Os tornos CNC são projetados para girar materiais e moldá-los usando ferramentas de corte precisas. O número de eixos na máquina determina a complexidade da geometria da peça. Entender a configuração dos eixos é fundamental na hora de escolher um torno para sua aplicação.
Tornos CNC básicos operam com dois eixos: X e Z. Eles realizam tarefas padrão de torneamento, faceamento e mandrilamento. Para muitas peças cilíndricas, essa configuração de 2 eixos é eficiente e econômica.
Tornos CNC mais avançados incluem eixos adicionais como C e Y. Eles permitem usinagem acionada por ferramentas, fresamento descentrado e transferência de peças. Tornos multieixos aumentam a flexibilidade, reduzem os tempos de configuração e suportam a produção de componentes complexos.
Os tornos CNC possuem dois eixos fundamentais, X e Z. O eixo Z é responsável pelo posicionamento da ferramenta ao longo do comprimento da peça, paralelo ao eixo-árvore. O eixo X é perpendicular, penetrando ou recuando no material. Combinados, eles permitem torneamento e faceamento precisos.
Essa combinação de 2 eixos é mais adequada para peças cilíndricas simples. Ela complementa funções básicas como ranhuramento, mandrilamento e rosqueamento. A maioria dos tornos de nível básico pode ser baseada neste projeto devido à velocidade e precisão em ações de usinagem repetitivas. Ele também possui imensa estabilidade para grandes volumes de produção.
Tornos CNC Eixos adicionais são usados para executar projetos com peças complexas. Essas máquinas realizam torneamento tradicional combinado com fresamento e furação. O movimento adicional possibilita a usinagem multissuperfície e reduz o número de configurações secundárias.
O eixo C incorpora a rotação do fuso. Ele permite um posicionamento controlado ou movimento constante durante o corte. Ele permite a usinagem de características como superfícies planas, furos ou ranhuras na superfície externa. Ferramentas como fresas de topo ou brocas agora podem ser usadas na peça rotativa.
Os tornos de eixo C são adequados para fazer formas hexagonais, padrões de furos ou ranhuras finas. Eles minimizam as transferências de peças e aprimoram o encaixe de recursos. Muitos tornos com ferramentas motorizadas utilizam esse eixo em trabalhos híbridos.
O eixo Y facilita o movimento vertical da ferramenta de corte. Isso permite que ela se mova para dentro e para fora do fuso. Com esse movimento adicional, é possível realizar fresamentos e ranhuras descentrados.
Esse eixo é necessário no caso de uma peça com cavidades laterais ou furos roscados. A peça não precisa mais ser movimentada manualmente na máquina. Isso também reduzirá os erros de configuração e aumentará a velocidade de usinagem de peças multifuncionais.
Além de X, Z, Y e C, os tornos complexos são multieixos. Essas máquinas são desenvolvidas em uma plataforma muito complexa e com dois ou mais lados. Elas proporcionam mais controle, precisão das peças e flexibilidade na usinagem.
O eixo B permite a rotação das ferramentas em ângulos variados. Permite controle total sobre a orientação da ferramenta durante o corte. É útil em furos angulares, bordas chanfradas ou superfícies de contorno.
Elimina a necessidade de inclinação manual ou de encaixes especiais. Facilita muito a usinagem em ângulos e, felizmente, em compostos. O eixo B proporciona flexibilidade às peças com múltiplas funções e minimiza as alterações de configuração.
Alguns tornos possuem fusos principal e secundário. O segundo fuso pega a peça e a reposiciona automaticamente. Isso permite a usinagem na parte traseira sem intervenção humana.
Agiliza o fluxo de mercadorias e reduz o tempo de manuseio. Os dois lados da peça podem ser feitos em uma única configuração. Esta é uma configuração perfeita para peças que exigem simetria em ambos os lados.
Tornos multitorres possuem duas ou mais torres de corte. Essas torres podem operar em peças idênticas ou até mesmo em ferramentas diferentes. Os movimentos, como torneamento e furação, podem ser realizados simultaneamente.
Isso aumenta a eficiência dos ciclos e reduz o tempo de produção. Dependendo da configuração, qualquer uma das torres pode ser equipada com ferramentas móveis ou fixas. Trabalhos complexos e de alto volume podem ser realizados perfeitamente com ela.
