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1 1. Resumo Com o presente trabalho, pretendemos expor os principais subsistemas das maquina-ferramentas com CNC, particularmente do Centro de Usinagem e o Centro de Torneamento CNC. Também apresentaremos uma série de aplicações e vantagens para o uso deste tipo de máquina ferramenta. A pesquisa em relação ao Centro de Usinagem e o Torneamento CNC foram feita mediante a consulta de catálogo dos principais fabricantes e por trabalhos técnicos, disponibilizados pelos fabricantes ou produzido por professores vinculados a essa área. Dessa forma tentamos apresentar um relatório que caracteriza com abrangência essas principais características, de forma bem ilustrada e sobre tudo, clara. Palavras chaves: usinagem, maquina-ferramenta, CNC , centro de torneamento, centro de usinagem, produtividade, automatizaçao. 2. Introdução A cada dia mais e mais empresas, tanto as grandes empresas como as pequenas oficinas de usinagem, optam pela compra de uma maquina-ferramenta com ‘’CNC’’, isto é devido a que elas hoje em dia apresentam o mais dinâmico processo de fabricação . Se bem adquirir uma máquina com CNC representa um investimento inicial alto, este investimento é rapidamente compensado graças as vantagens que elas oferecem em comparação as máquinas convencionais. Estas maquinas inovadoras são relativamente novas e é o resultado do avanço tecnológico e das pesquisas sobre maquinas operatrizes comandadas numericamente. Equipamentos com CNC se diferenciam principalmente das convencionais porque não necessitam de gabaritos, limites ou cames que proporcionem o controle dos movimentos da máquina. Estes movimentos são comandados através de dados de entrada que determinam os movimentos a serem executados. Os centros de Usinagem e os Tornos CNC são exemplos de máquinas-ferramentas comandadas com controle numérico e nas seguintes páginas apresentaremos as características e o funcionamento delas. 3. Histórico 3.1 Origem das maquinas automatizadas Desde muito tempo atrás, o homem procurou estabelecer um sistema de linguagem para quantificar atividades gerais.

Centro de Usinagem e Torneamento CNC. Cristhian Marchi; Hugo Meneses

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1. Resumo Com o presente trabalho, pretendemos expor os principais subsistemas das maquina-ferramentas com CNC, particularmente do Centro de Usinagem e o Centro de Torneamento CNC. Também apresentaremos uma série de aplicações e vantagens para o uso deste tipo de máquina ferramenta. A pesquisa em relação ao Centro de Usinagem e o Torneamento CNC foram feita mediante a consulta de catálogo dos principais fabricantes e por trabalhos técnicos, disponibilizados pelos fabricantes ou produzido por professores vinculados a essa área. Dessa forma tentamos apresentar um relatório que caracteriza com abrangência essas principais características, de forma bem ilustrada e sobre tudo, clara. Palavras chaves: usinagem, maquina-ferramenta, CNC , centro de torneamento, centro de usinagem, produtividade, automatizaçao.

2. Introdução A cada dia mais e mais empresas, tanto as grandes empresas como as pequenas oficinas de usinagem, optam pela compra de uma maquina-ferramenta com ‘’CNC’’, isto é devido a que elas hoje em dia apresentam o mais dinâmico processo de fabricação . Se bem adquirir uma máquina com CNC representa um investimento inicial alto, este investimento é rapidamente compensado graças as vantagens que elas oferecem em comparação as máquinas convencionais. Estas maquinas inovadoras são relativamente novas e é o resultado do avanço tecnológico e das pesquisas sobre maquinas operatrizes comandadas numericamente. Equipamentos com CNC se diferenciam principalmente das convencionais porque não necessitam de gabaritos, limites ou cames que proporcionem o controle dos movimentos da máquina. Estes movimentos são comandados através de dados de entrada que determinam os movimentos a serem executados. Os centros de Usinagem e os Tornos CNC são exemplos de máquinas-ferramentas comandadas com controle numérico e nas seguintes páginas apresentaremos as características e o funcionamento delas.

3. Histórico

3.1 Origem das maquinas automatizadas

Desde muito tempo atrás, o homem procurou estabelecer um sistema de linguagem para quantificar atividades gerais.

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Com o desejo de aumentar a produção, reduzir os custos e uma alta qualidade, se iniciou uma incessante procura, atravessando fases, tendo sido utilizados variados símbolos, até que se chegou fase da numeração. O inicio do comando automatizado se relata no ano 1725, onde foi construída a primeira maquina de tecer que realizava suas funções automaticamente. Ela recebia os comando através de um cartão perfurado. Essa tecnologia foi aplicada em diferentes campo com o decorrer dos anos. Em 1863, M. Fourneaux patenteou o primeiro piano automatizado, utilizando o principio de passar ar através de um rolo de papel perfurado , chamando-a de pianola. Em 1842, Pascal construiu uma calculadora mecânica.

Figura 1 - Primeira maquina de tecer automatizada

Fonte: www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/5663481/_Historia-de-generaciones-de-las-computadoras_.html

Figura 2 - Cartão perfurado

Fonte:trasheap.blogspot.com.br/2011/12/historia-de-la-informatica-i.html

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3.2 O inicio do CNC O primeiro intento de aplicação do controle numérico em maquinas operatrizes se remonta ao ano 1949 no laboratório de Servo Mecanismo do Instituto Tecnológico de Massachusetts (M.I.T) associado ao U.S Air Force, onde uma fresadora de três eixos foi a maquina escolhida para a experiência. Muitas pesquisas foram promovidas pela U.S Air –force para a produção de estruturas de avançados aviões militares a jato, com construção em um curto período de tempo, entre o projeto e a fabricação. Isto foi uma excelente oportunidade para testar o controle numérico. Na década de 50 o método pratico para o aumento do rendimento das maquinas convencionais era a adaptação do controle numérico. Isto requeria um considerável retrabalho, mas a partir do final dessa década que começaram a ser produzidas grandes maquina-ferramentas com controle numérico incluído. A maioria delas destinadas as industrias de aviação. Em 1958 os equipamentos com controle numérico foram dotados de um trocador automático de ferramentas. Já em 1962, todos os grandes fabricantes de maquina-ferramentas estavam empenhados no controle numérico. 3.3 Principais datas Segundo Machado (1986) as principais datas são: 1940- Mark I: primeiro computador construído pela Harvard e pela IBM. 1949- Contrato da Parson com a USAF para se fabricarem maquinas com CN. 1952-Desenvolvimento do sistema de programação pelo MIT 1957- Inicio da comercialização do CN 1959- Primeira maquinas com trocador automático de ferramentas para a venda. 1962- A BENDIX desenvolve o Comando Adaptativo. 1967- Primeira aplicações de CN no Brasil. 1970- Aplicação dos primeiros comando CNC 1971- Fabricado no Brasil o primeiro torno com CN pela ROMI 1977-Comandos numéricos com CNC usando a tecnologia dos Micro-processadores. 1980- Sistemas flexíveis de fabricação são aplicados em larga escala.

