Saber mais sobre Torneamento CNC nesta publicação do blogue. Este processo controlado por computador garante eficiência e precisão na moldagem de materiais para várias indústrias.
Explore as principais operações e indústrias servidas, desde o sector automóvel aos bens de consumo. Saiba mais sobre a sua versatilidade entre materiais e obtenha respostas rápidas a perguntas comuns.
Essencialmente, compreenda como o torneamento CNC transforma o fabrico com velocidade, precisão e inovação.
Uma breve história do torneamento CNC
O torneamento CNC começou com o desenvolvimento do controlo numérico por Parsons, que levou à criação da primeira fresadora CNC pelo MIT na década de 1950.
Na década de 1970, surgiram os tornos CNC, que utilizam programas informáticos para moldar materiais com precisão.
Os avanços contínuos tornaram o torneamento CNC vital em muitas indústrias, aumentando a precisão e a eficiência no fabrico.
Como funciona o torneamento CNC?
O torneamento CNC é um processo de maquinagem que remove material de uma peça de material em stock utilizando ferramentas de corte de precisão.
A peça de trabalho é montada no eixo do torno CNC, que roda a altas velocidades enquanto um conjunto de ferramentas de corte fixas e móveis entram em contacto com o material em rotação, removendo materiais de acordo com as instruções de programação.
Os principais componentes que compõem o sistema de torneamento CNC incluem um suporte de ferramenta não rotativo que aloja a ferramenta de corte, conhecido como ferramenta de torre, seguido de eixos de alimentação e sistemas de carris que orientam o movimento da torre e das ferramentas associadas à medida que entram em contacto com os materiais da peça.
Combinados, estes podem produzir componentes cilíndricos precisos, como veios, parafusos e outras peças metálicas em quantidades repetidas, de forma económica, quando comparados com os métodos tradicionais de torneamento manual.
Vantagens do torneamento CNC
O torneamento CNC tem muitas vantagens que pode querer utilizar. Eis algumas delas:
Exatidão
O torneamento CNC, devido à sua natureza automatizada, atinge uma precisão superior em comparação com a maquinagem tradicional.
O seu processo altamente preciso é possibilitado por um software optimizado que aperfeiçoa iterativamente os métodos de produção, minimizando o desperdício e os custos de mão de obra, ao mesmo tempo que assegura a precisão dimensional dentro dos níveis de tolerância.
Ao remover material de uma peça de trabalho rotativa utilizando ferramentas não rotativas, o torneamento CNC assegura dimensões uniformes, resultando em produtos consistentes e idênticos, ideais para uma integração perfeita em várias indústrias.
Flexibilidade
O torneamento CNC é uma tecnologia super adaptável que cria facilmente peças complexas. Utiliza muitos ângulos e materiais resistentes, o que pode demorar algum tempo em comparação com os métodos normais.
Mas os centros de torneamento CNC podem fabricar rapidamente muitas peças idênticas, aumentando a flexibilidade e a produtividade com a automatização.
Pense nos sistemas de fresagem-torneamento como uma super ferramenta - eles combinam a velocidade do torneamento CNC com a flexibilidade geométrica para fazer peças complexas rapidamente.
Segurança
No torneamento CNC, a segurança é fundamental tanto para os empregadores como para os trabalhadores. A precisão é importante, pelo que o cumprimento das regras de segurança é crucial.
Isto implica ter máquinas fechadas com protecções e usar equipamento de segurança como óculos, escudos, proteção auricular e luvas quando necessário.
Os fabricantes também seguem regras para o manuseamento seguro de materiais durante o processo de torneamento.
Eficiência
O torneamento CNC aumenta a eficiência no processo de fabrico, uma vez que elimina a necessidade de medição, ajuste e operação manuais.
Através de um processo de otimização iterativo durante a produção, que considera os recursos utilizados em proporção aos resultados de qualidade, a maquinagem CNC garante que as peças podem ser criadas rapidamente e que o desperdício é reduzido.
