O torneamento CNC tornou mais fácil usinar peças que seriam desafiadoras décadas atrás. Essa técnica é precisa e garante consistência na produção de peças de alta qualidade. Ele usa um estacionário ferramenta de corte para remover material de uma peça rotativa. Como resultado, produz componentes de diferentes formatos e tamanhos que atendem a especificações e tolerâncias rigorosas.
É crucial compreender os fundamentos do torneamento CNC de precisão para maximizar suas vantagens e aumentar a produtividade. Este artigo contém todas as respostas para perguntas sobre torneamento CNC. Ele explicará detalhadamente o processo de fabricação de torneamento, os tipos de operações que você pode usar e as aplicações de peças torneadas CNC nas indústrias de manufatura.
O que é torneamento CNC?
O torneamento CNC é uma processo de usinagem subtrativa que remove material de uma peça que gira em alta velocidade. A peça de trabalho é fixada em um mandril que dá um número variável de rotações por minuto. À medida que a ferramenta de corte entra em contato com a peça rotativa, ela remove material e esculpe a forma desejada. Os tornos CNC trabalham principalmente com componentes cilíndricos ou oblongos. Também pode ser usado para fabricar outros formatos, como discos, cones de imagem, hexágonos ou uma mistura.
Como operar um torno CNC
O processo de fabricação do torneamento é simples. Ocorre em 4 etapas
Criando um modelo CAD
A primeira etapa do torneamento CNC é preparar um modelo 2D ou 3D do projeto final usando um software CAD. Existem muitos tipos de software que podem ser usados. SOLIDWORKS, Fusion 360 e AutoCAD são os mais comuns. É fácil preparar modelos CAD para projetos simples. No entanto, projetos mais complexos exigirão os serviços de um especialista.
Conversão para formato compatível com CNC
A próxima etapa é converter o projeto eletrônico para uma linguagem que a máquina entenda. Você faz isso usando software CAM como Mastercam, solidCAM ou CAMWorks. O software CAM verifica se o modelo apresenta algum erro, dá instruções para a ferramenta de torneamento e define os parâmetros de máquina necessários.
Prepare o torno CNC
Antes de realizar a operação de torneamento, é necessário instalar e configurar a máquina. Apesar da automação, o operador desempenha um papel crucial na preparação do torno CNC. Para fazer isso,
- Desligue a máquina e carregue a peça de trabalho no mandril.
- Depois disso, selecione as ferramentas e fixe-as na torre de ferramentas.
- Calibre ajustando as ferramentas e a peça de trabalho corretamente.
- Verifique e otimize os parâmetros necessários.
- Carregue o código CNC e prepare-se para a operação de torneamento.
Nota: uma velocidade de giro baixa e uma taxa de avanço alta são melhores para um formato áspero. Para acabamentos mais suaves e peças com requisitos de tolerância precisos, opte por uma alta velocidade de torneamento e uma taxa de avanço mais baixa.
Produza as peças torneadas CNC
Agora é hora de dar vida à sua ideia. Existem muitas operações de torneamento que podem ser usadas. Assim que você executa o programa, a máquina funciona continuamente até que o programa termine ou seja desligada. O tempo de carregamento, corte e inatividade determina o tempo do ciclo de torneamento. Pode ser necessário operar a máquina mais de uma vez. Isso depende da complexidade da peça.
Tipos de CNC Operações de Torneamento
As operações de usinagem do torno CNC podem ser internas ou externas. As operações externas atuam no diâmetro externo da peça enquanto as operações internas atuam no diâmetro interno. No entanto, é mais difícil realizar operações internas. Isso faz com que mais chips se acumulem e requer ferramentas mais longas.
Vamos examinar detalhadamente ambas as categorias de operações CNC
Operações de Torneamento Externo (Específicas)
Passando
No processo de torneamento, a ferramenta remove gradualmente o material ao longo da lateral da peça com a intenção de reduzir o diâmetro externo. Esta operação pode ser grosseira ou de acabamento. No torneamento em desbaste, as peças finais são precisas com um acabamento superficial áspero. Entretanto, a superfície da peça final no torneamento de acabamento é fina e brilhante. Além disso, a superfície da peça torneada pode ter diversas características. Pode variar de degraus e conicidades a chanfros e contornos.
