Os tornos CNC realizam múltiplas operações de usinagem para obter recursos específicos da peça. O torneamento é comumente associado ao trabalho de torno. No entanto, é apenas um aspecto de suas capacidades. O torno é um dispositivo de fabricação abrangente, que realiza diversos tipos de operações de torneamento.
Diferentes tipos de operações de torneamento resultam de variações nas extremidades da ferramenta e na relação cinemática entre a ferramenta e a peça. Os processos seguem procedimentos distintos para atender às especificações do projeto. No entanto, cada operação pode alcançar resultados distintos para projetos individuais.
Portanto, há necessidade de compreender os diferentes tipos de operações de torneamento e suas peculiaridades. Este artigo examinará 10 das operações mais vitais realizadas em um torno mecânico, explicando seus processos e aplicações. Você também aprenderá como escolher o melhor para o seu projeto. Vamos direto ao assunto.
Como funciona a operação de torneamento?
Torneamento é um processo de usinagem usado para criar peças cilíndricas, onde a ferramenta de corte se move em um caminho linear enquanto a peça gira. Esse processo normalmente é executado em um torno, que é uma máquina-ferramenta que segura e gira a peça contra uma ferramenta de corte fixa.
As etapas básicas envolvidas em uma operação de torneamento são:
- Configuração: O maquinista começa calibrando e configurando o aparelho de torneamento CNC para garantir um desempenho ideal. Em seguida, a peça de trabalho é fixada com segurança ao fuso do torno para uma rotação estável.
- Seleção de ferramentas: A próxima etapa envolve escolher as ferramentas de corte e posicioná-las dentro da torre de ferramentas para trocas eficientes de ferramentas. A seleção depende dos requisitos de material e design.
- Carregamento do programa: O maquinista então carrega o programa de usinagem CNC no sistema e conclui a configuração. Este programa orienta a rotação da peça e controla o movimento da ferramenta de corte.
- Operação de Usinagem: Uma vez que o programa é carregado, a operação de usinagem CNC começa. A peça de trabalho gira, e a ferramenta de corte a molda com base no design programado. Os parâmetros de corte são ajustados para taxas de remoção de material e precisão dimensional ideais.
- Monitoramento em tempo real: Sensores monitoram as condições durante o torneamento para ajustes em tempo real, garantindo consistência e atendendo aos padrões de qualidade.
Tipos de operações de torneamento
O processo de torneamento pode envolver diversas operações diferentes, dependendo do resultado que você deseja alcançar. Antes de entrarmos nos diferentes tipos de operações de torneamento CNC, aqui está uma breve visão geral do que você deve saber sobre eles:
| Tipos de operações de torneamento | Descrição | Vantagens | Aplicações |
| Passando | Molda peças rotativas usando uma ferramenta de corte de ponta única. | Eficiência, precisão, versatilidade, escalabilidade | Eixos, buchas, eixos, pinos, vários componentes rotacionais |
| Tocar | Forma roscas de parafusos dentro de furos pré-perfurados usando uma torneira. | Conexões fortes, padronização, desmontagem/reutilização | Criação de furos roscados para montagem em vários setores |
| Enfiando | Esculpe roscas externas no diâmetro externo de uma peça de trabalho. | Montagem forte e padronizada, versatilidade, escalabilidade | Fabricação de hastes roscadas, parafusos, fixadores, etc. |
| Chato | Refina e amplia os furos existentes nas peças de trabalho. | Precisão dimensional, acabamento superficial, capacidade | Ampliação de furos pré-perfurados para rolamentos, eixos, etc. |
| Recartilhado | Melhora a capacidade de aderência das superfícies da peça criando padrões texturizados. | Melhor aderência, segurança e estética | Alças, botões e peças de máquinas exigem aderência segura |
| Mandrilagem | Refina a precisão e o acabamento superficial de furos existentes. | Precisão dimensional, acabamento superficial, precisão | Aplicações que exigem ajustes precisos, como caixas de rolamentos |
| Perfuração | Cria furos cilíndricos em peças de trabalho. | Versatilidade, eficiência, integração | Criação de furos para fixadores, pinos e outros processos de usinagem |
| Diante | Achata as faces finais de peças cilíndricas. | Superfície de referência, versatilidade, integração | Criação de superfícies planas e quadradas para superfícies de acoplamento, rolamentos, etc. |
| Ranhura | Corta ranhuras ou canais ao redor da circunferência da peça. | Canais funcionais, separação, estética | Criação de canais para O-rings, anéis elásticos, separação de componentes individuais |
| Despedida | Separa os componentes concluídos do estoque bruto de barras. | Eficiência, automação, economia | Produzindo múltiplas peças idênticas a partir de uma única barra de material |
Passando
Virar é o mais frequente operação em torno CNC. Esta operação molda uma peça rotativa usando uma ferramenta de corte de ponta única. A ferramenta, posicionada em um ângulo e taxa de avanço específicos, remove material da peça à medida que gira, reduzindo seu diâmetro para atingir a forma cilíndrica desejada. O percurso da ferramenta pode ser reto para seções de diâmetro constante ou seguir um contorno programado para formas cônicas ou curvas. Existem duas operações principais de torneamento: desbaste e acabamento.
