Torno CNC de Precisão para Componentes Hidráulicos Personalizados

Existem momentos em que você tem um componente ou subsistema dentro de um sistema hidráulico que precisa ser substituído. Comprar a nova peça pode ser a jogada inteligente em algumas instâncias, mas essa solução se torna menos atraente quando há longos prazos de entrega, a peça é difícil de localizar, não é mais suportada pelo fabricante, ou as opções de substituição disponíveis não são um bom ajuste para seu sistema particular. Muitas peças e componentes hidráulicos — de conjuntos de cilindro inteiros a um único pistão em uma bomba hidráulica — podem ser torneados CNC rapidamente e economicamente.

Usinagem

Processos de usinagem são processos de remoção de metal que dependem de operações de corte e retífica para remover material indesejado da peça de trabalho para alcançar forma final. Os três processos básicos de usinagem são fresamento, torneamento e retífica. Todos três podem ser aproveitados para alcançar peça final que atende tolerâncias rigorosas para dimensões, planicidade, redondeza, acabamento de superfície, etc.

A diferença entre fresamento e torneamento é bastante direta. No fresamento, uma ferramenta de corte rotativa é mantida estacionária enquanto a peça de trabalho é movida relativa a ela em um plano tridimensional. No torneamento, a ferramenta de corte é movida em um plano tridimensional enquanto a peça de trabalho é rotacionada. Adicionalmente, o torneamento foca na usinagem de peças rotacionais. Embora fresamento possa ser usado intercambiavelmente com torneamento para alguns processos, fresamento simplesmente não é tão bem adaptado a criar peças rotacionais.

Torneamento

Como acabado de aludir, torneamento é ideal para fabricar peças com características rotacionais como cones, degraus, chanfros, ranhuras e superfícies contorneadas. Também é frequentemente usado como processo de usinagem secundário para alcançar certas características de peça ou atender tolerâncias dimensionais ou geométricas rigorosas. Torneamento é comumente usado para fazer componentes hidráulicos incluindo pistões, hastes, cilindros, canos, tampas de extremidade, mancais lisos e eixos.

Enquanto fresamento é feito com máquina de fresar, torneamento é realizado com torno. A peça de trabalho é fixada em um suporte conectado ao fuso e motor para alcançar movimento rotacional. Alguns tornos têm torreta que pode manter múltiplas ferramentas de corte ao mesmo tempo para tornar trocas de ferramenta mais fáceis. A maioria das ferramentas de corte são feitas de aço HSS, aço carbono, metal duro ou aço rápido de cobalto. Estas ferramentas precisam ser afiadas periodicamente para manter sua capacidade de corte e podem quebrar se parâmetros de corte corretos não forem escolhidos.

Operações de Torneamento Externo

Em processos básicos de torneamento externo, a peça de trabalho é rotacionada enquanto uma ferramenta de corte de ponto único é movida axial ou radialmente com respeito a ela. No torneamento básico, a ferramenta pode ser movida axialmente ao longo do comprimento da peça para alcançar degraus, chanfros, cones e superfícies contorneadas. Também pode ser movida radialmente com respeito à extremidade livre da peça em processo chamado faceamento (que é tipicamente feito para alcançar certo nível de planicidade). Um comprimento da peça de trabalho pode ser cortado (ou separado) usando método muito similar ao faceamento. Rosqueamento e ranhuramento (grooving) também são operações de torneamento externo. Dependem de ambos movimento radial e axial da ferramenta de corte. A principal diferença entre os dois é que rosqueamento requer ferramenta mais especializada para alcançar forma correta para as roscas.

Operações de Torneamento Interno

Torneamento também torna operações de corte interno possíveis. Todas estas operações — furação, rosqueamento interno, alargamento e brunimento — começam na extremidade livre da peça de trabalho. Furação é usada para cortar furo que é mesmo diâmetro da ferramenta de corte, enquanto rosqueamento interno é usado para criar roscas internas e, como o processo de rosqueamento externo, requer ferramenta de corte especial. Alargamento (boring) tipicamente segue o processo de furação para aumentar ainda mais o furo e também pode ser usado para alcançar degraus internos, chanfros, contornos e cones. Brunimento (reaming) também pode seguir furação e é usado para alcançar melhor acabamento de superfície interna ou diâmetro mais preciso.

Parâmetros-Chave no Torneamento

No fresamento, existem três parâmetros críticos: velocidade, avanço e profundidade de corte. No torneamento, a velocidade refere-se à velocidade rotacional em rotações por minuto (rpm) da peça rotativa enquanto o avanço é a velocidade na qual a ferramenta de corte é movida. A profundidade de corte é qual profundidade de material é removida durante cada passagem da ferramenta de corte. Selecionar a velocidade, avanço e profundidade de corte corretos é crítico para o sucesso do processo de torneamento e tem efeito maior não apenas na precisão, exatidão e acabamento de superfície mas também na estrutura de grão da peça perto da área de corte. Questões como atrito, geração de calor, condutividade e formação de cavacos devem ser levadas em conta.

