Aumente a Eficiência de Máquinas CNC: O Papel Essencial dos Porta-Ferramentas

Se você está se perguntando por que sua máquina não é tão produtiva quanto precisa, pode ser hora de avaliar seus porta-ferramentas. As ferramentas sozinhas não são a resposta.

Sem o porta-ferramentas certo, você vai lutar uma batalha morro acima o dia todo, todos os dias. A vida útil da ferramenta será ruim, a produtividade vai sofrer e, pior de tudo, você não conseguirá fazer peças de qualidade. Seja você operando um centro de usinagem básico de 3 eixos ou um multitarefa de 9 eixos com capacidades de usinagem maiores do que todas as outras máquinas CNC da oficina combinadas, a tecnologia adequada de fixação de ferramenta é essencial.

Os porta-ferramentas evoluíram – e também a oportunidade de evoluir sua produção de usinagem entendendo melhor o valor de configurar ferramentas para máximo equilíbrio, rotação e precisão.

A Importância de Permanecer Estacionário e Pré-Ajuste Offline

Mas o que "certo" significa?

Como um porta-ferramentas melhora a vazão ou a qualidade da peça? A resposta depende da ferramenta e do que essa ferramenta se destina a fazer, já que a própria ferramenta determinará as forças de corte relevantes. Ela tem haste redonda ou quadrada? É para fresamento, furação, torneamento ou mandrilamento – ou algo mais?

Vamos começar com um exemplo simples: uma ferramenta de torneamento indexável em uma aplicação de torno. Para a maioria das oficinas, isso é fácil – apenas prenda a ferramenta e comece a trabalhar.

Mas e o tempo de configuração?

Trocar um porta-ferramentas de haste quadrada de 1 polegada significa soltar alguns parafusos, limpar as várias superfícies, prender a nova ferramenta no lugar e tocá-la. Se você for rápido, provavelmente gastou cinco minutos. E ainda assim você também acabou de eliminar uma das maiores oportunidades de melhoria disponíveis para qualquer oficina de máquinas: pré-ajuste offline.

O pré-ajuste não pode ser feito sem fixação de ferramenta de troca rápida. Admitidamente, os blocos de montagem necessários para converter um revólver de torno em ferramentas modulares de troca rápida não são baratos, mas uma avaliação rápida de ROI deve convencer os donos de oficinas de que vale bem o investimento.

Fixação de Ferramenta Rotativa e Porta-Ferramentas Shrink-Fit

Outra área que pode precisar de uma atualização é sua situação de fixação de ferramenta rotativa. Em um torno, repetibilidade e linha central são tudo, mas centros de usinagem requerem esses atributos e mais. Considere o runout da ferramenta: Se você ainda está usando porta-fresas de haste Weldon, há opções muito melhores disponíveis hoje. Mandris de fresamento mecânicos e porta-ferramentas de fixação hidráulica são muito mais precisos que seu predecessor centenário, sem nenhum dos deslocamentos radiais que vêm com o parafuso lateral Weldon.

Mandris de fresamento mecânicos e porta-ferramentas de fixação hidráulica também são inerentemente mais balanceáveis (veja Barra Lateral). Porta-ferramentas shrink-fit, que não têm partes móveis e são os mais balanceáveis de todos os sistemas de fixação de ferramenta, requerem um investimento. Eles também precisam ser instalados com um dispositivo shrink especial – preferencialmente um sistema de indução – mas são frequentemente a primeira escolha para fixar brocas e fresas de haste de metal duro (não aço). Quando aplicados corretamente, eles oferecem runout e força de fixação de classe mundial.

Pare de Sucatear Ferramentas com Porta-Ferramentas Proprietários

Altas forças de corte radiais durante o fresamento podem fazer até a fresa mais firmemente presa se mover dentro do porta-ferramentas. Na maioria dos casos, o ângulo de hélice então faz a ferramenta deslizar para fora na peça, possivelmente sucateando-a. No entanto, vários fabricantes de porta-ferramentas desenvolveram sistemas proprietários para evitar este movimento e deslizamento. Estes sistemas dependem de conexões roscadas, travas de cunha ou meios mecânicos comparáveis para evitar o movimento da ferramenta. Alguns empregam estes mecanismos anti-puxada dentro de mandris de fresamento mecânicos, outros dentro de porta-ferramentas shrink-fit, e alguns até aproveitam a chaveta Weldon.

Fixação de ferramenta modular, que oferece brocas de metal duro de rosca, fresas, ferramentas de chanfro e outros "inserts" que podem ser trocados em segundos, elimina a necessidade de pinças ou mandris e fornece uma conexão rígida e precisa sem toque ou pré-ajuste necessário. Eles podem custar um pouco mais, mas valem bem o preço dada sua maior produtividade.

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Finalmente, dê uma olhada na conexão do fuso em si. Você pode estar preso a qualquer cone que esteja no seu centro de usinagem atual, mas isso não significa que você não possa comprar os melhores porta-ferramentas disponíveis para ele. Verifique se eles atendem ao padrão anunciado qualificando as dimensões do cone e flange na máquina de medição por coordenadas da oficina. E se você está no mercado para uma nova máquina, avalie os méritos de um HSK (que significa "cone de haste oca" ou seu nome oficial completo, "Hohl Schaft Kegel") ou alternativa comparável ao cone íngreme do status quo. Qualquer que seja o caminho, certifique-se de adotar um procedimento de manutenção de rotina para cone da máquina e porta-ferramentas. Cada um deve ser limpo e inspecionado regularmente quanto a desgaste, e a força do puxador da máquina deve ser verificada com o instrumento apropriado.

O Jogo Vira no Torneamento e Ferramentas de Revólver

Você tem ferramentas motorizadas? E uma máquina multitarefa com um fuso de fresamento verdadeiro? Cones estilo polígono tornam-se cada vez mais prevalentes nesta arena. Quanto às ferramentas de revólver, alguns favorecem o padrão VDI, outros usam BMT (revólver montado na base) usando uma interface de porta-ferramentas de cone curto ou polígono. Cada um tem seus prós e contras, mas ambos devem ser usados com tecnologias de fixação adequadas ou com um mandril ER ou TG de alta qualidade. Observe: Evite porta-ferramentas de trava lateral sempre que possível para minimizar o runout.

Que tipo de configuração de porta-ferramentas sua oficina usa? Conte-nos nos comentários.