4. Comando Numerico Comando Numérico é um equipamento eletrônico capaz de receber informações por meio de entrada própria, compilar estas informações e transmiti-las em forma de comando à maquina

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operatriz, de modo que esta, sem a intervenção do operado, realize as operações na sequência programada. Também podemos entender o Comando Numérico como uma forma de automação programável, baseada em softwares compostos de símbolos, letras e números. O código de instruções é formado por blocos de informações, que são grupos de comandos suficientes para permitir que a máquina realize uma operação individual. Cada bloco tem uma sequência e é executado numa ordem numérica. Para entender o princípio básico de funcionamento de uma máquina ferramenta à Comando Numérico, pode-se dividi-la, genericamente, em duas partes: - Uma unidade de assimilação de informações, recebidas através da leitora de fitas, entrada manual de dados, micro, entre outros; - Uma unidade calculadora, onde as informações recebidas são processadas e retransmitidas às unidades motoras da máquina ferramenta. O circuito que integra a máquina-ferramenta ao CN é denominado de interface. O Comando Numérico pode ser utilizado em qualquer tipo de máquina-ferramenta. Sua aplicação tem sido maior nas máquinas de diferentes operações de usinagem, como Tornos, Fresadoras, Furadeiras, Mandriladoras e Centros de Usinagem. Em este trabalho em particular estudaremos os Centro de Usinagem e Tornos CNC. CNC significa ‘Comando Numérico Computadorizado’. A distinção entre CN e CNC é somente com referência ao comando em si. Os programas serão sempre chamados de Programas CN. O CNC pode ser além de interrompido, modificado. A máquina dotada de Comando Numérico Computadorizado tem seus acionamentos controlados por sistema eletrônico que por sua vez é comandado por um computador que auxilia no arquivamento de parâmetros de funcionamento e dados de ferramentas e dimensões de peças também chamado de programa, o programa de usinagem nada mais é do que uma sequência de informações inseridas no comando da máquina e codificado para o sistema binário, e esse é interpretado por um CLP que envia sinais refinados aos motores responsáveis por acionamento dos eixos de deslocamento de carros e mesas de máquinas operatrizes.

5. Vantagens da tecnologia CNC Apesar do investimento inicial de uma máquina-ferramenta CNC ser maior que o de uma máquina convencional mecânica, aquela tem uma série de vantagens que, dependendo das peças a serem usinadas, terá uma relação "custo x benefício" melhor que a do equipamento mecânico. Segundo FERRARI (2006)

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As principais vantagens da tecnologia CNC são as seguintes: - Rápida preparação da máquina, principalmente quando o programa CNC já estiver otimizado e o ferramental de corte disponível e os meios de fixação disponíveis. - Alta flexibilidade no trabalho. Em função da rápida preparação da máquina, torna-se econômica a produção, também, de pequenas e médias séries. - Fácil e rápida alteração do programa CNC. Alterações de dimensões da peça de trabalho e parâmetros de corte, como avanços e velocidades de corte, são realizadas rapidamente mesmo durante a produção. - Correção de medidas durante o processo. As correções de medidas, devido ao desgaste das ferramentas de corte, são feitas rapidamente pela introdução dos incrementos, deixando as peças dentro das suas tolerâncias. - Trabalho com parâmetros de corte otimizados. Como os avanços dos carros porta-ferramenta e a rotações do fuso principal e das ferramentas acionadas são programáveis de forma contínua e sem escalonamentos, é possível de se trabalhar nas suas condições ideais em função do material que está sendo usinado, das tolerâncias e do grau de acabamento superficial. - Altas rotações do fuso principal. Esta condição faz com que se atinja tempos de ciclo mais rápidos e acabamentos superficiais ideais, alem de permitir a usinagem de aços endurecidos. - Altas velocidades de avanço rápido. Esta característica é fundamental para se diminuir os tempos mortos nas aproximações e retrocessos das ferramentas de corte. - Aplicação de ferramentas de corte de alto rendimento, como metal duro, cerâmica, CBN e outras de última geração. - Conforto operacional, tanto na preparação da máquina, como na sua manutenção. - Menor necessidade de manutenção mecânica. Como os acionamentos são feitos através de spindle-motors e servo-motores de alto rendimento, fica dispensado o uso de caixas de câmbio, trens de engrenagens, embreagens e outros elementos mecânicos de máquinas.

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6. Máquinas CNC X Máquinas Convencionais Usar uma máquina CNC não significa substituir o operador por um computador, pode-se fazer qualquer coisa que se faça em uma máquina CNC em máquinas convencionais. As principais diferenças são a produtividade e repetibilidade das peças sendo que em alguns casos a diferença de tempos pode ser considerada infinita, pois a complexidade das peças pode exigir um empenho sobre-humano do operador. Falando desta maneira pode-se até entender que o ganho do CNC sobre o convencional não é tão grande, porém isso é um grande equivoco, pois a partir do advento do CNC foi possível criar peças com geometrias de extrema complexidade em tempo recorde, peças, cuja fabricação era possível apenas nas mãos experientes de um exímio mestre modelador. - Peças com geometrias complexas. - Peças de grande precisão dimensional. -Peças com alto grau de acabamento na superfície usinada. -Em peças que utilizando-se o sistema convencional resultam em grande números de refugos e retrabalho.

7. Constituição Basica de uma maquina-ferramenta CNC Em geral uma maquina-ferramenta CNC é composta por três elementos principais. - A maquina (figura 3) -ferramentas que usinam a peça (maquina-ferramenta convencional)

Parte Mecânica de Máquina CNC

Figura 3 - Maquina CNC Fonte: www.mundocnc.com.br/avan4.php

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- O comando CNC que comanda essa usinagem.

Figura 4 - O comando numérico Fonte: Foto tirada da maquina Charles MCV-955

- Os Servo-Motores. Estes giram na velocidade e tempo necessários para que cada eixo atinja os valores de posição e velocidades, estipulados em cada bloco do programa CNC.

Figura 5 - Servo-motor de uma maquina CNC Fonte: www.mundocnc.com.br/avan4.php

8. Componentes Comandados em maquinas-ferramentas CNC Os componentes comandados de uma maquina-ferramenta CNC são:

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- Eixos de avanço. -Acionamento de avanço - Dispositivo de medição - Arvore principal. -Meio de fixação da peça - Dispositivos de troca de ferramentas. - Eixos giratórios e demais eixos de avanço

9. Componentes Basicos da Programação CNC 9.1 Painel de Operação O elemento essencial do comando numérico é o painel de operação, localizado na máquina-ferramenta e será esta interface que receberá, através de alguma forma de transmissão de dados, todas as informações necessárias para realização de uma operação de usinagem desejada e também registrará o andamento da mesma. Os painéis de operação diferem de um fabricante para outro mas na figura é possível identificar os principais elementos do painel de operação

Figura 6 - Painel de Operação Fonte: Iniciação ao comando numérico. SENAI

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10. O Programa CNC

A tecnologia CNC facilitou o processo de usinagem das peças. Ela trousse vantagens na precisão, flexibilidade e repetibilidade nos processos.

