Torneamento é um processo de usinagem realizado em um torno, sendo um aspecto crucial da fabricação mecânica. Nesse processo, uma peça rotativa é moldada usando uma ferramenta de corte chamada ferramenta de torneamento. Tornos são empregados principalmente para trabalhar em componentes como eixos, discos e luvas, que apresentam superfícies rotativas. Eles são o tipo de máquina-ferramenta mais comumente usado em oficinas de fabricação e reparo.
As habilidades dos operadores de torno são infinitas. Os operadores de torno mais comuns não exigem habilidades muito altas. Eles podem ser divididos em cinco categorias, que são as mais comuns na sociedade.
1. Operadores de torno mecânico comuns, simples e fáceis de aprender, fábrica de processamento de torno CNC.
2. Operadores de tornos de moldes, especialmente aqueles especializados em tornos de precisão para moldes de plástico, devem cumprir requisitos rigorosos em relação a ferramentas e dimensões precisas. É importante entender quais tipos de aço proporcionam um bom efeito de polimento, alcançando um acabamento espelhado. Você também deve saber se o produto deste conjunto de moldes é feito de ABS ou outro tipo de plástico, bem como a elasticidade das peças plásticas, medida em milímetros. Além disso, há muitos outros aspectos de conhecimento comum a serem considerados. As peças acabadas devem ter um acabamento de alta qualidade, ser fáceis de polir e atingir um efeito espelhado. Uma base sólida nos princípios de moldes de plástico é essencial.
3. Operadores de tornos de ferramentas trabalham com diversas ferramentas, como alargadores, brocas, fresas de liga e hastes de ferramentas. Esse tipo de operação de torno costuma ser o mais simples, mas pode ser bastante cansativo. Normalmente, essas ferramentas são produzidas em massa, sendo as de centro duplo, cônicas e de módulo de fluxo as mais comuns.
Para obter os resultados mais rápidos e eficientes, é essencial minimizar o desgaste das ferramentas. A dureza dos materiais processados por este tipo de torno é quase tão alta quanto a de uma faca de aço branco de qualidade. A qualidade do afiamento de facas de liga está diretamente ligada à qualidade dos produtos acabados.
4. Operador de torno de equipamento grande: esse tipo de operador de torno deve ter habilidades avançadas, e mais treinamento é necessário ao usar um torno vertical.
Exemplo: Para girar um virabrequim, você deve primeiro ler o desenho repetidamente muitas vezes, qual processar primeiro e qual processar depois, se deve perder a retificação ou processar diretamente no tamanho, se a rosca é positiva ou negativa...
5. Operador de torno CNC: este tipo de operador de torno é o mais simples e o mais difícil. Antes de tudo, você precisa saber ler desenhos, programar, converter fórmulas e aplicar ferramentas.
Passando ao processo
O torno é uma máquina-ferramenta usada para girar uma peça de trabalho, permitindo o movimento linear ou curvo da ferramenta de corte. Esse processo altera a forma e o tamanho da peça de trabalho para atender a requisitos específicos de projeto.
Torneamento é um método de corte realizado em um torno, onde a peça gira em relação à ferramenta. Nesse processo, a energia de corte é fornecida principalmente pela peça rotativa, e não pela própria ferramenta de corte. O torneamento é um dos métodos de usinagem mais básicos e amplamente utilizados e desempenha um papel crucial na manufatura. É particularmente adequado para a criação de superfícies rotativas. A maioria das peças com tais superfícies pode ser processada usando técnicas de torneamento, incluindo superfícies cilíndricas internas e externas, superfícies cônicas internas e externas, faces de extremidade, ranhuras e roscas, bem como outras formas rotativas. As principais ferramentas utilizadas nesse processo são as ferramentas de torneamento.
Entre os vários tipos de máquinas-ferramentas para corte de metais, os tornos são os mais utilizados, representando cerca de 50% do total de máquinas-ferramentas. Os tornos podem não apenas utilizar ferramentas de torneamento para moldar peças, mas também empregar brocas, alargadores, machos e ferramentas de serrilhamento para realizar operações como furação, alargamento, rosqueamento e serrilhamento. Dependendo das características do processo, formas de layout e características estruturais, os tornos podem ser categorizados em vários tipos, incluindo tornos horizontais, tornos de piso, tornos verticais, tornos de torre e tornos de cópia, sendo os tornos horizontais os mais comuns.
