Domine a Seleção de Faixa do Fuso: 5 Dicas Comprovadas para Desempenho CNC Ótimo

Independentemente de você estar usando uma fresadora CNC na qual o fuso gira a ferramenta de corte ou um torno CNC no qual o fuso gira a peça, máquinas CNC maiores têm múltiplas faixas de fuso. A faixa de fuso mais baixa fornece mais potência, e a faixa mais alta fornece mais velocidade. É criticamente importante garantir que a usinagem seja feita na faixa de velocidade do fuso apropriada para alcançar produtividade ótima. Aqui estão cinco dicas para selecionar a faixa apropriada:

1) Conheça as características de potência e velocidade do seu fuso.

Construtores de máquinas‑ferramenta publicam características do fuso em seus manuais do operador. Lá, você encontrará o rpm mais baixo e mais alto para cada faixa, junto com quanta potência esperar ao longo da faixa de rpm.

Se você nunca estudou esses dados importantes, é provável que seus tempos de ciclo não estejam otimizados. Pior, você pode estar colocando estresse indevido no motor do fuso da sua máquina, ou até mesmo paralisando‑o. Desenterrar o manual e aprender sobre as características do fuso pode ajudar a otimizar a produtividade da sua máquina.

2) Saiba quanto tempo leva para mudar faixas de fuso.

Existem pelo menos dois tipos de sistemas de mudança de faixa de fuso: aqueles com motores de acionamento de fuso que incorporam múltiplos enrolamentos e aqueles com transmissões mecânicas.

Os primeiros mudam faixas eletronicamente alterando quais enrolamentos do motor usam. Essas mudanças são quase instantâneas.

Sistemas com transmissões mecânicas tipicamente são acionamento direto em sua faixa mais alta e engatam a transmissão com faixas mais baixas. A mudança de faixa pode levar vários segundos, especialmente se o fuso deve parar durante o processo.

3) Saiba como selecionar a faixa do fuso.

Com CNCs, mudanças de faixa de fuso são um tanto transparentes porque a velocidade do fuso é especificada em rpm, a palavra S que especifica a velocidade também faz a máquina selecionar a faixa de fuso relacionada. Digamos que a faixa baixa de uma máquina vá de 20‑1.500 rpm e a faixa alta de 1.501‑4.000 rpm. Se você especificasse uma palavra S de S300, a máquina selecionaria a faixa baixa. Uma palavra S de S2000 faz a máquina selecionar a faixa alta.

Um programador mal informado pode inadvertidamente causar dois problemas.

Primeiro, o programa pode estar causando mudanças de faixa desnecessárias de ferramenta para ferramenta. Com transmissões mecânicas, isso aumentará o tempo de ciclo, mas pode passar despercebido já que só se manifesta quando algumas ferramentas demoram mais para trocar do que outras. Rodar ferramentas que requerem a mesma faixa em sequência reduzirá o tempo de ciclo.

Segundo, o cálculo de rpm do fuso para uma operação de desbaste potente pode colocar o fuso no extremo inferior da faixa alta do fuso, onde há potência limitada. Isso colocará estresse indevido no sistema de acionamento do fuso ou fará o motor do fuso paralisar. Um programador bem informado comprometerá a velocidade do fuso ligeiramente para baixo, selecionando a velocidade mais alta na faixa baixa, onde há ampla potência para realizar a operação de usinagem.

Com tornos, a mudança de faixa do fuso é feita com códigos M, e faixas mais altas geralmente se sobrepõem às mais baixas. Para um torno com três faixas de fuso, a faixa baixa pode corresponder a M41 e rodar de 30‑1.400 rpm, a faixa média pode corresponder a M42 e rodar de 40‑2.800 rpm, e a faixa alta pode corresponder a M43 e rodar de 45‑4.500 rpm.

4) Saiba como a velocidade do fuso pode afetar o tempo de ciclo.

Este ponto se aplica apenas a tornos e operações que utilizam velocidade de corte constante. Com velocidade de corte constante, o CNC selecionará constantemente a velocidade em rpm baseada em uma velocidade especificada em pés ou metros por minuto de superfície e o diâmetro atualmente sendo usinado.

A velocidade do fuso é inversamente proporcional ao tempo quando você define a taxa de avanço por revolução. Se você puder dobrar a velocidade do fuso, o tempo necessário para a operação de usinagem relacionada será reduzido pela metade.

Uma regra prática popular para seleção de faixa de fuso é desbastar na faixa baixa e acabamento na faixa alta. Embora seja uma boa regra para garantir que o fuso tenha potência adequada, ela funciona menos bem ao considerar velocidade.

Considere uma peça de 1 pol de diâmetro que deve ser desbastada e acabada. A velocidade recomendada é 500 sfm para a ferramenta de desbaste. Mesmo no maior diâmetro (1 pol), isso resulta em 1.910 rpm (3,82 vezes 500 dividido por 1). Diâmetros menores exigirão rpm ainda mais altos. Se o programador selecionar a faixa baixa baseando‑se na regra prática, o fuso atingirá um limite de 1.400 rpm. A operação de desbaste terminará mais rápido em uma faixa mais alta, assumindo que haja potência adequada.

5) Saiba quando mudar faixas de fuso.

Este ponto também se aplica apenas a tornos e operações de desbaste que requerem velocidade de corte constante. Considere desbastar um eixo de 4 pol de diâmetro que tem vários diâmetros, o menor dos quais é 1 pol. Digamos que a velocidade recomendada seja 800 sfm. A 4 pol, a velocidade requerida é 764 rpm. A faixa baixa fornecerá a potência necessária.

À medida que o desbaste continua, os diâmetros ficam menores e o rpm aumenta. A 2,125 pol, a usinagem ótima requer mais de 1.400 rpm, mas o fuso atingirá o pico na faixa baixa a 1.400 rpm, e cada passada de desbaste sucessiva levará mais tempo do que deveria. Seria mais sensato mudar para a faixa média neste ponto, especialmente se a mudança de faixa for instantânea.