A principal desvantagem ocorre na duração do processo de usinagem, que costuma ter uma longa duração em relação aos processos de usinagem convencionais.

Nas maquinas-ferramentas com CNC os seguintes passos são seguidos:

10.1 Recebimento do desenho

Da mesma forma que no processo convencional, inicia-se com o recebimento do desenho, o qual deve ser analisado e compreendido. O análise deve ser completo para não deixar de lado detalhes que não estão graficamente representados.

10.2 Desenho em CAD

O ideal seria o recebimento do desenho em CAD, pois muitas das coordenadas necessárias para a programação estão implícitas nos desenhos cotados de forma padrão.

Nesta fase deve-se escolher o ponto zero da peca, e no caso o desenho seja recebido em CAD, só deve-se localizar o ponto nas coordenadas X=0, Y=0

10.3 Planejamento do processo

Esta fase envolve as seguintes tarefas:

-Definição do método de fixação da peca:

Dependendo da peca a ser usinada, nos casos gerais pode-se usar dispositivos de fixação como morsa ou grampos. Nos casos especiais deve-se projetar e construir uma peca que atenda as características necessárias para cada situação.

-Definição dos processos de usinagem e a sequência:

Os processos e a sequência serão definidos tendo em conta as ferramentas no porta-ferramenta e a qualidade do acabamento desejado.

-Escolha das ferramentas que serão utilizadas.

-Determinação dos dados técnicos para cada ferramenta: Velocidade de corte, velocidade de avanço, rotação da ferramenta, profundidade de corte, numero de passadas, entre outros.

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10.4 Programação - Funções preparatórias (G):

Estas funções são as mais importantes na programação CNC, porque elas controlam a maneira em que a maquina vai se deslocar sobre a superfície da peça a ser usinada. São também conhecidas como G-codes ou Codigos-G, os valores vão de 00 até 99, cada uma com una função determinada .

- Comando M: É utilizado para indicar à maquina que devem ser realizadas operações como; parada programada, rotação do eixo arvore para direita ou para esquerda, entre outros. O comando M vai de 00 até 99, desse jeito permitindo programar até 100 funções auxiliares diferentes.

- Comando F: É o comando correspondente à velocidade de avanço e vai seguida de um numero de quatro dígitos que indicam a velocidade de avanço.

- Comando S:

Comando correspondente à velocidade de rotação do cabeçote principal. É programado diretamente em revoluções por minuto, utilizando quatro dígitos.

- Comando T

Comando correspondente ao numero da ferramenta que vai ser utilizada. A letra T vai seguida de quatro dígitos, onde os dois primeiros indicam o numero da ferramenta que será utilizada e os dois restantes o numero de correção das mesmas. 10.5 Execução do processo de usinagem É nesta fase onda as vantagens do Centro de Usinagem CNC são percebidas. O índice de produtividade é bem alto em comparação com as maquinas-ferramentas convencionais. E desse jeito, com esta vantagem de rápida produção, e com as facilidades que proporciona o CNC, vem o custo elevado. 10.6 Sistema de coordenadas Antes de começar a efetuar deslocamentos para usinar uma peca é necessário conhecer os pontos de referencia em relação á maquina para desse jeito defini-los na peca. Os pontos de referencia fundamentais são:

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M= zero maquina Ponto de referencia fixado pelo fabricante da maquina e que não pode ser modificado pelo usuário. O ponto M é considerado o origem de coordenadas, e a partir dele são medidas todas as dimensões da maquina. R= ponto de referencia Assim como o ponto M, o ponto R é fixado pelo fabricante e não pode ser modificado, a partir do qual se comunica ao controle a posição da mesa. N= ponto de referencia para montagem da ferramenta É também determinado pelo fabricante. Está localizado sobre a base do eixo principal e no eixo guia da ferramenta. É utilizado para estabelecer as correções das ferramentas. W= zero peca Ponto estabelecido pelo programador para que sirva de referencia na programação de movimentos. Ele pode ser modificado a quantidade de vezes que for precisa pelo programador. 10.6.1 Coordenadas polares Até agora o método de determinação dos pontos era descrito num sistema de coordenadas cartesianas, porém existe uma outra maneira de declarar os pontos, neste caso, em função de ângulos e centros. O ponto, a partir do qual saem as cotas chama-se “pólo” (centro dos raios).

Figura 7 - Coordenadas polares

Fonte: Apostila Escola SENAI, Campinas

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10.6.2 Desfaçamento zero Tendo em conta os pontos vistos anteriormente, poderá ser observado que o ponto M nao é muito útil na hora de realizar as programações porque não tem nada a ver com a peca que sera usinada. Para que esse ponto seja útil, deve ser colocado sobre a peca. Este processo recebe o nome de desfaçamento zero, onde o ponto M é deslocado até o ponto W ( ponto zero da peça). Então, depois de ser realizada esta operação, o ponto M terá uma maior utilidade na usinagem da peca e dependera sempre da peça que será usinada. 10.7 Correção de ferramentas A correção de ferramentas serve para simplificar a programação. Apesar das mais diversas formas e dimensões das ferramentas usadas, só é necessário programar o contorno da peça acabada. Com o auxilio de correções de ferramentas também é possível usinar uma determinada peça com diferentes ferramentas, sem fazer alterações do programa. Durante a programação, portanto, deve ser dada atenção total ás medidas da peça, sendo que as medidas da ferramenta são calculadas apenas durante a usinagem, pelo comando. 10.7.1 Dimensões diferentes da ferramenta Alem das correções geométricas da ferramenta, também pode ser realizado um controle automático da vida util. As ferramentas gastas podem ser trocadas automaticamente por ferramentas de reposição. Esta facilidade de troca é muito necessária na produção em serie com centro de usinagem. As informações ate o momento são para a posição do ponto de referencia da ferramenta. Para executar o deslocamento em referencia à ponta da ferramenta, o comando deve receber informações do comprimento da ferramenta e do raio. Estas medições devem ser feitas da execução do programa, por um dos seguintes modos: - regulagem previa externa da ferramenta ou - por encosto na peça Na regulagem previa, a ferramenta é medida por completo dentro de um dispositivo fora da maquina. Encostando a ferramenta na peça, é determinado um valor diferencial em relaçao á ferramenta zero ou um bloco de medição. Assim podem ser calculados os dados da ferramenta.

