Industry Insight: A arte de posicionamento e fixação em processos de usinagem modernos

Quanto você sabe sobre posicionamento e fixação em usinagem?

 

Para resultados exatos e precisos, o posicionamento e a fixação são aspectos essenciais da usinagem.

Aprenda sobre a importância do posicionamento e fixação durante a usinagem:

Posicionamento: Este é o posicionamento preciso da peça em relação à ferramenta de corte.O alinhamento da peça de trabalho ao longo de três eixos primários (X, Y, Z) é necessário para obter as dimensões e o caminho de corte desejados.

 

O alinhamento é crucial para uma usinagem precisa:O alinhamento preciso das peças de trabalho é possível com técnicas como localizadores de bordas, indicadores e máquina de medição por coordenadas (CMM).

 

É essencial estabelecer uma superfície ou ponto de referência para um posicionamento consistente:Isto permite que toda a usinagem subsequente seja baseada em uma superfície ou ponto de referência comum.

 

Fixação é o processo de fixação da peça de trabalho na máquina:Ele fornece estabilidade e evita vibrações ou movimentos que podem levar a uma usinagem imprecisa.

 

Tipos de braçadeiras:Existem muitos tipos de grampos que podem ser usados ​​para usinagem.Isso inclui pinças magnéticas e pinças pneumáticas, hidráulicas ou hidráulico-pneumáticas.A escolha dos métodos de fixação é baseada em fatores como tamanho e formato, força de usinagem e requisitos específicos.

 

Técnicas de fixação:A fixação adequada envolve distribuir uniformemente a força de fixação, mantendo uma pressão consistente na peça de trabalho e evitando distorções.Para evitar danos à peça de trabalho e ao mesmo tempo manter a estabilidade, é essencial usar a pressão de fixação correta.

 

Os acessórios são ferramentas especiais que fixam e posicionam as peças de trabalho:Oferecem suporte, alinhamento e estabilidade para operações de usinagem.Isso reduz o risco de erro e melhora a produtividade.

 

As luminárias vêm em muitos tipos diferentes, como blocos em V e placas angulares.Eles também podem ser personalizados.A escolha do acessório certo é determinada pela complexidade da peça e pelas necessidades de usinagem.

 

O projeto do dispositivo envolve considerações cuidadosas de fatorescomo dimensões da peça, peso, material e requisitos de acesso.Um bom projeto de fixação garantirá fixação e posicionamento ideais para usinagem eficiente.

 

Tolerâncias e Precisão:O posicionamento e a fixação precisos são essenciais para obter tolerâncias e precisão rigorosas durante a usinagem.Um pequeno erro de fixação ou posicionamento pode levar a variações dimensionais e comprometer a qualidade.

 

Inspeção e Verificação:Inspeções e verificações regulares da precisão de fixação e posicionamento são essenciais para garantir consistência na qualidade.Para validar a precisão das peças usinadas, podem ser usados ​​dispositivos de medição como paquímetros e micrômetros, bem como CMMs.

 

Não é tão simples assim.Descobrimos que o projeto inicial sempre apresenta alguns problemas de fixação e posicionamento.Soluções inovadoras perdem relevância.Só podemos garantir a integridade e a qualidade de um projeto de fixação através da compreensão do conhecimento básico de posicionamento e fixação.

 

Conhecimento do localizador

 

1. Posicionar a peça lateralmente é um princípio básico.

 

O princípio dos 3 pontos, assim como o suporte, é o princípio básico para posicionar a peça lateralmente.O princípio dos 3 pontos é o mesmo do suporte.Este princípio é derivado do fato de que “três linhas retas que não se cruzam determinam um plano”.Três dos quatro pontos podem ser usados ​​para determinar um plano.Isto significa que um total de 4 superfícies podem então ser determinadas.É difícil obter o quarto ponto no mesmo plano, independentemente de como os pontos estejam posicionados.

