Vários equipamentos e processos CNC estão envolvidos na usinagem CNC, tornos são um deles. O torno CNC é projetado para executar várias operações, como corte, perfuração e torneamento, e manusear materiais como metal, madeira e plástico.
A função principal de um torno CNC é produzir peças cilíndricas por meio de um processo chamado usinagem. Torneamento CNCEste processo envolve girar a peça de trabalho em torno de uma ferramenta rotativa que molda o material no formato desejado. Como resultado, as peças torneadas por CNC são conhecidas por sua alta precisão, excelente acabamento superficial e geometrias complexas.
Este artigo discutirá várias técnicas de torno CNC, dicas e truques de usinagem de torno, ferramentas de usinagem, etc.
O que é um torno CNC?
Este é um equipamento de fabricação subtrativa que pode executar várias operações de usinagem, incluindo corte, torneamento, rosqueamento, rosqueamento, perfuração, mandrilamento, etc. A máquina de torno CNC normalmente envolve capacidades de usinagem de 3, 4 e 5 eixos, capazes de remoção de material de várias direções. Enquanto isso, algumas das máquinas também incluem um sub-spindle para tarefas complexas.
Torno CNC removendo o material
A integração da tecnologia de Controle Numérico Computadorizado (CNC) nas máquinas automatiza completamente o movimento das ferramentas de corte e o processo de remoção de material. Como resultado, as operações de torno atingem a precisão tão baixa quanto
Os códigos CNC G e M automatizam todo o movimento da ferramenta e outras funções auxiliares, como aplicações de refrigeração. Aqui, Software CAD / CAM cria os modelos 3D e os converte em instruções legíveis por CNC, chamadas códigos G.
Componentes de uma máquina de torno CNC
Um torno inclui vários componentes, cada um responsável por algumas funções específicas, e coletivamente eles executam as operações de usinagem do torno CNC. A máquina inclui esses componentes para segurar a peça de trabalho e o cortador, executar a rotação do trabalho e o movimento da ferramenta, e carregar os programas CNC.
A seguir estão os componentes da máquina de torno;
- Base do torno: É uma estrutura de base robusta, normalmente feita de ferro fundido, que suporta os componentes da máquina e permite que o carro se mova ao longo dela.
- O fuso principal: Este é o centro da máquina que gira a peça de trabalho a uma RPM fixa, facilitando a remoção do material durante a alimentação da ferramenta.
- Mandril e pinça: Ambos servem essencialmente para a mesma funcionalidade. O mandril é preso ao fuso e segura as barras de trabalho de diâmetro maior. Por outro lado, a pinça segura as peças de diâmetro menor.
- Torre de ferramenta: A torre contém diversas ferramentas, de modo que a usinagem CNC sequencial pode ser realizada para atingir o formato final em uma única configuração.
- Transporte de ferramentas: É um conjunto móvel que mantém o curso da ferramenta de corte nos eixos com base na capacidade da máquina. Basicamente, o carro da ferramenta guia as ferramentas para remoções precisas de material.
- Cabeçote: É o alojamento do fuso que inclui a engrenagem necessária e o mecanismo do servomotor para controlar o fuso (torque, velocidade, etc.).
- Contraponto: O torneamento longitudinal e outras operações similares de torno CNC precisam de suporte para a peça de trabalho para evitar deflexão.
- Controlador CNC: Um painel de interface usado para inserir código G e gerenciar as variáveis de usinagem, profundidade de corte, velocidade, etc.
Comparação entre torno CNC e centro de torneamento CNC
| Característica | Torno CNC | Centro de torneamento CNC |
|---|---|---|
| Eixos | Geralmente 2 eixos (X,Z) | 3 eixos, 4 eixos ou 5 eixos com as Eixo C |
| Operações | Torneamento, faceamento, rosqueamento, afunilamento, serrilhamento | Torneamento CNC, fresamento CNC, furação, rosqueamento, alargamento |
| Ferramentas. | Ferramentas de corte fixas | Ferramentas motorizadas para operações motorizadas |
| Completa | Automação básica via CNC | Automação avançada com monitoramento em tempo real |
| Versatilidade | Limitado a peças cilíndricas | Muito mais versátil, lida com geometrias complexas |
| Tempo de preparação | Requer várias trocas manuais de ferramentas | A torre permite a troca rápida de ferramentas, reduzindo menos tempo |
| Aplicações | Peças cilíndricas simples | Peças complexas para aeroespacial, automotiva |
Qual é a função principal de um torno CNC?
