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Aleit GmbH, a ferramenta certa para a maquinação de ponta a ponta

18 December 2009

A empresa Aleit foi fundada em 1961 em Steffenburg pelo pai do atual proprietário, Holger Aleit, e conta com 31 empregados. É especializada na conceção e fabrico de ferramentas de precisão e de sistemas de ferramentas utilizados na maquinagem e assume-se como um prestador de serviços que oferece aos seus clientes soluções completas, desde a consultoria e análise, passando pelo desenvolvimento e conceção de ferramentas, até à programação CAM e ao fabrico, tudo em conformidade com as rigorosas normas de qualidade ISO. Os seus clientes incluem grandes empresas internacionais, bem como muitos pequenos distribuidores de ferramentas de corte e pastilhas.


A FERRAMENTA CERTA PARA A MAQUINAÇÃO DE PONTA A PONTA

Para além de uma gama de ferramentas standard, a Aleit produz, em particular, ferramentas especiais que são desenvolvidas e produzidas sob contrato, quer para fabricantes de ferramentas, quer para empresas industriais. As exigências de qualidade, produtividade e precisão dessas ferramentas aumentam a cada geração de máquinas e obrigam a empresa a desenvolver constantemente novas tecnologias para uma usinagem cada vez mais rápida e eficiente. Algumas delas foram mesmo patenteadas. Um exemplo disto é uma cabeça de fresagem com pastilhas indexáveis PCD, que quando montadas têm uma precisão de excentricidade e circularidade até 5 µm.

"Os nossos maiores pontos fortes são as ideias inovadoras dos nossos colaboradores e a flexibilidade que temos enquanto pequena empresa", afirma Holger Aleit. "Os nossos concorrentes são praticamente todos grandes empresas. Não há praticamente nenhuma outra empresa da nossa dimensão que tenha o pessoal, a maquinaria e a tecnologia de medição capazes de enfrentar o desafio de produzir estas ferramentas complexas e precisas. Somos, por assim dizer, uma forja de alta tecnologia com funcionários altamente qualificados que também são capazes de operar estas máquinas complexas e sistemas de software."

MAQUINAÇÃO PRECISA POR FRESAGEM-TORNEAMENTO

Para a maquinação completa de componentes cada vez mais complexos e precisos, a empresa adquiriu dois centros de fresagem-torneamento da DMG, equipados com nove eixos e 80 ranhuras para ferramentas cada. A empresa utiliza também na produção vários centros de fresagem de cinco eixos, uma fresa de quatro eixos do tipo DMC, um centro de torneamento de dois fusos MF Twin (todos da DMG), bem como um centro de maquinação de cinco eixos da STAMA. O parque de maquinação é completado por um novo centro de retificação da Studer. Além disso, a empresa instalou recentemente uma sala de medição de coordenadas protegida contra o clima e as vibrações, para a qual está a ser solicitada a acreditação como laboratório DKD (Deutscher Kalibrierdienst - Serviço Alemão de Calibração). Para este fim, a empresa está idealmente equipada para integrar o sistema de fixação de ferramentas Coromant Capto de acordo com as normas DIN. A Aleit é uma das primeiras empresas a nível mundial a fabricar ferramentas e sistemas que utilizam este sistema de fixação de ferramentas, que requer a maquinação de geometrias complicadas de polígonos cónicos de curvas orbiformes e o respeito pela precisão de contorno até 4µm. "Se anunciamos uma precisão inferior a milésimos de milímetro, também temos de ser capazes de o demonstrar", diz Holger Aleit.

A aquisição destas máquinas multitarefa foi uma das principais razões pelas quais a Aleit introduziu o software TopSolid no início de 2006. "Para os nossos baixos volumes unitários, a redução dos tempos de preparação e de rodagem é da maior importância, especialmente quando se dispõe de máquinas tão dispendiosas", sublinha o Sr. Aleit. "Explorar ao máximo o desempenho da máquina e sincronizar tantos eixos é um enorme desafio para os programadores. Aqui, um software como o TopSolid é muito útil, pois pode ser utilizado para examinar as possíveis colisões no computador e também para visualizar como a maquinação deve ser distribuída nas cabeças do revólver e nos fusos."

Para tornar a crescente complexidade das ferramentas mais fácil de gerir, a empresa Aleit utiliza desde 1999 um sistema de desenho 3D em conjunto com o software GOelan CAM, também da Missler Software. No entanto, esta solução não era compatível com multitarefas, nem podia ser utilizada para simular a maquinação num ambiente de máquina virtual. "Estávamos muito satisfeitos com o GOelan no que diz respeito à maquinação por fresagem, mas não queríamos utilizar vários sistemas para a programação e foi por isso que decidimos mudar para o TopSolid", afirma o diretor de produção, Volker Michel. Atualmente, o TopSolid está a funcionar em três estações de trabalho para PC, duas das quais podem ser utilizadas tanto para o design como para a programação CAM, enquanto a terceira é utilizada essencialmente para fins de formação.

INTEGRAÇÃO CAD/CAM

As poderosas funções CAD do TopSolid e a sua grande versatilidade através do CAD e do CAM tornam-no perfeitamente adequado às necessidades dos utilizadores. Muitas vezes, estes utilizadores não recebem dos seus clientes ferramentas já concebidas, mas apenas desenhos ou a geometria das pastilhas, em torno dos quais têm de construir a ferramenta de apoio. "Para os clientes mais pequenos, em particular, fazemos uma quantidade relativamente grande de trabalho de design, mas os nossos clientes maiores também nos deixam ocasionalmente o design", diz Michael Weber, que trabalha na Aleit como designer e programador. "Nestes casos, modelamos as ferramentas no TopSolid e programamos a maquinação com base nestas geometrias, para que possamos aplicar quaisquer modificações geométricas diretamente aos programas CAM."