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▲ princípio de 3 pontos

 

Por exemplo, no caso da utilização de quatro posicionadores de altura fixa, apenas três pontos específicos são capazes de fazer contato com a peça de trabalho, deixando uma grande probabilidade de que o quarto ponto restante não estabeleça contato.

Portanto, ao configurar o localizador, a prática geral é baseá-lo em três pontos enquanto maximiza a distância entre esses pontos.

Além disso, durante a disposição do posicionador, é imperativo pré-confirmar a direção da carga de processamento aplicada.A direção da carga de usinagem coincide com o movimento do porta-ferramenta/ferramenta.Colocar um posicionador no final da direção de avanço impacta diretamente a precisão geral da peça de trabalho.

Normalmente, para posicionar a superfície áspera da peça de trabalho, um posicionador ajustável tipo parafuso é empregado, enquanto um posicionador do tipo fixo (com uma superfície de contato da peça de trabalho retificada) é utilizado para posicionar a superfície usinada da peça.usinagem de peças.

 

2. Princípios fundamentais de posicionamento através de furos de peças

No posicionamento através de furos criados durante a usinagem anterior, devem ser utilizados pinos com tolerâncias.Ao alinhar a precisão do furo da peça com a precisão do formato do pino e combiná-los com base na tolerância de ajuste, a precisão do posicionamento pode atender aos requisitos reais.

Além disso, ao usar pinos para posicionamento, é comum utilizar um pino reto ao lado de um pino diamantado.Isto não só facilita a montagem e desmontagem da peça de trabalho, mas também minimiza a chance de a peça de trabalho e o pino ficarem presos.

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▲ Use o posicionamento dos pinos

 

Certamente, é viável obter tolerância de ajuste ideal utilizando pinos retos para ambas as posições.Porém, para maior precisão no posicionamento, a combinação de um pino reto e um pino diamantado mostra-se mais eficaz.

Ao empregar um pino reto e um pino losango, geralmente é recomendado posicionar o pino losango de forma que a linha que conecta a direção de seu arranjo à peça de trabalho seja perpendicular (em um ângulo de 90°) à linha que conecta o pino reto e o pino losango.Este arranjo específico é crucial para determinar o ângulo de posicionamento e a direção de rotação da peça.

 

Conhecimento relacionado à braçadeira

1. Classificação das pinças

De acordo com a direção de fixação, geralmente é dividido nas seguintes categorias:

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1. Braçadeira de compressão suspensa

Um grampo de compressão suspenso exerce pressão acima da peça, resultando em deformação mínima durante a fixação e maior estabilidade durante o processamento da peça.Como resultado, normalmente é priorizada a fixação da peça de trabalho por cima.O tipo mais comum de grampo usado dessa maneira é um grampo mecânico manual.Por exemplo, o grampo ilustrado abaixo é referido como o grampo 'tipo folha de pinheiro'.Outra variante, conhecida como braçadeira de ‘folha solta’, compreende uma placa de pressão, parafusos prisioneiros, macacos e porcas.”

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Além disso, dependendo do formato da peça de trabalho, você tem a opção de escolher entre uma variedade de placas de pressão projetadas especificamente para combinar com diferentes formatos de peças de trabalho.

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É possível determinar a correlação entre o torque e a força de fixação na fixação de folhas soltas analisando a força de impulso exercida pelo parafuso.

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Além do grampo tipo folha solta, também existem outros grampos disponíveis que fixam a peça de trabalho por cima.

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2. Grampo lateral para fixação da peça de trabalho

O método de fixação convencional envolve fixar a peça por cima, oferecendo estabilidade superior e carga mínima de processamento.Entretanto, podem surgir situações em que a fixação superior seja inadequada, como quando a superfície superior requer usinagem ou quando a fixação superior não é viável.Nesses casos, torna-se necessário optar pela fixação lateral.

No entanto, é importante notar que fixar a peça lateralmente gera uma força flutuante.Deve-se prestar atenção à eliminação desta força durante o projeto do acessório para garantir um desempenho ideal.