Em sua essência, um torno CNC é projetado para girar uma peça em seu eixo enquanto várias ferramentas, operando sob diretrizes controladas por computador, esculpem e moldam o material. Esta função principal contrasta com as fresadoras, onde o material permanece estacionário e as ferramentas giram. Em tornos, a rotação da peça combinada com o movimento linear das ferramentas facilita operações como corte, lixamento, furação e torneamento.
Como funciona? Processo de usinagem de torno CNC
O processo de usinagem do torno é um método intrincado e altamente preciso para criar peças. Ele envolve girar o material enquanto ele está sendo cortado por uma ferramenta rotativa controlada por instruções de computador. O processo é altamente eficiente e pode produzir formas complexas com facilidade. Aqui está um guia passo a passo para ajudar você a entender como ele funciona:
- Design CAD/Modelagem 3D
Todo projeto de torno CNC começa com uma visualização do produto final. Este estágio conceitual é crucial, pois define a base para as etapas subsequentes. Engenheiros ou designers de produtos traduzem as ideias em um projeto de engenharia detalhado usando software CAD como AutoCAD e SolidWorks. O projeto incorpora cada detalhe, curva, profundidade e dimensão do produto final desejado.
- Traduzindo Designs para Linguagem de Máquina
Este estágio é conhecido como Computer-Aided Manufacturing (CAM). Ele envolve traduzir o design para um arquivo de código G, uma linguagem especializada que as máquinas CNC entendem. O código G serve como orientação para a máquina de torno CNC sobre como manobrar, onde cortar e quão fundo penetrar.
- Teste e verificação
Antes de iniciar o processo de usinagem em larga escala, é prática comum executar simulações. Esta etapa é essencial para identificar e retificar quaisquer erros ou ineficiências potenciais no código G. As simulações imitam o processo de torneamento real em um ambiente virtual. Assim, os engenheiros têm uma imagem clara de como a máquina interpretará as instruções.
- Estágio de Usinagem
Em seguida, o torno CNC segue as instruções do código G para executar as operações de torneamento. Conforme a peça de trabalho gira, a ferramenta de corte se move ao longo do caminho desejado, removendo material e moldando a peça.
- Pós-processamento e acabamento de superfície
O peças usinadas em torno Frequentemente, apresentam rebarbas, marcas de ferramentas e outras pequenas irregularidades na superfície. Portanto, se a sua aplicação exigir propriedades e aparência específicas da superfície, podem ser realizados processos adicionais. Por exemplo, rebarbação, polimento, pintura eletrostática a pó, galvanização, etc.
Além disso, você pode ler um Manual de instruções do torno CNC aqui para saber detalhes sobre o funcionamento e como você pode executar várias operações para moldar nossas peças e produtos,
Quais são as vantagens da automação na usinagem de torno CNC?
O carro da ferramenta começa a se mover linearmente e verticalmente seguindo as instruções do código G do CNC, o que garante, em primeiro lugar, um alto nível de precisão devido à ausência de intervenção humana no movimento.
As vantagens da automação de torno CNC incluem:
- Feedback em tempo real: Os tornos CNC modernos monitoram constantemente suas ações e as comparam com os comandos inseridos. Esta supervisão vigilante significa que quaisquer pequenos desvios são rapidamente detectados e corrigidos, garantindo um produto final impecável.
- Replicação consistente: A precisão dos tornos CNC significa que eles podem reproduzir o mesmo projeto continuamente, quase sem variações. Essa repetibilidade é inestimável para produção em larga escala, garantindo consistência em vários lotes.
- Segurança primeiro: Com a maior parte do processo sendo automatizado, a interação humana é limitada, reduzindo bastante os riscos potenciais à segurança associados às operações manuais.
