Otimizando soluções de fixação de peças:principais considerações para configuração e precisão

Mesmo com ferramentas de corte avançadas, pode ser um desafio produzir peças com alta exatidão e precisão se não houver um método de fixação. Os acessórios de fixação ajudam a segurar as peças firmemente durante a usinagem. Desde tornos de fresagem até gabaritos e acessórios, muitas opções de fixação estão disponíveis.

No entanto, o tipo de materiais nos quais você está trabalhando e o número de peças que deseja produzir são fatores que desempenham um papel na determinação do método mais praticável a ser adotado. Este artigo discute as diferentes soluções de fixação disponíveis, seu posicionamento e os fatores que você precisa considerar antes de escolher um método de fixação.

O que é uma fixação na usinagem?

Um suporte de trabalho é qualquer ferramenta ou dispositivo que impede que uma peça se mova de sua posição original durante um processo de usinagem. Mais detalhadamente, um dispositivo de fixação executa duas tarefas básicas; localização e fixação.



A localização ajuda a alinhar a peça de trabalho com a ferramenta de corte. Por outro lado, a fixação mantém a peça de trabalho com firmeza suficiente para suportar a força de corte, evitando ao mesmo tempo a deformação do dispositivo de fixação e da peça.

Além disso, no processo de usinagem CNC, um acessório CNC segura firmemente a peça enquanto um gabarito CNC direciona o movimento da fresa. Embora um suporte de usinagem não execute nenhuma operação de corte, eles são valiosos e são as ferramentas não cortantes mais importantes.

Por que você deve escolher um método de fixação forte?

Escolher um método de fixação CNC forte é tão importante quanto escolher a ferramenta de corte certa para sua peça. Os dispositivos de fixação, quando usados ​​corretamente, permitem que a máquina CNC opere em sua capacidade total para produzir peças de alta qualidade. Um método de fixação forte é importante devido ao seguinte:

Aumento da imobilidade da peça

Para alta exatidão e precisão, toda a operação de corte precisa ser estável e imóvel. A máquina CNC, o dispositivo de corte, a peça e o método de fixação empregado contribuem para a rigidez do processo de usinagem. Mesmo um leve movimento durante a operação de usinagem pode levar a erros que podem exigir refazer as peças. Com um método de fixação forte, você pode minimizar o tempo e as despesas associadas à usinagem.

Proteja-o contra as forças da usinagem

A usinagem gera algumas forças que podem afetar a posição da peça e a subsequente precisão do processo. Como resultado, a peça de trabalho impede o movimento da peça de trabalho, fixando-a no lugar. Isto é muito importante, especialmente ao usinar projetos com cantos internos vivos ou ao trabalhar com técnicas CNC como fresamento e torneamento que geram alto torque.

Mantenha a segurança

A segurança do operador e da peça depende da resistência do método de fixação. Embora a máquina CNC contenha a peça de trabalho. Isso pode nem sempre ser o caso. Quando o dispositivo de fixação não é suficientemente forte, a peça de trabalho ou fragmentos da ferramenta de corte podem voar. Portanto, a peça deve permanecer estacionária para garantir a segurança dos colaboradores.

Exemplos de soluções de fixação que você pode usar na fabricação de peças

A seguir estão exemplos de acessórios de fixação que você pode usar para segurar sua peça durante operações de corte.

Torno de fresagem

Esta é a solução de fixação de trabalho mais popular. O torno de fresagem mais comum usado é o torno de maquinista. Um torno mecânico usa suas mandíbulas para manter uma peça imóvel enquanto o cortador gira através dela.

Você pode fixar a peça entre as mandíbulas fixas e móveis. Como essas morsas geralmente são feitas de materiais macios, elas podem não funcionar com todos os materiais de engenharia.

No entanto, você pode usar qualquer torno de fresagem para segurar plásticos, aço, alumínio e outros materiais. Além disso, a forma e a espessura do material afetam a sua utilização. Ao usar tornos de fresagem, configure-os adequadamente para produzir peças precisas.

Placas e Grampos

Placas e grampos são usados para fixação de fresas CNC. O dispositivo de fixação mais simples é um grampo personalizável para atender às necessidades de uma peça específica e adequado para trabalhar com metais de todos os tipos, incluindo alumínio, ferro fundido, latão e aço.

