A usinagem CNC rapidamente conquistou a indústria de manufatura nos últimos anos por ser muito precisa e poder ser usada repetidamente. Existem muitas diferentes tipos de tecnologia CNC disponíveis hoje, portanto, entender os princípios básicos da usinagem CNC ajuda a diferenciá-las. O torneamento CNC é uma dessas novas ferramentas.
A usinagem CNC envolve o uso de uma ferramenta de corte não rotativa em um centro de torneamento ou torno para remover material de uma peça rígida em rotação. Dependendo do tipo de ação de torneamento, a usinagem CNC pode criar peças de diferentes tamanhos e formatos.
O conceito pode parecer simples, mas torneamento CNC de alta qualidade é complexo. Digamos que você queira saber como é esse processo de produção e como obter os melhores resultados. Este guia contará tudo o que você precisa saber sobre torneamento CNC.
O que é torneamento CNC?
Semelhante a um torno, o torneamento CNC é um método muito preciso e rápido de remoção de material de uma peça. Envolve pressionar uma ferramenta de corte contra uma peça em rotação para remover o material e usiná-lo da maneira desejada.
O centro de rotação (também conhecido como torno) permanece estacionário enquanto a matéria-prima gira rapidamente. Um torno CNC duplo movimenta a peça de trabalho ao longo de dois eixos, e uma ferramenta de corte de ponto único auxilia na conformação do material. Um programa de computador controla o torno ou centro de torneamento, garantindo a produção de peças de alta precisão.
Muitas pessoas confundem torneamento CNC com fresamento, mas são dois processos diferentes. No fresamento CNC e na maioria dos outros processos subtrativos, a peça de trabalho geralmente é fixada à mesa enquanto uma ferramenta se move para cortá-la. O torneamento CNC, por outro lado, funciona ao contrário, com a peça de trabalho girando enquanto a aresta de corte permanece estacionária.
Quais formatos de peças requerem torneamento CNC?
O torneamento CNC pode produzir uma ampla gama de formatos, dependendo do tipo de processo de torneamento utilizado. Tornos e centros de torneamento possuem diversas capacidades. Exemplos incluem torneamento em linha reta, torneamento cônico, torneamento de ranhuras externas, torneamento de roscas, torneamento serrilhado, mandrilamento e furação.
Em geral, os tornos só conseguem realizar tarefas de torneamento simples. Exemplos incluem torneamento reto, ranhuramento externo, rosqueamento e furação. Como os centros de torneamento possuem uma torre, eles podem realizar todas as tarefas que um torno faz. Além disso, o torneamento pode executar tarefas mais complexas, como a furação de eixos rotativos.
O torneamento CNC pode usinar diversos formatos com simetria axial. Exemplos incluem cones, cilindros, discos ou uma mistura desses formatos. Alguns centros de torneamento podem até realizar torneamento poligonal, o que significa que podem usar ferramentas rotativas especiais para criar formas, como hexágonos, ao longo de uma linha de rotação.
Qual é a diferença entre torneamento CNC e fresamento CNC?
Se você quiser escolha o processo de usinagem CNC correto Para o seu projeto, é importante entender a diferença entre torneamento CNC e fresagem CNC. Ambos os métodos têm suas próprias vantagens e capacidades que podem ter um grande impacto no resultado final de uma peça usinada.
Vamos dar uma olhada no Principais diferenças entre torneamento CNC e fresagem CNC e fornecer uma regra prática. Isso pode ajudá-lo a escolher o método de usinagem correto.
Movimento da peça de trabalho: a principal diferença
A principal diferença entre o torneamento CNC e o fresamento CNC é a forma como a peça se move. No torneamento CNC, a ferramenta de corte permanece imóvel enquanto a peça gira. Por meio desse método, peças alinhadas axialmente podem ser usinadas com alta precisão e superfícies lisas.
Na fresagem CNC, a peça permanece imóvel enquanto a ferramenta de corte se move em múltiplas direções. Por meio desse método, peças com formas complexas e características finas podem ser usinadas. E isso está se tornando um processo impossível de ser realizado.
Há uma variedade de opções para geometria de peças
O torneamento CNC e o fresamento CNC são muito diferentes em termos de flexibilidade, especialmente em termos de formato das peças. O fresamento CNC permite processar mais formatos do que o torneamento CNC. O torneamento CNC, por outro lado, é mais adequado para usinar peças com simetria axial, como cilindros, cones e discos.