O torneamento em desbaste concentra-se na redução rápida da peça até uma espessura quase final, priorizando a velocidade em detrimento da precisão e da qualidade da superfície. O torneamento de acabamento, entretanto, visa atingir dimensões precisas e um acabamento liso.
No entanto, existem outros tipos mais amplos de torneamento:
- Torneamento escalonado: forma duas superfícies com uma mudança repentina de diâmetro, criando um recurso semelhante a um degrau.
- Torneamento Cônico: Este processo gera uma inclinação gradual entre duas superfícies de diâmetros diferentes, movendo a ferramenta de corte e a peça em um ângulo entre si.
- Torneamento de chanfro: Molda uma borda angular, suavizando a transição nítida entre duas superfícies de diâmetros variados.
- Torneamento de Contorno: A ferramenta de corte se move ao longo de um caminho predefinido para esculpir a superfície da peça. Alcançar a forma desejada pode exigir várias passagens com uma ferramenta de contorno, embora algumas ferramentas possam atingir a mesma forma em apenas uma passagem.
O torneamento ajuda a criar uma vasta gama de componentes rotacionais simétricos. Eixos, buchas, eixos, pinos e outras peças que exigem características cilíndricas precisas dependem fortemente de operações de torneamento. A capacidade de atingir diferentes diâmetros e comprimentos em uma única peça torna-o um processo altamente versátil. Apesar de suas muitas vantagens, esse processo é adequado principalmente para a criação de recursos rotacionais. Geometrias complexas podem exigir processos de usinagem adicionais para elementos não cilíndricos.
Tocar
Esta operação de torneamento envolve o uso de uma ferramenta de rosqueamento para cortar roscas em uma peça de trabalho, inserindo-a axialmente através de um furo existente. Um macho, que é uma ferramenta de corte multiponto, é empregado para operar. A peça de trabalho gira lentamente em uma placa frontal, enquanto um acessório especial suporta o macho em um fuso do cabeçote móvel. Diferentes geometrias de macho criam vários perfis de rosca, como rosca métrica, imperial ou rosca grossa unificada (UNC). O tamanho do furo determina o tamanho da broca compatível para a ferramenta de rosqueamento.
O rosqueamento com macho é essencial para criar furos roscados em componentes para fins de montagem. É amplamente utilizado em quase todos os setores, desde eletrodomésticos até peças automotivas e componentes aeroespaciais. Furos roscados adequadamente fornecem métodos fortes e padronizados para fixação de componentes, permitindo fácil desmontagem e remontagem quando necessário.
No entanto, um furo perfurado com precisão e do tamanho correto é crucial para um rosqueamento bem-sucedido. O tamanho incorreto do furo pode causar roscas desgastadas ou componentes enfraquecidos. O processo também pode enfraquecer o material da peça ao redor do furo, especialmente em materiais mais macios. A seleção cuidadosa do material do macho e dos parâmetros de corte é necessária para minimizar esse efeito.
Enfiando
Ao contrário do rosqueamento, o rosqueamento esculpe roscas externas no diâmetro externo de uma peça rotativa. Uma ferramenta de rosqueamento dedicada com um perfil específico (correspondente ao tipo de rosca desejado) corta progressivamente o padrão de rosca na peça de trabalho à medida que ela gira. Essas roscas formam ranhuras helicoidais uniformes com comprimentos e passos especificados. O percurso da ferramenta garante controle preciso sobre a profundidade, passo e ângulo de flanco da rosca.
