Introdução
Você sabia que um equipamento de pré-ajustagem de ferramentas pode aumentar significativamente a produtividade de uma máquina CNC? No Brasil, um dos principais desafios na indústria de usinagem é o tempo perdido na preparação de ferramentas. Estudos mostram que o preset de ferramenta externo à máquina pode reduzir esse tempo em até 70%.
No início do século, Simon (2001) realizou um amplo estudo sobre o parque industrial brasileiro e identificou que atividades relacionadas à preparação de máquinas CNC são uma das principais causas dos problemas de produtividade das máquinas-ferramentas no Brasil. Dentre essas atividades, destacam-se a elaboração do programa CNC, a transferência do programa para a máquina e a pré-ajustagem das ferramentas de corte. Embora o estudo de Simon (2001) tenha sido realizado há 24 anos, os pontos levantados ainda permanecem relevantes nos dias de hoje.
No cenário atual de competitividade da indústria mundial, a produtividade da indústria de transformação brasileira ganha ainda mais relevância. Segundo a Confederação Nacional da Indústria (CNI), a modernização da produção contribui diretamente para a melhoria do indicador de produtividade, que é calculado pelo volume produzido dividido pelas horas trabalhadas na produção (CNI – Produtividade na Indústria). No contexto da usinagem CNC, a redução do tempo de máquina parada é um fator determinante para o aumento do indicador de produtividade.
Preset de ferramenta: como funciona essa tecnologia inovadora?
A pré-ajustagem das ferramentas representa uma parcela significativa do tempo de preparação das máquinas CNC. Portanto, a realização de análises para a redução dos tempos envolvidos nessa etapa do processo de fabricação é essencial para aumentar o tempo produtivo disponível da máquina.
A tecnologia de preset de ferramentas fora da máquina (Gif 1) surge como uma solução eficaz para minimizar o tempo de máquina parada, reduzir perdas de produtividade e aumentar a qualidade e a eficiência dos processos de usinagem CNC.
Dessa forma, o preset é projetado para realizar a medição precisa de ferramentas de usinagem antes de serem utilizadas nas máquinas CNC. Esse sistema de medição garante que as máquinas estejam configuradas com os parâmetros corretos das ferramentas, como o comprimento e o diâmetro, antes de iniciar a operação, o que resulta em usinagem mais eficiente e precisa.
Gif 1 – Tecnologia de preset de ferramentas de corte externo à máquina. Fonte: https://www.youtube.com/@HaimerGermany
A maioria das empresas no Brasil não utiliza recursos auxiliares na preparação de ferramentas de máquinas CNC, preferindo realizar os ajustes diretamente na máquina, de forma manual, e utilizando uma “usinagem teste”. Atualmente, no procedimento adotado, o operador aproxima a ferramenta da peça utilizando uma folha de papel para evitar danos à ferramenta. Em seguida, ele realiza uma usinagem teste e compara a medida real da peça com a medida programada, a fim de realizar as devidas compensações.
Toda essa preparação ocorre com a máquina totalmente parada (Simon, 2001). Por consequência, procedimentos manuais geram perdas significativas de produtividade, que muitas vezes passam despercebidas por já estarem enraizadas no cotidiano de produção da empresa.
O preset e a medição de ferramentas fora da máquina geram economias significativas, sendo uma maneira rápida e confiável de aferição de diâmetros e comprimentos de ferramentas, eliminando a necessidade de utilizar a máquina como um dispositivo de aferição e ajuste.
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Quais são os benefícios do preset de ferramenta CNC? Descubra os principais ganhos
A seguir são apresentados alguns dos principais benefícios da tecnologia de preset de ferramentas externo à máquina CNC:
1 – Redução do tempo de máquina parada
O preset de ferramenta externo à máquina é significativamente mais rápido do que a pré-ajustagem manual ou por meio de lasers. Como esse processo é realizado externamente e de forma independente, os tempos de ajuste podem ser reduzidos em até 70% de acordo com estudos realizados pela empresa alemã Haimer (catálogo Haimer).
A Figura 1 apresenta um comparativo entre a pré-ajustagem da ferramenta manual na máquina e a pré-ajustagem utilizando um preset externo à máquina. No primeiro caso, devido às etapas de usinagem teste, medição da peça e cálculo das compensações, todo o processo de pré-ajustagem na máquina pode levar até 250 segundos por ferramenta (pouco mais de 4 minutos). Com a pré-ajustagem fora da máquina, é possível eliminar essas etapas e reduzir o tempo para cerca de 70 segundos por ferramenta (catálogo Haimer). Portanto, para a usinagem de uma peça que utiliza 10 ferramentas, por exemplo, o tempo total de pré-ajuste pode ser reduzido de aproximadamente 42 minutos para apenas 12 minutos.
Figura 1 – Comparativo do processo de pré-ajustagem manual na máquina com a pré-ajustagem utilizando um preset de ferramenta externo à máquina.
