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Fuso CNC para fresamento, um guia abrangente

Jan 03, 2024

 

No mundo da usinagem de precisão, o fuso CNC para fresamento é fundamental. Seu guia se aprofunda nesta ferramenta essencial. Através deste guia abrangente, você obterá informações sobre sua seleção e manutenção. O objetivo: equipá-lo com conhecimento direto de especialistas do setor.

cnc spindle

Compreendendo o básico!

Definição de fuso CNC

CNC, ou Controle Numérico Computadorizado, envolve o uso de computadores para controlar máquinas-ferramentas. Na fresagem, o material é removido. Em contraste, a gravação esculpe desenhos nas superfícies.

Assim, a fresagem decola, enquanto a gravação acrescenta detalhes. O fresamento usa ferramentas como fresas de topo. A gravação usa ferramentas pontiagudas para detalhes finos. O fuso CNC em fresagem segura e gira essas ferramentas. RPM, ou rotações por minuto, mede sua velocidade.

Como funcionam os fusos CNC em uma fresadora

Mecanismo de Rotação

Os fusos giram ferramentas em altas velocidades. A fresagem requer RPMs diferentes da gravação. Para fresamento, as velocidades variam de 1.000 a 10.000 RPM. A gravação pode precisar de RPMs mais altos. O motor aciona o fuso. Os rolamentos garantem um funcionamento suave.

Alinhamento do eixo

A precisão no fresamento é vital. As máquinas possuem eixos X, Y e Z. O fuso se alinha com esses eixos. O alinhamento adequado garante cortes precisos. O desalinhamento pode causar erros. Verificações regulares garantem o alinhamento do fuso.

Acessório de ferramenta

As máquinas CNC usam porta-ferramentas. Esses suportes fixam as ferramentas aos fusos. ATC, ou Trocador Automático de Ferramentas, troca de ferramentas rapidamente. O acessório seguro garante cortes limpos. Ferramentas soltas podem causar danos.

Taxa de alimentação

A taxa de alimentação é crucial. É a velocidade com que o material se move pela máquina. Medidas em IPM (polegadas por minuto), as taxas de avanço corretas evitam a quebra da ferramenta. Operadores experientes ajustam as taxas de alimentação para obter resultados ideais.

Controle de Torque

Torque é a força que o fuso aplica. Alto torque pode cortar materiais mais duros. As máquinas CNC ajustam o torque com base na necessidade. O monitoramento do torque garante uma operação eficiente.

Força de corte

A força de corte é a pressão exercida durante o fresamento. Muita força pode quebrar as ferramentas. Muito pouco pode não funcionar. As máquinas geralmente possuem sensores. Esses sensores monitoram e ajustam as forças de corte. A força adequada garante cortes precisos e maior vida útil da ferramenta.

Controle de profundidade

Fresar significa remover material. Gravar significa criar desenhos. Na moagem, Máquinas CNC use ferramentas fortes. Eles cortam profundamente materiais como metal. A profundidade é importante no fresamento. As máquinas controlam-no com precisão. Freqüentemente, você ouvirá sobre “taxa de avanço” no fresamento. A taxa de avanço significa a rapidez com que a ferramenta se move. Na gravação, as ferramentas fazem cortes superficiais.

Vibração do fuso

O fuso CNC para fresadoras possui uma peça chamada fuso. O fuso segura a ferramenta. Às vezes, o fuso vibra. A vibração pode causar problemas. A má vibração arruína o acabamento de um trabalho. Os especialistas chamam isso de “conversa”.

A vibração deixa marcas indesejadas nas superfícies. Na gravação, mesmo pequenas vibrações são importantes. Projetos gravados precisam de precisão. O RPM (rotações por minuto) de um fuso afeta a vibração. RPM muito alto pode aumentar a vibração.

 

Tipos de fusos CNC para fresamento!

Fusos acionados por correia

Variação de velocidade

A fresagem utiliza um processo de corte. As RPMs variam em faixa. A gravura usa designs detalhados. Para fuso CNC para fresamento, o controle de velocidade continua crucial. Fresamento de cortes profundos; a gravação arranha a superfície.