Torneamento difícil
O torneamento rígido é semelhante às operações normais de torneamento CNC. No entanto, os especialistas reservam-no para aços endurecidos com valores de dureza que variam de 58 Rc a 68 Rc. A pastilha de ponta única produz peças precisas que atendem às rígidas tolerâncias da indústria. O torneamento duro é uma alternativa à retificação CNC. Comparado à retificação, o torneamento duro é eficiente, mais rápido e econômico.
Diante
Muitas vezes, uma peça de trabalho costuma ser mais longa do que deveria ser. O torneamento frontal visa reduzir o comprimento de uma peça. No faceamento, a extremidade da peça está localizada perpendicularmente ao eixo de rotação e se move contra a ferramenta. Este processo suaviza a peça à medida que produz o comprimento desejado.
Ranhura
A operação de canal envolve a criação de um corte estreito em uma peça. O tamanho do corte está relacionado à largura da ferramenta de corte. Quanto mais larga for a ferramenta, maior será o sulco que ela pode produzir. Ranhuras muito grandes requerem múltiplas passagens e mais tempo. Observe que a ranhura pode estar localizada externamente ou na superfície da peça de trabalho.
Despedida
No corte, a ferramenta de corte se move radialmente na lateral da peça. Ao atingir o diâmetro interno ou núcleo, ele parte ou corta uma seção da matéria-prima. Esta operação é para peças usinadas no formato e tamanho necessários.
Operações de torneamento interno (não específicas)
Chato
A furação envolve a rotação de uma peça pré-perfurada sobre uma pastilha. À medida que a peça gira, a pastilha corta as bordas do furo para criar uma variedade de recursos. As operações de mandrilamento ajudam a expandir furos menores, endireitar furos e mascarar defeitos de fundição.
Perfuração
A perfuração usa uma broca para fazer furos em uma peça de trabalho, removendo lentamente o excesso de materiais. O tamanho da ferramenta de perfuração determinará o diâmetro do furo. É importante calibrar adequadamente o torno CNC para garantir a precisão.
Enfiando
Esta operação utiliza um equipamento especializado ferramenta de rosqueamento com uma pastilha intercambiável que se move axialmente ao longo da lateral da peça. Esta ferramenta possui um ruído pontiagudo de 60 graus que corta roscas em superfícies externas. Os fios têm comprimentos variados e alguns podem exigir mais de uma única passagem.
Recartilhado
A operação serrilhada em um torno CNC cria sulcos padronizados em uma peça de metal. Esses padrões serrilhados são funcionais porque melhoram a aderência. Também pode servir a fins estéticos para melhorar a aparência de uma peça.
Mandrilagem
O alargamento utiliza ferramentas especializadas para ampliar furos pré-perfurados e melhorar o acabamento superficial. É semelhante a mandrilamento e perfuração. Porém, remove menor quantidade de material e atua principalmente como técnica de pós-processamento.
Tipos de tornos CNC
Você pode usar quatro tipos principais de tornos CNC para o seu projeto. Eles incluem
Centros de Torneamento Horizontal
É uma máquina fechada que utiliza um eixo de fuso horizontal. À medida que a peça gira, a ferramenta de corte a molda. É mais adequado para peças mais longas e cilíndricas. Este centro de torneamento CNC não se beneficia da gravidade. Como resultado, os cavacos se acumulam ao redor das ferramentas de corte e podem ser difíceis de remover. Este tipo de máquina tem aplicações na fabricação de ferramentas de precisão e peças automotivas customizadas.
Centros de Torneamento Verticais
Aqui, a peça de trabalho está em um fuso vertical. A ferramenta de corte também funciona verticalmente para usinar a peça na direção ascendente ou descendente. Este tipo é apropriado para peças complexas, pois incorpora funções adicionais de fresamento e furação. Tem ampla utilização em aplicações estruturais e na criação de protótipos para fins experimentais. A direção vertical deste tipo de máquina facilita a remoção de cavacos e agiliza as trocas de ferramentas.
tornos horizontais
Aqui, a peça de trabalho é colocada paralelamente ao solo porque o fuso está na posição horizontal. Esta máquina tem uma pequena capacidade de carga e rigidez limitada, tornando-a adequada para componentes de pequeno e médio porte. Atinge tolerâncias rigorosas na produção de acessórios elétricos e equipamentos médicos.
