O torneamento é um processo de usinagem versátil usado para produzir peças na maioria das indústrias. Este processo utiliza um torno para produzir peças com tolerâncias e acabamentos superficiais extremamente elevados. Portanto, o processo de torneamento é popular na produção de peças axissimétricas em diversas indústrias, incluindo automotiva, aeroespacial e outros setores.
Neste artigo, veremos o processo de torneamento, tipos de torneamento, materiais adequados para este processo e suas aplicações em diversos setores.
O que está girando?
O torneamento usa um mecanismo de corte para remover material de uma peça rotativa para criar a forma ou formato desejado. O torneamento envolve segurar matérias-primas e girá-las em altas velocidades enquanto uma ferramenta de corte é inserida na peça de trabalho ao longo de um, dois ou três eixos de movimento para criar a largura e profundidade desejadas. Além disso, o torneamento é realizado de duas maneiras: manual e automático.
No passado, a indústria manufatureira dependia mais do torneamento manual. O torneamento manual exigia que operadores humanos ajustassem frequentemente a peça de trabalho e a máquina durante a operação. Hoje em dia, o torneamento automático ganhou vantagem, pois agiliza o processo de torneamento por meio de um sistema CNC (Controle Numérico Computadorizado).
Este processo de torneamento automático oferece soluções eficientes e rápidas. Embora o maquinista ainda precise especificar as especificações da peça em um programa de computador, a máquina traduz efetivamente esses dados para operações de torneamento.
Como funciona o processo de torneamento?
Neste processo, a ferramenta de corte é movida linearmente ao longo da superfície rotativa da peça usando uma máquina. Isso envolve a remoção de material da peça de trabalho até que a forma ou peça desejada seja alcançada. O procedimento para virar inclui:
- Fixar a peça e, dependendo do tipo de avanço, fixá-la no torno com ferramenta de desbaste ou acabamento;
- Ajuste o torno para a velocidade e avanço corretos para a largura desejada e o material a ser cortado.
- Inicie o torno e faça um corte leve no comprimento especificado no lado direito da peça de trabalho.
- Pare o torno, mas não mova a alavanca do parafuso de alimentação cruzada;
- Meça seu trabalho e calcule o material que pode ser removido;
- Por fim, verifique se há irregularidades na peça torneada e faça as correções se necessário.
Tipos de operações de torneamento
Vários processos de torneamento são usados em diversas indústrias de manufatura para produzir peças de máquinas. Esta seção explica os processos de torneamento usados em diversas indústrias.
Vez
É o processo mais versátil que remove o excesso de material da superfície externa da matéria-prima. O torneamento é realizado continuamente até que o desenho perfeito seja alcançado. O processo realiza o trabalho com grande precisão e acabamento.
Tedioso
O processo de remoção de material de um furo em um material. A usinagem de furação é aplicada quando já existe um furo. Também é usado para corrigir um furo que não é perfeitamente redondo.
Tocar
Este processo utiliza um macho para criar roscas que são inseridas axialmente através do furo na matéria-prima. O macho é uma ferramenta de corte com múltiplas lâminas e a peça de trabalho é girada lentamente enquanto colocada em uma placa frontal. O dispositivo então suporta o macho em um fuso do contraponto.
serrilhado
O serrilhado cria um padrão em forma de diamante na superfície da peça de trabalho. Melhora a aderência da peça da máquina e a torna mais atraente. Neste processo, a matéria-prima é colocada em contato e os dentes são enrolados na peça.
Esfregar
É usado para ampliar furos. A ferramenta penetra axialmente através do material para expandir o furo existente até o diâmetro do alargador. A fricção cria um furo mais redondo ao remover uma pequena quantidade de material, resultando em uma superfície interna melhor.
