A medição em máquina-ferramenta ajuda a liberar o potencial da fresadora de portal

A sonda de toque com transmissão por ondas de rádio e o Servidor HxGN NC da Hexagon garantem qualidade em fresadoras feitas sob medida para o setor aeroespacial

Um cliente da F. Zimmermann GmbH do setor aeroespacial deixou-a a cargo de desenvolver para ele uma fresadora de portal sob medida, para fabricar suspensões de titânio complexas para superfícies de controle de aviões. O novo sistema precisa realizar a programação dos caminhos de produção, lidar com todas as operações de fresamento e inspeções de componentes feitas na máquina. Ao aceitar o desafio, a Zimmermann escolheu as soluções de medição em máquina-ferramenta da Hexagon para sua construção sob medida, a fim de lidar com inspeções de qualidade final e em processo das peças fabricadas.

Oriunda de Neuhausen auf den Fildern, na Alemanha, a Zimmermann é uma líder em tecnologias, conhecida por suas grandes fresadoras de portal de alto desempenho e centros de usinagem horizontal. A fabricante de máquinas orientada a exportações entregou mais de 550 máquinas para 37 países em todo o mundo.

Além de fornecer máquinas padronizadas que garantem aos clientes um processo de fresamento eficiente e de alta precisão, a Zimmermann também desenvolve e produz soluções de fresamento sob medida para enfrentar os desafios de aplicação mais complexos e únicos.

Um dos clientes do setor aeroespacial da Zimmermann precisava de uma fresadora de portal singular, com várias novas funções e benefícios. O cliente precisava da Zimmermann para selecionar e executar o conjunto de ferramentas especializadas de usinagem, programar o caminho de produção dos componentes e, finalmente, permitir a medição na própria fresadora.

In-process measurement of the component is performed directly in the clamping to avoid measurement deviations due to spring back or warping“Temos uma natureza mais personalizada ou feita sob encomenda – não somos um fabricante de produtos em massa”, diz Steffen Nüssle, diretor de vendas para exportação da Zimmermann. “Mas o design modular de nossas máquinas geralmente nos permite adaptá-las com relativa facilidade aos requisitos específicos do cliente e da aplicação; várias fresadoras sob medida já estão sendo usadas por um fornecedor de aeronaves asiático. Mas esse novo pedido foi muito além do que entregamos até agora.”

O componente que o cliente da Zimmerman precisa produzir é uma suspensão de titânio de aproximadamente 1,5 metros para superfícies de controle de aeronaves. Um desafio específico da usinagem é produzir uma série de doze orifícios em terminais localizados um atrás do outro na peça, ao longo de um comprimento de 990 milímetros. Aqui o cliente exige alta precisão, prescrevendo para o diâmetro de perfuração de 17 milímetros a tolerância H7, o que significa uma variação de 18 mícrons permitida do orifício.

Além disso, a variação na concentricidade dos orifícios deve ser inferior a 50 mícrons em todo o comprimento do componente. Alta precisão e exatidão também são necessárias para os terminais de orifícios, que precisam ser perpendiculares à superfície do componente.

Em sua nova máquina, para garantir a qualidade do componente, a Zimmermann decidiu usar as sondas de toque com transmissão por ondas de rádio de última geração da Hexagon com o HxGN NC Server, que permite que o software de metrologia PC-DMIS seja usado para medir peças diretamente na fresadora. A sonda escolhida permite a medição com um inserto transversal à sonda, que é necessário para medir os orifícios.

PC-DMIS simplifies the acceptance of measurement results throughout the entire quality process and enables direct comparison with the customer’s CMM measurementsO PC-DMIS é um software de metrologia líder do setor que é compatível com diversas necessidades de medição em sistemas, desde CMMs a braços de medição portáteis e rastreadores a laser.

O HxGN NC Server ajudou o cliente da Zimmermann a automatizar a produção, permitindo que seus operadores criassem e executassem facilmente rotinas de medição
PC-DMIS totalmente automáticas na fresadora, em qualquer estágio do processo de produção. Isso é especialmente valioso ao trabalhar com um material resistente e difícil de usinar, como o titânio.

A medição do componente no processo é realizada diretamente na fixação, para evitar desvios de medição devido ao retorno elástico ou empenamento. O sistema detecta os limites de engate da ferramenta ou violações de tolerância em tempo hábil, antes da produção das caras peças inutilizáveis.

Em seguida, todas as peças acabadas são novamente inspecionadas na máquina-ferramenta, com algumas avançando para a inspeção da qualidade final na CMM do cliente, para concluir seu processo de garantia de qualidade.

Além disso, o tamanho aproximado da máquina, de X=8500 mm x Y=3900 mm, dá ao cliente a segurança de ter uma solução de medição disponível caso precise fabricar componentes maiores no futuro. O tamanho da sua CMM não lhes seria uma limitação.
“Temos total confiança no desempenho de medição do sistema e em sua contribuição para aumentar a #produtividade dos usuários desta máquina feita sob medida.”
Steffen Nüssle
Diretor de vendas para exportação
F. Zimmermann GmbH
“Estamos focados na construção de sistemas de fresamento de alto desempenho aos nossos clientes aeroespaciais, que seguramente ofereçam uma precisão excepcional”, diz Nüssle. “É por isso que usamos o HxGN NC Server com PC-DMIS para esta versão especial e em muitas outras máquinas – o software é bem estabelecido e comprovado na área de garantia de qualidade. “Temos total confiança no desempenho de medição do sistema e em sua contribuição para aumentar a produtividade dos usuários de nossas máquinas.”

O HxGN NC Server executa automaticamente os programas de medição necessários e gera relatórios PC-DMIS quando as rotinas de medição são executadas. O perador da máquina precisa apenas pressionar um botão e o componente de titânio funcionará de forma autônoma por todas as etapas de produção e inspeção, até a criação do protocolo de medição final. Nenhuma outra ação por parte do operador é necessária.

O PC-DMIS simplifica a aceitação dos resultados de medição em todo o processo de qualidade, permitindo a comparação direta com as medições da CMM do cliente.

A Zimmermann e seu cliente dão muito valor a essa facilidade de uso e experiência simples ao usuário. Ter uma experiência unificada em todas as operações de medição, desde a fresadora na oficina até a CMM na sala de controle de qualidade, facilita as coisas para o operador”, diz Nüssle. “E é uma grande vantagem não ter que treinar os operadores no uso de várias ferramentas de software.

“O mais importante é que, com o suporte da Hexagon, construímos com sucesso uma solução de fresamento completa e de alto desempenho, incluindo um sistema comprovado de medição em máquina-ferramenta para um cliente exigente e que, agora, está satisfeito.”