Tornos CNC de Guia Linear: Precisão, Velocidade e Produção Leve

Um torno CNC de guia linear é um torno CNC equipado com guias lineares, que transportam e movem as ferramentas nos trilhos lineares com blocos deslizantes durante a operação. O torno CNC de guia linear é projetado para usinar peças relativamente leves com alta velocidade e precisão, beneficiando fabricantes de produções leves.

Um torno CNC permite que peças girem com fuso rotativo, e ferramentas de corte percorrem ou reciprocam nas peças para remover material das áreas requeridas, seja nas superfícies ou do exterior para interior. Combinado com tecnologia CNC, estes processos são realizados com ajuste e manobra computadorizados de velocidade, posições, direções, avanços, etc.

Quando a tecnologia CNC é empregada em torno, do design dos produtos à operação de usinagem, há sistemas correspondentes encarregados de cada tarefa. Para design, o sistema CAD (projeto assistido por computador) permite programadores usarem software para projetar modelos 2D ou 3D. Para condução de usinagem, o sistema CAM (fabricação assistida por computador) transforma programas em códigos como instruções para os processos.

Além das técnicas de design e fabricação, se componentes no torno CNC coordenam adequadamente tem muito a ver com eficiência e qualidade. Vamos aprender como um torno CNC é construído.

Construção do Torno CNC

Em um torno CNC, há vários sistemas contendo conjuntos de componentes que compõem os mecanismos requeridos em cada procedimento de usinagem. Incluem: sistema de alimentação, sistema de fixação de peça, sistema de usinagem e sistema de transmissão de movimento.

Sistema de Alimentação

Refere-se à entrega de potência ou energia — hidráulica, pneumática ou elétrica — da fonte ao sistema de transmissão de movimento.

Sistema de Fixação de Peça

Contém equipamentos que fixam peças e ferramentas respectivamente. O equipamento que fixa peças combina fuso rotativo e dispositivos de fixação — mandril ou pinça — que seguram a peça enquanto gira com o fuso.

Sistema de Usinagem

Componentes que participam diretamente no local de trabalho: fuso rotativo e ferramentas de corte. O fuso facilita movimento das peças. Fixado ao dispositivo de fixação no cabeçote, as peças giram conforme o fuso gira. Ferramentas de corte são cortadores especialmente projetados com lâminas nas pontas, aplicados para remover material com dentes ou canais nas lâminas.

Sistema de Transmissão de Movimento

Derivado do sistema de alimentação. Contém mecanismo que permite partes móveis — fuso e guias — moverem-se, transformando energia mecânica ou elétrica em energia cinética em formas rotativas ou lineares e entregando movimento requerido para partes móveis na máquina.

Qual o Papel das Guias em um Torno CNC?

Independente do tipo de máquinas CNC — fresadora ou torno —, guias são usadas para acionar movimento rotativo ou linear de componentes conectados. Especialmente no torno CNC, guias servem especificamente para movimento das ferramentas de corte.

No torno CNC, ferramentas de corte, fixadas no porta-ferramentas, avançam para cortar a peça em eixos conforme blocos deslizantes, que suportam o porta-ferramentas, movem-se para frente e para trás. Ou seja, são as guias que facilitam movimentos das ferramentas. Mas o que faz os blocos deslizantes moverem-se?

Em geral, dois tipos de guias são comumente aplicados no sistema de transmissão: guias de caixa (box ways) e guias lineares (linear ways), nomeados por suas formas. O primeiro também chamado guias de cauda de andorinha (dovetail), formato de caixa com juntas de cauda de andorinha, superfície larga, permitindo cargas mais pesadas. O segundo também chamado deslizadores lineares (linear slides), são simplesmente mancais lineares com superfícies relativamente mais estreitas dos blocos deslizantes, mais adequados para cargas leves.

Do Que São Feitas as Guias Lineares?

Guias lineares consistem de duas partes principais: trilhos e blocos deslizantes. Dois blocos são dispostos em duas fileiras de trilhos, formando o tipo comum de montagem de guia em torno CNC.

Trilho (Rail)

Projetado similar a mancais de esferas ou rolos, mas diferente da superfície superior. Mancais de esferas e rolos são cilíndricos, sem bordas laterais. O trilho da guia linear tem superfície plana superior, proporcionando suporte estável para bloco deslizante, porta-ferramentas e ferramentas.

Bloco Deslizante (Traveling Block)

Disposto acima do trilho, reconhecido como base do porta-ferramentas no torno CNC. Durante operação, porta-ferramentas fixa-se à superfície do bloco. À medida que movimento rotativo, transmitido do sistema de alimentação, transforma-se em movimento linear para o trilho, este aciona o bloco com movimentos de vai-e-vem, fazendo o porta-ferramentas mover-se.

Guias Lineares vs. Guias de Caixa

Rigidez Dinâmica

Rigidez dinâmica refere-se à rigidez do mecanismo quando em movimento. Como guias de caixa fornecem superfícies mais largas para porta-ferramentas, o mecanismo é relativamente mais estável que superfícies estreitas das guias lineares. Portanto, em rigidez dinâmica, guias de caixa são superiores.

Aplicação Compatível

Quanto mais estáveis as guias, maior a capacidade de carga. Segundo rigidez dinâmica de cada tipo, guias lineares são adequadas para cargas leves, e guias de caixa preferidas para cargas pesadas.

Velocidade

Com variação na carga, velocidade de trabalho das guias seria diferente. Guias lineares, encarregadas de cargas leves, trabalham mais rápido que guias de caixa, para cargas pesadas.

Amortecimento de Vibração

Quando componentes se movem, há vibração produzida. Para determinar capacidade de amortecimento, estabilidade importa. Guias de caixa performam melhor em amortecimento de vibração que guias lineares.