Isto contribui para uma maior eficiência global, mantendo a precisão na criação de componentes.
Automatização
O torneamento CNC é um tipo de fabrico automatizado que utiliza ferramentas controladas por computador que reduzem o trabalho manual.
A automatização das operações CNC oferece vantagens como a eficiência, a redução de custos e uma melhor organização do chão de fábrica.
Estas máquinas e robôs trabalham de forma precisa e consistente, criando peças exactas sem o envolvimento humano. Funcionam continuamente com um mínimo de manutenção, garantindo um funcionamento contínuo.
Principais tipos de operações de torneamento CNC
Desde operações de corte a roscagem precisa, o torneamento CNC oferece uma grande variedade de funções de maquinagem.
Estas incluem operações de torneamento ou torneamento duro, faceamento, perfuração, ranhura, corte, perfuração, serrilha e rosca que podem ser utilizadas para vários materiais de acordo com a aplicação.
Vamos falar mais sobre eles!
Torneamento ou Hard Turing
O torneamento CNC, também conhecido como torneamento duro ou maquinagem de torno, envolve a rotação de peças contra uma ferramenta de corte para criar componentes com formas diferentes.
Este método, dirigido por um computador, permite efetuar cortes precisos, substituindo as operações de retificação e permitindo a produção de formas complexas com maior tolerância.
O processo inclui três movimentos primários da ferramenta de corte: movimento linear ao longo da superfície da peça de trabalho (eixos X e Z), movimento circular em torno do eixo do fuso (vertical) e movimento de alimentação para remover material de profundidades específicas enquanto corta o diâmetro exterior da peça.
De frente para
A facetação é utilizada para criar superfícies lisas e planas em peças de trabalho.
A torreta de ferramentas leva a ferramenta de corte à peça rotativa para ser maquinada, enquanto um conjunto de parâmetros ajuda a controlar a sua precisão e exatidão.
Estes incluem a velocidade do fuso, o tamanho da ferramenta e os requisitos de acabamento, como o acabamento da superfície.
As operações de faceamento são essenciais para aumentar a estabilidade dimensional, de modo a garantir que o produto final cumpre todas as especificações exigidas.
Perfuração
A perfuração é crucial para cortar com precisão materiais como metal, plástico, madeira, vidro e cera, inserindo uma ferramenta de corte numa peça de trabalho em rotação. Isto cria buracos ou cavidades.
É necessária uma programação precisa para alinhar a ferramenta com exatidão para obter a forma e o tamanho desejados. A combinação da perfuração com outras técnicas, como o faceamento ou a perfuração, permite obter formas complexas, mantendo uma elevada precisão.
A perfuração CNC não só dá forma a blocos de matéria-prima em superfícies 3D, como também processa com precisão os ajustes de profundidade da buzina e a colocação dos furos.
Ranhurar
A ranhura é uma parte essencial das operações de torneamento CNC, permitindo peças maquinadas com precisão com cortes estreitos ou ranhuras de profundidade especificada em peças de trabalho.
É um processo de várias etapas que envolve diferentes tipos de ferramentas, tais como fresas de topo em forma e em concha, fresas de ângulo ajustável e lâminas de facas, que são alimentadas através de rotação ao longo da superfície do material para criar furos com limites apertados.
Diferentes materiais, como metais, plásticos, madeira, vidro e cera, também podem adotar esta operação, dependendo das suas propriedades relativas à ductilidade, que lhes permite serem moldados ou movidos sem qualquer dano.
Separação
A separação cria uma goiva profunda num material para várias actividades de maquinagem.
A separação depende de técnicas especializadas que vão desde ferramentas de corte, brocas, lâminas de serra, ligas e outros recursos concebidos estrategicamente para cortar materiais como metais para separação.
O processo dependerá das restrições de tamanho ou dos projectos que necessitem de cortes mais profundos do que os que podem ser obtidos com os métodos de maquinagem tradicionais.