Tornos premium incorporam o uso de mais eixos aos sistemas de 5 eixos atuais. Isso permitirá que a ferramenta se mova em X, Y, Z e gire em mais dois planos. O resultado é uma usinagem de contorno completa em uma única passagem.
O mesmo é essencial em peças aeroespaciais, de energia ou médicas. Minimiza os erros humanos e melhora a uniformidade dimensional. Tornos (5 eixos) são projetados para oferecer todos os recursos necessários para serem precisos e altamente produtivos.
A configuração adequada dos eixos de um torno CNC é determinada por algumas variáveis. Estas são a geometria da peça, as tolerâncias, os objetivos de tempo de ciclo e a complexidade da ferramenta. Cada configuração de eixo oferece diversos recursos para atender a diferentes requisitos de produção.
Quanto mais complexa a geometria da peça, mais eixos são necessários. As peças sem características laterais podem ser torneadas em máquinas de 2 eixos como cilindros. Ranhuras, cortes angulares ou furos radiais, no entanto, exigem controle de movimento adicional.
A usinagem em tornos multieixos reduz a necessidade de reposicionamento manual. Isso proporciona mais coincidência e maior precisão dimensional. O objetivo é estabelecer a correspondência entre o movimento da máquina e a complexidade das características.
Quando o trabalho envolve precisão, como na indústria aeroespacial ou médica, a estabilidade é necessária. Tornos multieixos limitam o manuseio das peças, minimizando assim o acúmulo de tolerâncias. Isso proporcionará uniformidade em diversas superfícies.
A usinagem rápida baseada em trajetórias de ferramentas precisas é mais simples quando a peça ou ferramenta pode se mover em vários planos. A melhoria no controle proporciona tolerâncias mais precisas e repetíveis.
Cada nova configuração é um risco e consome muito tempo. Tornos multieixos unem funções em uma única configuração. Isso elimina erros de remontagem e mão de obra.
O trabalho contínuo é realizado por fusos duplos e torres. Embora a programação original seja complexa, o resultado é uma produtividade mais rápida e um preço por peça reduzido.
Certos materiais, como titânio ou ligas endurecidas, exigem menos ajustes devido ao desgaste da ferramenta. Com o movimento multiaxial, é possível concluir a usinagem em uma única passagem, o que gera menos estresse no material.
Por outro lado, os plásticos podem entortar ou distorcer. Para eles, o arranjo mecânico dos eixos pode ser eficaz e menos arriscado com arranjos de alimentação simples.
A manufatura contemporânea exige precisão, rapidez e flexibilidade no projeto. Essa é a necessidade atendida por tornos CNC multieixos em muitos setores. Eles contribuem para a redução dos tempos de ciclo, bem como para o aumento do acabamento e das dimensões das superfícies.
Os componentes aeroespaciais são frequentemente usinados em máquinas de 5 eixos. São peças de turbinas, carcaças e atuadores. Caracterizam-se por características como rebaixos, flanges e superfícies de raio estreito.
Essas formas podem ser produzidas em tornos multieixos com uma única volta da máquina. Isso aumenta a precisão e a rastreabilidade. Aqui, tolerâncias rigorosas e materiais de alto desempenho são a regra.
Implantes ortopédicos, instrumentos cirúrgicos e peças odontológicas precisam ter precisão perfeita. Tornos multieixos permitem obter formas geométricas complexas e acabamentos suaves.
Com o movimento simultâneo, é possível criar um recurso sem reposicionar peças. Isso elimina a possibilidade de contaminação e conformidade dimensional.
O uso de automóveis envolve uma combinação de componentes simples e complexos. Alguns deles são eixos, buchas, engrenagens e conectores.
Os tornos multieixos podem alternar rapidamente entre funções. Isso minimiza a troca de ferramentas, a configuração e o custo unitário na produção em massa.
No setor de energia, válvulas, corpos de bombas e carcaças de turbinas costumam ser pesados e de formato irregular. Esses componentes exigem materiais difíceis de usinar, como aço inoxidável ou superligas.
As máquinas multieixos são capazes de realizar cortes precisos e grosseiros. Elas também minimizam o risco de manuseio de peças pesadas e grandes.
Tornos CNC multieixos proporcionam mais do que movimento adicional. Eles aumentam a precisão, economizam tempo e reduzem o processo de pós-processamento. Para os fabricantes, isso significa maior eficiência e menores custos por peça.