O TopSolid conquistou particularmente os seus utilizadores devido às suas funções de simulação fiáveis com rastreio automático de stock, cuja implementação não pode, obviamente, ser avaliada antecipadamente no pós-processador, como explica o Sr. Weber: "O melhor software CAM é tão bom quanto as pessoas que escrevem o pós-processador. No entanto, podíamos ter a certeza de que a AdeQuate Solutions conseguiria fazê-lo, porque os seus colaboradores já tinham desenvolvido os pós-processadores para o GOelan." O parceiro de distribuição da Missler Software de Lahr não só forneceu os pós-processadores, como também apoiou a Aleit no processamento e representação do seu modelo de máquina, sendo os dados básicos parcialmente fornecidos pelo fabricante da máquina e parcialmente modelados em TopSolid.

Embora a adaptação da maioria dos pós-processadores tenha sido efectuada muito rapidamente, houve alguns problemas iniciais com o centro de fresagem e torneamento da DMG. Isto deveu-se em parte à complexidade da máquina e à sua estrutura de programação especial, mas também à falta de experiência dos utilizadores da máquina na utilização dos programas CNC gerados pelos pós-processadores. Desde então, os pós-processadores têm funcionado de forma estável e apenas alguns pequenos ajustes têm de ser efectuados ocasionalmente.

As ferramentas são modeladas e geridas com o TopSolid'Tool, para o qual a AdeQuate Solutions programou um módulo adicional que simplifica a introdução de dados de corte para os utilizadores.

PROCESSO DE MUDANÇA PARA OS UTILIZADORES

Durante cinco dias, os utilizadores foram formados na utilização do TopSolid pela AdeQuate Solutions. Foi necessário um bom semestre para que se tornassem tão produtivos com a nova ferramenta como eram com a antiga solução. A mudança de sistema significou para eles um repensar radical, uma vez que tiveram de se habituar a uma forma totalmente nova de trabalhar, como explica o Sr. Weber: "Anteriormente, podia programar peças simples em apenas alguns minutos. Agora demora um pouco mais, porque primeiro tenho de gerar a minha peça bruta e o meu dispositivo de fixação antes de poder programar a maquinagem na máquina virtual. As ferramentas e os porta-ferramentas têm de estar correctos para que eu possa realmente ver se existe ou não algum risco de colisão. No entanto, isto significa que, se eu tiver efectuado a simulação e as ferramentas configuradas na máquina corresponderem às do TopSolid, posso ter 99% de certeza de que o meu programa CAM não vai causar uma colisão."

Quanto mais complexas forem as peças, mais tempo se poupa com o TopSolid na programação, uma das razões para isso é o facto de o software ser mais intuitivo de utilizar e de se perder menos tempo a verificar os passos de processamento individuais. O utilizador já pode ver na pré-visualização da maquinação os percursos das ferramentas e quaisquer possíveis colisões.Ao mesmo tempo, os custos de programação são reduzidos devido ao facto de ser possível definir ciclos de processamento reutilizáveis para furos, recessos e elementos geométricos semelhantes."Infelizmente, isto não funciona com os nossos casquilhos de inserção, porque são demasiado complexos do ponto de vista geométrico e multifacetados", lamenta Michel, diretor de produção.

BOA SINCRONIZAÇÃO DAS MAQUINAÇÕES

Um dos pontos fortes do TopSolid na programação de máquinas multitarefas é a sincronização das operações de maquinagem, concebida para evitar colisões e distribuir uniformemente a carga de trabalho da máquina. Uma vez que o software conhece os valores de corte para todas as ferramentas, pode calcular com precisão os tempos de maquinação para as operações individuais. Os resultados são apresentados de forma resumida num gráfico de barras, para facilitar a otimização dos tempos de funcionamento da máquina pelo utilizador. "Quando vejo que a minha cabeça de revólver está a trabalhar há um minuto no fuso principal, posso tentar organizar duas operações mais curtas com a cabeça de fresagem no fuso oposto", diz o Sr. Weber.

Para além de um ou outro desejo de melhoria, os utilizadores estão muito satisfeitos com o TopSolid. A utilização da solução da Missler Software não só acelerou a programação, como também contribuiu significativamente para reduzir os tempos de preparação e de rodagem. No entanto, é difícil quantificar estas poupanças, uma vez que as ferramentas se tornaram mais complexas e o parque de máquinas atual já não pode ser comparado com o de há cinco ou seis anos atrás. "Desviámos o tempo poupado do fabrico para o gabinete técnico, uma vez que o funcionamento de um computador é mais barato do que o de uma máquina", explica o Sr. Michel. "Para muitas ferramentas, a programação pode levar quase 3 dias, mas a recompensa é que podemos configurá-las completamente num único dia. Antigamente, isto demorava mais tempo."

A extensão da redução dos tempos de funcionamento depende, naturalmente, da máquina e do utilizador. Se um centro de maquinação precisar de apenas 1,8 segundos para uma troca de ferramenta chip a chip, o operador não consegue reagir tão rapidamente. Os trabalhadores mais jovens, que cresceram com esta geração de máquinas, tendem, portanto, a confiar mais nos seus colegas de programação do que os "veteranos" da produção, que prestam atenção a todos os pormenores durante a rodagem. "Por isso, temos de ser ainda mais escrupulosos na verificação dos nossos programas CAM", afirma o Sr. Michel, que se orgulha do facto de terem ocorrido muito poucos problemas de colisão desde a introdução do TopSolid. A empresa está otimista quanto à possibilidade de utilizar o software para maquinar não só KM e HSK, mas também, no futuro, sistemas complexos de ferramentas Coromant Capto, em conformidade com os requisitos de qualidade adequados.

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