As ferramentas de usinagem formam uma parte integral de um processo de fabricação, com provavelmente todos os trabalhadores nesta indústria considerando fresadoras CNC e lançando o equipamento mais comum e versátil. A natureza e o funcionamento das ferramentas mais simples empregadas servem como a chave para a otimização de fresadoras e tornos em fluxos de trabalho de produção.
Há uma grande disparidade entre fresadoras e tornos CNC. Enquanto as primeiras incorporam meios sofisticados de gravuras, as últimas dependem do movimento rotacional em massa para fabricar formas balanceadas. Neste artigo, essas diferenças serão abordadas, e seus princípios de trabalho, áreas de uso e benefícios serão explicados, permitindo que os usuários escolham a ferramenta certa para as tarefas de usinagem desejadas.
O que é uma fresadora CNC e como elas funcionam?
Uma fresadora CNC é uma máquina-ferramenta que emprega uma ferramenta de corte para avançar através de uma peça de trabalho de forma controlada e automatizada. Isso é possível automatizando o movimento e as operações de uma infinidade de, tipicamente, três a cinco eixos de forma altamente precisa.
A técnica começa com um design auxiliado por computador, que é retransmitido por meio de instruções codificadas que ditam os caminhos das ferramentas e quais ações precisam ser feitas, como cortes. Uma fresa de topo realiza o processo de fresagem, uma que gira e possui a capacidade de se mover horizontalmente, verticalmente e diagonalmente para fazer formas e furos complexos a serem feitos, que é para isso que uma fresa CNC é útil.
Principais componentes de uma fresadora CNC
- Mesa de trabalho: suporta a peça de trabalho e permite o movimento em vários eixos em configuração precisa.
- Fuso: permite que a ferramenta de corte seja posicionada em diferentes ângulos e girada em diferentes velocidades, o que aumenta a taxa de remoção de material quando necessário.
- Painel de controle: permite a comunicação com o software CNC para inserir ou alterar quaisquer parâmetros relacionados à usinagem.
- Ferramenta de corte: As ferramentas de corte vêm em muitos formatos diferentes, como aquelas que podem ser fabricadas para uma operação específica de perfuração ou contorno.
- Acionamentos de motor: permitem que o movimento seja executado nos eixos definidos de forma precisa e controlada.
- Sistema de resfriamento: ajuda a manter a temperatura e a concentração de cavacos, melhorando a qualidade do acabamento da ferramenta e do corte.
Máquinas de Moagem e Suas Aplicações
A importância das máquinas de fresagem CNC de eixo estriado não pode ser ignorada, pois uma única máquina pode realizar inúmeras tarefas com grande precisão e habilidade. Na indústria aeroespacial, por exemplo, elas formam elementos estruturais altamente complexos com tolerâncias internas estreitas, que são essenciais para a segurança e as características operacionais do avião.
A indústria automotiva aplica o produto final das fresadoras CNC para produzir peças de motor, peças de caixa de câmbio e outros detalhes de automóveis. O setor médico contém várias aplicações onde as fresadoras CNC são necessárias, como a produção de instrumentos cirúrgicos e alguns dispositivos protéticos.
Além disso, quanto mais complexo for o design do produto, mais dependente ele será da qualidade da fresagem CNC, como em placas de circuito eletrônico. A indústria de ferramentas e matrizes se beneficia cada vez mais das fresadoras CNC na forma de moldes e matrizes que são usados para produção em massa. Para resumir, as fresadoras CNC ajudam a enriquecer os resultados finais desejados de vários produtos no processo de produção em vários campos.
Examinando o torneamento CNC como um torno: mecanismo e princípios
O torno CNC gira a peça de trabalho em seu eixo mais ou menos fixo - ou seja, uma aresta de corte que se move através da peça de trabalho em uma direção axial da peça de trabalho executa uma variedade de tarefas de usinagem, incluindo torneamento, mandrilamento, lixamento, serrilhamento, perfuração ou concavidade.
Primeiro, algum material de configuração, como um arquivo CAD, é carregado no software que suporta o controlador, traduzindo-o em uma sequência de comandos detalhados para o dispositivo. O fuso transfere a peça de trabalho horizontalmente para uma ou mais velocidades de rotação, e a ferramenta trabalha nela conforme descrito nos comandos fornecidos, detalhando a velocidade de rotação, bem como os movimentos de outros elementos.
Devido ao uso de um sistema de controle computadorizado CNC, o torno pode executar esses processos com precisão e exclusivamente para fins como corte e construção de componentes usinados com leve assistência humana.