Altas RPMs auxiliam na gravação, enquanto o fresamento precisa de velocidades moderadas. A diferenciação de velocidade ajuda a obter precisão.

Sistema de polia

As fresadoras contam com polias resistentes. A gravação precisa de precisão. Na fresagem, as polias transferem força. Na gravura, as linhas finas são o objetivo.

Os sistemas de polias no fresamento gerenciam cargas pesadas. Para gravação, o toque delicado é importante. A fresagem exige força; a gravura pede sutileza.

Torque inferior

A fresagem requer mais torque do que a gravação. O torque está relacionado à força rotacional do fuso. Alto torque combina com fresamento. A gravação precisa de menos força.

A fresagem penetra nos materiais. A gravura os esculpe levemente. Compreender as diferenças de torque garante resultados ideais.

Custo-beneficio

A fresagem pode ser cara. A gravura, por outro lado, é mais econômica. O fuso CNC para fresamento com designs acionados por correia é acessível. Investir em moagem requer capital. As máquinas de gravação custam menos. No entanto, ambos agregam valor em seus respectivos campos.

Facilidade de manutenção

A manutenção desempenha um papel na longevidade. As fresadoras enfrentam desgaste. As ferramentas de gravação exigem verificações regulares. Para fusos acionados por correia, a manutenção é simples.

Verificações regulares garantem um uso prolongado. A fresagem precisa de calibração consistente; a gravação requer verificações de precisão. O cuidado adequado aumenta a eficiência.

Fusos acionados por engrenagem

Torque elevado

Na fresagem, uma máquina remove material. Na gravação, uma ferramenta marca as superfícies. O fresamento exige alto torque. Alto torque significa mais potência para cortar materiais. Materiais como o metal precisam desse poder. Fresamento CNC usa fusos acionados por engrenagem para esta potência.

O alto torque garante cortes profundos e eficientes. A fresagem e a gravação diferem principalmente em finalidade e potência.

Relação de engrenagem

A relação de transmissão é importante em fusos CNC. Uma relação de transmissão mais alta oferece variação de velocidade. A fresagem requer velocidades diferentes. A gravação precisa de velocidade consistente e moderada. As relações de transmissão em fusos acionados por engrenagem ajudam.

Eles ajustam a velocidade do fuso para a tarefa. A fresagem de metal pode precisar de uma proporção de 3:1. A gravação em madeira pode usar uma proporção de 1:1. A relação de transmissão otimiza o desempenho da máquina.

Estrutura rígida

A estabilidade é crucial nas operações CNC. A fresagem corta profundamente os materiais. A gravação faz marcas finas e detalhadas. Ambos precisam de uma máquina estável. Uma estrutura rígida proporciona essa estabilidade.

Os fusos CNC para fresamento possuem um design robusto. Esse design evita movimentos indesejados. A estabilidade garante cortes precisos e precisos. Separa os cortes profundos da fresagem das marcas delicadas da gravação.

Nível de ruído

As máquinas produzem ruído. Os níveis de ruído variam entre as tarefas. A fresagem, com cortes profundos, cria mais ruído. Gravação, sendo delicado, é mais tranquilo. Os fusos acionados por engrenagem têm níveis de ruído distintos.

Usar relações de transmissão adequadas pode reduzir o ruído. Os operadores CNC devem saber a diferença de ruído. Reconhecer o ruído pode ajudar na avaliação da integridade e eficiência da máquina.

 

Fusos motorizados ou de acionamento direto

Reação Zero

A fresagem molda o metal por corte. A gravação grava desenhos em superfícies. No fresamento, as fresas giram rapidamente. A gravação usa ferramentas afiadas para detalhes. Os fusos CNC garantem um fresamento preciso. RPM, torque e velocidade são importantes.

As fresadoras removem mais material. As ferramentas de gravação são menos profundas. Ambos exigem precisão para resultados de qualidade. Ainda assim, o fresamento prioriza a remoção de material. A gravura enfatiza a complexidade do design.