Tornos Verticais
Ao contrário dos tornos horizontais, o fuso aqui está na posição vertical. É uma opção perfeita para lojas com espaço limitado. Esta máquina tem uma excelente capacidade de carga, tornando-a adequada para componentes pesados, como peças marítimas e de turbinas eólicas. A configuração vertical adiciona flexibilidade às práticas de usinagem, adaptando-se a diferentes requisitos espaciais e de peso.
Componentes da máquina de torneamento CNC
É importante entender como funciona cada parte de um torno CNC para obter o melhor resultado. O seguinte identifica tornos CNC pelo que eles são
Cabeçote
O cabeçote é a força motriz de um torno CNC. Abriga o fuso que gira a peça. O cabeçote se move ao longo do eixo X e fica no lado esquerdo da máquina. Determina o diâmetro máximo da peça que pode ser trabalhada.
Contraponto
O cabeçote móvel está na extremidade oposta do cabeçote e move o mesmo eixo. Sua principal função é apoiar peças longas e evitar que elas se desviem.
Fuso
Os especialistas referem-se ao fuso como a espinha dorsal do torno CNC. Ele fixa e gira a peça de trabalho. A maioria das máquinas possui um único fuso. No entanto, alguns possuem mais de um para concluir uma operação de usinagem.
Mandril
O mandril é uma parte importante da máquina, pois segura a peça enquanto você trabalha nela. O mandril é preso ao cabeçote e girado pelo fuso. À medida que gira, a peça de trabalho é removida na mesma direção.
Cama de torno
Esta é a base da máquina onde se monta a peça. Serve como base que suporta e conecta outros componentes. Normalmente, ele vem com furos que o maquinista pode usar para fixar gabaritos de fixação. Isso garante que a peça de trabalho permaneça no lugar para evitar erros.
Transporte
O carro monta e controla o movimento da ferramenta de torneamento. Ele mantém a torre da ferramenta levantada e a guia contra a peça de trabalho. As partes principais de uma carruagem são a torre, a corrediça transversal e a sela. O carro se move ao longo da base em relação à peça de trabalho.
Torre da ferramenta
As torres de ferramentas são os porta-ferramentas. Eles podem conter várias ferramentas ao mesmo tempo na ordem certa. Isto permite mudanças rápidas entre ferramentas de corte e reduz o número de etapas necessárias para processar uma peça.
Painel de controle
Este é o cérebro por trás de todas as operações de torneamento CNC. O painel de controle interpreta o código G e o traduz em instruções. Determina a posição da ferramenta e permite ao operador ajustar os programas antes de iniciar o processo de usinagem.
Vantagens do torneamento CNC
Existem muitas vantagens do processo de torneamento CNC, que incluem
- O torneamento CNC produz peças precisas, pois erradica erros humanos usando CAD e software CAD.
- Os centros de torneamento oferecem flexibilidade na fabricação, pois são compatíveis com diversos materiais e diferentes tamanhos de peças.
- Os tornos CNC são eficientes e rápidos, permitindo que as peças cheguem ao mercado no prazo, sem comprometer a qualidade.
- Além disso, o torneamento CNC é um método preciso, pois garante consistência nos lotes de produção.
- A usinagem de torneamento é um processo seguro porque é totalmente fechado e evita que os materiais voem para longe.
Desvantagens do Torneamento CNC
Apesar dos inúmeros benefícios, o torneamento CNC apresenta algumas deficiências. A seguir estão algumas desvantagens do processo de fabricação de peças de torneamento
- O custo de configuração e manutenção de um torno CNC é alto.
- A usinagem de torno CNC vem com restrições de tamanho e pode não ser capaz de acomodar peças muito grandes.
- Por ser um método subtrativo, o processo de torneamento gera uma quantidade considerável de resíduos.
Quais são os materiais mais adequados para torneamento CNC?
O torneamento CNC pode trabalhar com uma variedade de materiais para fornecer peças finais de alta qualidade. Diferentes materiais exigem considerações específicas em termos de velocidade de torneamento, taxa de avanço e ferramentas. Aqui está uma análise de alguns materiais comuns de torneamento CNC de precisão:
Metais
A maioria das peças torneadas em CNC são feitas de metais porque são duras e podem suportar os rigores da operação. Os maquinistas costumam usar latão, alumínio, titânio e aço.