- Eficiente e Econômico: Tornos CNC automatizados operam de acordo com instruções rígidas, garantindo desperdício mínimo. Seu design eficiente garante operações rápidas, resultando em tempos de produção mais rápidos.
Quais são as operações de usinagem de torno CNC?
Um torno CNC realiza várias operações usando as ferramentas sequenciais presas à pinça. Aqui estão as técnicas ou operações comuns de usinagem de torno CNC.
1. Enfrentando
Revestimento de torno CNC
O enfrentamento é uma das operações básicas do torno CNC. É usado principalmente para produzir uma superfície plana na extremidade de uma peça. O principal objetivo do faceamento é garantir que a peça seja cortada no comprimento desejado. Usando uma ferramenta de faceamento, o material é removido da extremidade da peça, obtendo um acabamento liso e comprimento preciso.
2. Virando
O torneamento é a operação de torno por excelência. Envolve girar a peça enquanto a ferramenta de corte se move paralelamente ao eixo de rotação. Esta técnica é usada para reduzir o diâmetro de uma peça até a medida desejada.
CNC torneamento
Dependendo da direção do movimento da ferramenta de corte, tipos de torneamento pode ser classificado como torneamento reto e cônico. A ferramenta se move de uma extremidade da peça de trabalho para a outra, garantindo um diâmetro consistente durante todo o torneamento reto. Por outro lado, a ferramenta se move em um ângulo em relação ao eixo da peça de trabalho durante torneamento cônico.
3. Perfuração
Perfuração em torno CNC
Embora tradicionalmente associado a furadeiras, perfuração em um torno CNC oferece maior precisão. A peça de trabalho gira enquanto a broca estacionária faz furos nela. Esta técnica permite a criação de furos precisos e posicionados com exatidão, essenciais para muitas aplicações de engenharia.
4. Entediante
Mandrilamento em torno CNC
Um sucessor da perfuração, chato é empregado para ampliar um furo já existente. Esta técnica garante maior precisão em termos de diâmetro e acabamento superficial. É utilizada uma ferramenta de corte de ponta única e a operação ajusta o tamanho do furo, garantindo o mais alto nível de precisão.
5. Ranhura
Ranhura em torno CNC
Ranhurar, como o nome sugere, envolve cortar ranhuras em uma peça de trabalho. Essas ranhuras podem ser cortadas radialmente, produzindo assentos de O-ring, ou axialmente, criando reentrâncias. A precisão do torneamento CNC garante que essas ranhuras sejam consistentes e atendam aos requisitos específicos do projeto.
6. Rosqueamento
Rosqueamento em torno CNC
Esta técnica de torno cria ranhuras helicoidais (roscas) em uma peça de trabalho. Esta técnica é vital para produzir parafusos, porcas e outros fixadores. As máquinas de torno CNC podem produzir roscas internas e externas com precisão impecável.
Freqüentemente chamada de “corte”, a separação envolve cortar um pedaço de uma peça de trabalho. Uma ferramenta de corte estreita se move perpendicularmente à rotação da peça, cortando uma seção. Essa técnica garante que a seção cortada tenha uma superfície lisa, minimizando a necessidade de novos acabamentos.
7. Recartilhado
Peça de serrilhado CNC
Técnicas de envernizamento CNC são usadas para criar um padrão de pequenas saliências em forma de diamante na superfície da peça de trabalho. O objetivo é melhorar a aderência e a aparência. É adequado para alças e botões.
8. Torneamento cônico
O processo de torneamento cônico envolve o ajuste do ângulo de avanço do torno ou o uso de um acessório cônico para fazer a ferramenta de corte se mover em um ângulo, criando um perfil cônico. Este processo é usado para produzir componentes como cones, peças decorativas e certos tipos de eixos.
9. Alargamento
Alargamento refere-se a refinando furos perfurados para um acabamento superior e tolerâncias apertadas. Uma ferramenta alargadora com um diâmetro ligeiramente maior que o furo gira em baixa velocidade para aperfeiçoar as dimensões do furo e o acabamento por meio de pequena remoção de material.
Experimente o Boda agora!