Uma braçadeira é uma forma de alavanca que funciona como todas as alavancas. Uma parte dele segura a superfície da peça de trabalho. Como as placas e os grampos são feitos de aço que pode ser ainda mais endurecido, eles são altamente resistentes ao desgaste e podem ser reutilizados.

Mandíbulas Suaves

As mandíbulas macias são feitas de metais macios como o alumínio. Eles podem conter peças com formas complexas e você pode reutilizá-las se as peças tiverem o mesmo design. Porém, como as mandíbulas macias não são altamente resistentes ao desgaste, elas podem não ser úteis ao manusear um grande número de peças. Neste caso, você pode usar mandíbulas duras.

Embora as mandíbulas macias sejam úteis em operações de usinagem CNC, fabricá-las pode ser um desafio. As ferramentas de fixação não aumentam diretamente os lucros da empresa. Portanto, o processo de fabricação deve ser considerado econômico.

Grampos de degrau

Com grampos escalonados, é possível acessar a superfície de uma peça enquanto se trabalha nela. Isto reduz a sua interferência com a ferramenta de corte. Os grampos escalonados prendem uma peça pressionando contra suas laterais. Além disso, este dispositivo funciona bem tanto com fresamento manual quanto com usinagem CNC.

Os grampos escalonados fornecem uma maneira firme de fixar uma peça de trabalho. No entanto, eles têm algumas desvantagens. Não só requer reconfiguração antes de cada uso, mas o tempo para configurá-lo também é relativamente longo.

Placas de fixação

As placas de fixação usam vários orifícios roscados para fixar as peças enquanto se trabalha nelas. Normalmente, os parafusos que se encaixam nesses orifícios servem como proteção e podem ser removidos quando você estiver pronto para usar um orifício específico.

As placas de fixação são populares porque podem segurar a maioria dos materiais, incluindo peças grandes, complexas e de formato incomum. Além disso, os custos de manutenção são baixos e eles podem realizar tarefas especializadas.

Posicionamento para dispositivos de fixação

Existem dois componentes principais de um método de fixação:o dispositivo de fixação e a ferramenta usada para posicioná-lo. A seguir estão algumas ferramentas que você pode usar para configurar dispositivos de fixação.

Slots T

Uma ranhura em T é um dispositivo de fixação com um recorte em forma de T usado para fixar peças de trabalho na base da máquina. É o dispositivo mais comum usado para configurar e posicionar soluções de fixação de peças. Eles são confiáveis ​​e simples de usar. No entanto, com ranhuras em T, pode ser um desafio reposicionar o dispositivo de fixação. O acúmulo de detritos e sujeira também limita seu uso.

Subplacas de fixação

Subplacas de fixação fornecem superfícies planas e estáveis para posicionar dispositivos de fixação durante operações de usinagem. As subplacas de fixação vêm em diferentes formatos e são feitas com diferentes materiais. Essas placas são fáceis de usar e você pode colocá-las vertical ou horizontalmente para um posicionamento preciso.

Placas de ferramentas

É semelhante às subplacas de fixação. As placas de ferramentas possuem furos que posicionam os dispositivos de fixação com precisão. Este posicionamento preciso permite que uma peça atenda às tolerâncias de usinagem.

Fixação Modular

Um acessório modular pode ser a melhor opção para economizar custos. Esses dispositivos seguram perfeitamente os dispositivos de fixação e você pode usá-los várias vezes. Os sistemas de fixação modulares podem vir com orifícios de padrão de grade ou ranhuras em T. Sistemas com furos de grade são mais resistentes e possuem melhor posicionamento.

Dispositivos de munhão

Os acessórios munhão são ideais para aplicações automatizadas como usinagem CNC. O dispositivo pode ser configurado em minutos e usa pinos localizadores para posicionar rapidamente os dispositivos de fixação. Com acessórios de munhão, pode-se ter certeza da consistência entre lotes.

Lápides

É aconselhável usar lápides com dispositivos mais compactos, em vez de dispositivos volumosos, como tornos de fresagem. As lápides são uma ferramenta de posicionamento confiável e eficiente para operações de usinagem CNC. Mais importante ainda, a maioria das lápides já possui tampas de orifício instaladas na grade. Isso torna a limpeza rápida e minimiza o acúmulo de cavacos.

