No passado, o fresamento CNC e o torneamento CNC eram dois processos diferentes executados em duas máquinas diferentes – uma fresadora e um torno, respectivamente. Contudo, à medida que a tecnologia avança, ambos os processos podem ser integrados na mesma máquina. Os processos de fresamento e torneamento juntos são agora chamados de torneamento-fresamento.
Este artigo serve como um guia para torneamento-fresamento CNC e considera o princípio de funcionamento do torno-fresador, configurações comuns, vantagens e possíveis áreas de aplicação.
O que é torneamento CNC e fresamento?
O fresamento CNC é um processo de usinagem que combina as funções de fresamento CNC e torneamento CNC. Para entender melhor esse conceito, vejamos as diferenças entre fresamento e torneamento.
O fresamento CNC é um processo de usinagem que usa controles controlados por computador e ferramentas de corte rotativas para remover gradualmente pequenos pedaços da peça de trabalho. Este processo é o tipo mais comum de usinagem CNC. O torneamento CNC, por outro lado, é um processo de usinagem no qual barras de material são mantidas no lugar e giradas enquanto uma ferramenta conectada à máquina remove o material para obter o formato desejado.
Durante muito tempo, esses dois processos foram realizados de forma independente. Agora os dois processos podem ser integrados e executados simultaneamente por uma máquina de torno CNC de alta precisão e exatidão. Isto pode levar à criação de diferentes formas e geometrias para diferentes materiais, incluindo metais e plásticos.
Princípio de funcionamento de tornos de fresagem CNC
Os tornos de fresagem CNC podem realizar operações de fresagem e torneamento ao mesmo tempo. Isso significa que os centros de torneamento e fresagem CNC assumem o trabalho tanto de uma fresadora quanto de um torno. Aqui você encontrará uma visão geral do princípio funcional dos tornos de fresagem CNC.
Primeiro, uma peça é criada. O centro de torneamento-fresamento CNC inicia o trabalho na peça, que é um grande bloco de material. O primeiro processo, o processo de torneamento, é realizado utilizando diversas ferramentas de corte para remover material da peça rotativa. O objetivo desta fase é moldar a peça em peças cilíndricas.
Após o processo de torneamento, a peça passa por uma ferramenta de corte rotativa, que também remove material da peça. Este é o processo de fresamento que envolve a criação de superfícies planas e irregulares.
As tornofresadoras produzem peças torneadas CNC com alta precisão, exatidão e velocidade. Além disso, a máquina é flexível e adequada para vários formatos de diversos materiais.
Configurações comuns de centros de torneamento e fresamento CNC
Dependendo de como a máquina-ferramenta segura a peça, os centros de fresamento e torneamento CNC podem pertencer a duas configurações. Eles são:
Torno de fresagem CNC horizontal
Esta é a configuração mais comum em muitos centros de torneamento CNC, mas seu uso em máquinas fresadoras CNC não é tão proeminente. Aqui o fuso do torno de fresagem CNC é alinhado horizontalmente e as peças são, portanto, mantidas horizontalmente. As ferramentas de corte estão localizadas na lateral do suporte.
Esta configuração não é tão estável quanto a configuração vertical porque a gravidade não ajuda a fixar a peça no acessório. Portanto, raramente é usado para peças grandes e pesadas.
Torno de fresagem CNC vertical
Em tornos de fresagem CNC verticais, o fuso da máquina é alinhado horizontalmente e as peças são mantidas verticalmente. Nesta configuração, as ferramentas de corte apontam em direção semelhante ao suporte. Devido à gravidade, os centros de torneamento CNC verticais são mais fortes e estáveis do que seus equivalentes horizontais.
Esta configuração é particularmente útil ao usinar peças grandes e pesadas porque a gravidade ajuda a manter esses materiais grandes firmemente assentados no acessório.
Vantagens do torneamento-fresamento CNC
As peças de torneamento e fresamento CNC estão sendo usadas cada vez com mais frequência em muitas indústrias. Isto se deve principalmente às vantagens em relação às fresadoras e tornos individuais convencionais. Abaixo veremos alguns desses benefícios.
Usinagem de peças complexas
A complexidade geométrica que as ferramentas de usinagem tradicionais podem suportar é limitada. Além disso, ao usinar algumas peças complexas, os maquinistas podem precisar transferir peças de uma máquina para outra.
O torno fresador CNC resolve esse problema porque pode criar formas geométricas complexas sem a necessidade de transferência de material. Isto melhora a qualidade do produto e a eficiência com que as empresas de manufatura podem produzir esses produtos complexos.