Questões técnicas e de segurança
O torneamento é o tipo de torneamento mais comumente utilizadoUsinagem na indústria de manufatura. Envolve diversos tornos, um número significativo de funcionários, uma ampla gama de capacidades de usinagem e inúmeras ferramentas e acessórios. Consequentemente, questões técnicas e de segurança relacionadas ao torneamento são particularmente importantes. As principais tarefas são as seguintes:
1. Danos causados por lascas e medidas de proteção.
Diversas peças de aço usinadas em tornos apresentam boa tenacidade. Durante o processo de torneamento, os cavacos produzidos são tipicamente plásticos e curvados, com bordas relativamente afiadas. Ao cortar peças de aço em altas velocidades, podem se formar cavacos alongados e incandescentes, representando risco de ferimentos. Esses cavacos podem facilmente se enroscar na peça de trabalho, na ferramenta de corte e no porta-ferramentas.
Para garantir a segurança, ganchos de ferro devem ser usados com frequência para limpar ou quebrar os cavacos, conforme necessário. Se necessário, a máquina deve ser parada para limpar os cavacos, e eles nunca devem ser removidos ou quebrados manualmente. Para evitar danos e quebra dos cavacos, medidas de controle do fluxo de cavacos e defletores de proteção são comumente implementadas. Estratégias eficazes de quebra de cavacos incluem a retificação de ranhuras ou degraus do quebra-cavacos na ferramenta de torneamento, o uso de quebra-cavacos apropriados e a fixação mecânica da ferramenta.
2. Fixação de peças de trabalho.
Durante o processo de torneamento, podem ocorrer diversos acidentes que podem danificar a máquina-ferramenta, quebrá-la ou golpeá-la, e fazer com que a peça de trabalho caia ou seja projetada, podendo causar ferimentos devido à fixação inadequada. Para garantir uma produção segura durante as operações de torneamento, é crucial prestar atenção especial à fixação da peça de trabalho.
Para peças de diferentes tamanhos e formatos, é necessário selecionar grampos apropriados. Seja usando um mandril de três garras, um mandril de quatro garras ou um grampo especializado, a conexão com o fuso deve ser estável e confiável. A peça de trabalho deve ser fixada de forma segura e firme para evitar qualquer movimento.
Para peças maiores, uma luva pode ser utilizada para garantir que a peça não se mova, caia ou se desloque durante a rotação em altas velocidades e sob forças de corte. Se necessário, a fixação pode ser reforçada com o uso de um centro ou estrutura central. Além disso, é importante remover a chave imediatamente após a fixação para evitar acidentes.
3. Operação segura.
Antes de utilizar a máquina-ferramenta, ela deve ser submetida a uma inspeção completa para garantir seu bom estado. A peça e a ferramenta devem ser fixadas firmemente na posição correta para garantir estabilidade e confiabilidade. A máquina deve ser parada durante a troca de ferramentas, carga e descarga da peça ou medição da peça.
É importante não tocar ou limpar a peça em rotação com as mãos ou com linha de algodão. A velocidade de corte, a taxa de avanço e a profundidade de trabalho devem ser escolhidas adequadamente, e o processamento em sobrecarga não é permitido. Além disso, peças de trabalho, fixações e outros itens não devem ser colocados sobre o cabeçote da máquina, o porta-ferramentas ou a superfície da mesa.
Ao usar uma lima, mova a ferramenta de torneamento para uma posição segura. Mantenha a mão direita à frente e a esquerda atrás para evitar que as mangas fiquem presas. Uma pessoa designada deve ser responsável pelo uso e manutenção da máquina-ferramenta; pessoas não autorizadas não estão autorizadas a operá-la.
Notas
A tecnologia de processamento de um torno CNC é semelhante à de um torno comum, mas como oTorno CNCé fixado uma vez e completa todos os processos de torneamento de forma contínua e automática, os seguintes aspectos devem ser observados.
