Artigo publicado na revista “O Mundo da Usinagem” (OMU) , edição impressa n.º 121 e em seu respectivo site, em março de 2019 | Foto e ilustrações: Sandvik Coromant (Suécia).
O inovador método invomilling® na fabricação de engrenagens facilita e otimiza a produção de lotes pequenos, não seriados, e peças únicas.
A demanda por ciclos de fabricação mais curtos, flexíveis e personalizados é cada vez mais frequente para a maioria das indústrias, incluindo os fabricantes de engrenagens. Na prática, essa necessidade abriu caminhos para o desenvolvimento e aplicação de novos métodos como o InvoMilling® da Sandvik Coromant, que possibilita, por exemplo, o uso de máquinas cinco-eixos e de ferramentas standard, que são mais flexíveis do que geradoras de engrenagens dedicadas e fresas caracóis inteiriças, elaboradas para cada perfil específico de engrenagem.
Isso trouxe como bônus maior ganho de eficiência operacional e redução de custos, além da quebra de paradigma ao usar máquinas e ferramentas flexíveis para a geração de dentes de engrenagens.
O que é o INVOMILLING®?
InvoMilling® é um método patenteado para usinagem de engrenagens externas e estrias com fresas standard para diversos perfis. A solução inclui ferramentas, software e treinamento. Pode ser usado em máquinas multitarefas ou centros de usinagem com cinco-eixos para produzir muitos perfis diferentes de engrenagens com o mesmo conjunto de ferramentas. O resultado é mais flexibilidade para lotes pequenos e médios e tempos de entrega menores.
Com o software patenteado InvoMilling uma mesma fresa pode ser utilizada para diferentes perfis de engrenagens. A capacidade de alterar o programa CNC, em vez de mudar as ferramentas, significa que peças completas podem ser usinadas em um único set-up, em máquinas multitarefas ou em centros de usinagem com cinco-eixos.
Como funciona?
O InvoMilling® explora a força cinética da máquina-ferramenta para produção eficiente e flexível de engrenagens de alta qualidade e estrias com qualidade 6 ou superior (de acordo com a norma DIN 3962). Após inserir os dados de engrenagem necessários, o software CAD/CAM intuitivo define as estratégias de usinagem ideais e gera um programa CNC que permite a produção de diferentes perfis de engrenagens usando apenas poucas ferramentas de precisão standard. O software também oferece excelentes gráficos e recursos para criar e simular percursos de fresamento.
Assim como as opções disponíveis para engrenagens espinha de peixe, helicoidal dupla (com e sem intervalos) e engrenagens cônicas retas desde o final de 2017, a nova função que também está disponível na última versão do software é a correção de flanco. O software aplica o alívio na cabeça do dente e o coroamento tanto na direção do flanco quanto do perfil, além de corrigir o ângulo de hélice e de pressão. Várias melhorias também foram feitas nas ferramentas. Por exemplo, ferramentas adaptadas foram introduzidas na biblioteca de ferramentas.
Vale conferir a entrevista que traduzi. Foi realizada pela Sandvik Coromant na Suécia com o professor Tillmann Körner, da Aalen University, sobre as atuais tendências na área de fresamento de engrenagens.
Entrevista
Professor KÖRNER, quais as mudanças que podemos observar no fresamento de engrenagens?
A fabricação de engrenagens precisa ser mais rápida e flexível. Isso é especialmente importante no caso de peças únicas e lotes pequenos para protótipos e componentes de reposição, em que os clientes esperam cada vez mais engrenagens especiais, sob medida e em prazos de entrega mais curtos. Essa demanda reflete no processo de fabricação de engrenagens que será cada vez mais diferenciado em relação à duração do processo em si, à geometria da engrenagem e aos parâmetros usados. Mais notável de tudo, é que a produção de engrenagens se tornará independente das máquinas convencionais de corte de engrenagens.
O que isso significa para as ferramentas, máquinas e métodos de produção que estão sendo usados?
Um desacoplamento do processo de corte de engrenagens na interface entre a máquina tradicional e a ferramenta tradicional de corte de engrenagens é essencial para uma fabricação de engrenagens mais rápida e flexível. Como resultado, as máquinas-ferramentas que são independentes em termos de cinemática, e podem produzir engrenagens usando apenas ferramentas standard independentes de módulos, são uma tendência. Além disso, operações de usinagem de engrenagens desde a operação inicial até a rebarbação estão sendo cada vez mais combinadas em uma só máquina. Em suma, o futuro pertence a fresadoras de cinco-eixos com ferramentas de corte standard precisas e fáceis de usar e software 3D especial. Essa combinação permite a produção de engrenagens de forma rápida e de baixo custo para peças únicas ou de pequenos lotes. O software controla o pré-desenvolvimento e a subsequente implementação da produção na máquina.
Qual é o papel dos fabricantes de novas ferramentas e soluções de software?
A importância dos fabricantes de ferramentas para engrenagens em máquinas cinco-eixos está aumentando, pois, preenchem uma lacuna importante no mercado, ao ofertar uma solução completa que vai desde a ferramenta até o próprio software específico para esse tipo de fabricação. Com soluções de software inovadoras e interfaces adequadas, os fabricantes de ferramentas garantem a viabilidade de um processo de corte de engrenagens flexível e eficiente. Além disso, a função de dimensionamento de seu software permite que o cliente projete, defina e produza independentemente geometrias de engrenagens individuais.
Qual é o significado de inovações como o INVOMILLING®?
O processo InvoMilling® é uma solução de software intuitiva e fácil de usar, com ferramentas correspondentes que marcam o início de uma mudança de paradigma. Isto é precisamente o que a indústria exige: a produção rápida e de alta qualidade de engrenagens únicas, em verde ou endurecidas, flexível e a um custo aceitável em fresadoras standard de cinco-eixos.
A última versão do software InvoMilling®, desenvolvida por estudantes de doutorado na Universidade de Ciências Aplicadas de Aalen, permite a usinagem de engrenagens retas e engrenagens cônicas. Como resultado, o software oferece ainda mais opções para a fabricação de engrenagens em máquinas cinco-eixos, impulsionando ainda mais o desenvolvimento e disseminação dessa tecnologia.
Tillmann Körner, Professor Doutor da Aalen University
