Fresadoras horizontais são um dos tipos de equipamentos de fresagem mais versáteis e amplamente utilizados em aplicações industriais. Em comparação com outras fresadoras, as fresadoras horizontais apresentam algumas vantagens distintas que as tornam um ativo indispensável para os fabricantes.
É um tipo de equipamento de fresagem onde o fuso que segura a ferramenta de corte é orientado horizontalmente. Este fuso alimenta a peça que está fixada em uma mesa, permitindo a usinagem de cortes e padrões complexos. A principal característica definidora é a orientação horizontal do fuso da ferramenta de corte, que oferece benefícios exclusivos.
As fresadoras horizontais são utilizadas em diversos setores, incluindo automotivo, aeroespacial, construção, usinagem geral e muito mais.
Eles permitem que os fabricantes usinem com eficiência peças grandes e pesadas que podem ser impraticáveis em fresadoras verticais. Os requisitos de precisão também são atendidos graças ao aumento da rigidez e à minimização da deflexão da ferramenta de corte.
Neste artigo vamos entender claramente o que são as fresadoras horizontais, suas vantagens e as últimas tendências tecnológicas associadas a elas.
Então vamos começar!
As fresadoras são um dos equipamentos industriais mais versáteis utilizados para operações de usinagem. Eles são capazes de realizar cortes complexos e precisos em uma peça, encontrando assim ampla utilização para moldar metais e ligas em diversas indústrias.
Com base na orientação e nas capacidades, as fresadoras podem ser amplamente classificadas em três tipos principais:
● Fresadoras verticais: O fuso da ferramenta de corte é orientado verticalmente acima da mesa de trabalho. Eles fornecem alta precisão e exatidão, portanto, são ideais para trabalhos complexos e fabricação de matrizes/moldes.
● Fresadoras horizontais: O fuso que segura a ferramenta de corte é colocado horizontalmente. Isso permite usinar peças maiores com maior estabilidade.
● Fresadoras universais: Combine a flexibilidade dos moinhos verticais e horizontais em uma única unidade. Com múltiplas orientações de fuso disponíveis e acessórios para ampliar as capacidades, as fresadoras universais oferecem versatilidade superior.
Compreender esses tipos primários de equipamentos de fresamento com base na orientação do fuso ajuda a avaliar suas aplicações ideais em vários ambientes de produção e requisitos de usinagem.
Para compreender por que os moinhos horizontais oferecem vantagens únicas, é importante primeiro compreender seus componentes básicos e sua estrutura.
Em sua essência, uma fresadora horizontal contém um fuso orientado horizontalmente que gira a ferramenta de corte em altas velocidades. Este fuso é alimentado na peça estacionária montada na mesa de trabalho para usinar geometrias complexas.
Alguns componentes principais que conferem aos moinhos horizontais suas capacidades distintas são:
● Fuso: O eixo que segura e gira a fresa. É alimentado por um motor integrado para fornecer o torque e as RPMs necessários para a remoção do material.
● Mandril: Um eixo cônico intermediário que conecta o cortador ou broca real ao fuso. Proporciona rigidez e permite mudanças rápidas.
● Mesa de trabalho: Uma plataforma robusta na qual o componente da peça é montado com segurança usando acessórios como tornos ou grampos. Ele pode se mover nos eixos horizontais X e Y.
● Selim: Uma unidade deslizante transversal que fica na base e suporta a mesa de trabalho, permitindo que toda a unidade da peça seja reposicionada linearmente ou em ângulos.
Esses elementos estruturais centrais trabalham juntos para manipular a ferramenta de corte e a peça em relação uma à outra para obter remoção precisa de material e geometrias finais complexas.
As fresadoras horizontais podem ser classificadas em três tipos principais com base nas diferenças estruturais e funcionais:
O projeto mais básico com fuso horizontal montado na coluna. Ele usa uma sela que desliza ao longo da base para alimentar a peça sob a fresa. Mais adequado para operações simples de fresagem e trabalhos leves. Fornece função básica de fresamento horizontal a custos mais baixos.
Um tipo avançado e versátil que adiciona capacidade de rotação adicional ao fuso horizontal. Isso permite operações de fresamento angular com a peça colocada em ângulo. A mesa de sela também pode ser girada em ângulos compostos para cortes complexos. Ideal para trabalhos de usinagem complexos.
Apresenta um aríete móvel na coluna para fornecer suporte rígido ao fuso ao usinar peças pesadas. A coluna robusta em forma de caixa e o design do aríete proporcionam estabilidade para a remoção de grandes quantidades de material. Normalmente usado para usinar grandes peças fundidas e fabricações com peso superior a 2 toneladas.