Alta precisão

O fresamento depende de fusos CNC precisos. A gravação requer movimentos delicados da ferramenta. Uma fresadora esculpe pedaços de metal. Os gravadores criam padrões complexos.

A precisão no RPM garante melhores resultados. As tolerâncias em micrômetros fazem a diferença. A gravura busca linhas finas e detalhadas. O fresamento visa superfícies limpas e lisas. Ambos precisam de equipamentos de alta precisão.

Motor Integrado

A fresagem e a gravação diferem na técnica. A fresagem utiliza força; a gravura precisa de sutileza. Motores integrados melhoram o desempenho do fuso CNC. Para fresamento, motores potentes são importantes.

A gravação requer velocidades consistentes. IPM (polegadas por minuto) afeta os resultados finais. Ambos se beneficiam de projetos de motores integrados. Motores confiáveis reduzem significativamente os erros.

Potência Constante

A consistência de energia é crucial. A fresagem exige resistência por toda parte. A gravura exige um poder constante e suave. A potência constante garante cortes uniformes. Na fresagem, a profundidade e a largura variam.

A gravação valoriza profundidade consistente. HP (cavalo-vapor) dos fusos afeta a qualidade do trabalho. Manter a potência garante resultados de primeira linha em ambos.

Operação Suave

A operação suave do fuso CNC é fundamental. No fresamento, evita arestas. A gravura precisa disso para designs claros. A vibração pode arruinar ambos os processos. Rolamentos e design adequados são essenciais.

A fresagem procura evitar conversas. A gravação impede gravuras irregulares. A operação suave do fuso melhora ambos os resultados. A manutenção adequada garante um desempenho ideal.

 

Fusos de alta frequência

Rotação Rápida

No fresamento CNC, a rotação rápida auxilia na rápida remoção de material. Por outro lado, a gravação exige precisão. O fresamento usa altas RPMs. A gravação usa RPMs mais baixos. A rotação em alta velocidade auxilia no fresamento. A gravação exige velocidade controlada.

A velocidade diferencia os dois processos. RPM significa rotações por minuto. A fresagem geralmente precisa de mais de 8.000 RPM. A gravação pode usar menos de 2.000 RPM.

Fusos Eletro

Os fusos elétricos fornecem potência consistente. A fresagem precisa de mais potência do que a gravação. O poder dita a remoção de material. A gravura busca detalhes finos. A alta potência beneficia o fresamento.

A gravação pode usar fusos de baixa potência. Watt é a unidade de potência. A fresagem pode usar fusos de 5kW. A gravação geralmente usa menos de 1kW.

Escultura Precisa

A precisão é fundamental nas operações CNC. A fresagem remove material a granel. A gravura lida com detalhes intrincados. A profundidade do corte difere. A fresagem pode ser profunda, como 3 mm.

A gravação pode ser superficial, talvez 0,5 mm. A profundidade afeta o produto final. A fresagem busca a remoção de material. A gravura busca requinte.

Calor reduzido

O calor afeta as operações CNC. A fresagem gera mais calor. A gravação produz menos calor. A refrigeração é vital no fresamento. A gravação nem sempre precisa de refrigeração.

O controle da temperatura é crucial. O superaquecimento prejudica o material. O fresamento geralmente requer refrigeração de 15°C. A gravura poderia funcionar com o ar ambiente.

Design Leve

O peso do fuso afeta o desempenho. O fresamento pode usar fusos mais pesados. A gravação se beneficia de fusos leves. O peso afeta a manobrabilidade. A fresagem precisa de estabilidade. A gravura busca agilidade. Um fuso de fresagem pode pesar 10kg.

Um fuso de gravação pode pesar apenas 2kg. O peso garante a eficiência do processo. Leve ajuda em tarefas de precisão. Peso pesado ajuda em tarefas robustas.

 

Fatores a serem considerados ao escolher um fuso CNC para fresamento! 

Velocidade e potência do fuso

RPM máx.

