Torneamento CNC Explicado: Processo, Máquinas e Aplicações

A usinagem CNC é um pilar na fabricação industrial devido à sua alta funcionalidade e precisão, entre outros benefícios. Na fabricação de um produto, fabricantes podem usar uma ou mais operações de usinagem, como operações de torneamento CNC e fresamento CNC.

A definição de torneamento CNC envolve a remoção de pedaços de material enquanto a peça de trabalho gira contra a ferramenta de corte. Este artigo descreve abrangentemente o torneamento CNC – o procedimento, as máquinas para o processo e sua aplicação. Então, sem mais delongas, vamos a isso.

O que é Torneamento CNC?

O torneamento CNC é um processo de fabricação subtrativo típico que usa uma ferramenta de corte para remover porções de um material de seu exterior. A peça de trabalho gira (torneamento contínuo) enquanto lascas são removidas até atingir a forma, diâmetro e tamanho desejados do produto final.

No entanto, a ferramenta de corte, tipicamente de ponta única, não é rotativa. Em vez disso, a peça de trabalho apenas gira ao redor dela. Tornos CNC são as máquinas típicas usadas industrialmente para alcançar operações de torneamento.

Enquanto isso, o torneamento CNC é adequado para cortar metais, madeira, plásticos e outros polímeros. Além disso, como o processo usa programas e códigos gerados por computador, seus produtos são de alta precisão dimensional – uma de suas principais vantagens.

Entenda os Fundamentos do Funcionamento do Torneamento CNC

Operações de torneamento CNC podem ser bastante complicadas. No entanto, após converter seus arquivos CAD em um programa reconhecível pela máquina CNC, você precisa configurar a máquina pronta para iniciar o processo de torneamento.

O torneamento envolve girar e rotacionar uma peça de trabalho enquanto a ferramenta de corte começa a cortar pedaços do material do exterior. Geralmente, o material usinado é cilíndrico ou redondo. Embora em alguns casos, especialmente ao usar um adaptador compatível, o torneamento pode funcionar bem para materiais de formas variadas.

A ferramenta de corte continua a fazer cortes enquanto a peça de trabalho gira na máquina até atingir a forma programada desejada. Notavelmente, tornos CNC ou centros de torneamento têm diferentes ferramentas no revólver, todas controladas por programas e códigos de computador. No entanto, máquinas com capacidade para segurar mais ferramentas são mais sofisticadas com mais capacidades, tornando-as mais adequadas para designs complexos.

Tipos de Operações de Torneamento CNC

Máquinas de torneamento e tornos CNC vêm em diferentes variantes, algumas possuindo características de corte únicas, tornando-as ideais para operações específicas. Abaixo está uma breve descrição de diferentes tipos de processos de torneamento CNC.

Torneamento Reto

O torneamento reto envolve usar uma ferramenta de corte para causar uma redução uniforme do diâmetro de uma peça de trabalho. A técnica visa usinar o material em uma espessura especificada. Remove rapidamente parte do material, prevenindo variação no diâmetro do produto. Às vezes é chamado de torneamento bruto, requerendo acabamento extra para obter precisão dimensional.

Recartilhamento

Esta operação envolve introduzir padrões de corte serrilhados, angulares ou cruzados na superfície de uma peça de trabalho. O processo tipicamente introduz uma pegada firme, pois o padrão aumenta o atrito. Também é adequado para fabricar parafusos e porcas para furos roscados. Notavelmente, a operação pode requerer ferramentas de recartilhamento especialmente projetadas.

Corte

O corte é uma técnica de usinagem que usa uma ferramenta de corte de ponto único para criar uma ranhura profunda em um material, removendo seus componentes internos. Como o nome sugere, resulta na produção de peças ou corte de uma seção da peça original.

Torneamento Cônico

O torneamento cônico envolve reduzir gradualmente o diâmetro de um material de uma extremidade a outra. O movimento angular entre o material e a ferramenta de corte causa a transição e redução no diâmetro da peça de trabalho. Como a maioria das operações de torneamento, o produto final é de forma cilíndrica.

Rosqueamento

O rosqueamento é outro processo de torneamento CNC que envolve o movimento de uma ferramenta de corte ao longo dos lados do material, cortando roscas nos componentes externos da peça de trabalho. Roscas são sulcos helicoidais com comprimentos e passo específicos.

Ranhuramento

Esta operação de torneamento cria um corte estreito – uma ranhura, na peça de trabalho. Envolve a ação de uma cabeça de ferramenta pontiaguda contra o material, cortando com largura igual à da ferramenta de corte. No entanto, usinar ranhuras de diâmetro maior é possível com o auxílio de múltiplas ferramentas de corte.

Quais Materiais são Adequados para Torneamento CNC?