Há casos em que peças complexas precisam ser usinadas em vários lados. O torno multieixo minimiza o número de configurações, pois realiza várias operações em um único ciclo.
Quanto menos manuseio for feito, menos problemas com o alinhamento. Isso permite tolerâncias estreitas e melhor repetibilidade entre peças.
As peças são finalizadas mais rapidamente com o movimento simultâneo das ferramentas. As possibilidades de ferramentas motorizadas e torre permitem também furação, fresamento e torneamento em uma única instalação.
Isso reduz o tempo de troca de ferramentas e aumenta o tempo de fuso, o que leva à redução dos prazos de entrega, principalmente quando há alta variedade de peças e pedidos de baixo volume.
Peças com furos angulares, peças rebaixadas ou peças com perfis irregulares são as mais vantajosas. Os eixos suplementares permitem uma transição fácil em relação às geometrias complexas.
Não são necessárias fixações ou reorientações personalizadas. Todos os recursos são usinados com precisão para combinar com os demais.
Tornos CNC multieixos não se limitam ao movimento adicional. Eles envolvem a integração de mecanismos específicos e gerenciamento computadorizado. Essas máquinas são potentes e versáteis na configuração de peças complexas devido ao equilíbrio entre hardware e lógica.
Os sistemas de acionamento dos eixos, o fuso, a torre e o porta-ferramentas devem estar em harmonia. Todos os movimentos são sincronizados em tempo real. Isso evitará colisões e garantirá a precisão das peças. O projeto desta máquina também deve ser capaz de manter a estabilidade ao se deslocar em altas velocidades.
Controladores CNC também são muito importantes. Os tornos mais recentes incorporam controladores multicanal que controlam trajetórias de ferramentas, velocidades e avanços em múltiplos eixos. Após calcular o movimento angular, o posicionamento e os tempos de parada, esses sistemas realizam os cálculos em milissegundos.
Tornos multieixos modernos possuem recursos como remoção eficiente de cavacos, controle térmico e redução de folga. Essas especificações de projeto auxiliam os fabricantes a obter maior velocidade sem comprometer a tolerância. Tornos de alta qualidade possuem circuitos de servo feedback e diagnósticos em tempo real para aumentar o tempo de atividade e prever a manutenção.
A configuração das ferramentas é muito importante para o desempenho de um torno CNC. Na usinagem multieixo, as ferramentas devem estar de acordo com a capacidade do fuso, o curso dos eixos e a complexidade das peças. A seleção das ferramentas adequadas resultará em precisão, consistência e longa vida útil das ferramentas.
Os porta-ferramentas devem ser adequados para cargas multidirecionais. O uso simultâneo de ferramentas rotativas e estáticas é acompanhado por forças diferentes. Porta-ferramentas com tolerâncias apertadas apresentam baixa vibração e alta resistência à tração.
As pinças e os blocos de ferramentas modulares são intercambiáveis e sem engates, o que melhora a produção em tornos multitorres ou com ferramentas motorizadas.
Ferramentas motorizadas permitem furação lateral, rosqueamento ou abertura de ranhuras em peças torneadas. A rotação da peça não é a única fonte de energia que aciona as ferramentas, mas sim o uso da torre ou do fuso.
Isso permite a execução de recursos em superfícies não centrais sem a necessidade de desmontar a peça. Isso economiza tempo de configuração e minimiza os erros de manuseio.
Eixos adicionais permitem que as ferramentas se movam em movimentos complexos. A folga é importante para evitar colisões ou desalinhamentos.
Configurações corretas do comprimento das ferramentas garantem que não haja sobrealcance ou colisão com dispositivos de fixação. Em aplicações multieixos, a calibração do deslocamento da ferramenta deve ser precisa.
As trajetórias das ferramentas também são simuladas no software CAM antes do corte. Esta ferramenta de verificação verifica os ângulos de engate, as zonas de interferência e as taxas de remoção de material.
A simulação reduz o número de testes, desperdícios e alterações de programa. É um requisito para peças com alta tolerância ou multissuperfícies.
Tornos CNC avançados exigem um suporte de software robusto para gerenciar trajetórias de ferramentas, coordenação de eixos e simulação de movimento. A integração adequada com CAM garante precisão, segurança e produtividade em todas as etapas da usinagem.