Os fusos CNC para fresamento geralmente têm uma ampla faixa de RPM máximas. A seleção do RPM certo depende do seu projeto. Por exemplo, valores de RPM entre 12.000 e 24.000 são adequados para muitas tarefas de fresamento. RPMs mais altas permitem velocidades de corte mais rápidas.

Potência

Os fusos CNC vêm com várias classificações de potência, geralmente medidas em kW. As classificações comuns incluem 3,5 kW, 5 kW e 7,5 kW. Uma classificação de kW mais alta significa que o fuso pode lidar com materiais mais resistentes e tarefas mais exigentes.

Curva de Torque

Analise a curva de torque. O torque, medido em Nm, representa a resistência do fuso. Uma curva de torque plana garante força consistente em todas as velocidades. A consistência é crucial para operações de fresamento precisas.

Tipo de motor

Fusos diferentes vêm com motores diferentes. AC e DC são dois tipos principais de motores. Os motores CA proporcionam um funcionamento suave e requerem menos manutenção. Por outro lado, os motores DC são frequentemente mais eficientes em termos energéticos.

 

Tamanho e tipo de cone

A precisão continua sendo fundamental no fresamento. O cone do fuso o conecta ao porta-ferramenta. Entenda a importância de escolher o tamanho e tipo de cone correto para obter resultados ideais.

BT Cônico

Originário do Japão, o design BT Taper tem proporção de 7:24. As indústrias de manufatura valorizam globalmente a BT por sua alta precisão. Preferida na Ásia, a BT garante precisão nas operações de fresamento.

Gato Cônico

Produto dos EUA, o CAT Taper também segue uma proporção de 7:24. Distinguido pelo seu flange em V, o CAT oferece retenção robusta da ferramenta. As indústrias na América preferem o CAT por sua confiabilidade.

Tipo HSK

Chave de alta velocidade (HSK) oferece maior precisão. Os designs europeus favorecem o HSK pelo seu design mais curto e contato duplo. A HSK garante trocas rápidas de ferramentas, aumentando a eficiência.

Interface do fuso

A interface desempenha um papel fundamental na troca de ferramentas. Uma interface robusta garante estabilidade durante operações de alta velocidade. Certifique-se de que a interface seja adequada à sua fresadora para obter melhores resultados.

 

Método de resfriamento (resfriado a ar ou líquido)

Jato de ar

A maioria das máquinas CNC utiliza o método de jato de ar. Direcionar um fluxo de ar ajuda a remover lascas e poeira. O método de jato de ar é econômico, requer manutenção mínima e oferece desempenho consistente.

Canal de refrigerante

Em operações CNC de alta velocidade, um canal de refrigeração torna-se crucial. O canal direciona o fluido refrigerante, garantindo uma remoção eficaz de cavacos e condições de corte ideais. Os especialistas em CNC geralmente preferem isso para tarefas complexas de fresamento.

Dissipação de calor

A dissipação de calor eficiente é vital na fresagem CNC. O calor excessivo compromete a precisão. Conseqüentemente, selecionar um fuso com capacidade superior de dissipação de calor é fundamental.

Controle de temperatura

O controle consistente da temperatura garante longevidade e precisão. Os fusos resfriados a líquido geralmente oferecem melhor regulação de temperatura do que os resfriados a ar. Eles podem exigir equipamentos adicionais, como resfriadores.

 

Tipo e disposição dos rolamentos

Contato Angular

Opte por rolamentos de contato angular para operações em alta velocidade. A precisão é sua marca registrada, garantindo exatidão nas tarefas de fresamento. Os profissionais os preferem devido à sua capacidade de lidar com cargas radiais e axiais.

Rolamento de rolo

Os rolamentos de rolos, conhecidos por sua robustez, se destacam em aplicações que exigem capacidades de carga pesadas. Ao contrário dos rolamentos de esferas, os rolamentos de rolos distribuem as cargas por uma área maior, aumentando sua vida útil e desempenho. No fresamento, eles são uma opção para tarefas de alta carga.