As fresadoras horizontais oferecem benefícios distintos em relação a outros equipamentos de usinagem que contribuem para seu aumentopopularidade em vários ambientes de produção.
Compreender estas vantagens técnicas e operacionais é essencial para reconhecer por que os fabricantes modernos estão adotando cada vez mais a tecnologia horizontal.
Aqui estão algumas vantagens das fresadoras horizontais:
Uma das principais vantagens das fresadoras horizontais é a sua capacidade de lidar com cortes mais pesados, mantendo a precisão.
Isso decorre de sua construção rígida com colunas largas em forma de caixa combinadas com um design de selim com centro de gravidade baixo. Juntos, esta construção robusta minimiza vibrações e vibrações indesejadas.
A estabilidade geral permite parâmetros de corte mais profundos, levando a taxas superiores de remoção de material. Você pode aproveitar ao máximo as ferramentas mais recentes de alto desempenho.
As operações de fresagem produzem cavacos e cavacos problemáticos que podem causar problemas secundários de qualidade se não forem evacuados adequadamente.
Os moinhos horizontais são incomparáveis quando se trata de controle eficiente de cavacos graças à gravidade trabalhando sinergicamente com o processo de fresamento.
Lascas e rebarbas caem naturalmente da mesa de trabalho em vez de soldar novamente ou impedir cortes futuros. Isto proporciona um acabamento superficial superior e também reduz o tempo de limpeza/rebarbação secundária.
A orientação horizontal fornece acesso para que os cortadores se encaixem em vários lados e ângulos em uma única configuração.
Quando combinados com eixo B integrado ou mesas rotativas, formas 3D complexas podem ser usinadas contornando vários eixos simultaneamente.
Isso facilita a remoção rápida de material, mantendo a precisão em geometrias complexas, como aerofólios, que são impossíveis em equipamentos verticais padrão.
As fresadoras horizontais avançadas de hoje apresentam trocadores de paletes acionados por servo que permitem a montagem de uma segunda peça enquanto a primeira está sendo usinada.
Isso minimiza o tempo sem cortes entre os ciclos de produção, permitindo que os fabricantes operem sem supervisão. Mudanças rápidas de ferramentas e trabalhos se traduzem em custos operacionais mais baixos e entrega mais rápida para os clientes.
Uma extensão do fresamento horizontal que fornece amortecimento de vibração superior é sua capacidade de manter a precisão mesmo quando operando em velocidades máximas do fuso.
A coluna larga combinada com a posição baixa do selim ajuda a neutralizar as forças centrífugas que atuam no eixo e no cortador.
Isso permite que os fabricantes implementem estratégias de remoção de material mais rápidas com profundidades de corte mais leves, sem perder a precisão ou a qualidade do acabamento.
A espaçosa zona de trabalho na frente do fuso fornece espaço para indexar peças de trabalho longas ou altas de formato incomum que não são adequadas para fresadoras verticais.
Com a capacidade de acessar recursos de ambos os lados, as fresadoras horizontais podem lidar com seções de parede muito finas e cavidades ou bolsões profundos.
A simplicidade de carregar pedaços pesados por cima também evita elevações perigosas ou ajustes do guindaste. Essa flexibilidade é inestimável ao lidar com novas geometrias de protótipos.
Embora o investimento inicial possa ser maior do que os equivalentes verticais, os moinhos horizontais oferecem o menor custo por peça, tornando-os ideais para grandes lotes de produção.
Colocar mais arestas de corte em contato com o material em taxas mais rápidas resulta em tempos de ciclo drasticamente reduzidos. Combinado com a remoção eficiente de cavacos, a vida útil da ferramenta também aumenta significativamente. Isto se traduz diretamente em maiores margens de lucro através da redução de despesas operacionais.
A configuração horizontal proporciona um acesso ao espaço de trabalho muito mais natural e ergonômico para os operadores de máquinas. Os controles podem ser posicionados na altura da cintura, com fácil visualização do processo de usinagem.
O carregamento frontal de peças de trabalho elimina manobras inadequadas e minimiza o levantamento pesado repetitivo que normalmente leva à fadiga do operador ou até mesmo a lesões. No geral, as fábricas horizontais promovem maior eficiência no local de trabalho.
Ao lidar com componentes de alta precisão que serão submetidos a inspeção adicional de bancada, uma orientação horizontal facilita a definição de pontos de referência e coordenadas.
Verificações de qualidade, como testes de rotação ou uso de sondas de toque montadas diretamente na máquina, também são simples.