Uma das vantagens significativas da usinagem CNC é sua compatibilidade com uma vasta gama de materiais. Da mesma forma, a maioria dos materiais metálicos e plásticos são ideais para processos de torneamento CNC. Eles são:

• Alumínio
• Nylon
• Cobre
• Aço
• Madeira
• Titânio
• PEEK
• ABS
• Vidro
• PVC
• Latão
• Cera, etc.

Como cada material possui integridade estrutural variada, pode requerer diferentes tornos ou centros de torneamento com especificações únicas como taxa de avanço e velocidade de torneamento.

Tipos de Máquinas de Torneamento CNC

De fato, tornos são as máquinas típicas usadas para torneamento. No entanto, estes dispositivos existem em diferentes tipos, cada um mais adequado para operações de torneamento específicas. Existem quatro tipos diferentes de máquinas de torneamento CNC para seus projetos de usinagem.

Tornos CNC Horizontais

Estes tornos têm todas as características de um torno típico, tornando-os uma das máquinas mais populares para várias aplicações industriais. No entanto, são adequados para operações de torneamento e alargamento. Além disso, sendo uma máquina CNC, opera em programas de computador.

Tornos CNC Verticais

Semelhante a um torno horizontal, mas como você esperaria, a principal diferença é como ele segura a peça de trabalho. O material é posicionado verticalmente – de baixo para cima antes da rotação, giro e corte ocorrerem. Como resultado, estas máquinas são mais adequadas para operação com limitações de espaço. Além disso, são mais adequadas para peças de trabalho pesadas e robustas.

Centros de Torneamento Horizontais

Centros de torneamento horizontais são dispositivos fechados com funcionalidades de furação e fresamento. Como o nome indica, o centro de torneamento tem orientação horizontal com ferramentas montadas acima enquanto giram e cortam na peça de trabalho e dependem da gravidade para remover os cavacos.

Centros de Torneamento Verticais

Este dispositivo atua como uma combinação de um centro de torneamento horizontal e uma fresadora CNC. Seu design torna o mandril rotativo próximo ao solo – facilitando o trabalho com peças de trabalho grandes.

Os Diferentes Componentes de um Torno de Torneamento

Embora existam diferentes tornos de torneamento, eles praticamente possuem componentes semelhantes. Então, vamos dar uma breve olhada em cada elemento de uma máquina de torno típica.

1. Painel de Controle CNC

Os painéis são mais ou menos a caixa cerebral das máquinas. Refere-se à casa de controle, onde operadores e técnicos inserem os programas e códigos de computador. O painel de controle CNC tem um conjunto de chaves para controlar todas as operações do dispositivo, incluindo iniciar, inserir novos programas e finalizar um projeto.

2. Fusos

Os fusos são o coração do cabeçote fixo. É o eixo rotativo de um torno de torneamento com um eixo. Também não é incomum que o contraponto também tenha fusos.

3. Cabeçotes Fixos

Os cabeçotes fixos atuam como grampos segurando outros componentes do torno no lugar. Contém engrenagens, fusos, mandris e alavancas de controle, entre outras peças da máquina.

4. Contra-pontos

A extremidade oposta ao cabeçote fixo é o contraponto. É um centro não rotativo capaz de operações de alargamento.

5. Leitos

Os leitos são a peça mais significativa em qualquer torno de torneamento, pois todos os outros componentes estão anexados a ele, incluindo cabeçote fixo, mandris, contra-pontos, etc. Além disso, é uma grande estrutura horizontal capaz de extensão adicional para acomodar peças de trabalho massivas.

6. Mandris

O mandril é outro componente vital da máquina de torno. Ele ajuda a segurar (agarrar) o material para usinagem.

7. Carros

O carro está entre o cabeçote fixo e o contraponto contendo outros componentes como a sela, deslizamento transversal e avental. Atua como guia para a ferramenta de corte enquanto ela corta através do exterior da peça de trabalho.

8. Ferramentas de Corte

As ferramentas de corte incluem os bits de ferramenta que removem pedaços do material durante o torneamento. Frequentemente, o processo de corte e torneamento pode depender dos tipos de ferramentas de corte presentes no dispositivo de torno.

9. Revólveres de Ferramentas

Os revólveres de ferramentas são os suportes de ferramentas para o torno. O tamanho e forma de um revólver de ferramentas típico determinam o número de ferramentas que ele pode carregar.

10. Pedais

Os pedais ajudam a abrir e fechar o contraponto ou o mandril rapidamente.

5 Tipos Comuns de Ferramentas de Torneamento

Já estabelecemos que existem diferentes operações de torneamento. Portanto, existem várias ferramentas de corte de torno mais adequadas para cada processo. Vamos examinar rapidamente algumas destas ferramentas.

1. Ferramentas de Face ou Torneamento

Estas são máquinas de torno adequadas para cortar superfícies planas que são perpendiculares ao eixo de rotação do material. Durante o processo, o suporte de ferramenta nos carros prende a ferramenta de corte, que então corta perpendicularmente ao eixo de rotação.