Quais materiais são adequados para usinagem de torno CNC?
Os tornos CNC podem trabalhar com vários tipos de materiais: metal, plástico, madeira, etc. O uso de geometria de material de ferramenta apropriada pode tornear materiais duros, como aço para ferramentas e ligas de titânio.
Alguns materiais comuns usados em torneamento CNC incluem:
Metais
O torno de metal CNC é bem adequado para usinar vários metais e ligas, incluindo alumínio, aço, aço inoxidável, latão, cobre e titânio. Cada metal tem propriedades e características de usinabilidade únicas, afetando fatores como velocidade de corte, taxa de avanço e seleção de ferramentas.
Plásticos
Muitos materiais plásticos também podem ser usinados usando um torno CNC, incluindo ABS, nylon, PEEK, policarbonato e acrílico. Os plásticos geralmente requerem velocidades de corte mais lentas e ferramentas especializadas para evitar o derretimento ou a deformação durante o processo de torneamento.
Madeira
Embora não seja tão comum quanto o metal ou o plástico, a madeira também pode ser torneada em um torno CNC. Esse processo é frequentemente usado para criar componentes personalizados, como pernas de móveis ou peças decorativas.
Composites
Materiais compostos, como fibra de carbono e fibra de vidro, também podem ser usinados usando torneamento CNC. Esses materiais geralmente requerem ferramentas e técnicas especializadas para evitar delaminação ou outros danos durante o processo de usinagem.
Como Escolher o Material Certo?
Não há uma resposta exata sobre qual material é melhor para usinagem de espuma. Depende das especificações do design CAD que você deseja usinar. Aqui estão algumas considerações sobre como escolher o material certo;
- Pesquise antes de escolher: Cada material, seja alumínio, aço ou polímero, possui propriedades distintas como dureza, usinabilidade e condutividade térmica. Um conhecimento profundo garante que você selecione um material adequado para a aplicação desejada.
- Sensibilidade de temperatura: Muitos materiais sofrem alterações dimensionais com flutuações de temperatura. Se a precisão for crítica, considere pré-aquecer o material ou permitir que ele se estabilize no ambiente da oficina antes da usinagem.
- Considerações sobre materiais de estoque: Embora os tornos CNC sejam poderosos, muitas vezes é mais eficiente começar com um material em estoque que seja mais próximo em tamanho e formato do produto final. Isso reduz a quantidade de usinagem necessária, economizando tempo e material.
Formas e características de torneamento de torno CNC
Os tornos são especializados para formatos cilíndricos e cônicos e recursos de revestimento em suas superfícies. A barra de trabalho gira em alta velocidade e o carro de ferramentas ou poste de ferramentas carrega diversos formatos de ferramentas, vários formatos e recursos.
- Itens cilíndricos: O torno CNC pode produzir itens cilíndricos sólidos e ocos, como eixos, pistões, rolos, mangas, espaçadores, etc.
- Itens cônicos: O torno pode fazer formas cônicas ajustando o ângulo e o caminho da ferramenta durante o processo de usinagem. Exemplos são: plugues cônicos, rolamentos cônicos, extremidades e tampas cônicas, ferramentas de escareamento, etc.
- Cônicos: Peças cônicas são criadas ajustando gradualmente a posição da ferramenta de corte em relação ao eixo de rotação.
- Tópicos: O rosqueamento em torno pode fazer roscas internas e externas.
- Combinações/Características complexas: Ao combinar várias operações de torneamento, os tornos CNC podem criar perfis e geometrias intrincados que seriam difíceis ou impossíveis com técnicas de usinagem manual
Importância da programação CNC em operações de torno
A principal razão para a alta precisão nas operações de torno CNC é o movimento automático da ferramenta, que é ditado pela programação CNC. Então, você pode entender o quão críticos são os códigos G e M precisos. Um pequeno erro na programação pode levar ao desalinhamento e forçar a falha do processo de usinagem.
Aqui estão algumas dicas sobre como você pode otimizar sua programação CNC para usinagem de torno;
- Usar Software CAD/CAM
O software moderno de projeto e fabricação auxiliado por computador não apenas permite projetos detalhados, mas também gera código de máquina otimizado. Isso garante caminhos de ferramenta eficientes, reduz o tempo de usinagem e minimiza erros humanos.