A fresagem CNC é o melhor método para fabricar peças com padrões complexos, pois permite a produção de peças com formatos, ranhuras, rasgos e características tridimensionais complexas.
Como obter um acabamento de superfície perfeito
Tanto o torneamento CNC quanto o fresamento CNC podem alcançar um acabamento superficial perfeito, mas nem sempre são a mesma coisa. Além disso, no torneamento CNC, a peça é constantemente usinada. Isso geralmente resulta em uma superfície mais lisa e polida.
Para ajudá-lo a avaliar a qualidade da superfície, fornecemos uma tabela de acabamento de superfície para facilitar a revisão e a seleção entre diferentes acabamentos para garantir que o produto final atenda às suas necessidades.
Na fresagem CNC, por outro lado, marcas de corte podem ser deixadas na peça, o que geralmente depende da ferramenta de corte e da técnica de fresagem. No entanto, o corte CNC também pode resultar em um bom acabamento superficial se as ferramentas e configurações corretas forem utilizadas.
Ferramentas e configurações: fatores de custo e tempo a serem considerados
Na maioria dos casos, o torneamento CNC é superior em termos de ferramentas e configuração. A configuração geralmente leva menos tempo e é mais fácil, pois requer apenas algumas ferramentas. Por outro lado, a fresagem CNC pode exigir mais de uma ferramenta para criar as formas complexas necessárias. Isso pode tornar a configuração mais demorada e custosa.
Esta é uma questão importante a ser considerada ao procurar a melhor e mais econômica maneira de fabricar peças.
Benefícios do torneamento CNC
Existem muitas vantagens no torneamento CNC, como as seguintes:
Precisão
Utilizando arquivos CAD ou CAM, os tornos CNC permitem medições precisas, evitando erros humanos. Seja na criação de um protótipo ou de um ciclo de produção completo, os especialistas podem usar máquinas de última geração para atingir níveis incrivelmente altos de precisão. Cada corte é preciso porque a máquina foi projetada dessa forma. Em outras palavras, a última peça cortada é igual à primeira.
Flexibilidade
Os centros de torneamento estão disponíveis em diferentes tamanhos e, portanto, podem ser utilizados para uma variedade de tarefas. O trabalho nesta máquina já vem configurado, facilitando os ajustes. O operador precisa apenas fazer as modificações necessárias na programação do software CAM para concluir a usinagem da peça ou fabricar outras peças. Portanto, se você precisar de um grande número de peças diferentes, pode contar com a mesma empresa de serviços de usinagem CNC de precisão.
Segurança
Para garantir a segurança de todos, as empresas que fabricam os itens seguem normas e leis de segurança rigorosas. Tornos automáticos significam menos trabalho a ser feito, já que a única função do operador é ficar de olho na máquina. Da mesma forma, o corpo do torno possui dispositivos de segurança total ou parcialmente fechados que impedem que partículas respinguem dos itens processados, além de evitar ferimentos aos funcionários.
Velocidades mais rápidas
Em tornos CNC e centros de torneamento, a probabilidade de erro é menor quando o trabalho é realizado de acordo com um programa. Este tipo de máquina permite uma produção mais rápida sem comprometer o nível do resultado final. Finalmente, você pode obter as peças necessárias mais rapidamente em comparação com outras opções.
Como funciona o torneamento CNC?
Pode ser difícil entender como funciona o torneamento CNC. Mas vamos simplificar o processo e guiá-lo passo a passo por todo o processo, do planejamento à produção.
Aqui estão os principais etapas do torneamento CNC:
Etapa 1: Convertendo arquivos CAD em programas CNC
O primeiro passo é converter o arquivo CAD para a linguagem de máquina CNC. Isso não requer nenhum código complexo. Você já deve ter alguns desenhos 2D da sua ideia. Em seguida, precisará documentar esses desenhos eletronicamente usando softwares como AutoCAD ou SolidWorks.
É possível converter desenhos eletrônicos do formato CAD para o formato CAM. Você também pode enviar desenhos em formato CAM usando as ferramentas de software mencionadas anteriormente. O engenheiro de fabricação pode então usar essas ferramentas para verificar se a peça pode ser fabricada.
Etapa 2: Prepare a máquina CNC
O próximo passo é a configuração da máquina. Embora a maior parte do trabalho seja feita pela automação da máquina, um operador ainda é necessário. Para preparar o torno CNC, você deve fazer o seguinte:
- Certifique-se de que a energia esteja desligada. Usar uma máquina CNC pode ser muito perigoso. Portanto, é necessário cuidado redobrado e o interruptor de alimentação deve ser verificado antes da operação.