Para criar threads mais profundos, a ferramenta pode precisar fazer várias passagens. A configuração adequada da máquina é essencial para obter um rosqueamento preciso. Se vários passes forem necessários para roscas mais profundas, o torno deverá ser ajustado para garantir que a hélice comece sempre na mesma posição.
O rosqueamento é vital para a fabricação de hastes roscadas, parafusos, fixadores e outros componentes projetados para serem aparafusados em furos roscados. Esta operação é importante em diversas indústrias, incluindo os setores automotivo e de máquinas, onde as conexões roscadas são vitais na montagem e fixação de componentes. No entanto, em comparação com operações de torneamento mais simples, o rosqueamento pode ser demorado, especialmente para perfis de rosca complexos ou peças de grande diâmetro. Alcançar um acabamento superficial liso e de alta qualidade nas roscas pode exigir passes de usinagem adicionais ou ferramentas especializadas.
Chato
A mandrilamento refina e amplia um furo existente em uma peça de trabalho usando uma ferramenta de corte de ponta única semelhante ao torneamento. A ferramenta de mandrilamento, normalmente uma barra delgada com aresta de corte afiada, remove material do diâmetro interno do furo. Isso melhora sua precisão e consegue uma superfície cilíndrica mais lisa. O mandrilamento pode ser executado ao longo da linha central da peça (mandrilamento axial) ou radialmente para criar furos que se cruzam em ângulos específicos.
Esta tecnologia é essencial para ampliar furos pré-perfurados para acomodar rolamentos, eixos ou outros componentes que exijam um ajuste preciso. É amplamente utilizado em blocos de motores, caixas de engrenagens e outros componentes de máquinas onde recursos internos precisos e de alta qualidade são essenciais. Além disso, pode corrigir furos que não são perfeitamente redondos.
Observe que o mandrilamento não pode criar um furo; só funciona com furos pré-perfurados. A precisão e o tamanho deste furo podem influenciar o resultado da operação. Este processo é normalmente lento e adequado para peças de pequeno porte.
Recartilhado
Esta operação cria padrões serrilhados na superfície de uma peça, melhorando o atrito de aderência e a aparência visual. Este processo emprega uma ferramenta especializada com rodas cilíndricas (recartilhadas) contendo dentes que rolam contra a superfície da peça para formar padrões. O padrão mais comum é em forma de diamante. Isto cria áreas elevadas na superfície que melhoram a aderência e evitam escorregões durante o manuseio.
O serrilhado é frequentemente usado em alças, botões e outros componentes que exigem uma pegada segura para segurança e funcionalidade do usuário. É comum em ferramentas, peças de máquinas e objetos do dia a dia onde uma superfície antiderrapante é essencial. Além disso, ele pode ser usado para fins decorativos para criar padrões de componentes em linha reta.
No entanto, o processo de recartilhamento enfraquece ligeiramente a camada superficial do material devido à ação de pressão da ferramenta. Além disso, pode não ser adequado para todos os materiais ou aplicações.
Mandrilagem
O alargamento segue as operações de perfuração ou mandrilamento para refinar a precisão e o acabamento superficial de um furo existente. Ele amplia um furo na peça de trabalho entrando axialmente pela extremidade e combinando com o diâmetro da ferramenta. Um alargador canelado, com diâmetro ligeiramente maior que o furo, remove progressivamente quantidades mínimas de material. Isso proporciona um diâmetro mais preciso e um acabamento superficial interno mais suave.
Esta operação de torneamento é crucial em aplicações que exigem ajustes precisos entre componentes, como caixas de rolamentos ou corpos de válvulas. É amplamente utilizado em vários setores onde tolerâncias rígidas e acabamentos de superfície lisos são essenciais para funcionalidade e desempenho.
Assim como o mandrilamento, o alargamento requer um furo pré-perfurado ou perfurado com um diâmetro específico para acomodar o alargador. É mais adequado para refinar furos existentes em vez de criar furos inteiramente novos. Além disso, remove o mínimo de material e pode não ser adequado para ampliar significativamente um furo.