Até a próxima
A ferramenta faz um corte progressivo na peça de trabalho, passando pelo eixo vertical à medida que a peça gira. À medida que o processo continua, a ferramenta de corte se separa da peça e cai quando atinge o centro.
disfarce
Este processo reduz o comprimento da peça de trabalho e as pastilhas de faceamento têm o tamanho exato de uma peça de trabalho. A peça de trabalho termina perpendicularmente ao eixo de rotação. A ferramenta se move ao longo do raio da peça para criar o comprimento desejado.
piercing
O processo também é conhecido como constrição. Ajuda a criar uma peça estreita. A largura da ferramenta de corte determina o tamanho do corte. Este processo pode criar um corte estreito ou remover material através do movimento radial.
Rosqueamento
Esta operação é um processo de torneamento que utiliza ferramentas mecânicas para cortar roscas. A ferramenta se move ao longo da lateral da peça de trabalho.
Furar
Normalmente, esta é a primeira etapa na criação de recursos internos que requerem mais trabalho para serem refinados. A perfuração é usada para criar um furo cilíndrico na peça de trabalho a partir de um material, geralmente metal.
Parâmetros de corte no torneamento
Existem alguns parâmetros que afetam o processo de torneamento, incluindo:
- taxa de alimentação: Determina a velocidade de corte da ferramenta necessária para a peça. A taxa de avanço pode afetar a qualidade do processamento da superfície e a velocidade de produção. Uma taxa de avanço mais alta pode ter um efeito negativo no processamento da superfície.
- profundidade de corte: A profundidade de uma ferramenta de corte varia com o raio da peça durante uma operação de torneamento. Este fator afeta a vida útil da peça, o ritmo de produção e o acabamento. Ao determinar a profundidade do corte, deve-se considerar o tipo de material e a dureza.
- velocidade de corte: Esta é a velocidade do material da superfície conforme ele se move em direção à ferramenta de corte. A velocidade depende do tipo de material, da ferramenta de corte e do diâmetro da peça no ponto de corte. A produtividade do processo de torneamento também é influenciada por este parâmetro.
Outros fatores incluem a taxa de remoção de metal, o formato da ferramenta e a necessidade de potência da máquina.
Comparação entre torneamento de desbaste e torneamento de acabamento
O desbaste no processo de torneamento remove uma quantidade significativa de excesso de material da peça. É a primeira etapa do processo de filmagem. Além disso, são criadas formas intimamente relacionadas à geometria necessária da peça, tornando o processo mais fácil e eficiente.
A vantagem do desbaste é que as tolerâncias vazias são rapidamente removidas, o que afeta as características superficiais e dimensionais do produto. Embora esse processo aumente a produtividade, ele produz componentes que não possuem alta precisão.
Durante o torneamento de acabamento, um material da peça é ligeiramente removido para refinar a superfície. A usinagem final é realizada para atingir tolerâncias dimensionais e qualidade superficial. Desgaste da ferramenta, arestas postiças e tipo de cavaco podem afetar a qualidade da superfície.
Além disso, o torneamento é realizado para atender às características de usinagem padrão de planicidade, rugosidade, espessura e tolerância.
Principais características dos cortes de desbaste e acabamento
Para uma melhor compreensão, aqui estão as características distintivas dos cortes de desbaste e acabamento:
- O desbaste requer uma alta taxa de remoção de material, enquanto o torneamento de acabamento requer uma menor taxa de remoção de material.
- O torneamento de acabamento produz um bom acabamento superficial, enquanto o torneamento em desbaste produz uma superfície de baixa qualidade.
- Com cortes brutos, as tolerâncias restritas são mal mantidas, enquanto com cortes de acabamento, as tolerâncias restritas são bem mantidas.
- Durante o desbaste, ocorre uma carga de cavacos maior na fresa, enquanto durante o acabamento ocorre uma carga de cavacos menor.
Ferramentas de torneamento comumente usadas no processo de torneamento
Diferentes tipos de ferramentas de torneamento são utilizados na fabricação de peças, e cada tipo possui sua própria estrutura, composição de material e função. As ferramentas de torneamento são classificadas de acordo com o processamento específico. Isso inclui:
- Ferramenta de enfrentamento: Esta ferramenta possui uma aresta de corte lateral. Existem dois tipos: uma ferramenta de corte direita funciona no lado direito de uma peça de trabalho e uma ferramenta de corte esquerda funciona no lado esquerdo.
