Centro de Fresamento Vertical: Noções Básicas, Usos e Comparação

Centro de fresagem vertical

O centro de fresamento vertical é um dos tipos mais comuns de centros de usinagem, uma classe de máquinas eficientes e versáteis que está no cerne da manufatura moderna. Este centro de usinagem é reconhecido pela orientação vertical do fuso, equipado para cortar e moldar uma ampla gama de tipos e tamanhos de materiais. 

Geralmente com design de 3 ou 5 eixos, os centros de fresamento verticais são equipados com vários recursos úteis, incluindo velocidade do fuso Rotação, sistema de refrigeração integrado, trocador automático de ferramentas e material de construção robusto e confiável. Essas e outras características tornam a máquina adequada para muitas instalações de fabricação que exigem peças usinadas de alta qualidade e tempos de produção curtos. 

Centros de usinagem CNC de Boda Fornecer peças precisas e precisas para as indústrias. Os setores automotivo, aeroespacial, eletrônico e médico dependem fortemente dessa tecnologia para peças e componentes. 

Portanto, escolher centros de fresamento verticais para suas peças usinadas é uma excelente ideia, considerando o dinamismo e a confiabilidade comprovada dessas máquinas. Neste artigo, nos aprofundamos nos fundamentos dessas máquinas, destacando aplicações, tipos e capacidades. 

Leia!

O que é um centro de fresamento vertical?

Um centro de fresamento vertical (VMC) é um tipo de fresadora CNC com orientação de fuso vertical. 

Vários recursos fazem com que o VMC execute muitas funções, sendo as mais notáveis a mesa rotativa, a tecnologia CNC e os trocadores automáticos de ferramentas (ATC). 

Quando integrada a uma mesa rotativa, a VMC é um verdadeiro monstro. A eficiência, versatilidade e precisão do processo de usinagem são de alto nível. Este tipo de mesa permite que o centro de fresamento execute fresamentos complexos de vários lados em uma única configuração. 

O VMC também se destaca pela tecnologia CNC, que contribui significativamente para aprimorar a manipulação das ferramentas de corte em múltiplos eixos. Com isso, é possível produzir furos, ranhuras, formas e muitas outras características tridimensionais. 

É claro que o ATC é um dos pilares dos centros de fresamento verticais. O ATC permite que a máquina troque as ferramentas de corte de forma rápida e eficiente, reduzindo o tempo do ciclo e aumentando a eficiência da fabricação.  

Qual é a função do centro de usinagem vertical?

Embora a fresagem seja a função principal, esta máquina foi projetada para executar várias outras funções, incluindo Serviços de usinagem CNC;

• Perfuração 
• Tocar 
• Chato
• Gravura 
• Algumas voltas 
• Engrenagem de corte limitada 

Um processo de usinagem em um centro de fresamento vertical

O princípio de funcionamento de um centro de fresamento vertical

O centro de fresamento vertical tem um princípio de funcionamento simples, que envolve a ferramenta de corte, apoiada no fuso, encaixando a peça de trabalho na mesa de trabalho. As principais etapas são descritas abaixo.

Etapa 1: Configurando a máquina

Antes de iniciar a operação de usinagem na VMC, limpe a mesa de quaisquer detritos, restos de refrigerante, sujeira, etc. Fixe a peça de trabalho na mesa de trabalho e faça os ajustes necessários. 

Etapa 2: Programação CNC 

A operação do centro de fresamento vertical, se controlado por CNC, requer o carregamento de códigos através do painel de controle. Portanto, esta é a etapa onde o Códigos G e códigos M para a operação são adicionados. 

Códigos de usinagem

Existem vários códigos para fresamento vertical, incluindo instruções de seleção de plano, posicionamento de ponto e alta velocidade perfuração profunda. Não se preocupe com isso, maquinistas/programadores experientes não têm problemas em criar um programa. 

Além disso, os VMCs modernos têm recursos de programação conversacional para que o maquinista não precise inserir código. 