Perfuração
A operação de perfuração remove material do interior de uma peça para criar um furo. Este furo tem um diâmetro correspondente ao tamanho da broca. O posicionamento adequado da broca é essencial para um desempenho ideal. Portanto, os maquinistas posicionam as brocas em um porta-broca de cabeçote móvel ou em um porta-ferramenta de torno enquanto o material gira em um mandril ou placa frontal. A taxa de avanço e o tamanho da broca determinam a profundidade e a precisão do furo.
A perfuração é amplamente usada para criar furos para fixadores, pinos e cavilhas, ou para processos de usinagem adicionais, como rosqueamento ou mandrilamento. É crucial para montagem de componentes, criação de peças e diversas outras aplicações em quase todos os setores.
No entanto, a precisão e a qualidade do furo podem ser afetadas por fatores como tamanho da broca, taxa de avanço e propriedades do material. Parâmetros inadequados podem levar ao posicionamento impreciso do furo, desvios de tamanho ou rebarbas ao redor do furo. Além disso, a criação de geometrias de furo complexas pode exigir processos de usinagem adicionais.
Diante
Na usinagem, as peças geralmente são mais longas que a peça final. O faceamento resolve isso usinando a extremidade de uma peça paralela ao eixo de rotação. A ferramenta se move ao longo do raio da peça, removendo uma fina camada de material para atingir o comprimento desejado da peça e a superfície lisa da face.
Esta operação é essencial para criar uma superfície plana e quadrada para superfícies de contato perpendiculares, rolamentos ou para processos de usinagem adicionais. É uma operação fundamental para muitos componentes que requerem posicionamento e montagem precisos. Por exemplo, garante que um rolamento assente bem em uma superfície usinada.
Entretanto, o faceamento não pode criar superfícies angulares ou curvas em geometrias complexas. Dependendo da condição inicial da extremidade da peça, poderá remover uma quantidade significativa de material.
Ranhura
Também conhecido como estreitamento, o canal cria um corte estreito no material de base. O tamanho do corte depende da largura da ferramenta de corte. Ranhuras mais largas exigem que a ferramenta faça múltiplas passagens ao longo de um único caminho. Existem dois tipos de canal – frontal e externo. No canal frontal, a ferramenta de corte faz um canal estreito na face da peça, enquanto o canal externo remove o material através de um movimento radial na lateral da peça.
A ranhura serve para vários propósitos funcionais e estéticos. Ele pode criar canais para anéis de vedação ou anéis elásticos, que são essenciais para vedar ou reter componentes. As ranhuras também podem ser usadas para separar componentes individuais de uma barra mais longa ou para criar canais para lubrificação ou fluxo de fluido.
Entretanto, as ranhuras enfraquecem a seção transversal geral da peça, especialmente para ranhuras profundas. Isto deve ser considerado durante a fase de projeto para garantir que o material restante possa suportar tensões operacionais. A seleção da geometria apropriada da ferramenta de corte é crucial para alcançar o perfil de canal desejado e minimizar o desgaste da ferramenta.
Despedida
A separação é a operação final para separar um componente completo da barra bruta. Aqui, uma ferramenta de formato específico corta progressivamente a peça à medida que ela gira, chegando eventualmente ao centro onde a peça se desprende e cai. Um coletor de peças é frequentemente empregado para capturar a peça separada. Esta operação ocorre depois que a peça de trabalho foi usinada no tamanho e formato necessários.
Este processo é essencial para execuções de produção de alto volume, onde múltiplas peças idênticas são criadas a partir de uma única barra de material. Ele agiliza o processo de produção ao concluir a criação da peça em uma única configuração de torneamento CNC. Entretanto, é importante observar que a programação inadequada pode levar a superfícies de partição irregulares ou geração excessiva de refugo.
Como escolher as operações de giro certas
Embora o torneamento CNC abra possibilidades de obtenção de uma ampla gama de produtos, a escolha da operação correta é a chave para o sucesso do seu projeto. Vamos examinar as diversas considerações para colocá-lo no caminho certo.
tipo de material
Diferentes materiais têm usinabilidade variada. Certas operações de torneamento podem enfraquecer uma peça dependendo do material. Por exemplo, ranhuras profundas maquinadas numa peça de alumínio macio podem reduzir significativamente a sua resistência global. Por outro lado, materiais mais duros como o aço podem resistir a cortes mais profundos sem comprometer a sua integridade estrutural.
