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Torneamento CNC: Guia básico para iniciantes
O torneamento CNC é um processo de usinagem subtrativa, onde o operador de CNC corta uma peça giratória usando uma ferramenta estacionária. Este método é importante para a fabricação moderna, pois proporciona velocidade, precisão e a capacidade de repetir os cortes. Vamos cobrir o processo, as operações, os materiais e as melhores práticas de design.
Como funciona o torneamento CNC?
O processo fundamental envolve girar a matéria-prima enquanto a ferramenta de corte se move ao longo de sua superfície. Esta ação contínua remove material para alcançar a forma geométrica desejada.
Partes de uma máquina de Torneamento CNC
Um husillo central segura e gira o material, fixando-o com um mandril. Por sua vez, as ferramentas de corte são montadas em uma torre. A unidade de controle direciona todos os movimentos, utilizando sistemas de refrigeração e remoção de cavacos para manter a eficiência.
Tipos de Máquinas e Eixos
Os tornos básicos de 2 eixos controlam a ferramenta apenas nas direções X e Z. Em seguida, os centros de torneamento de múltiplos eixos adicionam ferramentas ativas e outros eixos C, Y, B. Isso permite que a máquina realize operações de fresamento e perfuração.
O fluxo de trabalho do design para a peça
O processo começa com um design finalizado no CAD. Em seguida, você move o design para o software CAM para gerar os caminhos de ferramenta necessários. Esses caminhos se tornam código G. A máquina então lê esse código para executar o corte físico.
Operações comuns de torneamento CNC
No torneamento CNC, você pode fazer cortes de características básicas e complexas. No entanto, a pergunta é: Que tipo de peças uma máquina de torno CNC pode fabricar?
Torneamento reto e grosso
Primeiro, é necessário reconhecer que o torneamento grosso remove rapidamente o material excessivo. Ele aproxima o diâmetro do tamanho final. Em seguida, você fará o torneamento reto para refinar a superfície e alcançar as dimensões finais precisas e a suavidade exigida.
Fresamento, torneamento cônico e roscagem
O fresamento achata a extremidade da peça. Isso garantirá que a superfície esteja perfeitamente quadrada com o eixo. Além disso, o torneamento cônico cria uma forma cônica na peça de trabalho. Além disso, a roscagem corta com precisão os fios de rosca nas superfícies externas ou internas.
Torneamento externo vs interno
O torneamento externo modela o diâmetro externo da peça de trabalho. Já o torneamento interno também é conhecido como alargamento. Neste processo, você aumenta um buraco existente dentro do material.
Operações especializadas
Além disso, observe que máquinas complexas podem realizar operações como o torneamento duro para materiais extremamente duros. Essas operações frequentemente utilizam ferramentas avançadas para alcançar geometrias difíceis.
Quais são os tipos de ferramentas comuns usadas no torneamento CNC?
O torneamento CNC utiliza ferramentas específicas para moldar peças de metal e plástico. Essas ferramentas são frequentemente pequenas pontas de corte chamadas inserts.
Insertos de carboneto
Os insertos de carboneto são as ferramentas de corte mais comuns. Eles são muito duros e funcionam bem com muitos materiais. Eles lidam com a maioria das tarefas gerais de torneamento.
Ferramentas em aço rápido
Essas ferramentas são usadas para materiais mais macios. São mais baratas e fáceis de afiar. São ideais para pequenas produções ou formas complexas.
Insertos de cermet
Esses insertos são misturas de cerâmica e metal. Eles proporcionam um acabamento muito suave na superfície. Funcionam melhor em aço e aço inoxidável.
Insertos PCD
Os inserts PCD usam pontas de diamante industrial. Eles são extremamente duros. Devem ser usados para cortar materiais muito duros. São ideais para metais não ferrosos como alumínio ou cobre.
Pastilhas CBN
Insertos CBN são o segundo material mais duro depois do diamante. São usados para cortar aço endurecido e superligas. Eles suportam temperaturas e desgaste muito altos.
Esses insertos são feitos inteiramente de material CBN, não apenas da ponta. Eles duram mais e apresentam um desempenho superior sob altas tensões. São necessários para tarefas de usinagem extremas em metais duros.
Quais materiais você pode usar para o torneamento CNC?
A melhor escolha depende da sua aplicação. Mas muitos materiais funcionam bem se você os segurar e posicionar corretamente. Então, Qual é o metal mais fácil de usinar em um torno?
Materiais comuns para torneamento
Os materiais padrão para o torneamento CNC incluem alumínio 6061, diferentes tipos de aço, latão e nylon. Você deve escolher um material com base em sua aplicação final, e não apenas pela facilidade de corte.