Etapa 3: seleção de ferramentas 

Como muitas operações podem ser realizadas no centro de fresamento vertical, a seleção de ferramentas é uma parte crucial do processo de usinagem. Geralmente, as fresas incluem fresa de topo, fresa de facear, fresa de placas e fresa de topo de desbaste. 

Considere estes e outros tipos de ferramentas disponíveis para o seu VMC e escolha a mais adequada. Além do material da ferramenta, outros elementos de orientação são o diâmetro da ferramenta, o revestimento da ferramenta e o ângulo da hélice. 

Etapa 4: Ajustando os parâmetros de corte

Para atingir a precisão de corte desejada no VMC, é essencial ajustar todos os parâmetros de corte relevantes: taxa de avanço, velocidade de corte, ângulos e assim por diante. 

No geral, esses ajustes devem ser baseados no tipo de ferramenta de corte, nos requisitos de acabamento da superfície, no material da peça e nos sistemas de monitoramento da máquina, entre outros. 

Etapa 5: Processo de moagem

Nesta fase, o VMC executa as instruções de usinagem, seguindo o programa até o último detalhe. A mesa que segura a peça se move na direção esquerda-direita ao longo do eixo X, visto da posição em pé do operador. O movimento para frente e para trás da mesa é cortesia do eixo Y. 

A combinação desses movimentos de mesa, parâmetros de corte como taxa de avanço e profundidade de corte resultam na peça final prevista – dimensões e forma. 

Passo 6: Controle de Qualidade 

Após a fresagem vertical, a peça usinada passa por verificações de qualidade para garantir que atenda a todos os requisitos de projeto e padrão. Se necessário, a peça pode ser ajustada ou refeita por completo. 

Partes de um centro de fresamento vertical

O princípio de funcionamento do centro de fresamento vertical descrito acima menciona alguns componentes que, em conjunto com outros, se combinam para materializar as operações de usinagem. Vamos analisar as partes específicas do VMC, incluindo o fuso, a mesa de trabalho e o trocador automático de ferramentas (ATC). 

Um centro de fresamento vertical

A Mesa de Trabalho

Trata-se de uma mesa estacionária que segura a peça de trabalho enquanto ela é usinada. As mesas de trabalho para VMCs modernas possuem capacidade de automação que permite movimentos transversais e lineares. 

As Mesas Giratórias

Além da mesa de trabalho padrão, o centro de fresamento vertical também pode ser equipado com mesas rotativas. Esses recursos são opcionais, mas adicionam muita capacidade à máquina em termos de usinagem de múltiplos lados da peça e usinagem multieixo complexa. 

Mesa giratória/inclinável

Sistema de refrigeração 

Este sistema contém o sistema de alimentação do fluido de corte da máquina. Ele é importante não apenas para resfriar a peça e a ferramenta de corte, mas também para melhorar a evacuação dos cavacos. 

Mecanismo de operação de porta automática

O mecanismo de operação automática da porta é um dos mecanismos de segurança do centro de fresagem vertical. Ele também promove a automação de toda a máquina e melhora a eficiência da fabricação por meio de ciclos automatizados mais rápidos. Ele funciona por meio de uma combinação de comandos programados e atuadores. 

Sistema de troca automática de paletes (APC)

Um palete é um componente intercambiável e móvel da fresadora vertical, usado para movimentar peças acabadas ou brutas durante o carregamento e descarregamento. As melhores VMCs possuem sistemas automatizados de troca de paletes para otimizar o tempo de inatividade, reduzindo-o ao máximo. 

A Seção do Fuso

A área do fuso do VMC compreende o próprio fuso, travas elétricas e motores, entre outros componentes. Sua função fundamental é segurar as ferramentas de corte e girá-las na velocidade necessária. 

O sistema do motor pode ser conectado ao fuso direta ou indiretamente, dependendo do projeto do VMC. 

O trocador automático de ferramentas (ATC)

O trocador automático de ferramentas é um sistema que elimina a necessidade de troca manual de ferramentas, aumentando assim a produtividade da usinagem. Este mecanismo está disponível com design de corrente ou tambor. 