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11. Centros de Torneamento CNC Centro de torneamento, também denominado torno multitarefa, é uma máquina-ferramenta de alto rendimento que conta com um elevado grau de automatização, possibilitando controlar diversos eixos lineares e circulares e utilizar tanto ferramentas fixas como acionadas, com o objetivo de usinar peças complexas com elevada precisão por completo. Os principais segmentos da indústria que usam estes equipamentos são as indústrias de componentes automotivos, de telecomunicações, aeroespacial, hidráulica e pneumática, ferramentarias e, cada vez mais, na área médico-hospitalar, onde são utilizadas para a produção de peças como próteses, parafusos ortopédicos e implantes dentários. Apesar de o investimento inicial ser maior do que o necessário para um conjunto de máquinas convencionais ou mesmo CNC clássicas, os resultados em médio prazo são incontestáveis. Os principais motivos pelos quais os centros de torneamento são utilizados,são a eliminação de operações posteriores, a realização de usinagens completas em uma única máquina, a obtenção de melhor precisão e maior produtividade, a redução da mão de obra, a diminuição significativa da ocupação de espaço, a redução dos gastos com a energia elétrica e, finalmente, a produção de peças a custos menores. Existem no mercado de máquinas-ferramenta centros de torneamento dedicados aos trabalhos a partir de barras e outros que trabalham com placas de fixação para peças de maior porte.

Figura 8/Figura 9 - Operações simultâneas e fresamento transversal Fonte: www.tornoautomatico.com.br

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11.1 Aplicações Os tornos em geral têm uma ampla e importante aplicabilidade para a fabricação em engenharia. Nesta seção se apresentara fotos com o intuito de dar uma idéia inicial sobre as aplicações, através de exemplos específicos. O centro de torneamento CNC possui diversas aplicações, destacam-se entre elas usinagens de grande precisão dimensional, peças de grande complexidade geométrica e de fabricação. As principais vantagens de se utilizar o torno CNC em detrimento de outros também são os curtos ciclos de trabalho, rápida preparação da máquina entre uma peça e outra. 11.2 Produção Flexivel A diversificação de produtos nas empresas, a rápida substituição dos modelos produzidos e a forte concorrência internacional fazem com que a produção de um mesmo item seja reduzida drasticamente, privilegiando a produção flexível. Daí a importância das máquinas-ferramenta CNC para viabilizar esse novo formato de produção que o competitivo mundo globalizado exige das indústrias. 11.3 Torneamento Duro Torneamento duro é uma operação de usinagem de acabamento por rotação de peças com mais de 48 HR de dureza (Dureza Rockwell). Operações como torneamentos longitudinais, faceamentos e rosqueamentos podem ser realizadas em tornos CNC. Os tornos CNC devem ser rígidos e as ferramentas de corte mais utilizadas são as pastilhas de cerâmica e CBN”. “Dependendo do material a ser trabalhado, a usinagem pode ser feita a seco ou utilizando-se óleos solúveis. 11.4 Caracteristicas do Centro de Torneamento - Alta Precisão: A alta precisão é o que o faz aplicável a usinagens de grande exigência dimensional. Essa alta precisão advém de detalhes construtivos anteriormente citados. Podemos relacionar o ótimo acabamento proporcionado por ela, dispensando na maioria das vezes processos posteriores de retificação especialmente para eixos de ajuste e peças de contato como roll drives com tolerâncias bastante restritas. - Alta Repetibilidade: Por existir a possibilidade de utilizar sempre a mesma rotina na usinagem (o programa de CN), a repetibilidade é extremamente alta, o que é bastante necessário em situações de produção seriada.

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- Alto Grau de Rigidez: O elevado grau de rigidez é de suma importância para que as propriedades anteriores se efetivem, se o sistema sofrer grandes deformações a precisão será afetada. Também com uma elevada rigidez diminuem-se os deslocamentos nos modos de vibração, e faz com que eles aconteçam em freqüências maiores se distanciando da faixa de utilidade, evitando com que as vibrações do sistema atrapalhem o processo. - Elevada Velocidade de deslocamento de Carros: A elevada velocidade de deslocamento dos carros permite avanços bastante grandes de modo a diminuir o tempo de usinagem, contribuindo significativamente para o aumento de produção. 11.5 Subsistemas do Centro de Torneamento CNC 11.5.1 Subsistema de Suporte É responsável pelo suporte de todos os órgãos da máquina. É constituído pelos seguintes componentes: Apoios, barramento e guias. No barramento existem trilhos paralelos que, além de suportar pressões do torneamento sem sofrer vibrações, acoplam as guias, que garantem o alinhamento dos cabeçotes fixos e móveis e permitem que os movimentos possam ser realizados em um eixo ideal de funcionamento. A base do torno é projetada para ter mínima distorção térmica e absorver o máximo de vibrações. Geralmente a estrutura interna é nervurada, garantindo grande rigidez torcional. A plataforma e base são fundidas em uma única peça de ferro fundido e as cavidades internas são preenchidas com material com características absorvedoras de vibrações.

Figura 10 - Base e plataforma do torno em ferro fundido

Fonte: www.romi.com.br

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11.5.2 Guias Devido à necessidade de executar suas operações com grande velocidade e precisão as guias dos tornos recebem grande atenção em seu projeto; visando a minimização de vibrações durante a operação, essas vibrações prejudicam tanto o acabamento superficial e as dimensões das peças, como o funcionamento e a vida da maquina e de suas ferramentas. Evitando substituições freqüentes das guias, das ferramentas e a geração de imprecisões no posicionamento. Guias mal projetadas exigem que a árvore principal trabalhe com menores velocidades, para evitar a geração de vibrações. Dessa forma aumentando o tempo do ciclo de trabalho, além de continuar a gerar um maior desgaste das ferramentas de corte e prejudicar a qualidade superficial. Os tornos CNC mais simples usam guias planas e prismáticas, podendo ser apoiadas sobre colunas de ferro fundido, com nervuramentos internos, proporcionado grande absorção de vibrações durante a operação de usinagem. Além de tratamentos como tempera por indução e retificação para assim garantir um contato permanente da mesa sobre o barramento. Dessa forma oferecendo grande rigidez, estabilidade e precisão da máquina em operações a plena potência.

Figura 11 - Guias prismaticas de um torno CNC Fonte: www.romi.com.br

11.5.3 Subsistema de Fixação da Peça - Arvore Principal: O eixo-árvore é o dispositivo que permite o movimento da peça e conseqüentemente o seu usinamento. Estando montada no cabeçote e apoiada em rolamentos de esferas de contato de alta precisão, possibilita atingir rotações em torno de 4000 rpm. O seu

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centro é vazado permitindo a usinagem de barras. O sistema de rolamentos é pré-tensionado, minimizando folgas, e trabalha com lubrificação permanente. O eixo-árvore é projetado visando uma excelente precisão de giro, com mínima elevação de temperatura dos rolamentos, mesmo operando em regime contínuo em altas rotações.

Figura 12 - Arvore principal acionada por motor de corrente continua Fonte: www.tornoautomatico.com.br

11.5.4 Meios de Fixação da Peça 11.5.4.1 Pinças As pinças são empregadas na fixação de barras hexagonais, quadradas, redondas e de perfis especiais. O acionamento das pinças ocorre por meio de garras de sujeição ou por um cilindro hidráulico. Existindo uma série de diferentes pinças para executar a fixação de diversos tipos de barras, que variam em perfil e no tamanho. Segundo FERRARI (2006) geralmente as pinças são usadas para executar o torneamento de peças a partir de barras trefiladas ou retificadas, garantindo a precisão das peças e evitando desgaste nas superfícies de fixação das pinças. Para a fixação de barras laminadas, cuja superfície é irregular, existem pinças, cujo corpo é de borracha, tendo insertos de aço temperado para garantir a fixação.