Materiais dúcteis como alumínio ou latão podem deformar-se ligeiramente sob a pressão de corte durante o torneamento. Esta ductilidade pode ser benéfica para obter acabamentos lisos. Por outro lado, materiais frágeis como o ferro fundido podem rachar ou lascar se forem submetidos a força excessiva durante operações como perfuração ou recartilhamento. A seleção de operações que minimizem o estresse em materiais frágeis ajuda a prevenir esses problemas.
Precisão dimensional
Cada Operação de torneamento CNC oferece um nível diferente de precisão. Operações como torneamento e faceamento se destacam na criação de recursos altamente precisos, como formas cilíndricas e superfícies planas. Por outro lado, perfuração e serrilhamento podem ter precisão inerente ligeiramente menor devido a fatores como deflexão da broca ou vibração da ferramenta.
Portanto, é sempre melhor considerar a precisão desejada. Da mesma forma, mais nítido e mais rígido ferramentas de torno crie cortes mais limpos e tolerâncias mais restritas em comparação com ferramentas cegas. Uma ferramenta cega pode fazer com que a peça fique um pouco maior ou menor do que o pretendido. Portanto, é necessário considerar cuidadosamente a precisão inerente de cada operação e o nível de tolerância desejado para selecionar a operação correta.
Revestimento de superfície
Diferentes tipos de operações de torneamento em tornos possuem capacidades inerentes quando se trata de acabamento superficial. O torneamento e o faceamento normalmente criam acabamentos mais suaves em comparação com a perfuração ou recartilhamento. Além disso, operações como alargamento e polimento são usadas especificamente para melhorar o acabamento superficial após um processo inicial de usinagem. Compreender o impacto do acabamento superficial desejado na funcionalidade e estética da sua peça irá ajudá-lo a selecionar a operação de torneamento CNC mais adequada.
Forma e recursos
Diferentes operações de torneamento criam diversas formas e recursos. O torneamento cria formas cilíndricas enquanto enfrenta extremidades achatadas. O rosqueamento esculpe as roscas externas e o rosqueamento cria roscas internas para os parafusos. Escolher a operação errada simplesmente não alcançará o resultado desejado.
No entanto, a força do torneamento CNC reside na sua capacidade de combinar múltiplas operações em uma única peça. Uma peça complexa pode exigir torneamento para obter a forma cilíndrica, depois fazer furos e, em seguida, rosquear esses furos para criar inserções roscadas. A capacidade de combinar operações de forma eficiente em tornos CNC cria peças complexas em uma única configuração. Conhecer as capacidades de cada operação e como elas funcionam juntas ajudará você a escolher uma operação bem-sucedida.
Conclusão
O torneamento desempenha um papel crucial usinagem CNC, permitindo cortes precisos para criar componentes complexos. Sua versatilidade se estende ao trabalho com diversos materiais e à produção de diversos formatos. Os vários tipos de operações de torneamento disponíveis tornam-no ainda mais útil em diversas situações. No entanto, a extensa lista de tecnologias torna difícil selecionar a opção ideal para o seu projeto.
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Perguntas
Ranhura é a operação de torneamento para criar cortes ou ranhuras estreitas nas superfícies internas ou externas de uma peça de trabalho. O formato da ferramenta de corte ditará o formato final e a profundidade da ranhura.
Alargamento é uma operação de torneamento usada especificamente para dimensionamento. Uma ferramenta conhecida como alargador ajuda a ampliar um furo existente em uma peça de trabalho. Um ponto importante a ser observado é que o alargamento só é empregado em um furo que já foi criado.
Não, virar não tem o mesmo propósito que chato. O torneamento é usado para usinar a superfície de uma peça no diâmetro desejado, removendo o excesso de material do diâmetro externo ou superfície cilíndrica. Por outro lado, o mandrilamento envolve o uso de uma ferramenta de corte para moldar os furos existentes em dimensões específicas, incluindo aumentá-los, se necessário. O torneamento opera principalmente externamente, enquanto o mandrilamento funciona principalmente internamente.