Torneando uma Peça

Fabricar uma única peça envolverá vários processos diferentes. Por exemplo, tubo de metal pode ser adquirido para fabricar novo cano para sistema de cilindro hidráulico. Primeiro, o comprimento correto de tubo precisará ser cortado em operação de separação. Em seguida, operações de torneamento externo reduzirão o exterior da peça de trabalho ao diâmetro e forma corretos, e quaisquer chanfros serão adicionados. Roscas externas também podem precisar ser adicionadas, e todas estas operações requerem diferentes ferramentas e parâmetros de corte.

Então vêm as operações internas, como alargamento para aumentar diâmetro interno da peça de trabalho, brunimento para alcançar precisão, e rosqueamento interno — cada uma requerendo ferramenta diferente e configurações ligeiramente diferentes de velocidade e avanço.

Torneamento CNC

A abordagem tradicional para usinagem envolve operação manual, onde um torneiro mecânico treinado define os parâmetros críticos para cada uma das operações (velocidade, avanço e profundidade de corte) e controla o movimento da ferramenta de corte relativa à peça de trabalho. CNC, que significa controle numérico computadorizado, usa sistemas de controle computadorizados para automatizar grande parte do processo de usinagem. Tornos CNC têm os sistemas de controle e hardware necessários para interagir com software CNC.

No núcleo de qualquer sistema de software CNC está o código M&G, a linguagem de programação que converte os vários passos de um processo de torneamento em algo que o torno CNC pode entender. Este código permite ao torneiro definir os parâmetros de usinagem corretos, configurar o sistema de coordenadas para o processo e desenvolver instruções passo a passo para cada processo. Estas instruções incluem posicionamento da ferramenta, avançar a ferramenta na peça de trabalho em velocidade específica e especificar o caminho de corte para a ferramenta.

Código M&G também suporta funções como automatizar trocas de ferramenta, ligar e desligar ar comprimido para soprar cavacos e ativar spray de refrigerante para conduzir calor longe da superfície de corte.

Também note que tecnologia CNC pode ser combinada com pacotes CAD/CAM (design assistido por computador/fabricação assistida por computador) para sugerir sequência de processos necessários e gerar caminhos de ferramenta baseados em modelo 3D da peça. A maioria das instalações modernas de torneamento CNC usa CAD/CAM para acelerar desenvolvimento de código M&G, embora um torneiro qualificado possa desenvolver o código manualmente.

Materiais Usados no Torneamento

A maioria das peças torneadas no contexto de hidráulica são feitas de metal, e torneamento é compatível com aço liga, aço inoxidável, aço carbono, alumínio, cobre, níquel, titânio e até ferro fundido. No entanto, quanto mais duro o material de escolha, mais tempo levará para usinar e mais desgaste as ferramentas de corte experimentarão. Usinar materiais como ferro fundido exigirá experiência e habilidade por parte do torneiro para alcançar cortes suaves e precisos, mesmo com equipamento CNC e CAD/CAM.

No entanto, metais não são os únicos materiais que podem ser torneados. Polímeros (incluindo elastômeros, termofixos e termoplásticos) também podem ser torneados com grande precisão, exatidão e velocidade. Polímeros ou cera podem ser usados para fabricar protótipos para verificar tamanho e precisão do programa antes da peça final de metal ser torneada. Desenvolver protótipo desta forma economiza tempo e evita erros caros. Note que cerâmicas e materiais compostos também podem ser torneados, mas podem requerer tipo diferente de ferramentas que metais.

Benefícios do Torneamento CNC

Existem vários benefícios ao torneamento CNC, incluindo:

• Prazos de entrega encurtados devido à automação do processo de torneamento
• Resposta mais rápida a mudanças de design
• Maior exatidão e precisão devido a controle aumentado sobre velocidades de corte, avanços e caminhos de ferramenta
• Produção de pequenos lotes custo-efetiva
• Peças e componentes personalizados

Torneamento CNC para Peças Hidráulicas Personalizadas

Torneamento CNC de peças para reparos pode ser abordagem muito custo-efetiva, mesmo para componentes complexos de controle de fluido. É frequentemente usado na fabricação de hastes, cilindros, ferragens de mangueira e componentes para bombas e motores hidráulicos. Torneamento CNC pode ser usado para peças pequenas e grandes alike. Fabricação destas peças é possibilitada pelos altos níveis de exatidão, precisão e tolerâncias que podem ser feitos com sistemas CAD/CAM e CNC corretamente configurados. Protótipos podem ser cortados em material mais macio como cera para verificar código M&G antes da peça final ser feita e quaisquer mudanças necessárias podem ser implementadas rapidamente. E lembre-se que usinar número limitado de itens pode ser mais custo-eficiente que substituir sistema inteiro.

MAC Hydraulics

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