Figura 13 - Exemplo de pinças Fonte: www.avferrari.blog.uol.com.br

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11.5.4.2 Pinças expansivas Sua fixação ocorre no nariz da árvore principal e permite a fixação de peças mediante a expansão da pinça inserida dentro do diâmetro interno da peça. A expansão é acionada por uma haste dentro da pinça e da árvore principal sobre o eixo axial por meio de ação hidráulica. Esse meio de fixação permite uma grande estabilidade da peça e consequentemente uma usinagem precisa, sendo geralmente empregada em tornos CNC com alimentação automática de peças.

Figura 14 - Exemplo de pinça expansiva Fonte: www.tornoautomatico.com.br

11.5.4.3 Placas de fixação As placas de fixação são utilizadas para a fixação de peças pré-formadas como forjadas, fundidas, estampadas ou pedaços cortados de barras. Elas podem ser de duas ou três castanhas ou especiais. As castanhas de fixação são preparadas em função das peças a serem usinadas. Nos modernos tornos CNC, o acionamento de placa é realizado por atuação de um cilindro hidráulico.

Figura 15 - Placas de fixação Fonte: avferrari.blog.uol.com.br

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Tipos de placas de fixação: Podem ser encontrados diferentes tipos de placas para diferentes aplicações, por exemplo: placas de castanhas independentes, placas de arrasto, placas de castanhas concêntricas, placa combinada. - Placas indexáveis: São utilizados para a fixação de peças com diversas superfícies cilíndricas no mesmo plano, que deve ter todas as superfícies são usinadas sucessivamente, sendo cada superfície torneada após o giro e indexação das castanhas. O acionamento do dispositivo de fixação é realizado por meio de pressão hidráulica. As indexações são, em geral, a cada 30°, 45°, 60°, 90° ou 180

Figura 16 - Placa indexável Fonte: avferrari.blog.uol.com.br

11.5.4.4 Arrastador frontal É utilizado para executar a usinagem de toda a extensão de um eixo com apenas uma operação, trabalhando sempre em conjunto com a contra-ponta da máquina. A fixação desse dispositivo pode ocorrer mediante o emprego das castanhas da placa de fixação ou diretamente no nariz na máquina. Para fixar a peça o arrastador possui uma série de "unhas de agarre" feitas de metal duro e uma "ponta de centragem", com amortecimento. Para realizar a fixação a peça deve ter sido anteriormente centrada, recebendo dois furos de centros e ter recebido faceamento nas duas extremidades. No momento da fixação as unhas de agarre penetram numa das faces evitando o escorregamento durante o torneamento e a ponta de centragem é posicionada no furo de centro, a pressão de fixação é alterada pela contra-ponta.

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De forma geral o comprimento das barras usinadas varia entre 8 até 80 mm. Porém essa forma de fixação não é suficientemente rígida, dificultando sua operação para operações de desbaste; dessa forma o uso dos arrastadores frontais é direcionado para operações de acabamento. Figura 17 - Exemplo de arrastador frontal Figura 18 - Esquema de fixação

Fonte: www.tornoautomatico.com.br 11.5.4.5 Placa de fixação integrada com arrastador frontal Para o torneamento de toda a extensão de eixos em operações que realizam grandes esforços de cortes é recomendado o uso das placas de fixação automáticas, acionadas hidraulicamente, integradas a um arrastador frontal. A peça é fixada mediante o emprego simultâneo de um arrastador frontal e da contra-ponta, a diferença esta que com o início da movimentação da peça um conjunto de castanhas executa um movimento de avanço longitudinal seguido de um movimento radial, fixando firmemente a extremidade da peça em contato com o arrastador frontal.

Figura 19 - Placa de fixação integrada com arrastador frontal Fonte: www.tornoautomatico.com.br

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Figura 20 - Torneamento de desbaste com fixação por 3 castanhas Fonte: www.tornoautomatico.com.br

Figura 21- Operação complementar de desbaste com as 3 castanhas retraídas Fonte: www.tornoautomatico.com.br

Figura 22 - Operações de acabamento Fonte: www.tornoautomatico.com.br

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11.5.4.6 Lunetas São utilizadas em tornos universais de cabeçote fixo para dar estabilidade na usinagem de eixos delgados, quando a relação comprimento/diâmetro é muito grande. A peça é fixada pela placa de fixação e pela contra-ponta e sua região mediana é apoiada pelas lunetas que estão fixadas no barramento do torno, propiciando melhor estabilidade. A peça fica apoiada na luneta sobre rolos que giram livremente. Em tornos universais CNC existem lunetas móveis, que acompanham o movimento da ferramenta de torneamento.

Figura 23 - Luneta Fonte: ROSSI, M. Máquinas operatrizes modernas. Editora Hoepli, 1970

11.6 Subsistema de Avanço 11.6.1 Eixos de avanço Um importante aspecto das máquinas ferramentas são os seus eixos de avanço. Que influenciam diretamente no grau de usinabilidade das peças, adquirindo maior importância no caso dos tornos CNC que visam atender a característica da flexibilidade. O número de eixos varia de dois, para o caso dos tornos mais simples, chegando até números superiores a oito eixos, no caso de centros de usinagem. Com à medida que o número de eixos aumenta é possível executar mais operações em um mesmo intervalo de tempo e realizar diferentes processos que não seriam possíveis em um torno. No caso mais simples os eixos principais são denominados de X e Z, segundo a norma DIN, e representam os movimentos possíveis executados pelo sistema de fixação da ferramenta. Executando de forma idêntica os mesmos movimentos de avanço do torno convencional.

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Figura 24 - Eixos de avanço

Figura 25/Figura 26 - Diversos eixos de avanço Fonte: www.ergomat.com.br

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Figura 27 - Princípio de funcionamento de um centro de torneamento CNC Fonte: FERRARI, Alfredo Vergilio Fuentes. Usinagem completa de peças complexas na tornearia

automática.

O eixo mais importante desse incremento é o eixo Y que em conjunto com os eixos X e Z são identificados como os eixos lineares primários. Os outros eixos seriam os eixos rotativos ou giratórios, estes eixos se movimentam em torno de um dos três eixos primários, sendo classificados da seguinte maneira: se girar como se fosse em torno de um eixo paralelo ao eixo X este levará o nome de eixo A, se em torno do eixo Y se chamará B e em torno de Z seria o eixo C. Além desses eixos há o surgimento dos eixos V que são empregados para a identificação da direção de ação dos carros verticais. Devido à possibilidade de existir mais de um carro vertical e de um carro cruzado é adicionado um número logo em seguida do nome do eixo para diferenciá-lo do eixo do componente semelhante. 11.6.2 Acionamento do avanço dos eixos Os movimentos dos diversos dispositivos sobre as guias da máquina são realizados mediante o uso de servo-motores de freqüência variável e eixos de esferas recirculantes. No eixo de esferas recirculantes existe uma porca de esferas que esta presa ao dispositivo da máquina que se deseja movimentar, o eixo transmite o torque gerado pelo servo-motor e assim ocorre o movimento da porca no sentido longitudinal, e conseqüentemente ocorre o movimento do dispositivo ao longo de seu sistema de guia.