Outro ponto importante é que você deve verificar a usinabilidade do material. Isso afeta a formação de cavacos e o desgaste da ferramenta. Outro fator importante é a rigidez do material para evitar que a peça se dobre durante um corte longo.
Advantages and Limitations of CNC Turning
O torneamento é eficiente para peças rotacionais, mas tem limites específicos de custo e geometria. Quando o torneamento é melhor do que o fresamento?
Vantagens
O torneamento CNC é excelente para alta precisão e excelente repetibilidade. O processo alcança consistentemente tolerâncias dimensionais apertadas, frequentemente até 0,005 mm.
Limitações
Consequentemente, o torneamento é melhor para peças redondas e tem dificuldades com geometrias de blocos. O investimento inicial em uma máquina de múltiplos eixos, configuração de ferramentas e programação representa um custo significativo inicial.
Torneamento vs Fresamento
Prefere-se o torneamento para peças que exigem remoção rápida de material em superfícies rotacionais e OD/ID. No entanto, o fresamento é bom para formas prismáticas complexas.
CNC Turning Applications
O torneamento é um processo altamente versátil utilizado em quase todas as indústrias para resolver problemas dimensionais específicos. Onde o torneamento CNC é mais utilizado?
Eixos automotivos e industriais
Primeiro, é necessário considerar a constante necessidade da indústria automotiva de eixos, eixos e pinos precisos. O torneamento cria componentes rotacionais que podem suportar altas tensões e altas rotações por minuto. Isso é crucial para o funcionamento suave do motor e da transmissão.
Implantes e dispositivos médicos
Em seguida, observe dispositivos médicos e odontológicos. O torneamento garante a alta precisão e o acabamento suave necessários para peças estéreis, como parafusos ósseos, conexões personalizadas e pequenos instrumentos. Essas peças frequentemente exigem tolerâncias apertadas em materiais como aço inoxidável ou titânio.
Fixadores e conectores aeroespaciais
Em seguida, o torneamento é fundamental na indústria aeroespacial para produzir milhares de fixadores e conectores de alta resistência. Essas peças exigem consistência extrema de peso e pureza do material. A repetibilidade do torneamento garante que cada peça atenda aos rigorosos padrões de segurança de voo.
Considerações de design e melhores práticas
As escolhas de design influenciam fortemente o custo e a qualidade do seu componente final.
Acessibilidade da ferramenta e fixação
Primeiro, é necessário garantir que a ferramenta de corte possa alcançar todas as superfícies sem colidir com o mandril ou os componentes da máquina. O tamanho da ferramenta limita o diâmetro mínimo e a profundidade máxima de características internas, como furos.
Estabilidade das características
Em seguida, evite projetar peças muito longas, finas ou seções finas. Esses elementos aumentam o risco de a peça vibrar ou se deformar, o que exige desacelerar todo o processo de usinagem para o controle de qualidade.
Otimização de parâmetros
Em seguida, concentre-se em otimizar a velocidade do eixo, a taxa de avanço e a profundidade de corte. Essa combinação garante o melhor acabamento de superfície possível e ajuda a reduzir o desgaste da ferramenta e o consumo de energia.
Colaboração prática
Por fim, certifique-se de verificar todas as trajetórias de ferramentas e os deslocamentos de material com seu parceiro de usinagem antes do início da produção. O protótipo inicial economiza custos e confirma a viabilidade de todos os elementos complexos do design.
Conclusão
O torneamento CNC é um processo rápido e preciso para criar componentes rotacionais. Você deve escolher esse método quando a alta precisão e a produção em volume forem seus principais requisitos.
FAQs
O que é o torneamento CNC?
AO torneamento CNC é uma maneira de fabricar peças redondas. A máquina gira rapidamente o material. Uma ferramenta de corte fixa se move ao longo do material giratório para remover material e dar forma.
O que é uma máquina de torneamento CNC?
A: É uma máquina que usa controle computadorizado para automatizar o processo de torneamento. A máquina segura o material e o gira. O computador guia a ferramenta de corte com precisão para fabricar a peça.
Como transformar uma impressora 3D em uma CNC?
A: Você precisa trocar a cabeça da impressora 3D. Substitua o extrusor de plástico por uma pequena ferramenta de corte, muito similar a uma ferramenta rotativa. Em seguida, você deve alterar o software de controle para usar G-code para corte em vez de impressão.
Como transformar uma imagem em uma gravação CNC?
APrimeiro, você precisa usar um software CAM especializado. Este software traça a imagem e a transforma em dados de altura 3D. Em seguida, o software cria as instruções para a máquina CNC gravar o design.
Como usar G41 e G42 no torneamento CNC?
AG41 e G42 são códigos para compensação do raio da ferramenta. O G41 move o caminho da ferramenta para a esquerda da linha programada. O G42 move o caminho da ferramenta para a direita.
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