Partes Integrais de um Torno
O torno CNC consiste em oito componentes primários, permitindo a conclusão precisa do trabalho de usinagem. A máquina gira a peça de trabalho em torno de um pino de engate em um mandril. O mandril é montado em um fuso na parte traseira da peça de trabalho. Os carros transversais, o cabeçote móvel e o cabeçote móvel se movem para frente e para trás devido a uma base.
O fuso, a caixa de engrenagens e os componentes de acionamento estão todos contidos no cabeçote móvel, enquanto a peça de trabalho é montada no cabeçote móvel quando é necessária rigidez extra durante certas operações. A ferramenta de corte está localizada na parte dedicada chamada de poste de ferramenta, e o poste desliza lentamente sobre a base da máquina durante todo o processo de corte para apresentar um alto grau de repetibilidade e precisão.
Todos esses recursos aumentaram as capacidades de produção do torno CNC na fabricação de peças complexas e precisas.
Usos comuns de tornos CNC
Entre as máquinas CNC , os tornos CNC são os mais comumente utilizados na indústria de manufatura para fazer peças que exigem precisão e o mesmo nível de consistência. Essas máquinas podem ser usadas para formar peças para as indústrias aeroespacial, automotiva e médica, onde formas complexas são necessárias.
Elas também servem para cortar metal, madeira ou plástico em roscas ou ranhuras ou cortar em vários formatos. Os tornos CNC são adequados para aplicações de usinagem em massa e personalizadas, pois podem executar várias tarefas com uma baixa margem de erro. Isso, por sua vez, aumenta a eficiência e a qualidade dos produtos que estão sendo produzidos.
Um choque de titãs CNC Mill e máquinas de torno
É inerentemente um conflito entre duas ferramentas que distingue uma fresadora CNC de um torno CNC. Para começar, o movimento rotacional em uma fresadora CNC é obtido pelo fuso motorizado, que prende o cortador rotativo com as arestas de corte, usadas principalmente para remover materiais da peça de trabalho.
Em contraste, um torno CNC move a peça de trabalho contra o cortador estacionário, que a espalha em vários eixos. No entanto, o corte do torno é usado principalmente para moldar objetos rotacionalmente simétricos em torno de um eixo, o que significa objetos como cilindros, cones e esferas. Ambas as ferramentas são cruciais na fabricação de precisão, mas cumprem diferentes tarefas de usinagem devido aos seus mecanismos e outras funcionalidades.
Prós e contras de cada máquina-ferramenta
As fresadoras CNC oferecem vários benefícios, incluindo o alto nível de precisão que fabricantes qualificados podem atingir na produção de geometrias complexas movendo ferramentas em vários eixos. Essa liberdade torna possível usinar superfícies sofisticadas e fazer peças complexas em operações de torno e fresagem. No entanto, a fresagem CNC pode ser considerada mais cara e requer mais conhecimento de programação do que os tornos.
Por outro lado, os tornos CNC são significativamente vantajosos porque podem fazer componentes simétricos de forma mais eficiente e precisa, tornando-os adequados para operações de produção em massa. A maior desvantagem dos tornos está em sua limitação a características circulares e, portanto, não são adequados para fazer uma variedade de formas. Dessa forma, a seleção dessas ferramentas é grandemente influenciada pelos requisitos específicos de usinagem e pelas características das peças que estão sendo fabricadas.
Torno CNC ou fresadora CNC para um determinado projeto: instruções comuns
Primeiro, defina claramente os objetivos do seu projeto para decidir se vai usar um torno CNC ou uma fresadora CNC. Se a geometria da peça que está sendo produzida tiver um eixo rotacional, como eixos ou componentes cilíndricos de qualquer forma, é mais eficiente usar um torno CNC.
No entanto, se a geometria da peça que está sendo fabricada for complexa e não utilizar apenas movimento de revolução simples, uma fresadora CNC é perfeita para essa tarefa. Ser capaz de controlar as ferramentas em vários eixos oferece capacidade aprimorada para a fabricação de componentes 3D mais complexos. A escolha deve ser feita de acordo com o resultado final e a complexidade do layout do componente, além do custo, intensidade de programação e tempo em que a tarefa será realizada.
Identificando as funções da máquina: fresadora e torno
As operações de torneamento geralmente envolvem uma peça cilíndrica se movendo contra uma ferramenta de corte de ponto único estacionária, o que permite que a peça cilíndrica, por exemplo, mantenha sua forma cilíndrica enquanto é produzida com altos níveis de precisão.