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Figura 28 - Eixo de esferas recirculantes de porca de esferas

Fonte: BOEHS, Lorival – Máquinas Ferramenta. Santa Catarina: Universidade Federal de Santa Catarina, 1991.

Figura 29 - Porca de esferas e eixo circulante Fonte: PENTEADO, Fernando. Usinagem

11.6.3 Sistema de medição do deslocamento do carro Os transdutores são os responsáveis pela medição do posicionamento dos carros ao longo dos eixos e de sua angulação, atingindo precisão na ordem micrométrica devido ao fato de seu funcionamento se basear na leitura óptica de uma escala de medição. Sendo esse sistema de grande importância para a operação da máquina, estando em constante interação com o sistema de processamento para permitir a medição precisa da posição nos eixos e assim efetuar um correto deslocamento e funcionamento dos componentes do torno.

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O processo de medição pode ser realizado de forma direta ou indireta: Na maneira direta é posicionada uma escala de medições no carro ou dispositivo a ser medido, um sistema óptico de medição averigua continuamente o posicionamento mediante a tomada das divisões de rastros da escala de medição, transformando esta informação em um sinal elétrico e enviando-o ao processador. Nesse método de medição as imprecisões dos fusos, eixos e sistema de acionamento não interferem no valor obtido.

Figura 30 - Medição direta de posicionamento

Fonte: Comando Numerico CNC. Tecnica Operacional. Curso Basico.

Na medição indireta a escala de medição esta posicionada junto ao eixo de esfera recirculantes, a medida que o eixo é ativado o leitor óptico identifica o movimento de giro enviando um sinal elétrico ao processador que converte essa informação na distância percorrida. Nesse processo as imprecisões do eixo de esferas recirculantes e da porca de esferas prejudicam a precisão do valor identificado.

Figura 31 - Medição indireta de posicionamento

Fonte: Comando Numerico CNC. Tecnica Operacional. Curso Basico

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11.7 Subsistema de Fixação da Peça Devido à impossibilidade de realizar nas maiorias dos casos uma usinagem completa utilizando apenas uma ferramenta, o sistema de troca de ferramentas vem sendo cada vez mais desenvolvidos pelos fabricantes, para permitir a realização de um maior número de operações em um mesmo ciclo de trabalho. A troca pode ser feita manualmente ou de forma automática nos tornos CNC. Na troca manual o operador deve parar a máquina toda vez que é necessária a troca da ferramenta, acarretando um maior tempo de operação. Para evitar essa perda de tempo os sistemas de troca automática de ferramentas vêm sendo cada vez mais explorados, chegando à marca de 0,2 segundos para realizar a troca. Apresentaremos três tipos de dispositivos de troca automática de ferramentas: Gang Tools, Torre porta-ferramentas indexável e o dispositivo magazine Gang Tools. Consiste em um suporte porta ferramentas múltiplo, onde as ferramentas ficam dispostas paralelamente uma a outra. Dessa forma são utilizadas várias ferramentas no mesmo ciclo necessitando apenas a identificação do correto posicionamento da mesma no programa CNC.

Figura 32 - Porta ferramenta tipo “Gang tools” do centro de torneamento Quest GT27 Fonte: www.ergomat.com.br

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11.7.1 Torre porta-ferramentas indexável Esse tipo de dispositivo é dividido nos tipos revolver-estrela e frontal. Nos suportes desse tipo existem várias estações de trabalho, que podem conter tanto ferramentas fixas como giratórias. O dispositivo é fixado no carro transversal.

Figura 33 - Revólver porta-ferramentas de oito estações de trabalho

Fonte: FERRARI, Alfredo Vergilio Fuentes. Usinagem completa de peças complexas na tornearia

O acionamento do dispositivo é efetuado mediante o emprego de dois servos motores, um para efetuar o movimento de giro do tambor e outro para realizar o movimento das ferramentas giratórias. O giro do equipamento é bi-direcional utilizando a lógica direcional, para o novo posicionamento da ferramenta é percorrido o caminho mais curto de giro ou tombo.

Figura 34 - Esquema da lógica direcional

Fonte: Iniciação ao comando numérico. SENAI.

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As ferramentas giratórias podem ocupar qualquer posição e o seu sentido de giro pode ser comandado pelo programa CNC. Estas ferramentas permitem a realização de operações de furação, fresamento e rosqueamento tanto no sentido axial como no sentido radial da peça fixada.

Figura 35 - Ferramentas giratorias no sentido axial Figura 36 - Ferramentas giratorias no sentido radial Fonte: FERRARI, Alfredo Vergilio Fuentes. Usinagem completa de peças complexas na tornearia automática 11.7.2 Magazine Geralmente a troca de ferramenta nesse dispositivo é realizada por um braço com duas garras. O programa movimenta a próxima ferramenta mediante a movimentação da magazine, interrompe o processo de usinagem, um braço com duas garras efetua a troca tirando em um lado a ferramenta anterior e no outro a nova ferramenta, com o giro de 180° as peças estão em posições invertidas e a troca é efetuada.

Figura 37 - Magazine porta ferramenta

Fonte: Comando Numerico CNC. Tecnica Operacional. Curso Basico

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12. Centros de Usinagem CNC 12.1 Operações básicas do centro de usinagem 12.1.1 Torneamento Processo de usinagem onde uma ferramenta de corte arranca material de uma peça que rotaciona em volta de um eixo, transformando-a em uma peça bem definida em forma e dimensões. Enquanto a peça realiza o movimento principal de rotação, a ferramenta de torneamento avança ao longo do eixo de rotação em sentido transversal, onde na maioria dos casos também pode ser o avanço em sentido vertical. A forma final da peça usinada pode ser cônica ou cilíndrica. Os tipos de torneamento seriam: -torneamento externo -torneamento interno -faceamento -sangramento -rosqueamento

Figura 38 - Exemplo de torneamento externo

Fonte: blog da engenharia de producao mecanica da UFSC

12.1.2 Fresamento

O fresamento é um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies quaisquer com o auxílio de ferramentas geralmente multicortantes.

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Como no torneamento, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se desloca segundo uma trajetória qualquer. Distinguem-se dois tipos de fresamento: -fresamento cilindrico tangencial -fresamento frontal

Figura 39 - Exemplo de fresamento frontal

Fonte: - blog da Engenharia de Produção Mecânica da UFSC

12.1.3 Furação

A furação é um processo de usinagem destinado a obtenção de um furo geralmente cilíndrico numa peça, com auxílio de uma ferramenta multicortante. Para tanto a ferramenta ou a peça se desloca segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo principal da máquina.

