Principais Razões para Escolher Centros de Torneamento Vertical para Usinagem de Precisão

O que são centros de torneamento vertical?

Centros de tornamento vertical também são chamados de tornos verticais, VTLs, e tornos CNC de montagem vertical. São capazes de cobrir uma ampla gama de técnicas de usinagem na mesma máquina, permitindo refinar acabamentos em produtos pré-usinados com furação e fresamento. Atendem melhor demandas personalizadas de configuração de produtos.

O nome vem da disposição dos fusos. Em um torno CNC, os fusos no cabeçote fixo e no contraponto são usados para prender peças e facilitar movimentos de corte das ferramentas nas peças rotativas. O fuso principal no cabeçote é montado na base da máquina, perpendicular à base ou ao horizonte. O fuso vertical atravessa o centro das peças e as impulsiona a girar durante a operação. O sub-fuso, no contraponto superior oposto ao principal, não é usado sempre, apenas quando há peça longa que requer suporte adicional do outro lado.

Como também são conhecidos como tornos CNC verticais, têm características vistas em tornos CNC. Um torno refere-se ao princípio de peça giratória usinada com ferramenta estacionária enquanto a ferramenta se move em seu eixo. Quando montado horizontalmente, a ferramenta move-se no eixo Y. Quando verticalmente, move-se no eixo Z.

Quando um torno adota sistema computadorizado, é chamado de torno CNC. Esses sistemas abrangem design de produtos e controle de processos. Uma vez que tudo é conduzido com assistência do computador em vez de operadores — incluindo troca automática de ferramenta e posicionamento automático de ferramenta ou mesa — a complexidade dos produtos que a máquina pode alcançar é ainda maior que a operação manual. Além disso, garante precisão nas técnicas e aumenta eficiência e produtividade.

O design de um centro de torneamento vertical

A configuração de design pode ser derivada da de um centro horizontal, mas na forma invertida. O centro horizontal contém fuso montado horizontalmente, realizando movimentos laterais do centro da máquina para peças giratórias no cabeçote ou em ambos.

Em comparação, ao inverter o centro horizontal, o cabeçote assenta na superfície horizontal, e o fuso montado verticalmente e dispositivo de fixação de peça são conectados às peças. A diferença é que as peças no centro vertical requerem menos força de fixação que a unidade horizontal, pois a gravidade ajuda a dar suporte por baixo.

Além disso, o dispositivo de fixação de ferramenta (carro) permite que o porta-ferramentas torre segure as ferramentas de corte verticalmente. Em frente aos centros, a configuração dos componentes apresenta-se como uma longa linha da esquerda para a direita. Em contraste, a largura total do centro vertical seria muito menor que a da unidade horizontal visto de frente.

Quais são os componentes de um centro de torneamento vertical?

● Cabeçote fixo (Headstock)

Fica na base da máquina, contendo o mecanismo de transmissão de movimento: servomotor, sistema de transmissão, fuso do cabeçote e dispositivo de fixação de peça. Este mecanismo é coberto com carcaça e assentado na superfície horizontal.

● Contraponto (Tailstock)

Montado no lado oposto do cabeçote, na parte superior do centro vertical. Usado quando necessário segurar peça longa em ambos os lados, equipado com sub-fuso para permitir rotação da peça.

● Dispositivo de fixação de peça (Work Holding Device)

Pode ser mandril ou colé, dependendo dos tamanhos e formas das peças. Conectado ao fuso no mecanismo do cabeçote, permitindo que o fuso impulsione as peças a girar.

● Dispositivo de fixação de ferramenta (Tool Holding Device)

Em máquina CNC, deve ter função de troca automática de ferramenta, referindo-se ao porta-ferramentas torre no carro. Várias ferramentas de corte são armazenadas nos cartuchos do porta-ferramentas torre. Basta girar a torre para apresentar a ferramenta desejada no local de trabalho.

● Fusos (Spindles)

São as partes móveis do centro de torneamento. Estão dispostos no cabeçote e contraponto, atravessam as peças e facilitam o movimento rotativo para usinagem.

● Sistema de refrigerante (Coolant System)

Quando um processo de corte é empregado, deve haver sistema de refrigerante no local de trabalho, incluindo superfície de contato e parte que abrange ferramenta e peça. Como o contato sob pressão de movimento rotativo rápido produz calor, o sistema refrigera a superfície para evitar superaquecimento e perigos no ambiente.

● Servomotor (Servo Motor)

É onde a energia é fornecida para as partes móveis na máquina CNC. A fonte é eletricidade; quando fornecida, a energia elétrica é transmitida pelo sistema de transmissão. Durante a transmissão, a energia elétrica transforma-se em energia cinética, entregue ao fuso com movimento rotativo, fazendo os fusos girarem.

O que um centro de torneamento vertical pode fazer?

Na indústria metalúrgica, os trabalhos de usinagem em peças metálicas cobrem ampla gama de fabricação. Da separação de peça grande em partes pequenas, configuração inicial, ao refinamento final de acabamentos. Em geral, esses processos exigem várias máquinas, como serra e fresadora, gastando tempo, esforço e custo significativo.

Ao adotar um centro de torneamento vertical, o espaço para várias máquinas é reduzido para apenas uma, que ocupa ainda menos espaço que a unidade horizontal. Além disso, os trabalhos de usinagem mencionados podem ser todos conduzidos em um centro, economizando tempo, esforço e custo para fabricantes.