- Fixe a peça de trabalho ao blocoGraças ao mandril, a peça permanece no lugar enquanto a máquina gira. Se não for carregada corretamente, pode ser perigosa e a peça pode não ficar do tamanho certo.
- Carregar a torre de ferramentas. Diferentes ferramentas são usadas no torneamento, então você precisa ter certeza de escolher a ferramenta certa para o acabamento desejado. Uma torreta ajudará você a segurar o máximo de ferramentas possível ao mesmo tempo enquanto trabalha.
- Garantir a calibração adequadaPara fazer o trabalho corretamente, você deve configurar a ferramenta e a peça de trabalho da maneira correta.
- Carregar o programa CNC. Inserir o código CNC na máquina é a última coisa que você precisa fazer antes de começar o trabalho.
Neste ponto, você precisa ter duas coisas em mente. A primeira é a velocidade de rotação, que é a velocidade com que a peça gira. O segundo fator é o avanço, que é a velocidade da ferramenta de corte à medida que ela se move ao longo da peça rotativa.
Esses números devem ser determinados por um profissional de fabricação, pois estimativas incorretas podem alterar o resultado final. Além disso, estimativas incorretas para determinados materiais podem resultar em superfícies irregulares ou danos irreparáveis.
Dito isso, para "desbastar" uma forma, você pode manter baixas velocidades de giro e altas taxas de avanço. Por outro lado, altas velocidades de giro e baixas taxas de avanço são mais adequadas para peças que exigem um acabamento liso com tolerâncias muito rigorosas.
Etapa 3: Faça a peça torneada CNC
A etapa final é criar a peça que você deseja. Você pode escolher diferentes processos de torneamento Dependendo do que você deseja alcançar, o número de voltas também depende da complexidade da peça. A calculadora de tempo de ciclo informará quanto tempo a peça foi usinada no total, o que é importante para calcular o custo.
Na maioria dos casos, o tempo do ciclo da variação inclui:
- Tempo de carregamento. Isso faz parte da configuração, mas um ciclo pode exigir uma maneira diferente de colocar a peça na máquina.
- Tempo de corte. Este é o tempo necessário para cortar a peça de trabalho. O tempo de corte é afetado pela velocidade de avanço e pela profundidade do corte.
- Tempo ociosoQualquer trabalho que não envolva corte é chamado de trabalho ocioso. Por exemplo, alterar a forma como a ferramenta é movimentada, a configuração do centro de torneamento, etc.
O efeito produzido pelo método de fabricação depende da matéria-prima utilizada. As peças de metal têm uma superfície mais lisa e funcionam de forma diferente das peças de plástico.
Tipos de usinagem de torneamento CNC
A usinagem CNC possui diferentes tipos de ferramentas de torno. Como resultado, você pode realizar diversas operações. variedade de operações de torneamento CNC em uma única peça. Existem dois tipos dessas operações: internas e externas. As operações externas podem alterar o diâmetro externo da peça. As operações internas, por outro lado, podem alterar a largura interna.
Cada operação é única, pois a ferramenta de corte e o caminho para remover o material são diferentes. Vamos dar uma olhada em como funcionam.
Operações específicas de torneamento (externas)
Girando
Nesta etapa, uma ferramenta de torneamento de ponta única se move ao longo da lateral da peça para remover material e usinar diferentes formatos. Ela pode usinar formatos como cones, chanfros, degraus e contornos. Essas características geralmente são usinadas com uma pequena profundidade de corte radial e são usinadas várias vezes para atingir a largura final.
Ao diminuir ou aumentar gradualmente a largura de uma peça cilíndrica, o torneamento cônico pode usinar uma superfície que lembra um cone.
Torneamento duro
Materiais com dureza Rockwell C superior a 45 podem ser torneados por este método. É importante tratar termicamente a peça antes de iniciar este processo. O objetivo do torneamento duro é reduzir ou eliminar a necessidade de retificação. Quando usado para remover blanks, é tão eficaz quanto o desbaste. No entanto, para tarefas em que tamanho e forma são críticos, o torneamento duro pode não ser tão eficaz.
Enfrentando
Nesta etapa, uma ferramenta de torneamento de ponta única é movida para fora, ao longo da extremidade da peça de trabalho. Dessa forma, pequenas camadas de material são removidas, deixando uma superfície plana e lisa. A profundidade da superfície geralmente é muito pequena e pode ser obtida em apenas uma passagem.