A furação subdivide-se nas operações:

-furação em cheio -formação escalonada -escareamento -furação de centros -trepanação

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Figura 40 - Furação em cheio Fonte: Apostila ''Processos de usinagem'' do Prof. Éder Silva Costa , CEFET-MG

12.1.4 Retificação

É um processo de usinagem de abrasão, tendo como função principal a obtenção de superfícies através de ferramentas abrasivas de revolução.

A ferramenta gira e a peça ou a ferramenta desloca-se em uma trajetória determinada.

Tem dois tipos de retificação:

-retificação tangencial -retificação frontal

Figura 41 - Exemplo de processo de retificação externo

Fonte: Apostila ''Processos de usinagem'' do Prof. Éder Silva Costa , CEFET-MG

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12.2 Sistema de eixos São considerados três eixos: X, Y e Z; que serão situados da forma como mostra a figura.

Figura 39 - Sistema de eixos indicados numa peça a partir do ponto M

O eixo Z correspondera a um eixo paralelo ao eixo principal da ferramenta; o eixo X localizado no plano longitudinal da mesa; e o eixo Y no plano perpendicular aos eixos Z e X. 12.3 Centros de usinagem verticais e horizontais

A utilização de Centros de Usinagem Vertical é a configuração mais comum para a usinagem de moldes e matrizes. O principal motivo da maior utilização desta configuração de máquina-ferramenta é o seu menor preço quando comparado com os Centros de Usinagem horizontal. Por outro lado, o emprego de um Centro de Usinagem Vertical apresenta problemas com a remoção do cavaco da região de corte. Principalmente com a usinagem de cavidades estreitas e profundas, a remoção do cavaco da cavidade somente com o fluxo de ar originado pela rotação da ferramenta de usinagem torna-se difícil. Caso o cavaco não seja removido da cavidade, ele pode ser esmagado entre a superfície usinada e a ferramenta, danificando o acabamento superficial e/ou avariando a aresta de corte. À continuação foram anexados imagens que ilustram as partes dos centros de usinagem horizontal e vertical:

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Figura 42 - Centro de usinagem CNC horizontal Fonte: Catalogo ROMI, centros de usinagem verticais

Partes do Centro de usinagem horizontal: 1- Cabeçote 2- Coluna 3- Servomotores 4- Réguas ópticas nos eixos X, Y e Z 5- Mesa 6- Base monobloco

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Figura 43 - Centro de usinagem CNC vertical

Fonte: www.romi.com.br

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Partes do Centro de usinagem vertical 1- Cabeçote 2- Motor de acionamento principal 3- Coluna 4- Servo-motores 5- Base 6- Mesa 12.4 Subsistema de acionamento principal O centro de usinagem possui um motor de alta potencia e com elevado torque. Eles estão encarregados da função de acionamento principal da máquina-ferramenta. Esta situado no cabeçote da maquina, dentro de uma carcaça de ferro fundido rígido, junto com o cambio automático. 12.5 Subsistema de suporte Este subsistema esta encarregado do suporte da estrutura do Centro de Usinagem CNC. No caso, como mostrado na figura, os componentes deste subsistema são: - Coluna: de construção solida de ferro fundido, dimensionada para suportar o conjunto do cabeçote, oferecendo estabilidade geométrica. - Base: feita de ferro fundido. A sua estrutura de alta rigidez e estabilidade proporciona melhor acabamento das peças, maior durabilidade da maquina e das ferramentas de corte. - Mesa: feita de ferro fundido, dimensionadas para suportar altas cargas com excelente estabilidade.Esta apoiada sobre umas guias lineares, garantizando altas velocidades , excelente precisão de movimentos e localização dos eixos. 12.6 Acionamento de avanço

A movimentação de avanço nos eixos programados e feita pelo comando numérico e é controlada por um sistema modulado de pulso ou por servo-motores de corrente contínua e fusos de esferas re-circulantes, com porcas de esferas ligadas ao sistemas de lubrificação centralizada, e com embreagem de segurança entre motor de acionamento e fuso de esferas, paralisando automaticamente o avanço em caso de colisão.

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12.7 Fixação da peça São aqueles que servem para fixar a peça a ser usinada na mesa de trabalho. No processo de torneamento convencional, os movimentos de abertura e fechamento das castanhas podem ser realizados manualmente , assim como as pressões de fixação. No caso das máquinas CNC, como elas trabalham a altas velocidades, nem sempre é possível ajustar a pressão de fixação da peça. Os meios de fixação da peça devem estar projetados para aguentar altas velocidades, e devem satisfazer as necessidades de rapidez na troca e posicionamento correto da peça na mesa de trabalho. Entre os meios de fixação da peça mais utilizados estão as castanhas e o mandril.

Figura 44 - Mandril

Figura 45 - Castanhas

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Figura 46 - Cabeçote de um centro de usinagem

Fonte: Catalogo Romi, centros de usinagem verticais 12.8 Eixo-árvore Permite altas velocidade com variação continua, tem garantizado um excelente rendimento mesmo sob as mais severas condições de corte em operações de plena potencia.

O eixo-árvore é apoiado em mancais de rolamentos com alta precisão, são lubrificados com graxa permanente, devidamente dimensionados para suportar altos esforços de usinagem, utilização para trabalho em altas rotações, alta precisão de giro e mínima elevação de temperatura do conjunto. 12.9 Porta-ferramenta No porta-ferramenta são guardadas as ferramentas que serão utilizadas nos determinados processos de usinagem. Normalmente, são vistos porta-ferramentas com capacidade de até 30 ferramentas.

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Figura 47/Figura 48 - Trocador automático de ferramentas com capacidade para 30 ferramentas

Fonte: www.romi.com.br

Para a troca automática da ferramenta nas máquinas CNC utilizam-se: -revolver-ferramenta -magazine de ferramentas

Fonte: Apostila sobre porta-ferramenta, Dormer Num revólver ferramenta, uma troca comandada através do programa CNC significa que este gira até colocar a ferramenta desejada em posição de trabalho.

Figura 49 - Magazine de corrente Figura 50 - Magazine de disco

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Num magazine de ferramenta, a troca de ferramentas é realizado por um braço com duas garras. O programa posiciona a próxima ferramenta do magazine que entra em ação e interrompe a usinagem. Um braço com duas garras entra em ação, tirando de um lado a nova ferramenta do magazine e do outro lado a ferramenta que estava operando na árvore principal da máquina. Também estão os magazines onde a troca de ferramenta nao se produz com um braço. Neste caso, o magazine encaixa diretamente a ferramenta que vai ser utilizada no eixo-árvore, fazendo o mesmo processo na hora de extrair a ferramenta. São fabricados com aços de alta qualidade, procurando atingir uma longa vida util. Estima-se que em média aproximadamente 1/3 dos porta-ferramenta alojados nos magazines das máquinas, têm algum dano que pode reduzir a qualidade de sua usinagem e vida útil do eixo-árvore da máquina. 12.10 Fixação da ferramenta Um porta-ferramenta consiste de cinco componentes básicos: 1-pino de tração 2-haste cônica 3-flange 4-adaptador 5-abertura oposta