As considerações podem incluir a incorporação de mecanismos que neutralizem o efeito da força flutuante, como o uso de suporte ou pressão adicional para estabilizar a peça de trabalho.Ao abordar eficazmente a força flutuante, uma solução de fixação lateral confiável e segura pode ser alcançada, expandindo a flexibilidade do processamento da peça.

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Também estão disponíveis braçadeiras laterais, conforme mostrado na imagem acima.Esses grampos aplicam uma força de impulso lateral, criando uma força oblíqua para baixo.Este tipo específico de grampo é altamente eficaz para evitar que a peça flutue para cima.

 

Semelhante a esses grampos laterais, existem outros grampos que também operam lateralmente.

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Fixação da peça pela parte inferior

Ao manusear uma peça de chapa fina e precisar processar sua superfície superior, os métodos tradicionais de fixação por cima ou pela lateral são impraticáveis.Nesses cenários, uma solução viável é fixar a peça por baixo.Para peças feitas de ferro, um grampo do tipo magnético é geralmente adequado, enquanto peças não ferrosasfresagem de metal personalizadaas peças de trabalho podem ser fixadas com ventosas a vácuo.

Em ambos os casos mencionados acima, a força de fixação depende da área de contato entre a peça de trabalho e o ímã ou mandril de vácuo.Vale a pena notar que se a carga de processamento em peças pequenas se tornar excessiva, o resultado de processamento desejado poderá não ser alcançado.

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Além disso, é importante garantir que as superfícies de contato dos ímãs e das ventosas a vácuo sejam adequadamente lisas para uma utilização segura e adequada.

Implementando fixação de furo

Ao empregar uma máquina de usinagem de 5 eixos para tarefas como processamento simultâneo de múltiplas faces ou processamento de moldes, é aconselhável optar pela fixação de furos, pois ajuda a mitigar o impacto de acessórios e ferramentas no procedimento de processamento.Em comparação com a fixação pela parte superior ou lateral da peça de trabalho, a fixação do furo aplica menos pressão e minimiza efetivamente a deformação da peça de trabalho.

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▲ Use furos para processamento direto

 

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▲ Instalação de rebites para fixação

Pré-fixação

As informações anteriores concentram-se principalmente nos dispositivos de fixação de peças.É crucial considerar como melhorar a usabilidade e a eficiência através da pré-fixação.Ao posicionar a peça de trabalho verticalmente na base, a gravidade pode fazer com que a peça de trabalho caia.Nestes casos, torna-se imprescindível segurar manualmente a peça durante a operação da pinça para evitar qualquer deslocamento acidental.

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▲ Pré-fixação

 

Se a peça de trabalho for pesada ou se várias peças forem fixadas simultaneamente, isso poderá prejudicar significativamente a operabilidade e prolongar o tempo de fixação.Para resolver isso, o uso de um produto de pré-fixação tipo mola permite que a peça de trabalho seja fixada enquanto permanece estacionária, melhorando bastante a operabilidade e reduzindo o tempo de fixação.

Considerações ao escolher uma pinça

Ao usar vários tipos de grampos no mesmo ferramental, é importante usar as mesmas ferramentas para fixação e afrouxamento.Por exemplo, na imagem abaixo à esquerda, o uso de múltiplas chaves de ferramentas para operações de fixação aumenta a carga geral do operador e prolonga o tempo de fixação.Por outro lado, na imagem à direita abaixo, unificar as chaves de ferramentas e os tamanhos dos parafusos simplifica o processo para os operadores no local.

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▲Desempenho operacional de fixação de peças

   Além disso, ao configurar um dispositivo de fixação, é importante levar em consideração o desempenho operacional da fixação da peça.Se a peça de trabalho precisar ser fixada em um ângulo inclinado, isso poderá causar grandes inconvenientes nas operações.Portanto, é crucial evitar tais situações ao projetar ferramentas de fixação.

 

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Horário da postagem: 25 de setembro de 2023
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