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No artigo “O que é Calibração?”, discutimos como a calibração é um processo em duas etapas, primeiro, avaliando o desempenho do equipamento em relação a um padrão de referência e segundo, utilizando essa informação para melhorar o desempenho do equipamento. E analisamos quanto os serviços de “Calibração” oferecidos pelo Laser Tracker são na realidade incorretos, quando não é feito o segundo passo. E o que acontece quando aplicamos estas mesmas normas a Máquinas-Ferramentas? Como é que os produtos e serviços de calibração disponíveis realmente identificam e corrigem erros no desempenho das máquinas-ferramenta, e satisfazem ambos os critérios de calibração definidos pelo VIM.

As máquinas-ferramentas são o que movimentam a indústria. Independentemente da empresa, cada grande projeto de engenharia em algum momento requer que uma grande peça seja moldada através de alguma combinação de corte, retificação, prensagem, furação. Estas peças remodeladas podem servir como novas peças a serem instaladas, encaixe para outras peças numa montagem, ou moldes em que outras peças possam ser moldadas. E como as máquinas-ferramentas se tornaram mais precisas através do Controle Numérico Computadorizado (CNC) e do Desenho Assistido por Computador (CAD), as peças concebidas para elas desenvolveram características mais intrincadas em escalas maiores com tolerâncias mais apertadas.

É mais importante do que nunca para os fabricantes que as suas máquinas-ferramentas sejam não só precisas no início, mas que se mantenham precisão ao longo do tempo, de modo a evitar despesas, retrabalhos e sucata. A fim de assegurar que as máquinas-ferramentas em todo o mundo estejam a funcionar com a sua precisão ótima, a Organização Internacional de Normalização (ISO) e a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) atualizaram as suas definições e normas para medições de calibração de máquinas-ferramentas (MTC) no início dos anos 2000.

O que é Machine Tool Calibration? (Calibração da máquina-ferramenta)

Tradicionalmente, as medições de calibração apenas procuravam erros de deslocamento, que eram encontrados através da medição do movimento linear ao longo de cada um dos três eixos da máquina ferramenta (X, Y, e Z). Encontrar e corrigir estas três fontes de erro era tipicamente suficiente para manter uma máquina-ferramenta dentro da tolerância.

Mas à medida que as exigências de tolerância foram tornando mais rigorosas, novas normas como ISO 230-6 e ASME B5.54, identificaram muitas outras fontes de erro que precisam ser tidas em conta para que as máquinas-ferramentas mantenham o seu mais alto nível de desempenho. Para além dos três erros de deslocamento que assinalamos anteriormente, estas novas normas destacam 18 outros parâmetros de erro que devem ser tidos em conta nas medições de calibração. Assim, a nossa máquina-ferramenta padrão de 3 eixos tem agora 21 erros possíveis para calibrar.

Onde estão os erros?

Hoje, 21 erros aparenta ser vários erros, porém, na realidade podemos agrupá-los simplesmente em grupos axiais ou de esquadria. Cada eixo da ferramenta tem os mesmos 6 erros possíveis à medida que se desloca pelo seu caminho. O primeiro é o Posicionamento Linear, para o qual os padrões antigos mediam no passado, mas à medida que esse eixo se move, devemos também procurar a Retilinidade Vertical e Horizontal e identificar qualquer movimento de inclinação, de Yaw, ou de Roll. Estes 6 erros são encontrados em cada eixo, o que perfaz 18 dos 21. Os 3 erros finais estão na própria máquina, uma vez que deve ser quadrada nos cruzamentos XY, YZ, e XZ.

Muitos produtos e prestadores de serviços da MTC ainda medem apenas os erros de deslocamento, podendo haver falha e faltar um dos outros 18 erros, por isso é importante ao pesquisar métodos de calibração perguntar quantos parâmetros de erro serão encontrados e compensados.

A MTC cumpre as normas definidas pela VIM?

Voltando à definição de calibração VIM, a compensação é aquela segunda etapa que é necessária para melhorar realmente o desempenho da máquina. Para o MTC, a compensação é de fato o passo mais simples. Depois de todas as medições terem sido efetuadas para encontrar onde ocorrem erros, o software de metrologia é capaz de criar um relatório de tabela de compensação que é carregado diretamente no controlador de máquinas-ferramenta para melhorar instantaneamente o desempenho.

Em resumo, as máquinas-ferramentas têm alimentado a revolução industrial, e à medida que o seu desempenho tem melhorado, os desenhos e as exigências que lhes são impostas têm aumentado. Para manter as máquinas-ferramentas funcionando na sua capacidade mais elevada, os padrões de calibração mudaram, exigindo que os fornecedores de equipamento e serviços examinassem todos os 21 parâmetros de erro possíveis para uma máquina de 3 eixos. O XD Laser da API é capaz de medir e corrigir todos os 21 erros em um único set up, e a nossa equipe de Serviços a experiência necessária em mais de 20 tipos de máquinas. Para saber mais sobre a MTC, visite apimetrology.com e contate-nos para quaisquer dúvidas

Sources:

https://www.americanmachinist.com/cmm-and-qc/article/21894597/machine-tool-calibration-standards-and-methods

https://www.iso.org/standard/30762.html

https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b5-54-methods-performance-evaluation-computer-numerically-controlled-machining-centers


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