Centros de Usinagem Horizontal de Alta Velocidade: Visão Geral e Impacto Industrial

Inicialmente, centros de usinagem horizontais evoluíram do design de fresadoras convencionais em meados do século 20; desde então, pesquisa e desenvolvimento deste tipo específico de máquinas-ferramenta experimentaram progresso contínuo em laboratório e indústria. Depois, modelos diversificados são amplamente aplicados em todos tipos de indústrias para usos profissionais e de precisão, contribuindo para ampla gama de conquistas industriais.

Centros de Usinagem

Termo "centro de usinagem horizontal" descreve ampla variedade de máquinas CNC de fresamento e furação que incluem vários acessórios críticos projetados e montados junto com estrutura da máquina, como magazine de ferramentas, ATC (trocador automático), CMM (Máquina de Medição por Coordenadas), torre de ferramentas motorizada, mesas de trabalho multi-eixos, fuso embutido avançado, só para citar alguns. Tipos de fuso são frequentemente motorizados e precisam ser compactos. Junto com compilação do arranjo horizontal, centros de usinagem horizontais com fusos motorizados são assim feitos. Vale notar que papel dos fusos é importante pois determina muitas coisas relacionadas como trabalhos pesados, e com processos de usinagem horizontal especialmente em usinagem de material duro de alto torque e serviço pesado. Usinagem de alta velocidade depende fortemente da velocidade rotacional do fuso e controle de torque dos fusos para que esta questão do fuso seja cuidada cuidadosamente.

Inventário de Usinagem: Horizontal e Vertical

Alta velocidade e usinagem horizontal são dois recursos separados que podem fazer inventário completo para processamento pesado na classificação de centros de usinagem. Fase de corte trabalha com fuso e fase de mandril para operar então basicamente dois tipos de direções. Uma é vertical e outra horizontal. Centros de usinagem vertical são arranjo de estrutura que alinha fusos e mandril verticalmente, e peças são usinadas por ferramentas de corte que descem e sobem verticalmente pelos centros verticais com fusos motorizados. Enquanto isso, ao contrário dos centros verticais, centros horizontais têm fuso arranjado horizontalmente e procedimento usinado horizontalmente, diferente do processo vertical.

Centro de máquinas foi tipo de máquina-ferramenta avançada evoluída de fresadoras nos anos 1960 e desde então desenvolvimento progrediu bem na indústria, e depois centros amplamente aplicados em todos tipos de indústrias nos anos 1990, mercado tornou-se muito maduro e tendência continua até agora. Similar a torneamento, fresamento é um dos métodos de usinagem mais adotados que rendem tolerâncias precisas. Além do modelo vertical e horizontal, ainda há outras categorias no inventário de centros de usinagem.

Alto RPM e Corte Pesado

Definição de quão alta velocidade pode ser referida como centro de usinagem de alto RPM difere de lugar para lugar. Para a maioria do mercado asiático, fuso com RPM excedendo 15.000 poderia ser considerado centro de alto RPM. Porém, para mercado japonês, velocidade pode ser mais alta por mais dez mil RPM ou dois, e no caso da Europa Ocidental, cerca de 30.000 RPM considerado centro de alto RPM. Para estes centros horizontais de alto RPM, frequentemente instalam-se torres motorizadas para considerações pesadas. Com ajuda de torre motorizada, tempo de ciclo encurtado significativamente. Com ferramentas vivas, porta-ferramentas e conexão do fuso principal são muito complexos então velocidade deve ser bem coordenada com força de torque que também trabalha importante para usinagem.

Arranjo de Usinagem por Eixos

Para modelos verticais e horizontais, qualquer um pode ser equipado com 5 eixos. Sobre centros de usinagem 5 eixos, existem principalmente três tipos de métodos de construção que constituem movimento de 5 eixos. Com cabeçote basculante sozinho que alcança todos ângulos de processamento, modelo de cabeçote basculante considerado conveniente assim como outros centros 4+1 e 3+2, enquanto estes dois últimos têm vantagens práticas como grande flexibilidade e preços práticos.

Normalmente modelo 3+2 é centro de usinagem CNC três eixos convencional instalado com outra mesa de trabalho cujo mecanismo contém outros dois eixos. Portanto, com dois eixos projetados na mesa rotativa, eixos x, y, z podem mover para duas novas dimensões de trabalho permitindo múltiplos ângulos de processos de corte possíveis. Por outro lado, centros de usinagem tradicionais projetados com pelo menos três eixos: x, y, z. Hoje, como processos industriais complicam-se devido a demandas por menos etapas, há centros projetados com 4º e até 5º eixo para completar todas tarefas de corte em uma parada. Sobre centros 5 eixos, principalmente três tipos de métodos de construção constituem máquina 5 eixos.

Com cabeçote basculante sozinho alcançando a maioria ângulos; este tipo considerado conveniente assim como outros 4+1 e 3+2, enquanto este último com vantagens mais práticas. Há muitos fabricantes de centros em Taiwan dedicados a P&D na indústria e oferecem soluções ótimas para usuários mundialmente.

Outras Estruturas de Composição

O mesmo com estrutura 4+1 e todos estes mecanismos sob controle de unidade de controle numérico computadorizado que faz ações sincronizadas perfeitamente combinadas com precisão alvo. Valor de precisão do processo 5 eixos será estimado por dispositivos CMM e também pode ser integrado em um dos trabalhos de eixo. Então processo de usinagem por eixos é muito amplo no espectro de trabalho.

Durante operação no local, se tamanho da peça muito grande, usinagem causaria muita vibração no corpo da máquina deteriorando quadro de precisão dos centros, portanto fabricantes podem adicionar outros designs estruturais ao corpo para melhor rigidez. Entre muitas opções de design, coluna dupla é uma das soluções muito práticas para resolver problemas de vibração enquanto melhora precisão.

Centros de usinagem de coluna dupla normalmente categorizados em dois tipos: coluna fixa ou móvel. Versão fixa: ambas colunas ficam paradas sem possibilidade de mover, e versão móvel permite nascer outro eixo, melhorando muito conveniência da usinagem. Com estrutura de coluna, capacidade de corte geral aumentada a nível mais alto e questão de torque aprimorada a nova extensão. Para colunas dobradas na estrutura, ao fazer corte pesado, problemas de vibração reduzidos a valores mínimos pois duas colunas absorvem vibrações bem. Capacidade de corte e competência de absorção de coluna dupla horizontal ajudam corpo da máquina a lidar com série de condições de trabalho para demandas de alta tecnologia como usinagem 5 eixos de componentes aeroespaciais.