O gráfico da Figura 2 apresenta, em escala logarítmica, o tempo que pode ser economizado, em horas, ao longo de 1 dia, 1 mês e 1 ano, considerando o pré-ajuste de 10, 25 e 50 ferramentas por dia. Por consequência, essas horas economizadas no processo de pré-ajustagem se transformam em horas produtivas da máquina CNC. Portanto, o uso do preset de ferramenta externo à máquina pode economizar até 1000 horas de máquina parada dependendo da quantidade de ferramentas utilizadas por dia.
Figura 2 – Horas economizadas no processo de preset de ferramentas utilizando um preset externo à máquina CNC (gráfico em escala logarítmica).
2 – Precisão, repetibilidade e redução de erros
O preset externo à máquina utiliza câmeras ópticas para medição, garantindo maior precisão e exatidão em comparação com métodos de configuração manual. Essa tecnologia assegura que todas as ferramentas sejam configuradas dentro das tolerâncias especificadas em todas as ocasiões, assegurando maior qualidade e padronização das peças usinadas. Ainda assim, recursos opcionais, como foco automático, minimizam ainda mais os desvios na medição, pois independem do operador.
Além disso, a integração de métodos de transmissão automática de dados para a máquina CNC elimina a necessidade de entrada manual de informações, reduzindo acidentes e colisões decorrentes de erros de digitação, tornando o processo mais seguro.
3 – Aumento da vida útil das ferramentas
O batimento, muitas vezes ignorado em operações menos exigentes, pode ser facilmente inspecionado com o uso do preset. Dessa forma, é possível evitar a utilização de ferramentas com batimento elevado, prolongando sua vida útil e reduzindo custos com substituições prematuras.
Ademais, o preset também possibilita avaliar o desgaste e identificar avarias nas ferramentas de corte com maior agilidade e precisão.
4 – Custo-benefício
Um único preset externo à máquina pode realizar a pré-ajustagem das ferramentas de 10 a 30 máquinas CNC, tornando-se uma solução muito mais econômica do que a aquisição de lasers individuais para cada equipamento, por exemplo.
Igualmente, ao reduzir significativamente o tempo de máquina parada, a adoção do preset de ferramenta pode postergar ou até eliminar a necessidade de compra de uma nova máquina CNC, pois essas horas se tornam produtivas, maximizando o retorno sobre o investimento.
Conheça as características do preset de ferramenta Haimer Microset
O Haimer Microset combina tecnologia de ponta e precisão para otimizar os processos de usinagem, reduzindo tempos improdutivos e garantindo máxima eficiência. A seguir são listadas algumas das características do preset de ferramenta da Haimer:
- Software intuitivo que simplifica a operação, eliminando a necessidade de treinamentos extensivos;
- O preset Haimer é compatível com uma ampla gama de ferramentas e acessórios, incluindo fresas, adaptadores, cabeçotes de mandrilamento e ferramentas PCD, suportando diferentes fabricantes e padrões do mercado;
- Possui sistema totalmente integrado ao ambiente digital da fábrica, possibilitando automação e otimização contínua da produção. Além disso, sua conectividade avançada permite integração direta com máquinas-ferramenta, sistemas CAD/CAM e softwares de gerenciamento, garantindo ajustes rápidos e precisos em tempo real;
- Base em ferro fundido, que proporciona maior robustez e menores desvios de medição devido às variações térmicas.
Conclusão
A tecnologia de preset de ferramentas externo à máquina CNC desempenha um papel fundamental na modernização da indústria de usinagem, proporcionando maior eficiência operacional, otimização do tempo de máquina em produção, redução de erros e acidentes, e aumento da qualidade e da repetibilidade das peças fabricadas.
O Haimer Microset se destaca como uma solução de preset robusta e inovadora, oferecendo precisão, conectividade e integração digital dentro do conceito de Indústria 4.0. Para conhecer os modelos disponíveis e os diferenciais da tecnologia Haimer, acesse a página do Microset.
Perguntas frequentes (FAQ) sobre preset de ferramenta
O que é um preset de ferramenta?
É um equipamento usado para medir e pré-ajustar ferramentas de corte antes da usinagem, reduzindo tempo de ajuste, tempo de máquina parada e erros.
Quais são as vantagens de usar um preset de ferramenta externo à máquina?
Menos tempo de máquina parada, maior precisão, menor desgaste da ferramenta e aumento da produtividade.
O preset de ferramenta é compatível com todas as máquinas CNC?
A maioria dos presets modernos são compatíveis com diversos tipos de máquinas CNC e softwares de usinagem.
O uso de preset de ferramenta compensa financeiramente?
Sim! Empresas que adotam essa tecnologia relatam economia de tempo, redução de desperdício e melhor qualidade nas peças.
Como integrar um preset de ferramenta ao meu processo de usinagem?
A integração pode ser feita por meio de conexão direta com sistemas CAD/CAM e máquinas CNC. Consulte um especialista para definir a melhor solução.
Referências
- Simon, A.T., 2001, “Condições de Utilização de Tecnologia CNC: Um Estudo para Máquinas-Ferramenta de Usinagem na Indústria Brasileira”. Dissertação (Mestrado), Unicamp, Campinas.
- Catálogo Haimer – MICROSET – TOOL PRESETTERS;
- CNI – Produtividade na Indústria;