de usinagem.
Os alicates planos de precisão combinados mencionados são um novo tipo de alicate originário de países industrializados como Europa e Estados Unidos, projetados especificamente para uso em máquinas-ferramenta CNC e centros de usinagem.
Esses alicates oferecem grande versatilidade de fixação, alta precisão de posicionamento e fixação rápida, podendo ser usados em grupos, tornando-os ideais para uso em máquinas-ferramenta CNC e centros de usinagem.
Magnético permanente elétrico–contenção braçadeira
A braçadeira de fixação magnética permanente eletromagnética é um novo tipo de braçadeira projetada usando materiais avançados de ímã permanente, como neodímio, ferro, boro e princípios modernos de circuito magnético.
Numerosas práticas de usinagem mostraram que este tipo de grampo pode melhorar muito a eficiência geral de usinagem de máquinas-ferramentas CNC e centros de usinagem.
Seu processo de fixação e liberação leva apenas cerca de 1 segundo, reduzindo significativamente o tempo de fixação.
As pinças de máquinas-ferramenta tradicionais possuem componentes de posicionamento e fixação que ocupam muito espaço, enquanto as pinças de fixação magnética permanente eletromagnética não possuem esses componentes que ocupam espaço. Isso permite uma faixa de fixação maior em comparação com os grampos tradicionais, aproveitando ao máximo a mesa e o curso de usinagem da máquina-ferramenta CNC e melhorando sua eficiência geral de usinagem.
A força de sucção das pinças eletromagnéticas de fixação magnética permanente é normalmente entre 15 a 18Kgf/cm2por isso é crucial garantir que a força de sucção (força de fixação) seja forte o suficiente para resistir à força de corte.
Em geral, a área de adsorção não deve ser inferior a 30cm2o que significa que a força de fixação não deve ser inferior a 450Kgf.
Máquina-ferramenta CNC braçadeiras adequado para processamento em massa
O ciclo de processamento para produção de grandes lotes é composto pelo tempo de espera do processamento, tempo de processamento da peça e tempo de preparação da produção.
O “tempo de espera de processamento” inclui principalmente o tempo de fixação da peça e troca de ferramenta.
O “tempo de fixação da peça” para grampos manuais tradicionais de máquinas-ferramenta pode atingir 10-30% do ciclo total de processamento na produção de grandes lotes.
Como resultado, a fixação de peças tornou-se um fator crucial que afeta a eficiência da produção e é uma área chave para melhoria nas fixações de máquinas-ferramenta.
Para processamento em larga escala, recomenda-se a utilização de pinças com posicionamento rápido e capacidade de fixação/liberação. Os três tipos de grampos para máquinas-ferramenta a seguir são altamente recomendados:
Hidráulico / pneumático braçadeira
As braçadeiras hidráulicas/pneumáticas são braçadeiras especiais que utilizam componentes hidráulicos ou pneumáticos como fonte de energia para posicionar, apoiar e comprimir a peça de trabalho.
Esses grampos determinam com precisão e rapidez a posição entre a peça de trabalho, as máquinas-ferramentas e as ferramentas de corte. O grampo garante a precisão do posicionamento da peça e, com sua alta precisão de usinagem e rápido processo de posicionamento e fixação, reduz bastante o tempo gasto na fixação e liberação da peça.
As pinças hidráulicas/pneumáticas também oferecem diversas vantagens, incluindo uma estrutura compacta, fixação multiestações, corte pesado em alta velocidade e controle automático.
Esses benefícios tornam os grampos hidráulicos/pneumáticos adequados para uso em máquinas-ferramenta CNC, centros de usinagem e linhas de produção flexíveis, e são particularmente adequados para processamento em larga escala.
Fixação magnética permanente elétrica braçadeira
A braçadeira elétrica de fixação magnética permanente tem várias vantagens, incluindo fixação rápida, fixação fácil em várias estações, processamento multiface em uma fixação, fixação confiável e estável, eficiência energética e proteção ambiental, bem como controle automático.
Em comparação com os grampos de máquinas-ferramenta tradicionais, os grampos elétricos de fixação magnética permanente podem reduzir significativamente o tempo de fixação e aumentar a eficiência de fixação, reduzindo o número de ciclos de fixação.
Portanto, essas pinças não são adequadas apenas para produção de pequenos lotes, mas também para produção de grandes lotes.
Suave braçadeira base
A base lisa da braçadeira pode efetivamente encurtar o ciclo de fabricação de braçadeiras especiais e reduzir o tempo de preparação da produção, resultando em um ciclo geral de produção em massa mais curto e em maior eficiência de produção.
Além disso, pode reduzir o custo de fabricação de braçadeiras especiais.
Portanto, a base de fixação lisa é particularmente adequada para produção em massa com prazos apertados.
Usar braçadeiras corretamente e aproveite o potencial do equipamento.
A experiência tem mostrado que para melhorar a eficiência de usinagem de máquinas-ferramentas CNC, não basta simplesmente “selecionar” os grampos corretos. Devemos também fazer um esforço para “usar” as pinças de forma eficaz.
Como usar braçadeiras para máquinas-ferramenta CNC
Aqui estão três métodos comuns que ensinarão como usar os grampos da máquina-ferramenta:
Método multiestações
Principio básico:
Uma maneira de reduzir o tempo de fixação da unidade e estender o tempo efetivo de corte das ferramentas é fixar várias peças de trabalho de uma só vez.
Os grampos multiestações são grampos com múltiplas posições de posicionamento e fixação. Com o avanço das máquinas-ferramentas CNC e a necessidade de melhorar a eficiência da produção, os grampos multiestações estão se tornando mais amplamente utilizados. O design de múltiplas estações está se tornando cada vez mais predominante no projeto de pinças hidráulicas/pneumáticas, pinças combinadas, pinças elétricas de fixação magnética permanente e alicates planos de precisão combinados.
Uso de grupo
Colocar os mesmos grampos na mesma bancada também pode obter fixação em múltiplas estações.
Para que este método seja eficaz, os grampos geralmente devem ter design padronizado e fabricação de alta precisão, caso contrário, podem não atender aos requisitos do processo da máquina-ferramenta CNC.
A utilização dos grampos em grupo pode aproveitar ao máximo o curso da máquina-ferramenta CNC, o que promove desgaste equilibrado das peças de transmissão da máquina-ferramenta.
Além disso, os grampos podem ser usados independentemente para fixação de múltiplas peças ou combinados para fixação de peças em grande escala.
Método de mudança rápida local
O método de troca rápida local envolve a troca rápida de peças de um grampo de máquina-ferramenta CNC, como elementos de posicionamento, elementos de fixação, elementos de configuração de ferramenta e elementos de guia, para atingir o objetivo de alterar rapidamente as funções ou usar o grampo.
Por exemplo, pinças de mandíbula plana combinadas de troca rápida podem alterar sua função de fixação mudando rapidamente as mandíbulas, como de fixação de materiais quadrados para materiais de barra de fixação.
Também é possível alterar o modo de fixação substituindo rapidamente os elementos de fixação, como de fixação manual para fixação hidráulica. O método de troca rápida local reduz significativamente o tempo de substituição e ajuste da braçadeira, tornando-se uma vantagem óbvia na produção de pequenos lotes.