Após a conclusão, as peças acabadas podem simplesmente ser descarregadas da parte superior da mesa de trabalho, evitando caixas de coleta bagunçadas ou transportadores sob máquinas verticais.
A construção modular e a zona de trabalho acessível da maioria das fresadoras horizontais permitem automatizar facilmente as tarefas de movimentação de peças associadas à produção de alto volume. Robôs de trabalho podem ser implantados para tarefas repetitivas de carga/descarga.
Os sistemas de transporte transportam peças paletizadas para dentro e para fora da área de trabalho. Grandes capacidades ATC também permitem operações estendidas de luzes apagadas. Isso expande de forma flexível a produção não tripulada.
As fresadoras horizontais estão transformando a produção em diversos setores de produção. Algumas indústrias proeminentes na vanguarda da adoção incluem:
● Aeroespacial e Defesa: As peças de aeronaves e turbinas têm formas 3D complexas que exigem extrema precisão dimensional em grandes áreas de superfície. Os moinhos horizontais atendem a esses rigorosos requisitos de nível de aviação, ao mesmo tempo em que consomem rapidamente ligas leves. Os principais OEMs aeroespaciais agora dependem de recursos horizontais de 5 eixos para usinar componentes de asas e blocos de motores.
● Automotivo: Desde peças fundidas brutas de blocos de motor até cabeçotes de cilindro e caixas de transmissão de precisão, as fresadoras horizontais são a norma para usinar grandes volumes de componentes automotivos críticos. Sua estabilidade permite cortar materiais desafiadores, como ferro grafite compactado, com tolerâncias restritas. As montadoras aproveitam isso para a produção de peças de motores.
● Moldar e morrer: Superfícies maiores de matrizes/moldes e cavidades centrais mais profundas tornam os centros de usinagem horizontais ideais para essas oficinas. Eles fornecem o melhor equilíbrio entre remoção rápida de material e acabamento fino, ao mesmo tempo em que evacuam com eficiência cavacos problemáticos dos detalhes da matriz fechada. Isso reduz problemas de qualidade causados por cavacos redepositados.
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| bloco de cilindros | corpo da bomba | Carcaça da caixa de engrenagens | válvula de controle hidráulico |
A usinagem horizontal está evoluindo rapidamente ao incorporar os mais recentes avanços tecnológicos em automação, otimizações baseadas em dados e sistemas conectados inteligentes. Entender o próximo rumo do fresamento horizontal fornece ainda mais incentivo para adotar esta plataforma agora.
Algumas inovações notáveis no horizonte incluem sistemas CAM de autoaprendizagem que aproveitam a IA e a aprendizagem automática para melhorias de processos autónomos, adoção alargada de cobots e robôs móveis para automação flexível, conectividade generalizada que permite monitorização e diagnóstico remotos.
As atualizações na própria máquina incluem aumentos adicionais na potência do fuso e na densidade de torque, permitindo desbaste mais pesado sem perder a alta capacidade de RPM, construção de máquina híbrida usando compósitos e componentes impressos em 3D para rigidez e amortecimento de vibrações, bem como trocadores de ferramentas ultrarrápidos e trocas de paletes minimizando não -reduzir o tempo.
Plataformas de software baseadas em nuvem também surgirão para o gerenciamento centralizado de frotas de fresamento horizontais em rede no chão de fábrica. Isto estabelece a base para a otimização da produção com base nas restrições gerais do sistema de produção, em vez de apenas nas restrições de ferramentas individuais.
A nova onda de melhorias focadas na Indústria 4.0 tornará as fábricas horizontais um impulsionador ainda mais atraente de estratégias de produção inteligentes de próxima geração. Agora é a hora de abraçar essa trajetória tecnológica de ponta.
As fresadoras horizontais têm muitas vantagens que as tornam úteis para diferentes necessidades de fabricação. Seu design especial permite cortes mais pesados e estáveis, configurações de produção mais rápidas e fluxo de trabalho mais fácil. As principais indústrias já utilizam fresadoras horizontais para usinar peças complicadas com precisão e eficiência.
À medida que surgem novas atualizações tecnológicas inteligentes, estas fábricas avançadas tornar-se-ão ainda mais importantes para as fábricas modernas. O futuro é a fabricação flexível usando dados para melhorar processos.
Portanto, se você deseja tornar as coisas mais rápidas, economizar dinheiro e fazer parte do futuro da fabricação de produtos, é uma decisão inteligente começar a usar fresadoras horizontais agora. Não perca – embarque hoje mesmo na revolução do fresamento horizontal!
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