2. Cortadores de Rosca

Esta ferramenta de corte é adequada para fazer cortes externos e internos através de um material. Além disso, como o nome indica, são ideais para cortar roscas em máquinas de torno.

3. Barras de Alargamento

Barras de alargamento não são exatamente ferramentas de torneamento. Em vez disso, são ferramentas de ponto único adequadas para fazer cortes internos em uma peça de trabalho – alargar furos. Os dispositivos essencialmente aumentam o diâmetro de um furo pré-existente.

4. Ferramentas de Ranhuramento

Ferramentas de ranhuramento são adequadas para cortar canais (ranhuras) e características como anéis O em uma peça de trabalho. Além disso, são ideais para criar contornos em um material que permitem o estreitamento de diferentes peças de trabalho com um excelente ajuste de cada parte.

5. Ferramentas de Recartilhamento

Estas ferramentas de torno são equipadas com designs e padrões específicos para melhorar a pegada da peça de trabalho. Quando pressionadas contra o material, elas imprimem seus padrões recartilhados. Portanto, são úteis na fabricação de cabos para equipamentos, parafusos, porcas, etc.

Aplicações do Torneamento CNC

O torneamento CNC e processos de usinagem são altamente benéficos para diferentes setores de fabricação. Abaixo, daremos uma breve olhada nas aplicações das operações de torneamento.

Indústria Automotiva

Operações de torneamento CNC são bastante comuns na fabricação de componentes de automóveis que ajudam a melhorar o funcionamento do veículo. O processo é compatível com a fabricação de componentes metálicos como blocos de cilindros e componentes plásticos como componentes de painel.

Indústria Elétrica

O torneamento CNC é adequado para criar placas de circuito, entre outros componentes elétricos. Como é um processo de usinagem extremamente preciso, os produtos são eletronicamente eficientes, atendendo a todos os requisitos e especificações.

Indústria Aeroespacial

A indústria da aviação requer um processo como torneamento CNC e usinagem por causa de sua alta precisão dimensional. São adequados para projetar peças de aço para o ônibus espacial e fixadores de aeronaves e componentes internos.

Capacidade de Torneamento CNC da WayKen

Tendo obtido informações detalhadas sobre torneamento CNC, você sabe se é o que sua fabricação requer. A próxima coisa é encontrar o parceiro certo para ajudar a fabricar seus designs. A WayKen é especialista em oferecer serviços de torneamento. Com quase 20 anos de experiência em usinagem, nossos operadores podem lidar com todos os tipos de operações de torneamento e outras tecnologias de usinagem.

Também somos uma empresa certificada ISO 9001:2015, então você tem a certeza de que todos os nossos produtos atendem aos altos padrões da indústria. Enquanto isso, fornecemos soluções sob demanda conforme sua solicitação a preços competitivos. Além disso, com nossa análise de DfM, podemos fornecer conselhos profissionais sobre como melhorar seu design.

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Conclusão

O torneamento CNC é uma técnica de fabricação vital com vastas aplicações em diferentes setores. Graças à sua alta versatilidade, precisão dimensional e adequação para produção em larga escala, tem sido uma técnica principal de fabricação industrial por muito tempo.

Lendo este artigo bem detalhado, você deve saber abrangentemente o que o processo envolve. Portanto, você sabe quando adotar a técnica para sua fabricação.

Perguntas Frequentes

Quais são os eixos de usinagem dos tornos?

Tornos CNC podem vir em diferentes configurações, melhor definidas pelo movimento dos eixos. Eles incluem o seguinte:

• 2 Eixos: típico de um torno típico; os eixos X e Y.
• 3 Eixos: as brocas rotativas operam ao longo dos eixos X, Y e Z.
• 4 Eixos: contém os dois eixos usuais e eixos Y e A adicionais.
• 5 Eixos: movimento em cinco direções: X, Y e Z com eixos A e B.
• Multi-Eixos: Um torno de deslizamento automático pode ter mais de nove eixos diferentes.

Qual é a diferença entre torneamento e fresamento?

O torneamento envolve a rotação de uma peça de trabalho contra uma ferramenta de corte de ponto único não rotativa, enquanto o fresamento usa cortadores rotativos para remover componentes de uma peça de trabalho estacionária. Além disso, enquanto os produtos de torneamento são frequentemente cilíndricos ou cônicos, os produtos finais de fresamento têm superfícies planas.

Quais são os três movimentos principais nas operações de torneamento?

Durante o torneamento, os seguintes movimentos ocorrem:

• Rotação: Durante o torneamento, a peça de trabalho gira e roda continuamente enquanto o processo de corte ocorre.
• Movimento de Avanço: As ferramentas estão em configuração paralela contra o material em um movimento reto que resulta em usinagem.
• Penetração: As ferramentas de corte cortam pedaços do material ao penetrar, o que pode ditar as profundidades de corte.