Coluna de ferramentas

As colunas de ferramentas são feitas de alumínio ou ferro fundido. Por esse motivo, são altamente resistentes ao desgaste e podem ser usados ​​várias vezes. As colunas de ferramentas estão se tornando populares porque fornecem superfícies para fixar e posicionar dispositivos de fixação e peças de trabalho.

A configuração de uma solução de fixação CNC depende do tipo de material, ponto de contato e outros fatores. Esta seção fala sobre os fatores e o que você pode fazer ao configurar a solução de fixação:

Tipo de material

O material no qual você está trabalhando afeta significativamente a resistência do seu dispositivo de fixação. Existem muitos materiais de engenharia com diferentes texturas. Como regra geral, quanto mais duro for o material, mais forte será a força necessária para mantê-lo pressionado. Por exemplo, como as morsas de fresagem são feitas de materiais macios, elas são mais adequadas para materiais macios, como plásticos e alumínio. Por outro lado, as mandíbulas duras, entretanto, podem trabalhar com materiais duros e macios.

Tamanho e formato do material

Este é outro fator importante que você pode usar para restringir as opções de fixação. Uma peça de formato irregular pode precisar de atenção especial. Por exemplo, a fresagem de uma peça grande com formas e geometrias complexas exigirá acessórios mais robustos que possam suportar a força da operação de fresagem. Além disso, você pode usar um dispositivo de fixação simples se a peça for pequena e com superfície plana.

Ponto de contato

Você também precisa considerar o ponto de contato do dispositivo de fixação e da peça de trabalho. Você deseja que seu dispositivo segure as laterais ou a superfície da peça de trabalho? A superfície deve ser facilmente acessível durante a operação de usinagem? Estas são algumas das perguntas que você precisa se fazer para escolher a solução de fixação ideal para sua peça.

Número de peças

A escolha da solução de fixação deve depender do número de peças que você deseja fabricar. Os dispositivos de fixação usados ​​para produção em pequena escala são diferentes dos de grande escala porque se desgastam com o tempo. Embora seja possível pausá-los e alterá-los durante o processo de usinagem, isso pode ser demorado. Portanto, considerar o número de peças que você deseja produzir ajudará a restringir as opções ao escolher as peças certas para o seu projeto.

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Desde a prototipagem até a produção completa, o sucesso de qualquer operação depende da solução de fixação utilizada. Por isso, selecionar a ferramenta ideal para o seu projeto é fundamental. A solução de fixação ideal não deve ser apenas durável e reutilizável para reduzir custos. Eles também devem ser fáceis de configurar para economizar tempo e aumentar a produtividade.

Todo o processo de configuração do suporte de trabalho correto pode ser desafiador. É aconselhável trabalhar com especialistas em fabricação. Na WayKen, temos uma equipe profissional que oferece excelentes serviços de fabricação personalizada e soluções robustas de fixação de peças.

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Conclusão

Uma boa configuração de fixação pode agilizar execuções rápidas de produção e, ao mesmo tempo, garantir que todas as peças do lote cumpram as especificações. Você deve saber que não existe uma solução padrão para escolher o melhor método de projeto. Você pode considerar a versatilidade do dispositivo de fixação. Isso ocorre porque a fabricação visa reduzir custos e ao mesmo tempo produzir peças de alta qualidade.

Perguntas frequentes

Quais são as características de um bom dispositivo de fixação?

Um bom dispositivo de fixação não deve apenas segurar e posicionar a peça em relação à ferramenta de corte. Deve também resistir à força associada à operação de usinagem.

Existe alguma diferença entre mandíbulas moles e duras?

A principal diferença é o material utilizado para fabricá-los. As mandíbulas duras são feitas de aço temperado. Por outro lado, as mandíbulas macias são feitas de metais mais macios, como alumínio ou ferro fundido.

O que são gabaritos e acessórios de fixação?

Os gabaritos e acessórios não desempenham a mesma função. Um acessório segura a peça. Os gabaritos não apenas seguram as peças, mas também direcionam o cortador.