- Simular antes de executar
Antes de alimentar o programa no torno, execute uma simulação. Essa visualização visual pode ajudar a identificar possíveis colisões, caminhos de ferramentas ineficientes ou áreas que precisam de refinamento. É melhor detectar erros em uma simulação do que na máquina real!
- Programação Modular
Se você estiver produzindo vários componentes ou variações de uma peça, considere escrever programas modulares. Isso permite reutilizar seções de código para operações comuns, agilizando o processo de programação e garantindo consistência.
Um estudo de caso: virabrequins usando torneamento CNC
Virabrequins são componentes críticos em motores de combustão interna, responsáveis por converter o movimento linear do pistão em movimento rotacional. Esses componentes exigem usinagem precisa para garantir operação suave, alto desempenho e durabilidade duradoura. O torneamento CNC é um método popular para produzir virabrequins devido à sua capacidade de criar formas e geometrias complexas com alta precisão.
O processo de torneamento CNC começa com uma peça de metal sólida, que é fixada ao mandril ou pinça do torno de metal CNC. O torno CNC então segue as instruções programadas do código G, realizando várias operações de torneamento para moldar os mancais principais e de biela do virabrequim, as teias e os contrapesos.
Após a conclusão do processo de torneamento, o virabrequim pode passar por processos de usinagem adicionais, como retificação ou polimento, para obter o acabamento superficial desejado e a precisão dimensional. A eficiência, precisão e versatilidade do torneamento CNC o tornam um método ideal para produzir virabrequins de alta qualidade para uso em aplicações automotivas, marítimas e industriais.
Resumindo
As operações de torno CNC melhoram significativamente as capacidades de fabricação e produzem peças complexas de alta qualidade com precisão e eficiência excepcionais. Você pode tomar decisões informadas e otimizar seus projetos de torno CNC entendendo o processo de torneamento CNC, tipos de operações de torneamento, materiais adequados e vários formatos que podem ser criados.
Se você está procurando um parceiro confiável e experiente para suas necessidades de torneamento CNC, a Boda oferece serviços de torneamento com mais de 100 opções de materiais. Nossa equipe de especialistas está pronta para ajudá-lo a atingir suas metas de fabricação e fornecer peças torneadas CNC de alta qualidade e precisão.
Perguntas Frequentes
O que é usinagem em torno CNC?
A usinagem de torno CNC é um processo em que um computador controla um torno para realizar diversas operações, garantindo precisão e consistência.
Qual a diferença entre um torno CNC e um torno tradicional?
Embora ambas as máquinas realizem operações semelhantes, um torno CNC é automatizado e acionado por instruções computadorizadas, garantindo maior precisão e repetibilidade.
Quais materiais podem ser usados em um torno CNC?
Os tornos CNC podem lidar com uma infinidade de materiais, desde metais como alumínio e aço até plásticos e cerâmica.
Por que o Boda é a melhor escolha para serviços de torno CNC?
A Boda oferece uma combinação única de maquinário avançado, conhecimento especializado e compromisso com a qualidade, tornando-a uma escolha ideal para as necessidades de torno CNC.
Como posso otimizar minhas operações de torno CNC?
Manutenção regular, escolha das ferramentas certas, compreensão das propriedades dos materiais e programação eficiente são fundamentais.
Os tornos CNC podem lidar com projetos complexos?
Sim, com software avançado e recursos de ferramentas, os tornos CNC podem criar projetos intrincados e complexos com precisão.
Qual é a diferença entre um torno CNC e um centro de torneamento CNC?
Embora ambas as máquinas executem operações de torneamento CNC, um centro de torneamento CNC normalmente inclui recursos e capacidades adicionais, como ferramentas motorizadas, fusos múltiplos ou operações secundárias como fresamento ou furação.
Que tipos de materiais podem ser usados no torneamento CNC?
O torneamento CNC pode acomodar uma ampla gama de materiais, incluindo metais, plásticos, compósitos e até madeira.