Um trocador automático de ferramentas

O projeto ATC de corrente envolve uma corrente, rodas dentadas e um mecanismo de trava. O projeto de tambor é caracterizado por um magazine de ferramentas semelhante a um tambor. O tipo tambor comporta menos ferramentas, mas seu movimento de troca é relativamente mais rápido. 

Aplicações e usos de centros de fresamento verticais

Com a abordagem acima sobre os principais componentes do VMC, fica fácil entender a ampla aplicação dessas máquinas. Essas incríveis máquinas de usinagem estão presentes em ferramentas de precisão, automotiva, aeroespacial e em muitos outros setores. 

Essas aplicações reiteram a relevância do VMC na fabricação de componentes críticos relacionados à prototipagem rápida, usinagem complexa de metais e manufatura em larga escala. Muitos fornecedores e usuários finais explore a usinagem CNC e suas vantagens em relação aos VMCs e optar por usá-los para as seguintes aplicações”

• Ferramentas de precisão 

Ferramentas de precisão são sinônimo de perfuração de contornos e cavidades, como é o caso da usinagem rápida, fabricação de moldes e matrizes. Esses processos utilizam amplamente VMCs para fresamento de precisão, o que ajuda a fabricar os produtos necessários. 

• Indústria automobilística 

Fresadoras verticais são as preferidas para peças curvas com formatos incomuns na indústria automotiva. Seja aço, alumínio ou qualquer outro material, a tecnologia permite a produção de peças automotivas, como coletores de admissão, peças de suspensão e suportes de motor. 

Peças de suspensão automotiva fresadas em CNC 

• Indústria aeroespacial

A versatilidade, a relação custo-benefício e a precisão dos VMCs são cruciais para a indústria aeroespacial, onde peças complexas são proeminentes. Diferentes tamanhos e designs de estruturas de aeronaves e peças de motores são algumas das áreas em que os fabricantes preferem essa tecnologia de usinagem. 

• Equipamentos Médicos 

A indústria moderna de equipamentos médicos é símbolo de precisão e qualidade. Não há melhor maneira de garantir esse requisito do que usar uma tecnologia versátil, precisa e confiável – VMC. 

Este método é amplamente utilizado para produzir implantes, dispositivos cirúrgicos, próteses e muitos outros dispositivos médicos, usando materiais como aço inoxidável e titânio. 

medicina peças

Qual é a diferença entre CNC e VMC?

Algumas pessoas, especialmente aquelas que buscam serviços de VMC pela primeira vez, podem facilmente confundir as duas terminologias. Embora CNC e VMC sejam comuns nos círculos de usinagem, eles se referem a coisas totalmente diferentes.

CNC refere-se ao controle numérico computadorizado (CNC), um conceito fundamental na usinagem para automatização de máquinas. Muitos tipos de máquinas se enquadram na capacidade do CNC. Isso inclui o VMC, que é o centro de usinagem vertical. 

Qual é melhor, VMC ou HMC?

Após discutir alguns aspectos do centro de fresamento vertical e a diferença entre VMC e HMC, vale a pena comparar a máquina à versão horizontal. As diferenças decorrem de configurações, capacidades, eficiência de usinagem e alguns outros aspectos. 

Essa comparação é importante porque os designs atendem a diferentes necessidades de fabricação. A tabela comparativa abaixo oferece uma visão geral mais clara de cada design:

Conforme ilustrado na tabela sobre centro de fresamento vertical vs. centro de fresamento horizontal, os dois projetos de máquina diferem em muitos elementos, incluindo orientação do fuso, requisitos de espaço, volumes de produção e complexidade das peças usinadas. 

Um centro de fresamento horizontal

Leitura adicional: CNC de 3 eixos vs. 5 eixos

Quais são as vantagens e desvantagens de um centro de usinagem vertical?

