Quando usar o torneamento CNC Fresamento CNC:tudo o que você precisa saber

A usinagem de Controle Numérico Computadorizado (CNC) é um método de fabricação tradicional que cria peças removendo material de um bloco sólido, conhecido como peça de trabalho ou peça bruta.

No entanto, o termo “usinagem CNC” pode se referir a vários processos, cada um dos quais usa ferramentas e máquinas diferentes para moldar a peça desejada. A fresagem CNC, por exemplo, usa cortadores rotativos e movimento perpendicular para remover o material da face da peça de trabalho, enquanto a furação CNC permite que os engenheiros criem furos e formas no blank com diâmetros e comprimentos precisos.

Muitos processos de fabricação CNC envolvem a aplicação de ferramentas de corte giratórias a uma peça fixa, mas o torneamento CNC é um método de usinagem que funciona ao contrário. Ao girar a peça em bruto em vez da ferramenta, este processo permite a produção eficiente de uma ampla variedade de peças cilíndricas ou oblongas. Veja o que engenheiros e equipes de produto precisam ter em mente.

Como funciona o torneamento CNC

Geralmente, o torneamento CNC produz peças movendo uma ferramenta de corte ao longo da superfície externa de uma peça de trabalho girando rapidamente. Este processo cria um percurso helicoidal e resulta em peças altamente axissimétricas. Quando aplicado às superfícies internas de uma peça bruta, essa mesma ação de corte é conhecida como “mandrilamento” – juntos, torneamento e mandrilamento compreendem o maior subconjunto de processos CNC conhecidos como torneamento CNC.

Embora alguns dos detalhes menores variem de acordo com o modelo e o fabricante, a maioria dos tornos CNC contém um conjunto semelhante de peças. Os mais relevantes para a produção incluem:

• O mandril ou pinça :O mandril agarra a peça de trabalho e a mantém firmemente no lugar. Os mandris podem apresentar uma mandíbula dura ou macia. As pinças são normalmente usadas para espaços em branco menores.
• O eixo :O spindle é o eixo de rotação do torno CNC, que recebe instruções do arquivo CAM sobre as RPMs apropriadas.
• As ferramentas de corte :uma torre de ferramentas carrega as várias ferramentas de corte necessárias para a produção e permite que a máquina troque de ferramentas conforme necessário.

Durante a produção, a peça de trabalho é inserida no mandril, o fuso começa a girar e as ferramentas de corte são aplicadas na superfície da peça para moldar a geometria da peça.

As peças usadas no torneamento CNC são tipicamente longas e cilíndricas, mas podem ser quadradas ou hexagonais, dependendo do projeto da peça. As válvulas de esfera de latão hexagonais, por exemplo, começam como barras hexagonais e são torneadas em ambos os lados da porca para criar roscas.

Considerações importantes para a produção de peças com tornos CNC

Enquanto os tornos convencionais normalmente permitem apenas ferramentas ao longo de dois eixos (centros de torneamento, no entanto, provavelmente terão alguns recursos do eixo Y), os tornos CNC permitem que as operações de corte ocorram ao longo de três, quatro ou cinco eixos. Algumas dessas operações adicionais incluem:

• Torneamento reto ou cilíndrico :este processo pode ser usado para criar cortes uniformes no diâmetro da peça e remover grandes quantidades de material.
• Torneamento cônico :o torneamento cônico produz uma forma cilíndrica com diminuições suaves no diâmetro (semelhante a uma forma de ampulheta).
• Rascunho :este processo emprega uma ferramenta moldada para produzir cavidades estreitas na peça de trabalho.
• Recartilhamento :esta técnica envolve cortar um padrão serrilhado de linhas retas, angulares ou cruzadas na peça de trabalho, dando à peça aderência adicional.
• Encadeamento :isso produz as roscas vistas em porcas e parafusos que permitem que os objetos se prendam e podem ser aplicados a geometrias relativamente grandes ou pequenas.
• Despedida :O corte é usado para cortar a peça concluída da peça original.

O torneamento CNC geralmente é adequado para prototipagem e produção de baixo volume. No entanto, ao determinar se o torneamento em torno CNC é o método mais econômico de produção de uma peça, um fator que precisa ser levado em consideração é o diâmetro externo (OD) da peça. Isso ocorre porque os tornos CNC têm um diâmetro externo máximo para produção de peças com capacidade para alimentação de barras, e qualquer peça com um diâmetro externo acima do limite definido precisará ser mandrilada individualmente, o que pode aumentar tanto o tempo de produção quanto os custos.

Outro elemento a ter em conta são as próprias ferramentas CNC. Muitos deles têm formato cilíndrico com uma aresta de corte limitada, que determina inerentemente como os cortes podem ser feitos na peça de trabalho. Isso também significa que elementos de design como cantos internos terão um raio, independentemente de quão fino ou pequeno seja o tamanho da ferramenta de corte. O torneamento CNC é adequado para criar rebaixos (também conhecidos como pescoço ou ranhuras de alívio). Estes são comuns em peças torneadas cilíndricas e seriam muito complicados de fabricar em uma fresadora CNC. Se forem necessárias ferramentas de corte especializadas, é importante lembrar que elas apresentam seu próprio conjunto de desafios. Por exemplo, ferramentas com eixos mais longos – que são úteis para alcançar partes mais profundas das cavidades da peça – aumentam o risco de vibração, cortes menos precisos e acabamento superficial ruim.

Quando considerar o fresamento CNC em vez do torneamento CNC

Embora o torneamento CNC ofereça eficiência incomparável para a produção de peças com perfis revolvidos - como parafusos, rolamentos de esferas e arruelas - não é ideal para a criação de peças não axissimétricas.

Fresamento CNC - comumente usado para aplicações automotivas, aeroespaciais e de fabricação de móveis, bem como na produção de robôs e máquinas de nível industrial - também pode ser usado em conjunto com torneamento CNC para adicionar recursos de design, como faces planas, que são impossível de alcançar de outra forma.

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Para aproveitar ao máximo os benefícios do torneamento CNC, as equipes de produto e engenheiros devem se familiarizar com uma série de considerações críticas de projeto e fabricação, incluindo o OD da peça e o volume de produção.

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