Aborrecido
O mandrilamento é um processo de acabamento no torneamento CNC que utiliza uma ferramenta de ponto único para avançar linearmente no diâmetro interno de um furo existente.
Esta técnica de maquinagem de precisão garante que o tamanho e o acabamento necessários são alcançados nas peças torneadas em CNC, uma vez que permite um controlo fino das tolerâncias das dimensões internas dentro de limites restritos.
À medida que a força de corte aumenta durante o mandrilamento, podem ser necessárias alterações graduais na profundidade e na largura para garantir que as ferramentas permaneçam intactas, proporcionando uma precisão uniforme em cada peça de trabalho.
Serrilha
A serrilha é um processo de maquinagem que utiliza técnicas de maquinagem para formar padrões regulares de linhas serrilhadas ou em forma de diamante na superfície de peças cilíndricas.
A ferramenta de recartilhamento pressiona uma roda ou rolo contra o material em ângulos pré-determinados, fazendo entalhes ao longo de todo o seu comprimento e criando sulcos distintos chamados contas que se cruzam num padrão de sobreposição.
Isto produz uma textura semelhante a metal ondulado na superfície da peça de trabalho, proporcionando uma aderência adicional para superfícies que requerem um contacto seguro, como ferramentas manuais e peças de equipamento de segurança.
Também pode ser utilizado para acrescentar pormenores decorativos para fins estéticos.
Enfiamento
A roscagem envolve a criação de ranhuras helicoidais no material para formar uma forma cilíndrica. Este processo permite efetivamente a formação de roscas externas em componentes ou peças, permitindo que estes se mantenham unidos de forma mais apertada e precisa do que os métodos tradicionais.
A roscagem perpendicular de peças torneadas requer o conhecimento de vários tipos de roscagem de maquinagem, tais como contrafortes, paralelas, trapezoidais, raiz quadrada modificada, entre outros.
Alargamento
A fresagem é utilizada para alargar um orifício existente de modo a obter um diâmetro preciso e um acabamento de superfície liso.
Trata-se da utilização de uma ferramenta canelada com vários dentes, concebida para o corte exato e preciso do metal.
A fresagem é frequentemente muito mais precisa do que a perfuração devido aos seus cortes muito mais finos. Para além disso, a fresagem assegura que os diâmetros permanecem consistentes com a tolerância especificada pelo engenheiro ou fabricante.
Que sectores necessitarão de torneamento CNC?
Da engenharia automóvel e aeronáutica aos bens de consumo, muitas indústrias dependem do torneamento CNC para componentes de precisão.
Saiba mais sobre as utilizações do torneamento CNC para diferentes sectores neste guia.
Indústria automóvel
Utilizando máquinas automatizadas, são criadas peças complexas, como componentes de motores de combustão, peças de suspensão, luzes e sistemas de escape, com um nível de exigência muito elevado.
Indústria eléctrica
É utilizado para fabricar fontes de alimentação, conectores, portas, interruptores e outros componentes necessários em equipamentos electrónicos, bem como pequenas placas de circuitos e peças de transformadores complexos.
Indústria aeroespacial
O torneamento CNC permite a produção eficiente e precisa de componentes para aviões, mísseis, helicópteros e naves espaciais.
O processo de maquinagem de precisão cria peças complexas como parafusos, porcas, roscas, pinos de ligação e fixadores com uma precisão consistentemente elevada em cada peça fabricada.
Indústria médica
Os centros de torneamento CNC são amplamente utilizados para produzir peças maquinadas personalizadas essenciais para dispositivos e equipamentos médicos.
Setor dos transportes
É utilizado para criar componentes especializados ou personalizados que são necessários para satisfazer vários padrões de qualidade, desempenho, segurança e fiabilidade.
Isto é especialmente importante para peças de veículos ou aeronaves que devem ser fabricadas com o máximo cuidado e manutenção.