Melhorar a velocidade
Um dos principais pontos de venda das máquinas torno-fresadora CNC é a velocidade com que realizam suas operações em comparação com as ferramentas de usinagem tradicionais. Tradicionalmente, os maquinistas tinham que configurar uma peça em um torno e realizar operações de torneamento em uma peça antes de poder configurar a peça em uma fresadora e iniciar as operações de fresamento.
Como o torno-fresador CNC pode executar ambos os processos simultaneamente, os operadores da máquina só precisam configurar a peça de trabalho uma vez e não mover as peças até que o processo seja concluído. Isso acelera a produção e aumenta a produtividade na indústria de transformação.
Maior precisão
As máquinas CNC são geralmente muito precisas, e isso também se aplica às operações de fresamento e torneamento CNC. No entanto, a precisão é ainda maior com centros de torneamento e fresamento CNC. Isto ocorre principalmente porque o maquinista não precisa preparar a matéria-prima (peça) mais de uma vez durante todo o processo. Isto contrasta com a execução de operações de fresamento e torneamento em máquinas separadas, onde os operadores ainda precisam ajustar e mover peças após a conclusão de uma das operações.
A alta precisão e repetibilidade que as máquinas CNC oferecem são ainda mais benéficas na produção de peças com tolerâncias restritas. Com essas peças, mesmo os menores erros na movimentação e reajuste das peças podem levar à falha de todo o processo de usinagem CNC.
Outras atividades de edição
Além de fresamento e torneamento, os tornos de fresamento CNC podem ser programados para diversas tarefas. Isso, por sua vez, significa que a indústria manufatureira pode usar as máquinas para uma variedade de projetos de usinagem.
Além disso, algumas tarefas que de outra forma seriam realizadas por maquinistas, como carregar peças, remover peças e inspecionar, podem ser totalmente automatizadas e realizadas pela máquina. Isto dá ao operador mais tempo para outras tarefas e geralmente aumenta a produtividade na indústria.
Aplicações da tecnologia de fresamento e torneamento CNC
Dado que os operadores podem programar centros de fresagem e torneamento CNC para uma variedade de operações complexas, não é surpresa que eles sejam usados para muitas tarefas em muitos setores. Algumas dessas indústrias são:
Aeroespacial: Tornos CNC podem ser úteis na fabricação de componentes de aeronaves e satélites.
Médico: A usinagem CNC não é novidade na indústria médica, e os fabricantes recorrem frequentemente a centros de torneamento CNC para implantes e próteses, bem como outros dispositivos médicos com designs igualmente complexos.
Indústria automobilística: Dispositivos de direção, componentes de motores e eixos são peças típicas que os fabricantes produzem usando centros de torneamento e fresamento CNC.
eletrônicos: Peças complexas de hardware eletrônico, como placas-mãe, placas de circuito impresso e gabinetes de amplificadores, normalmente exigem um alto nível de precisão e exatidão durante a fabricação. Como as peças de torno-fresamento CNC geralmente garantem esse nível de precisão e exatidão, as operações de torno-fresamento são comuns na indústria eletrônica.
energia: A indústria de petróleo e gás utiliza fresadoras CNC para peças que garantem o fluxo adequado de combustível. As usinas nucleares também exigem frequentemente peças complexas com limites de tolerância rígidos, e as máquinas CNC podem ajudar a conseguir isso.
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O torneamento e fresamento CNC está se tornando cada vez mais popular na indústria de manufatura a cada dia. Isto não é surpreendente, considerando as vantagens que oferece em relação às ferramentas tradicionais. No entanto, os benefícios destes serviços de fresagem-torneamento só podem ser maximizados se forem executados corretamente e pelos profissionais certos.
Diploma
Dos conceitos básicos de torneamento CNC e fresamento CNC, a principal diferença entre as duas operações é que no fresamento, a ferramenta gira enquanto a peça é mantida imóvel, enquanto no torneamento, a peça gira. Tradicionalmente, os maquinistas tinham que concluir uma operação antes de passar para a próxima.
Porém, com o avanço da tecnologia, é possível realizar ambas as operações simultaneamente por meio de um torno fresador CNC. Além da velocidade de produção relativamente alta, os centros de torneamento e fresagem CNC também garantem alta exatidão e precisão para peças complexas. Isto, portanto, justifica seu uso em muitas indústrias hoje.
