OEMs de máquinas conhecem o momento

Sep 22, 2023

Inteligência artificial e automação ajudam a modernizar a usinagem

À medida que o mundo da manufatura se transforma fora da oficina mecânica, as coisas internas também precisam mudar. Assim, os fornecedores de máquinas-ferramenta estão fazendo o que podem para ajudar as oficinas a se ajustarem aos mais recentes requisitos de produção e considerações econômicas. Além de atualizar a tecnologia de várias maneiras, essas empresas estão auxiliando os clientes na transição para a automação avançada de suas operações de usinagem.

Algumas atualizações de máquinas-ferramenta estão chegando como resultado de um forte impulso dos usuários. Por exemplo, fabricantes de veículos elétricos e outros estão solicitando sistemas regulares com maior velocidade de eixo e potência, de acordo com Tim Thiessen, vice-presidente de vendas e marketing da Okuma America Corp., um fabricante de máquinas-ferramenta em Charlotte, NC "Existem aplicações que entrar em usinagem de velocidade (muito alta)—mais de 35.000 rpm—mas não estou falando sobre isso", disse ele. "Estou dizendo que o que tem sido o ponto ideal dentro da norma de usinagem de alta velocidade está subindo."

Embora a Okuma normalmente ofereça máquinas de 75 hp com velocidades de fuso de até 10.000 rpm, muitos clientes agora estão solicitando fusos de 18.000 rpm a 100 ou 150 hp, observou ele. "Seria uma coisa se estivéssemos considerando isso um aplicativo de nicho, mas estou vendo isso se tornar cada vez mais popular na indústria."

De acordo com Thiessen, os clientes da Okuma querem mais potência da máquina para que possam acelerar para altas velocidades do fuso em questão de segundos. E eles querem velocidades de fuso mais altas para aumentar as taxas de avanço e reduzir os tempos de ciclo, geralmente ao usinar alumínio ou titânio, acrescentou.

Além de tornar as máquinas mais capazes, os fornecedores estão tentando torná-las mais fáceis de usar. Uma maneira é incorporar o controle de conversação, uma tecnologia baseada em texto que permite aos usuários inserir informações de programação em resposta a itens em menus simples que aparecem nas telas de controle.

Por exemplo, a DMG Mori USA Inc. em Hoffman Estates, Illinois, oferece o que chama de ciclos de tecnologia, uma opção de controle de conversação projetada para simplificar a programação avançada para operações como troca de marchas. Em vez de criar o programa necessário off-line, os ciclos de tecnologia "permitem que ciclos de programação complexos sejam inseridos na máquina-ferramenta", disse Gerald Owen, gerente geral de engenharia nacional da DMG. Eles também permitem que os operadores façam ajustes nos programas em tempo real, acrescentou.

A DMG é um dos vários fabricantes de máquinas que oferecem esses recursos. "Combinar e simplificar o que antes eram funções de ponta e (fornecer) uma interface mais simples e fácil para elas é uma tendência em todo o setor", disse Owen.

Outros recursos avançados de máquinas-ferramenta aproveitam os desenvolvimentos no tão discutido campo da inteligência artificial. Por exemplo, o Smooth Ai Thermal Shield da Mazak Corp., Florence, Ky., está incluído em todas as máquinas mais recentes da Mazak para compensar a distorção térmica dos componentes da máquina devido a flutuações de temperatura causadas pela operação da máquina ou pelo ambiente. Na versão automática, os sensores coletam dados de temperatura continuamente, que são armazenados e analisados ​​por um software que aprende com os dados para fazer ajustes nos parâmetros do processo quando necessário para evitar que mudanças relacionadas à temperatura na máquina afetem a qualidade da peça.

"A ideia é manter a máquina estável ao longo do dia ou do processo de usinagem", disse Jared Leick, gerente do grupo de produtos do centro de usinagem da Mazak. "E o objetivo é garantir que todas as peças boas sejam retiradas da máquina."

A IA também desempenha um papel fundamental na operação do recurso de monitoramento de integridade do fuso da Mazak. O objetivo desse recurso é "evitar que um fuso emperre ou falhe durante o corte", disse Leick. "Você não quer cortar uma peça de $ 10.000 e (ter) um eixo travando ou parando em você, então você tem que descartar a peça."

Desenvolvido em parceria com a Escola de Engenharia da Universidade de Cincinnati, o monitoramento da saúde do fuso conta com algoritmos que comparam a vibração e a frequência dos rolamentos do fuso em operação com gráficos que mostram os valores de vibração e frequência obtidos testando fusos reais. A equipe de desenvolvimento mapeou dados derivados de fusos bons, fusos defeituosos e fusos que estavam a ponto de se desgastar.