Ranhuras
Nesse processo, a ferramenta de torneamento de ponta única também se move radialmente para a lateral da peça de trabalho. Dessa forma, ela cria uma ranhura com a mesma largura da ferramenta de corte. Você também pode fazer vários cortes para criar uma linha mais larga que a ferramenta. Além disso, alguns fabricantes utilizam ferramentas exclusivas para criar ranhuras de diferentes formatos.
Separação
A ferramenta de corte corta radialmente a lateral da peça, como uma ranhura. Uma ferramenta de ponta única corta até o centro ou a borda interna da peça. Assim, ela corta um pedaço de matéria-prima.
Operações não específicas (internas)
Ferramentas de perfuração
As ferramentas de mandrilamento são inseridas na peça a ser usinada e cortam ao longo da superfície interna para produzir formas como degraus, curvas, cones e chanfros. A cabeça de mandrilamento é ajustável e você pode ajustar a ferramenta para a largura de corte desejada.
Após a perfuração da peça, pode ser útil realizar algumas atividades de perfuração. Isso ajudará a obter dimensões mais precisas.
Perfuração
Utilizando uma broca comum, a perfuração remove material do interior da peça de trabalho. A torre ou cabeçote móvel do centro de torneamento mantém essas brocas no lugar.
Enfiamento
Para este trabalho, utiliza-se uma ferramenta de rosqueamento de ponta única com um ângulo de 60 graus na ponta. Essa ferramenta se move axialmente ao longo da lateral da peça e corta roscas na parte externa da peça. O maquinista pode cortar roscas em um comprimento específico, mas algumas roscas podem exigir múltiplos cortes.
Serrilhado
Neste processo, uma ferramenta especial de serrilhamento é usada para cortar um desenho serrilhado na superfície da peça de trabalho. Este desenho pode ser usado para melhorar a aparência ou como alça.
Alargamento
Na operação de dimensionamento, uma pequena quantidade de metal é removida de um furo perfurado. Pode ser útil fazer furos do mesmo tamanho internamente. Por exemplo, é fácil ler o tamanho exato ao perfurar um furo de 6 mm com uma broca de 5,98 mm.
Tipos de tornos CNC
Existem quatro principais tipos de tornos CNC Você pode usar isso no seu projeto. Inclui:
Centros de Torneamento Horizontais
Este grupo de máquinas é selado para furação e fresamento. Os centros de torneamento têm a ferramenta de corte posicionada acima da peça rotativa e o fuso posicionado horizontalmente. Assim como na usinagem, a ferramenta de corte corta o material e os cavacos caem no chão. Os cavacos afundam na mesa para facilitar a remoção.
Centros de Torneamento Vertical
Centros de torneamento horizontais e fresadoras CNC fazem parte de um centro de torneamento vertical. Devido ao seu design, o mandril rotativo fica plano no chão. Isso permite que peças grandes sejam usinadas em rotações por minuto (RPM) mais baixas. Nesse caso, o lançador de ferramentas é acessado pela lateral. Existem também centros de torneamento verticais que ficam de cabeça para baixo, o que significa que o fuso e o mandril não estão na posição correta.
Tornos Horizontais
Tornos horizontais são idênticos em todos os aspectos aos tornos comuns. A única diferença é que são operados por um programa de computador. Além disso, suas principais funções são torneamento e mandrilamento.
Torno Vertical
Tornos verticais seguram a peça de trabalho por baixo antes de girá-la, enquanto tornos horizontais seguram a peça de trabalho por cima. Esta é uma boa opção para oficinas mecânicas com pouco espaço. Além disso, tornos verticais são a melhor escolha para usinar peças grandes.
Conclusão
A usinagem CNC desempenha um papel vital na manufatura, oferecendo precisão e adaptabilidade para produzir uma ampla gama de peças de alta qualidade em escala. Seus benefícios exclusivos a tornam um processo essencial para diversos setores industriais.
Na Yonglihao Machinery, oferecemos serviços de torneamento CNC de alta qualidade, combinando ferramentas de torneamento de última geração, tecnologias avançadas e a experiência de nossos profissionais qualificados para fornecer soluções de usinagem personalizadas excepcionais. Com rigoroso controle e garantia de qualidade, asseguramos que cada peça atenda às suas necessidades específicas.
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