1. Seleção razoável de parâmetros de corte
Para um corte de metal eficiente, três fatores principais devem ser considerados: o material a ser processado, as ferramentas de corte e as condições de corte. Esses fatores influenciam o tempo de processamento, a vida útil da ferramenta e a qualidade do processamento. Um método de processamento econômico e eficaz requer uma seleção cuidadosa das condições de corte.
Os três elementos-chave das condições de corte — velocidade de corte, avanço e profundidade de corte — afetam diretamente os danos à ferramenta. À medida que a velocidade de corte aumenta, a temperatura da ponta da ferramenta aumenta, levando a desgaste mecânico, químico e térmico. Por exemplo, um aumento de 20% na velocidade de corte pode resultar na redução da vida útil da ferramenta pela metade.
A relação entre as condições de avanço e o desgaste da ferramenta ocorre em uma faixa muito pequena. No entanto, se a taxa de avanço for muito alta, a temperatura de corte aumenta, o que pode levar a um desgaste significativo da ferramenta. Embora a profundidade de corte tenha menos impacto na ferramenta do que a velocidade de corte e a taxa de avanço, o corte em uma profundidade rasa pode fazer com que o material forme uma camada endurecida, o que pode afetar negativamente a vida útil da ferramenta.
Ao escolher uma velocidade de corte, os usuários devem considerar o material a ser processado, sua dureza, a condição de corte atual, o tipo de material, a taxa de avanço e a profundidade de corte. As condições de processamento mais adequadas dependem desses fatores, sendo o cenário ideal um desgaste regular e estável que maximize a vida útil da ferramenta.
No entanto, na prática, a vida útil da ferramenta também é influenciada por fatores como desgaste da ferramenta, alterações no tamanho da peça, qualidade da superfície, ruído de corte e calor de processamento. Portanto, as condições de processamento devem ser analisadas com base na situação real. Para materiais desafiadores, como aço inoxidável e ligas resistentes ao calor, podem ser utilizados refrigerantes ou selecionadas ferramentas com maior rigidez.
Código Geral
Código de processo geral para torneamento (JB/T9168.2-1998)
Fixação de ferramentas de torneamento
1) A barra de ferramentas não deve se estender muito para além do suporte. Geralmente, o comprimento não deve exceder 1,5 vezes a altura da barra de ferramentas (exceto para furos de torneamento, ranhuras, etc.).
2) A linha central da barra de ferramentas deve ser perpendicular ou paralela à direção do corte.
3) Ajuste da altura da ponta da ferramenta:
Ao tornear faces finais, superfícies cônicas, roscas, superfícies de conformação e cortar peças sólidas, a ponta da ferramenta geralmente deve estar na mesma altura do eixo da peça de trabalho.
Ao tornear círculos externos e fazer acabamento de furos, a ponta da ferramenta geralmente deve ficar mais alta que o eixo da peça de trabalho.
Ao tornear eixos delgados, fazer furos grosseiros e cortar peças ocas, a ponta da ferramenta geralmente deve ficar um pouco mais baixa que o eixo da peça.
4) A bissetriz do ângulo da ponta da ferramenta de torneamento de roscas deve ser perpendicular ao eixo da peça de trabalho.
5) Ao fixar a ferramenta de torneamento, a junta sob a barra de ferramentas deve ser pequena e plana, e os parafusos que prendem a ferramenta de torneamento devem ser apertados.
Fixação de peças de trabalho
- Ao fixar uma peça de trabalho com um mandril autocentrante de três garras para torneamento de desbaste ou fino, se o diâmetro da peça de trabalho for inferior a 30 mm, o comprimento do balanço não deve exceder cinco vezes o diâmetro. Se o diâmetro da peça de trabalho for superior a 30 mm, o comprimento do balanço não deve exceder três vezes o diâmetro.
- Ao fixar peças de trabalho irregulares e pesadas usando um mandril de ação única de quatro garras, placa frontal, ferro angular ou placa dobrada, é essencial adicionar um contrapeso.
