Usinagem de Peças Grandes:Entendendo os Problemas e Soluções

No início da Revolução Digital, as pessoas pensavam que computadores e robôs expulsariam os humanos do local de trabalho, fazendo seu trabalho mais rápido e mais barato. Em vez disso, descobrimos que a criatividade e a engenhosidade humanas são componentes essenciais e insubstituíveis para a resolução de problemas. Embora os computadores possam concluir tarefas baseadas em regras de forma rápida e eficiente, trabalhadores humanos experientes e engenhosos ainda são necessários para pensar fora da caixa.

Um grande exemplo disso vem da usinagem de peças grandes. Uma máquina CNC pode concluir peças pequenas e simples com supervisão mínima, mas precisa da ajuda de maquinistas experientes para lidar com operações mais desafiadoras. Quando a peça de trabalho é muito grande para o gabinete ou precisa de suportes adicionais para evitar distorções, uma oficina criativa pode encontrar alternativas para concluir o trabalho de maneiras inesperadas.

Este artigo apresenta alguns desafios comuns à usinagem de peças grandes e algumas soluções potenciais usadas por oficinas mecânicas engenhosas.

4 problemas comuns ao usinar peças grandes

#1 – A área de trabalho não é grande o suficiente

A amplitude de movimento do equipamento não alcança tudo o que precisa ser usinado. Ou a peça é muito grande ou as capacidades da máquina são muito pequenas.

Soluções:

• Trabalhe em segmentos . Usine tudo em uma área e, em seguida, reposicione a peça de trabalho para que uma nova área fique acessível. Gabaritos e suportes personalizados podem até ser usados ​​para tornar o deslizamento ou a rotação da peça de trabalho mais fácil e preciso.
• Use máquinas diferentes . As oficinas mecânicas dispõem de uma ampla gama de equipamentos para a realização de operações especializadas. Em alguns casos, basta fazer o trabalho usando máquinas diferentes com recursos diferentes.

#2 – Grande demais para o gabinete

A peça de trabalho é muito alta, muito longa, muito larga ou muito volumosa. Talvez não haja espaço suficiente sob o cabeçote da ferramenta ou a peça de trabalho seja muito longa para caber nas barricadas da máquina. Talvez a peça pesada exceda a capacidade de peso do equipamento.

Solução:

• Decomponha . Embora não seja possível em todos os casos, algumas partes podem ser divididas em pedaços menores. As operações podem até ser concluídas simultaneamente em máquinas diferentes para acelerar os tempos de processamento. Isso é melhor abordado durante a fase de design da peça.
• Alterar o maquinário . O cabeçote de ferramentas pode ser substituído por um mais curto para fornecer mais folga? As barreiras podem ser removidas para permitir que as peças ultrapassem os limites normais? Essa abordagem pode estender os recursos do equipamento, mas é necessário um planejamento extra para evitar danos ao equipamento e às peças. Considere usar ferramentas CAD para identificar problemas com antecedência. Precauções extras também podem ser necessárias para garantir a segurança dos trabalhadores.
• Apresentar suportes externos . Se a peça estiver desbalanceada, pode causar problemas de tolerância. Se a peça exceder a capacidade de peso do equipamento, também poderá danificar o equipamento ou apresentar um risco de segurança. Suportes adicionais podem aliviar a carga da máquina e estabilizar a peça de trabalho.

#3 – Não atende às tolerâncias do projeto

Após a usinagem, a peça não atendeu aos requisitos de qualidade para usinagem de precisão. Talvez a peça de trabalho não tenha sido reposicionada corretamente pelos trabalhadores entre as operações ou as peças usinadas separadamente não estejam alinhadas. Talvez a peça grande e desajeitada fosse difícil de prender e se deslocou durante as operações de usinagem.

Solução:

• Vá devagar . Gaste mais tempo planejando para evitar erros e verifique novamente se a peça de trabalho está posicionada e presa corretamente. Embora isso aumente os tempos de processo, um maquinista experiente sabe que o custo de mão de obra e materiais para retrabalho não valem o potencial de alguns minutos economizados.
• Use passes de semifinal . A usinagem de peças grandes exige cuidado e paciência extra. Especialmente quando as tolerâncias são apertadas, fazer uma passada extra entre as passadas de desbaste e acabamento pode ajudar a garantir precisão e exatidão.

#4 – Distorção de recursos

Quando expostas a calor extremo e forças dinâmicas, as peças podem se deformar e ficar distorcidas. O alto estresse térmico da usinagem de peças grandes pode fazer com que o metal se expanda de forma desigual. Se for usinado para projetar enquanto expandido, é provável que esteja fora das tolerâncias quando esfriar. Além disso, para um torno CNC, uma peça longa e desequilibrada pode apresentar oscilação por flexão fora da posição, resultando em um perfil distorcido e qualidade de acabamento superficial inferior.

Solução:

• Planeje a expansão . Implemente suportes extras em segmentos vulneráveis ​​e garanta que a peça de trabalho esteja equilibrada para garantir a precisão.
• Gerenciar a entrada de calor . Maquinistas experientes sabem que a expansão térmica é um desafio ainda maior em peças grandes. A usinagem de peças grandes pode exigir que você não remova tanto material em cada passagem para reduzir a entrada de calor. Certifique-se também de que o refrigerante correto seja usado e que tenha um bom fluxo sobre a área de corte.

Enfrentando o desafio da usinagem de peças grandes

A usinagem de peças grandes é, sem dúvida, um desafio. Os impactos de erros e imprecisões são ampliados, tornando-os muito mais caros para remediar do que seriam para peças menores. E, pelo menos por enquanto, computadores e robôs sozinhos não conseguem lidar com os desafios sutis de peças de trabalho superdimensionadas.

A usinagem de peças grandes requer paciência e planejamento cuidadoso que podem não valer o risco para algumas oficinas mecânicas. Mas também apresenta uma oportunidade para as oficinas de máquinas de primeira linha mostrarem sua experiência e desenvoltura.

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