O torneamento CNC também beneficia a cadeia de fornecimento da indústria dos transportes, assegurando a produção eficiente de componentes necessários para vários tipos de equipamento de transporte.
Indústria do petróleo e do gás
O torneamento CNC produz componentes e equipamentos necessários para os processos de perfuração, exploração, extração e refinação.
O torneamento CNC oferece uma grande variedade de oportunidades na indústria do petróleo e do gás, que envolvem a criação de peças personalizadas, como válvulas, bombas e tubos, entre outros itens utilizados neste sector.
Indústria de bens de consumo
O torneamento CNC é um processo essencial para a indústria de bens de consumo, oferecendo alta precisão e exatidão na produção de peças e componentes personalizados.
Desta forma, a tecnologia CNC permite aos fabricantes produzir exatamente o que os seus clientes pretendem com relativamente pouco esforço.
Principais materiais que podem ser utilizados no torneamento CNC?
O torneamento CNC é altamente versátil e pode trabalhar com vários materiais, desde metais a plásticos, madeira, vidro e até cera.
Os materiais mais utilizados incluem o alumínio, o aço inoxidável, o latão e outras ligas de cobre.
Metais--Alumínio, aço inoxidável, latão, cobre e muito mais
O torneamento CNC utiliza vários metais para a maquinação precisa de componentes. O alumínio, o aço inoxidável, o latão e o cobre são escolhas comuns.
A leveza e os acabamentos personalizáveis do alumínio tornam-no popular, mas é menos resistente, o que o torna inadequado para aplicações de elevada tolerância, como a indústria aeroespacial.
O aço inoxidável oferece maleabilidade, durabilidade e resistência à corrosão, ideal para perfurar e alargar em bens de consumo.
O latão, embora não seja muito forte, oferece uma boa resistência ao desgaste e capacidades de design complexas, o que o torna popular na engenharia eléctrica e na criação de equipamento médico, como acessórios para cadeiras de rodas pediátricas.
O cobre, tal como outros metais no torneamento CNC, tem os seus méritos. É valorizado pela sua excelente condutividade eléctrica e propriedades térmicas. É útil em componentes eléctricos e noutras maquinações especializadas.
Plástico
Plásticos como o Nylon/PA, Poliamidas, PVCs, PETs e HDPEs são favorecidos no torneamento CNC pela sua moldabilidade, eliminando processos extra.
As máquinas CNC não só fabricam embalagens como também esculpem espuma para diversos componentes.
A gravação permite um pormenor de superfície personalizado. Estes plásticos proporcionam flexibilidade, rentabilidade e produção rápida.
Madeira
As madeiras duras como o carvalho, o ácer, o ébano e a nogueira são as melhores escolhas para o torneamento CNC porque são resistentes, fortes e suportam bem a pressão.
Em comparação com madeiras mais macias ou materiais sintéticos, as madeiras duras mantêm melhor a sua forma durante o corte porque não se deformam tanto com o calor gerado pela velocidade de rotação do torno.
Vidro
O vidro, especialmente o vidro temperado com rede metálica, normalmente encontrado em portas de escolas e instalações, é altamente versátil para o torneamento CNC.
Requer ferramentas especializadas e um manuseamento cuidadoso devido à sua natureza delicada. O torneamento CNC com vidro é vantajoso para fazer padrões ou moldes precisos necessários no fabrico de dispositivos médicos e bens de consumo.
Cera
A cera para maquinagem, também conhecida como cera dura, é uma cera sintética durável misturada com plástico.
A sua dureza excecional permite uma modelação precisa, desenhos complexos e acabamentos suaves, tornando-o superior aos plásticos, vidro, madeira e metais em termos de precisão e uniformidade.
Com uma programação avançada, permite uma produção mais rápida de artigos de nível profissional com componentes detalhados, eliminando a necessidade de acabamento pós-usinagem através da otimização de parâmetros como a direção de corte e as tolerâncias para obter formas perfeitas de forma eficiente.