Os tornos multieixos requerem o software CAM que suporta torneamento e fresamento. As plataformas produzem trajetórias de ferramentas sincronizadas em eixos de rotação e movimento.
Eles também permitem que os programadores vejam os padrões antes do início dos cortes. O CAM economiza tempo de configuração e aumenta a precisão da programação em geral.
Cada marca de máquina possui um formato de código diferente (pós-processador). No caso de tornos multieixos, o pós-processamento deve facilitar a sincronização da torre e do fuso.
Arquivos de postagem adequados garantem que o código G corresponda ao movimento da máquina. Isso evita falhas ou omissões de operações na produção com as ferramentas.
As plataformas CAM mostram o movimento simulado de cada ferramenta na tela. Isso permite detectar precocemente colisões do porta-ferramentas, deslocamento excessivo ou desalinhamento.
É particularmente útil na usinagem de múltiplas superfícies. A simulação torna a usinagem segura mesmo antes da máquina iniciar.
Gêmeos digitais são cópias virtuais de máquinas reais que alguns sistemas utilizam atualmente. Eles auxiliam no controle adaptativo, bem como na validação de trajetórias de ferramentas.
A máquina regula o avanço ou a parada do avanço em tempo real. Isso aumenta a precisão e também evita o desgaste prematuro das ferramentas.
Os controles de qualidade são essenciais na usinagem de precisão. No torneamento CNC multieixo, o controle de qualidade visa manter as mesmas dimensões, acabamento superficial e precisão de tolerância. Métodos de inspeção bem estabelecidos protegem a produção e mantêm os padrões industriais.
Os tornos CNC contemporâneos possuem sondas e detectores a laser. Essas ferramentas são utilizadas para medir peças durante a usinagem, sem interrupção do ciclo da máquina.
Auxilia na detecção atempada de erros dimensionais e evita desperdícios. O feedback durante o processo melhora a gestão de características importantes.
Após a usinagem, é necessário utilizar Máquinas de Medição por Coordenadas (CMM). Elas inspecionam formas complexas, concentricidade e tolerâncias rigorosas.
As peças são visualizadas com a ajuda de modelos 3D e medidas em diversos pontos. Isso garante que os produtos finais atendam às especificações do projeto.
As ferramentas de contato ou ópticas são usadas para testar a rugosidade da superfície. Essa importância é essencial em superfícies de contato, vedações ou itens aeroespaciais.
O torneamento multieixo pode produzir acabamentos melhores e com menos etapas. Equipes de qualidade estão lá para garantir que os valores corretos de Ra sejam sempre atingidos.
Todos os lotes de peças recebem IDs de rastreamento e relatórios de qualidade. Isso inclui verificação dimensional, registros de materiais e registros de uso de ferramentas.
Clientes dos setores médico, de defesa e aeroespacial se preocupam com a rastreabilidade. Ela verifica a qualidade desde a matéria-prima até a entrega das peças.
Tornos CNC multieixos facilitam a usinagem de peças complexas com menos configurações. Eles economizam tempo, melhoram a precisão e reduzem a necessidade de acessórios extras. Seja trabalhando com metal ou plástico, essas máquinas processam formas detalhadas sem desacelerar a produção.
Com as ferramentas, o software e os controles de qualidade certos, os fabricantes podem obter resultados de alta precisão em cada execução. A usinagem multieixo é uma escolha inteligente para indústrias que exigem tolerâncias rigorosas e desempenho confiável.
Q1. Por que usar um torno CNC multieixo?
Permite usinar diferentes características em uma única configuração, economizando tempo e melhorando a precisão. Isso também significa menos etapas de manuseio e melhor consistência das peças do início ao fim.
Q2. Funciona para peças complexas?
Sim, tornos multieixos processam ângulos, curvas e áreas de difícil acesso com facilidade. São ideais para peças que normalmente exigiriam múltiplas máquinas ou processos.
Q3. Quais materiais ele pode cortar?
Funciona com metais como alumínio, aço e titânio, além de plásticos de engenharia. A ferramenta e as configurações de velocidade corretas garantem resultados limpos em materiais macios e duros.
Q4. Preciso de um software especial?
Sim, o software CAM ajuda a planejar as trajetórias das ferramentas e evita erros durante o corte. Ele também simula o movimento para detectar quaisquer problemas antes do início da usinagem real.