Um centro de usinagem vertical é fácil de configurar e oferece precisão de usinagem superior, o que faz com que pequenas e médias empresas de manufatura apreciem essa tecnologia. Ele tende a ser mais acessível do que o centro de usinagem horizontal, embora o HMC seja mais adequado para peças maiores e mais pesadas. 

Aqui estão as vantagens do VMC em resumo;

• Mais fácil de acessar durante a configuração e usinagem
• Design mais compacto
• Mais acessível 
• Mais preciso em peças menores

As desvantagens do VMC são:

• Menos adequado para peças maiores
• Gestão deficiente de chips 
• Menos potência do fuso

Selecionando o melhor centro de fresamento vertical

Depois de comparar o centro de fresamento vertical com o centro de fresamento horizontal, agora você pode observar os fatores Serviços de usinagem CNC na China Os fornecedores consideram ao escolher uma máquina ideal. As áreas de foco incluem tipo de matéria-prima, volume de produção, complexidade das peças e requisitos de tolerância.

Matéria-prima 

Os parâmetros de usinagem CNC são únicos para diferentes materiais, portanto, devemos levar em conta as diferenças em cada configuração. Deve-se considerar a capacidade de um VMC com base na maquinabilidade do material a ser usinado.

Por exemplo, as forças de corte e as velocidades do fuso para o alumínio são marcadamente diferentes em comparação com as do aço temperado. Velocidades mais lentas são necessárias para o aço temperado, mas peças de alumínio podem ser mais rápidas. velocidades de corte. 

Fresagem de uma peça de alumínio

Volume de produção 

O volume de produção do VMC determina o tipo ou modelo exato de VMC a ser usado em qualquer operação específica. Se, por exemplo, centenas de blocos de motor forem usinados, a configuração ideal é um VMC específico equipado com portas automatizadas e troca de ferramentas – isso garante pouca intervenção manual e aumenta a eficiência.

Um grande centro de fresagem vertical

Para menos peças, um equipamento mais flexível para usinagem CNC em pequenos lotes pode facilmente fazer o trabalho, mesmo que a fixação e a troca de ferramentas exijam um toque humano. 

Complexidade da peça 

Na usinagem de peças altamente complexas, a escolha de um VMC é muito importante. Em vez do comum Máquina de 3 eixos, a versão mais avançada de 5 eixos é preferível porque pode facilmente cortar contornos, rebaixos, bolsos e assim por diante.

Esse seria o caso ao usinar a carcaça do motor de uma motocicleta, o que requer muita usinagem multifacetada. 

Requisitos de Tolerância 

Os níveis para calibração de ferramentas, robustez e estabilidade podem variar de um centro de fresamento vertical para outro. Isso significa que o desempenho de tolerância não é o mesmo para todas as máquinas que você encontrar. 

Quando requisitos precisos são prioridade máxima, por exemplo, para suportes aeroespaciais, a escolha do VMC é importante. 

Leia também: e Usinagem CNC de Termoplásticos

Quais são as regras de segurança para fresadoras verticais?

Fresadoras verticais são máquinas potentes e confiáveis, mas trabalhar perto delas exige adesão rigorosa às seguintes regras de segurança:

• Use sempre equipamento de proteção individual (EPI)
• Use morsas de qualidade e corretas para fixar ferramentas e peças de trabalho
• Configurações e rotações de contra-cheque
• Esteja familiarizado com os procedimentos de emergência
• Manutenção de desempenho de acordo com os procedimentos de bloqueio/etiquetagem 
• Monitore sempre o VMC durante o processo de usinagem

Operações do Centro de Moagem na Boda

Na Boda, os centros de usinagem CNC contam com os designs mais modernos e capacidades de usinagem superiores. Temos uma variedade dessas máquinas, permitindo a usinagem CNC de uma ampla gama de peças de precisão para diferentes setores. 

Operando com os mais recentes sistemas de controle e com rigidez incomparável, essas máquinas oferecem desempenho confiável e preciso, o que resulta em peças com boa relação custo-benefício. 

Contato hoje para saber mais sobre os recursos dos nossos centros de fresamento verticais e como eles se adaptam ao seu negócio.