- Ferramenta de chanfrar: É feito de metal duro e aço rápido. Existem subtipos de chanframento: ferramentas de chanfro de ângulo único, ângulo variável e reversíveis.
- Ferramenta de corte de rosca: Existem dois tipos: interno e externo. O primeiro cria uma rosca em um furo, enquanto o último cria uma rosca na peça de trabalho.
- ferramenta de moldagem: Esta ferramenta é adequada para usinagem CNC de precisão. Ferramentas de moldagem são usadas para produzir peças que exigem alta precisão e exatidão.
- Ferramenta de torneamento cônico: Esta ferramenta é adequada para aumentar e diminuir o diâmetro de uma peça. Ferramentas cônicas são usadas em diversas indústrias para fazer eixos, cones e bicos.
- Cortador de ranhura: São adequados para fazer ranhuras nas superfícies de uma peça cilíndrica. As ferramentas de canal vêm em diferentes formatos dependendo do processo de torneamento.
Quais materiais são adequados para torneamento?
Existem materiais adequados que são ideais para processos de torneamento. Os materiais mais comuns são principalmente metais, alguns são plásticos. Os materiais metálicos incluem aço, latão, alumínio, ligas de níquel e titânio, enquanto os plásticos incluem policarbonato, PEEK, PEI e PP.
O torneamento é feito com base na usinabilidade do material e no acabamento superficial desejado. Peças de trabalho robustas, como aço, requerem uma ferramenta de corte especial, como a ferramenta de corte de aresta única feita de aço rápido e metal duro. Isto é ideal para operações de alto desempenho ou determinadas forças de corte.
Além disso, alguns materiais como alumínio e titânio podem ser usinados para criar superfícies lisas e são flexíveis o suficiente para formar formas e tamanhos complexos.
Vantagens do processo de torneamento
O processo de torneamento oferece muitas vantagens, mas vejamos as vantagens deste processo de usinagem:
- Alta precisão e tolerância: O processo de torneamento adiciona características rotacionais precisas às peças cujo formato foi projetado. Além disso, os níveis de precisão e tolerância são efetivamente otimizados.
- Qualidade de superfície fina: As operações de torneamento podem melhorar o acabamento superficial aumentando a velocidade de corte e ajustando um ângulo geométrico que melhora a qualidade do acabamento.
- Eficiência na produção em massa: Os parâmetros são efetivamente imputados para permitir a produção de muitas peças em maior velocidade.
- Diferentes formas e geometrias cilíndricas: O processo de torneamento pode produzir peças com diferentes ângulos e formatos cilíndricos para diferentes indústrias.
Limitações do processamento de torneamento
Embora existam vantagens no processo de torneamento, também existem limitações.
- O equipamento é caro: Os rotadores são caros e exigem acessórios e acessórios adicionais, o que aumenta os custos.
- Requer trocas frequentes de ferramentas: As ferramentas de torneamento funcionam com funções específicas e exclusivas. Isso pode retardar o processo, pois as ferramentas precisam ser trocadas em determinados momentos para uma operação eficiente.
- Apenas componentes do cilindro: O torno foi projetado para movimento axial. Limita a forma da peça criada por operação.
Dicas de construção para resultados ideais ao girar
Para atender às expectativas de fabricação, os torneiros precisam manter coisas importantes em mente. Abaixo você encontrará dicas para um design ideal.
- Tente manter a espessura uniforme da parede: A escolha de espessura de parede uniforme para suas peças pode impactar o custo e a velocidade do processo de torneamento. Também pode afetar a funcionalidade da peça.
- Evite projetos complexos: A construção deve ser o mais simples possível para evitar dificuldades durante o torneamento.
- Selecione o tamanho da rosca rotativa padrão: ajuda a reduzir o tempo e o custo adicional das operações de filmagem.
- Pode ser processado em uma configuração: Como as ferramentas são utilizadas para operações de usinagem específicas, lembre-se de que peças diferentes podem exigir ferramentas de torneamento diferentes. Portanto, opte por designs que se adequem a uma única configuração.