Configuração de pré-carregamento

A pré-carga define a estanqueidade do arranjo de rolamentos. Uma configuração de pré-carga adequada é fundamental. Muito alto e você corre o risco de falha prematura do rolamento. Pode ocorrer fresamento muito baixo e impreciso. A pré-carga ideal aumenta a rigidez e a precisão do fuso.

Lubrificação de rolamentos

A lubrificação protege os rolamentos contra desgaste. Graxa e óleo são as principais formas de lubrificação. A graxa oferece simplicidade e longevidade, adequada para configurações de rolamentos vedados.

O óleo, frequentemente usado com um sistema externo, proporciona melhor resfriamento, especialmente para fusos de fresamento de alta velocidade.

 

Fundamentos de manutenção! 

· Inspeção Regular

A fresagem esculpe materiais com fresas rotativas. A gravação, por outro lado, grava desenhos nas superfícies. RPM, taxa de avanço e diâmetro da fresa afetam o fresamento.

A profundidade de gravação e a largura da ponta determinam a clareza do design. Inspecione regularmente o fuso CNC para fresar componentes como pinça, motor e correias. Certifique-se de que todas as peças funcionem corretamente. Operações eficientes resultam em resultados de precisão.

· Limpeza

Os detritos podem prejudicar os processos de fresagem. A gravação requer superfícies limpas para designs claros. Poeira, aparas e lubrificantes podem se acumular.

Use ar comprimido para limpar o eixo regularmente. Certifique-se de que o espaço de trabalho permaneça livre de obstruções. Um fuso CNC limpo promove vida útil mais longa e resultados consistentes.

· Verificação de vibração

A vibração afeta a precisão do fresamento. Na gravura, afeta a clareza do design. Um fuso CNC deve funcionar suavemente. Vibração excessiva pode sinalizar problemas.

Use acelerômetros para medir as vibrações do fuso. Se as vibrações excederem 0,01g, consulte um técnico. A estabilidade garante precisão tanto no fresamento quanto na gravação.

· Teste de alinhamento

O alinhamento é crucial. O fresamento requer fresas perpendiculares à peça de trabalho. A gravação exige caminhos precisos da ferramenta. Use relógios comparadores para testes de alinhamento. O fuso deve estar alinhado com o eixo da máquina. Desalinhamentos podem levar a cortes irregulares. O alinhamento correto garante o desempenho ideal do fuso CNC.

· Substituição de rolamento

Os rolamentos permitem uma rotação suave do fuso. Eles se desgastam. A precisão da fresagem e gravação depende deles. Ouça ruídos incomuns.

Sons agudos indicam problemas de rolamento. Substitua os rolamentos a cada 6.000 horas de operação. O uso de rolamentos de alta qualidade garante longevidade e desempenho consistente.

Critério

Importância

Frequência

Ferramentas necessárias

Indicadores de Necessidade

Problemas potenciais se ignorados

Melhores Práticas

Inspeção Regular

Alto

Por mês

Lista de verificação de inspeção, medidores

Ruídos incomuns, desgaste visual

Maior tempo de inatividade, baixo desempenho

Verificações programadas, registros detalhados

Limpeza

Moderado

Semanalmente

Suprimentos de limpeza, sopradores de ar

Acúmulo de poeira, resíduos

Eficiência reduzida, maior desgaste

Uso de agentes de limpeza adequados

Verificação de vibração

Alto

Quinzenal

Ferramentas de análise de vibração, sensores

Vibrações Anormais

Desalinhamento, falha precoce

Monitoramento Regular, Resposta Imediata

Teste de alinhamento

Crítico

Trimestral

Ferramentas de alinhamento a laser, nível

Saída irregular, desalinhamento

Precisão diminuída, estresse do componente

Alinhamento de precisão, testes regulares

Substituição de rolamento

Variável

Como necessário

Rolamentos, conjunto de chaves

Aumento de ruído, fricção

Falha do sistema, componentes apreendidos

Rolamentos de qualidade, substituição oportuna

Uma tabela sobre fundamentos de manutenção!

 

Sistemas de lubrificação e resfriamento!