Conclusão
O torneamento CNC é um processo de fabrico subtrativo de elevada precisão, mais frequentemente utilizado para produzir peças como veios, parafusos e fixadores.
Apresenta inúmeras vantagens devido à sua capacidade de criar componentes de alta precisão de forma muito eficiente através de ferramentas de corte controladas por computador.
O torneamento CNC distingue-se das operações de fresagem porque a ferramenta de corte permanece estacionária enquanto se introduz na peça de trabalho em rotação, em vez de passar por cima dela como nos processos de fresagem tradicionais.
Como tal, o torneamento CNC é uma solução eficaz para muitas indústrias que requerem componentes de elevada precisão com tolerâncias dimensionais apertadas.
Perguntas frequentes
Diferença entre torneamento CNC e tornos CNC
O torneamento e os tornos CNC são formas de cortar material utilizando máquinas controladas por computador.
O torneamento CNC utiliza ferramentas rotativas para dar forma aos materiais, enquanto os tornos CNC são mais avançados, utilizando trocadores automáticos de ferramentas para várias tarefas de maquinagem com maior precisão.
Os tornos CNC reduzem o tempo de configuração e lidam melhor com formas complexas do que os tornos tradicionais. No sector do fabrico, as opções CNC são preferidas para tarefas complexas, como o enfiamento de roscas, devido à sua precisão e rentabilidade em comparação com os métodos manuais.
Que peças são adequadas para o torneamento CNC?
O torneamento CNC é um método de maquinação preciso utilizado para a produção de peças cilíndricas.
Este processo é versátil, criando componentes como hastes, veios, furos, ranhuras, roscas e detalhes intrincados em produtos da indústria automóvel, médica e de petróleo e gás, devido à sua elevada precisão.
Torneamento CNC vs. Fresagem CNC, o que é melhor para si?
A escolha entre torneamento CNC e fresagem CNC depende da forma, tamanho e complexidade da peça de trabalho.
A fresagem CNC é capaz de criar rapidamente formas complexas a partir de vários materiais, enquanto o torneamento CNC se destaca na produção de objectos cilíndricos com ferramentas precisas, como alargadores e brocas.
As fresadoras são preferíveis para projectos complexos com múltiplas operações, enquanto que o torneamento oferece uma precisão superior e uma eficiência de custos para a produção em massa de peças quase idênticas, como parafusos ou pernos, devido à configuração mínima necessária antes da produção automatizada.
Em última análise, a seleção depende dos requisitos específicos do projeto.
O torneamento CNC é caro?
Os custos do torneamento CNC variam consoante o tamanho, a complexidade e a finalidade da máquina.
As máquinas de nível industrial variam entre 10 000 euros e centenas de milhares, enquanto os modelos para amadores são mais baratos, normalmente entre alguns milhares de dólares e $20 000.
Os custos operacionais por hora rondam geralmente os 15 euros, mas as máquinas automatizadas de topo de gama podem reduzir as despesas através da redução dos tempos de preparação e dos tempos de ciclo das peças.
Quais são os três movimentos principais nas operações de torneamento?
No torneamento CNC, são três os movimentos principais que determinam a precisão: a rotação da peça através do mandril e do fuso, o movimento da ferramenta de corte para operações como o faceamento ou o enfiamento e a alimentação, em que é aplicada uma pressão eléctrica às superfícies da peça para um corte preciso.
Diferenças entre a fresagem CNC e o torneamento CNC
O torneamento CNC envolve uma ferramenta estacionária e uma peça rotativa, criando formas cilíndricas como veios ou pinos, enquanto a fresagem CNC utiliza uma ferramenta rotativa numa peça estática, permitindo formas mais diversas, incluindo estruturas 3D complexas e faces planas.
O torneamento tende a ser mais preciso devido à rotação consistente, tornando-o mais rápido e económico em comparação com os centros de máquinas tradicionais com tempos de preparação adicionais.