Por outro lado, as operações de fresamento empregam várias peças de corte rotativas, que podem se mover pela peça para cortar peças e formar uma peça com formas geométricas mais complexas. Cada processo resolve diferentes requisitos de produção: simplicidade, simetria e uniformidade no caso de torneamento e muitas outras características e variedade no caso de fresamento.
Materiais e tolerância
Fatores como propriedades do material e a tolerância necessária do produto final devem ser considerados ao selecionar entre um torno CNC e uma fresadora. Tornos CNC são capazes de produzir muita precisão. Portanto, eles são mais adequados para trabalhar com materiais mais macios, como plásticos e alguns metais.
No entanto, devido ao ótimo desempenho de corte das fresadoras, elas podem fabricar vários materiais, incluindo metais e ligas mais duros. A tolerância também é um fator decisivo; por um lado, os tornos permitem o controle detalhado de objetos cilíndricos e, por outro, as fresadoras permitem que detalhes de formas variadas e múltiplas interfaces sejam produzidos.
Em uma situação em que a resistência do material é conhecida, bem como o grau de precisão necessário, é possível determinar a máquina mais adequada para o ambiente de produção específico.
Função do eixo nas operações de torno CNC e fresadora CNC
Os tornos CNC envolvem principalmente o eixo do torno, que é o eixo Z na máquina CNC que controla a distância da ferramenta do centro da peça de trabalho cortada. Enquanto a peça de trabalho gira, a ferramenta é movida na direção Z e gira em torno de seu próprio eixo X para cortar o formato necessário na peça de trabalho.
Em contraste, as fresadoras verticais CNC exigem pelo menos três eixos, geralmente rotulados como X, Y e Z. Esses eixos permitem um movimento preciso da ferramenta em dimensões retas, permitindo que ocorra uma usinagem complexa. As fresadoras Sketchup mais complexas incorporam eixos rotacionais adicionais A e B na estrutura CNC, o que auxilia na realização de trabalhos complexos de diferentes ângulos, atendendo à complexidade de fabricação nos componentes geométricos e estruturais.
Como usar uma fresadora e torno CNC em sua oficina mecânica
Para usar uma fresadora e um torno CNC em sua oficina mecânica com eficiência, siga estas etapas:
- Prepare os materiais: certifique-se de que a matéria-prima corresponda às especificações da máquina e ao resultado desejado.
- Configure a máquina: Prenda a peça de trabalho no mandril da máquina para tornos ou prenda-a à mesa de fresagem. Confirme se todas as ferramentas e acessórios estão instalados corretamente.
- Programe a máquina CNC: insira as especificações e os parâmetros de projeto desejados no software CNC, garantindo instruções precisas para os caminhos de corte.
- Realizar um teste: Realize uma simulação ou um teste para verificar se há erros no programa que possam afetar o processo de usinagem.
- Iniciar Processo de Usinagem: Inicie a máquina CNC. Monitore a operação de perto para garantir uma execução suave e ininterrupta.
- Verificação de qualidade: Após o processo de usinagem, meça as dimensões e inspecione o acabamento da superfície para confirmar a conformidade com as especificações do projeto.
A adesão a essas etapas garante o uso seguro e eficiente de fresadoras e tornos CNC, produzindo peças de precisão de alta qualidade, principalmente quando comparadas a outros métodos CNC.
Diretrizes e recomendações de práticas seguras para todos que operam máquinas
- Use o EPI adequado: óculos de segurança, proteção auditiva e luvas devem ser usados para lidar com fragmentos voadores e som excessivo.
- Use proteções de máquina: É importante confirmar se as proteções da máquina estão montadas antes de iniciar qualquer trabalho.
- Seja organizado: para evitar acidentes, minimize o uso de itens que, de outra forma, desorganizariam o ambiente de trabalho.
- Esteja ciente do equipamento que você está usando. Você deve entender corretamente os recursos de segurança e as diretrizes operacionais da máquina que você está usando.
- Verifique as ferramentas antes de usar: O desgaste ou danos às ferramentas podem levar a uma operação ineficiente, por isso elas devem ser sempre verificadas.
- Use as ferramentas certas: usar as ferramentas erradas no trabalho certo pode causar desgaste excessivo das ferramentas devido ao excesso de trabalho realizado.
- Evite distrações: Isso será essencial para que você consiga concentrar todos os seus esforços na operação de usinagem que irá realizar.