 

· Névoa de óleo

A fresagem utiliza cortadores rotativos para remover material. A gravura emprega uma ferramenta pontiaguda para desenhos incisos. Na fresagem, a velocidade de rotação chega a 12.000 RPM.

As ferramentas de gravação, por outro lado, giram a 30.000 RPM. A fresagem geralmente envolve grandes máquinas CNC. As máquinas de gravação tendem a ser menores.

· Graxa embalada

Enquanto a fresagem molda materiais sólidos, a gravação grava nas superfícies. O fresamento depende do fuso CNC para precisão. A gravação exige um movimento delicado da ferramenta. As profundidades de fresagem podem atingir 6 mm. A gravação raramente excede 0,5 mm de profundidade.

· Tipo de refrigerante

O fresamento utiliza alto torque para cortes pesados. A gravação requer menos força, mas mais detalhes. A fresagem geralmente usa materiais como aço ou alumínio. A gravura prefere materiais mais macios, como o latão. O fuso CNC para fresamento realiza operações mais pesadas do que tarefas de gravação.

· Quociente de vazão

O fresamento garante a remoção de material através dos caminhos de corte. A gravação segue padrões ou desenhos predefinidos. As fresas variam em tamanho de 1 mm a 40 mm. As ferramentas de gravação permanecem delgadas, em torno de 0,1 mm a 3 mm.

· Monitoramento de temperatura

A fresagem gera calor significativo devido a cortes profundos. A gravação, por ser uma operação superficial, produz menos calor. A fresagem emprega refrigerantes como emulsão. A gravação geralmente usa névoa de ar para resfriamento. O controle adequado da temperatura garante a longevidade do fuso CNC.

 

Reparos e substituições de eixos! 

cnc Spindle Repairs

· Análise de Desgaste

A fresagem esculpe materiais usando fresas rotativas. A gravura, por outro lado, inscreve desenhos em superfícies. Para fresamento, os fusos CNC geralmente exigem RPMs que variam de 8.000 a 30.000. As ferramentas de gravação normalmente precisam de velocidades mais baixas.

Desgaste frontal dos fusos de fresamento devido a rotações constantes. Verificações regulares ajudam a manter a faixa ideal de RPM do fuso.

· Reafiação de eixo

No fresamento, o eixo sofre desgaste. A gravura não exerce a mesma força. Eixos em fusos CNC para fresamento requerem retificação.

Um eixo de fuso de fresagem típico tem dimensões como 50 mm de diâmetro e 200 mm de comprimento. A reafiação garante que o tamanho do eixo permaneça dentro dos parâmetros definidos, garantindo precisão.

· Substituição de rolamento

Os rolamentos desempenham um papel fundamental no fresamento. A gravura depende menos deles. Os fusos para fresamento necessitam de rolamentos resistentes, geralmente classificados como Classe P4 ou ABEC-7. As operações de fresamento contínuo podem desgastar esses rolamentos. A substituição dos rolamentos garante que o fuso mantenha estabilidade e precisão.

· Teste de equilíbrio

O equilíbrio é crucial para o fresamento. A gravura exige menos equilíbrio. Um fuso CNC para fresamento deve ter classe de equilíbrio G2.5 em velocidades de até 25.000 RPM.

O teste de balanceamento garante que o fuso opere sem vibrações excessivas, protegendo o maquinário e a peça.

· Reequipamento

As operações de fresagem usam ferramentas diferentes das de gravação. Enquanto a gravação se concentra nos detalhes, a fresagem prioriza a remoção de material. Os fusos CNC para fresamento requerem reequipamento periódico.

Porta-ferramentas, pinças e pinos de tração são peças frequentemente substituídas. A reequipamento garante operações eficientes, precisas e suaves em tarefas de fresamento.

 

Conclusão

O domínio do fuso CNC para fresamento garante resultados de usinagem impecáveis. Um conhecimento completo da seleção e manutenção é inestimável. A escolha certa do fuso amplifica o desempenho. Para informações mais detalhadas e soluções de fresamento de alto nível, visite CNCYANGSEN. Fique à frente, mantenha-se informado.

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