Fixando um grande anel

Em tempos económicos desafiantes, os fabricantes de peças normalmente relutam em subcontratar um trabalho a um concorrente quando existe uma forma de o fazer internamente. Akron (Ohio) Gear & Engineering Inc. enfrentou essa situação há um ano, quando a COVID-19 reduziu significativamente a carga de trabalho na empresa. Ela é especializada na usinagem de peças grandes, incluindo engrenagens industriais, e não queria repassar um projeto para fazer um anel de 0,9 tonelada métrica (1 tonelada) feito de aço 4340, embora a máquina mais adequada para o trabalho estivesse sendo reconstruída, disse Dennis Miller da Akron Gear & Engineering.

“O custo de todo o trabalho foi maior do que se o tivéssemos terceirizado”, disse ele, observando o alto custo das ferramentas necessárias. “Mas se não conseguíssemos fazê-lo, poderíamos ter perdido o negócio deles. Não queríamos arriscar.”

Com seu maior torno de torre vertical, com capacidade de 3.098,8 mm (122"), indisponível na época, a Akron Gear & Engineering precisava usinar o anel em sua mandriladora CNC horizontal Juaristi, mas não tinha os acessórios necessários. Usando o A mandriladora em vez da VTL exigia que o anel fosse mantido verticalmente em vez de horizontalmente. A mandriladora com capacidade 3+2 tem capacidades de 2.997,2 mm (118") no eixo x, 2.413 mm (95") no eixo y- eixo e 711,2 mm (28") no fuso.

Miller contatou um fornecedor conhecido de suporte para trabalho em busca de uma solução, mas nunca recebeu resposta. Não querendo esperar mais, ele ligou para o distribuidor industrial Atwood Industries Inc. em Cleveland, que recomendou o trabalho da Mitee-Bite Products LLC em Center Ossipee, New Hampshire. Depois de discutir o trabalho com Michael Witzgall, gerente sênior de aplicações da Mitee-Bite Products, foi recomendado um arranjo modular montado em subplacas com ranhura em T. Os dispositivos de fixação incluíam braçadeiras de ranhura em T para serviço pesado da Mitee-Bite Products com braçadeiras Pitbull de borda romba e grandes batentes multifixação para a primeira operação, depois pinos modulares XYZ Xpansion para operações de ID, OD e faceamento.

“O design modular foi vital nesta aplicação para evitar distorções causadas pela pressão de fixação”, disse David Bishop, gerente geral da Mitee-Bite Products. “Grandes tiragens de uma só peça deixam muito pouco espaço para erros. Evitar a distorção com esta peça pesada em forma de anel exigiu uma comunicação sólida com o cliente, uma extensa sessão de brainstorming e um software de simulação CAD para recomendar as melhores opções. A montagem das placas de ranhura em T centralizadas no diâmetro do anel permite a colocação de todos os grampos e batentes rígidos em uma posição estática e, em seguida, aplicar pressão de contato em pequenos incrementos igualmente em todas as direções até que a força de retenção suficiente seja alcançada.”

Um anel de 0,9 tonelada métrica é perfurado na Akron Gear & Engineering. Imagem cortesia de Produtos Mitee-Bite

Sem experiência com produtos da Mitee-Bite Products, a Miller preocupava-se se os seus trabalhadores estariam à altura da tarefa de segurar a peça maciça.

“Se os grampos ou pinos falharem”, disse ele, “isso vai cair sobre mim. Você tem que depositar sua fé e confiança no vendedor que as está vendendo para você, esperando que ele não esteja exagerando na qualidade de suas peças.”

Bishop estimou que seriam necessários mais de 4.536 kg (10.000 lbs.) de força para cortar um pino XYZ Xpansion, que é feito de aço inoxidável 17-4 PH.

“Não estávamos preocupados com qualquer falta de força nas direções x, y e z”, disse ele.

Miller disse que o diâmetro externo do anel mede 2.247,9 mm (88,5"), o ID é 1.993,9 mm (78,5") e a espessura é 107,95 mm (4,25"). Como se viu, a peça era mais alta do que o ângulo da Akron Gear & Engineering. placas, evitando que a seção superior seja fixada.

“Demorou muito mais do que o esperado porque a usinagem da área não fixada na parte superior produzia muita vibração”, disse ele, acrescentando que o anel levou cerca de uma semana para ser usinado no centro de torneamento vertical. “Se fizéssemos isso na VTL maior, poderíamos ter feito todo o trabalho em dois dias.”

Miller começou o trabalho aplicando uma fresa de facear de 152,4 mm (6") para cobrir toda a face em uma única passagem. Somando-se às suas preocupações com vibração e trepidação, a crosta do material da peça era mais dura do que o subsolo.