Plásticos
Plásticos como náilon, ABS, PTFE e acrílico têm aplicações em torneamento CNC. Eles são leves, fortes e fáceis de trabalhar.
Madeira
O torneamento CNC de precisão também pode usinar materiais de madeira, incluindo nogueira, carvalho e bordo. Este processo cria trabalhos artísticos detalhados em madeira com acabamento impecável.
Vidro
Embora o vidro possa não ser tão comum quanto outros materiais, é viável para certas aplicações de torneamento CNC. Com os parâmetros corretos, é possível usinar diferentes tipos de vidro com espessuras variadas.
Cera
A cera encontra aplicação na prototipagem ao usar processos de torneamento CNC. É econômico e fácil de cortar para fazer detalhes protótipos rápidos.
Aplicações do Torneamento CNC
O torneamento CNC é um processo importante no setor manufatureiro. Quase todas as peças cilíndricas e cônicas são resultado do processo. Esta seção discutirá brevemente algumas indústrias que dependem fortemente do torneamento CNC.
Componentes Aeroespaciais
O torneamento CNC revolucionou a indústria aeroespacial. É um método inestimável porque fabrica componentes aeroespaciais leves com margem zero para erros. Os fabricantes usam torneamento ao produzir roscas, parafusos, eixos, pinos conectores e porcas.
Partes automotivas
A usinagem de torneamento desempenha um papel crucial na indústria automotiva. É repetível, acelera a produção e aumenta as vendas. Tornos CNC são úteis na fabricação de peças automotivas, como blocos de cilindros e componentes de painel.
Indústria Eletrônica
Por não necessitar de ferramental especializado, o torneamento CNC auxilia na produção de peças na indústria eletrônica em um curto espaço de tempo. É compatível com metais e plásticos para criar componentes eletrônicos de estudo.
Indústria de Petróleo e Gás
O torneamento CNC de precisão auxilia na fabricação, reparo e manutenção de peças de máquinas pesadas na indústria de petróleo e gás. É o método mais confiável e preciso na fabricação de peças como pinos, pistões, hastes e cilindros.
Por que usar Zintilon para seus serviços de torneamento CNC?
Depois de decidir se o torneamento CNC é o mais adequado para o seu projeto, o próximo passo é procurar um parceiro de confiança para ajudar a dar vida às suas ideias. Da prototipagem rápida à produção em massa, estamos aqui para apoiar cada etapa do desenvolvimento do seu produto.
A Zintilon conta com engenheiros e maquinistas qualificados que garantem que suas peças atendam aos mais altos padrões de qualidade. Estamos no mercado há mais de 20 anos e atendemos mais de 3000 clientes em vários setores de manufatura. Somos versáteis, pois trabalhamos com uma variedade de materiais com prazo de entrega de apenas 12 horas. Carregue seus arquivos CAD e obter uma cotação dentro de um dia.
Conclusão
O torneamento CNC é crucial no ramo de manufatura, proporcionando precisão e versatilidade para uma ampla gama de componentes. Este artigo explicou os diferentes tipos de tornos disponíveis, operações de torneamento CNC e seus prós e contras. Por favor alcançar se você tiver dúvidas sobre qualquer coisa sobre usinagem CNC.
Perguntas frequentes
Quais são os principais parâmetros do torneamento CNC?
Alguns parâmetros determinam o resultado e as operações de torneamento CNC. Eles incluem velocidade de corte, taxa de avanço, profundidade de corte, geometria da ferramenta, fluxo de refrigeração e velocidade do fuso.
Quais são as ferramentas utilizadas no torneamento CNC?
Ferramentas comuns de torneamento CNC são ferramentas de torneamento, barras de mandrilar, lâminas de corte, ferramentas de corte de rosca e alargadores.
Quanto custa o torneamento CNC?
O custo de aquisição e configuração de um sistema de torneamento CNC varia. Cobre as despesas incorridas com máquinas, ferramentas de software, custos de ferramentas, consumo de energia e custos de mão de obra.
Como o torneamento CNC e o fresamento se comparam?
Embora o torneamento e o fresamento sejam técnicas populares de usinagem CNC. Apesar de suas semelhanças, eles diferem em muitos aspectos. No fresamento CNC, é a ferramenta de corte que gira para moldar uma peça estacionária. Isso o torna ideal para superfícies irregulares e planas.
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