Figura 51 - Componentes básicos do porta-ferramenta Fonte: www.cimm.com.br

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Existem 4 tipos diferentes de sistemas de fixação para as ferramentas: -Mandril DIN 6388 e DIN 6499: uma bucha metálica em torno da haste cilíndrica é apertada mediante uma porca. -Mandril hidráulico : utiliza um reservatório de óleo para equilibrar a pressão de fixação em torno da haste da ferramenta. -Encaixe por contração: aproveita a dilatação e a contração térmica para prender a ferramenta. -Weldon e Whistle Notch (Lingueta de arraste): a peca é fixada por meio de um parafuso radial. A ferramenta precisa ter uma área plana retificada na haste. Mandril DIN 6388 e

DIN 6499 Mandril hidráulico Mandril de encaixe

por contração Weldon Whistle Notch

Figura 52 - Tipos de sistemas de fixação da ferramenta no porta

Fonte: www.cimm.com.br 12.11 Fluidos de corte

Fluidos de corte são líquidos e gases aplicados na ferramenta e no material que está sendo usinado, a fim de facilitar a operação de corte. Frequentemente são chamados de lubrificantes ou refrigerantes em virtude das suas principais funções na usinagem. Os fluidos de corte cumprem, nas suas aplicações, uma ou mais das seguintes funções:

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-Refrigerar a região de corte. -Lubrificar as superfícies em atrito. - Arrastar o cavaco da área de corte. - Proteger a ferramenta, a peça e a máquina contra oxidação e corrosão. A aplicação do fluido de corte no centro de usinagem pode remover com facilidade o cavaco de uma cavidade. Contudo, a utilização de um fluido de corte aquoso, o qual tem pouca capacidade de refrigeração, causa redução da vida da ferramenta por incentivar trincas de origem térmica. Estas trincas são formadas pela maior flutuação cíclica da temperatura devido à natureza interrompida do corte. Normalmente, obtém-se a maior vida de ferramenta no fresamento de aços com a usinagem isenta de fluido de corte. Uma solução utilizada para remoção do cavaco da região de corte no fresamento com alta velocidade de aços endurecidos é a aplicação de ar comprimido. O ar comprimido tem baixa capacidade de refrigeração quando comparado com os fluidos aquosos. A intenção é minimizar o efeito da flutuação da temperatura na ferramenta durante o corte. Ainda com o objetivo de aumentar a capacidade de lubrificação, eventualmente utiliza-se a pulverização de uma pequena quantidade de óleo, em forma de névoa, juntamente com a aplicação de ar comprimido. Esta técnica é conhecida como Mínima Quantidade de Fluido (MQF). 12.12 Dados técnicos sobre alguns Centros de usinagem com CNC

Figura 53 - Centro de usinagem Travis M1000

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Fonte: Catalogo geral da empresa Traub

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Figura 54 - Centro de usinagem Travis M2000

Fonte: Catalogo geral da empresa Traub

12.13 Dados técnicos sobre um Centros de torneamento com CNC

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Figura 55 - Centro de torneamento CNC Traub TNC65

Fonte: Catalogo geral da empresa Traub

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13. Conclusão A tecnologia do CNC, como foi visto no trabalho, gera bastantes vantagens na hora da usinagem de peças de alta produtividade e qualidade. Mesmo com as desvantagens de longa duração do processo prévio à usinagem e o alto custo dos centros de usinagem e torneamento CNC, a efetividade dela cumpre com as necessidades das empresas.

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14. Fontes das figuras figura 1- Primeira maquina de tecer automatizada figura 2- Cartão perfurado figura 3- Maquina CNC figura 4- O comando numérico figura 5- Servo-motor de uma maquina CNC figura 6 - Painel de Operação figura 7- Coordenadas polares figura 8/figura 9 - Operações simultâneas e fresamento transversal figura 10 - Base e plataforma do torno em ferro fundido figura 11 - Guias prismaticas de um torno CNC figura 12 - Arvore principal acionada por motor de corrente continua figura 13 - Exemplo de pinças figura 14 - - Exemplo de pinça expansiva figura17 - Exemplo de arrastador frontal figura 18 - Esquema de fixação figura 19 - Placa de fixação integrada com arrastador frontal figura 20 - Torneamento de desbaste com fixação por 3 castanhas figura 21 - Operação complementar de desbaste com as 3 castanhas retraídas figura 22 - - Operações de acabamento figura 23 - Luneta figura24 - - Eixos de avanço figura 25 - Diversos eixos de avanço figura26 - Diversos eixos de avanço figura27 - Princípio de funcionamento de um centro de torneamento CNC figura28 - Eixo de esferas recirculantes de porca de esferas figura 29 - Porca de esferas e eixo circulante PENTEADO, Fernando. Usinagem. figura 30 - Medição direta de posicionamento figura 31 - Medição indireta de posicionamento figura 32 - Porta ferramenta tipo “Gang tools” do centro de torneamento Quest GT27 figura 33 - Revólver porta-ferramentas de oito estações de trabalho figura 34 - Esquema da lógica direcional figura 35 - Ferramentas giratorias no sentido axial figura 36- - Ferramentas giratorias no sentido radial figura 37 - Magazine porta ferramenta figura 38 - Exemplo de torneamento externo figura 39 - Exemplo de fresamento frontal figura 40 - Furação em cheio figura41 - Exemplo de processo de retificação externo figura 42 - Catalogo ROMI, centros de usinagem horizontais figura 42 - Centro de usinagem CNC horizontal figura 43 - Centro de usinagem CNC vertical figura 44 - Catalogo Romi, centros de usinagem verticais figura 45 - Catalogo Romi, centros de usinagem verticais figura 46 - Cabeçote de um centro de usinagem

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figura 47 Trocador automático de ferramentas com capacidade para 30 ferramentas figura 48 - Trocador automático de ferramentas com capacidade para 30 ferramentas figura 49 - Magazine de corrente figura 50 - Magazine de disco figura 51 - Componentes básicos do porta-ferramenta figura 52 Tipos de sistemas de fixação da ferramenta no porta figura 53 - Centro de usinagem Travis M1000 figura 54 - Centro de usinagem Travis M2000 figura 55 - Centro de torneamento CNC Traub TNC65

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15. Referencias

- FERRARI, Alfredo Vergilio Fuentes. Usinagem completa de peças complexas na tornearia automática. - www.romi.com.br - Catalogo Romi, centros de usinagem verticais - Apostila sobre porta-ferramenta, Dormer - Catalogo geral da empresa Traub - Comando Numérico CNC. Técnica Operacional. Curso Básico - Apostila ''Processos de usinagem'' do Prof. Éder Silva Costa , CEFET-MG - PENTEADO, Fernando. Usinagem - BOEHS, Lourival – Máquinas Ferramenta. Santa Catarina: Universidade Federal de Santa Catarina, 1991. - www.tornoautomatico.com.br - blog da engenharia de produção mecânica da UFSC - www.cimm.com.br - www.mundocnc.com.br

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