Aplicações de torneamento em diversos setores
As operações de torneamento representam uma revolução tecnológica em diversas indústrias. Sua precisão, tolerância e flexibilidade são valiosas e as tornam aplicáveis em diversas indústrias.
Vamos dar uma olhada mais de perto na aplicação do processo de torneamento:
- Indústria automobilística: O serviço de torneamento CNC apoia a indústria automotiva na produção de peças de motores, componentes de transmissão, caixas de câmbio, rodas e freios.
- Indústria aeroespacial: Esta indústria exige componentes de alta precisão e alto desempenho, incluindo componentes de satélites e foguetes, compartimentos de motores de aeronaves e componentes de trens de pouso.
- Indústria médica: O torneamento é usado para produzir dispositivos e equipamentos precisos e compatíveis a partir de materiais biocompatíveis. O torneamento CNC pode ser usado para produzir instrumentos cirúrgicos afiados, bem como implantes dentários e ortopédicos.
- Indústria militar e de defesa: Componentes de equipamentos de precisão e veículos customizados como equipamentos militares são projetados tendo em mente o processo de torneamento.
Quais são as diferenças entre um centro de torneamento e um torno?
Os centros de torneamento são um processo mais avançado que os tornos. Ambas as ferramentas de usinagem giram os componentes da peça, permitindo que a ferramenta de corte remova material da peça.
Por um lado, os centros de torneamento possuem ferramentas de corte tipo torre para troca automática, remoção eficiente de cavacos e gerenciamento interno da refrigeração. Os centros de torneamento multieixos são muito mais versáteis em suas capacidades de corte e excedem o desempenho de um torno tradicional.
Por outro lado, o torno é um dispositivo de torneamento versátil e básico. Ele gira a peça em torno de seu eixo enquanto a ferramenta de corte estacionária dá à peça complicada um formato preciso. É necessário um operador experiente para minimizar possíveis desvios e erros.
Os tornos não possuem capa protetora ao redor da máquina e também não oferecem grande capacidade de produção se comparados aos centros de torneamento. Além disso, as ferramentas de corte são alimentadas paralelamente ou perpendicularmente ao eixo da peça.
Tecnologias alternativas ao processo de torneamento
Não há dúvida de que existem outras tecnologias que podem produzir peças cilíndricas. Esses métodos alternativos incluem:
Moer
Durante o fresamento, o material é removido das peças estacionárias usando ferramentas rotativas. Por exemplo, componentes tubulares ou cilíndricos, bem como superfícies de contorno podem ser criados em uma única operação.
Embora o torneamento e o fresamento tenham operação semelhante, a principal diferença entre as duas máquinas é a rotação. Ao tornear, a peça gira, enquanto ao fresar, as ferramentas de corte giram. No entanto, o torneamento é mais eficaz do que o fresamento para usinar componentes cilíndricos.
Moer
A retificação é um processo de usinagem que utiliza um rebolo para remover material de uma peça. O rebolo remove material da superfície para criar peças com superfícies planas, cilíndricas ou cônicas.
Além disso, processa uma ampla gama de materiais, desde duros até macios. Em contraste com outros métodos de processamento, a retificação de precisão também pode criar formas e contornos complexos.
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Concluindo
O torneamento é um campo versátil que oferece vantagens para muitas indústrias em termos de processamento de superfície e tolerâncias. Estas operações e tipos de aplicações continuam a adaptar-se a inovações avançadas, aumentando a produtividade e a relevância económica no ambiente.
Perguntas frequentes
Quanto custa o giro em média por hora?
O custo do torneamento CNC por hora pode variar. No entanto, em geral, espere pagar entre US$ 50 e US$ 100 por hora pelo serviço.
Qual processo de torneamento produz um corte estreito?
A ranhura cria cortes estreitos de profundidade fixa no interior e no exterior da peça de trabalho.
Tornear e furar são o mesmo processo?
As ferramentas de corte rotativas removem o material das superfícies externas, enquanto as ferramentas de corte com broca removem o material das superfícies internas de uma peça de trabalho.