- Ao usinarUsinagem de eixo CNCpeças de trabalho entre os centros, certifique-se de que o eixo central do cabeçote móvel esteja alinhado com o eixo do fuso do torno antes de iniciar o processo de torneamento.
- Para eixos delgados usinados entre dois centros, deve-se utilizar um apoio de seguidor ou apoio central. Durante o processo de usinagem, preste atenção ao ajuste da força de aperto superior do centro e garanta a lubrificação adequada tanto do ponto morto quanto do apoio central.
- Ao utilizar o cabeçote móvel, estenda a luva o mínimo possível para minimizar a vibração.
- Ao fixar uma peça com pequena superfície de apoio e altura elevada em um torno vertical, utilize uma garra de fixação elevada. Além disso, uma barra de direção ou placa de pressão deve ser adicionada em um local apropriado para fixar a peça.
- Ao tornear peças fundidas e forjadas do tipo roda e luva, alinhe a superfície não processada corretamente para garantir uma espessura de parede uniforme da peça de trabalho após o processamento.
Girando
- Ao girar um eixo escalonado, geralmente é recomendável girar primeiro a peça com o diâmetro maior para garantir a rigidez, seguida pela peça com o diâmetro menor.
- Para evitar a deformação da peça de trabalho, é necessário fazer ranhuras antes do torneamento fino do eixo.
- Ao tornear finamente um eixo que possui roscas, a parte não rosqueada normalmente deve ser torneada finamente após o processamento das roscas.
- Antes da perfuração, a face final da peça deve ser torneada plana. Se necessário, o furo central deve ser perfurado primeiro.
- Ao perfurar furos profundos, é aconselhável perfurar primeiro um furo guia.
- Para furos com diâmetro entre 10 mm e 20 mm, o diâmetro da ferramenta de corte deve ser de 0,6 a 0,7 vezes o diâmetro do furo a ser usinado. Ao usinar furos com diâmetro superior a 20 mm, geralmente deve-se utilizar uma ferramenta de corte com cabeçote de fixação.
- Ao girar múltiplas roscas ou sem-fim, um corte de teste deve ser realizado após o ajuste da engrenagem de troca.
- Ao utilizar um torno automático, ajuste a posição relativa da ferramenta e da peça de acordo com o cartão de ajuste da máquina-ferramenta. Após os ajustes, realize um teste de torneamento. A produção só poderá prosseguir após a confirmação da qualificação da primeira peça. Monitore continuamente o desgaste da ferramenta, o tamanho e a rugosidade da superfície da peça durante o processamento.
- Ao girar em um torno vertical, uma vez ajustado o porta-ferramentas, evite movimentar a travessa sem motivo justificado.
- Se houver requisitos de tolerância posicional para superfícies relevantes da peça de trabalho, tente concluir o processo de torneamento em uma única fixação.
- Ao tornear uma peça bruta de engrenagem cilíndrica, tanto o furo quanto a face final de referência devem ser usinados em uma única fixação. Se necessário, uma linha de marcação deve ser torneada próxima ao círculo primitivo da engrenagem na face final.
Problemas comuns
Quando tornos comuns são utilizados para cortar roscas de passo largo sob força significativa, a mesa de corte pode, às vezes, vibrar. Essa vibração pode causar ondulações na superfície usinada ou até mesmo a quebra da ferramenta. Estudantes frequentemente enfrentam problemas como perfuração ou quebra da ferramenta durante o corte. Há vários fatores que contribuem para esses problemas. Este artigo discute principalmente esse fenômeno e propõe soluções por meio da análise das forças que atuam na ferramenta.
A causa e o motivo do problema
Na usinagem de roscas com passos menores, o método de corte de avanço reto é normalmente empregado. Este método envolve o corte em uma direção perpendicular ao eixo da peça. Por outro lado, para roscas com passos maiores, o método de corte de empréstimo esquerda-direita é frequentemente utilizado para reduzir a força de corte. Esta técnica permite que o pequeno carro deslizante se mova, permitindo que a ferramenta de torneamento de roscas corte com as arestas de corte esquerda e direita alternadamente.
Ao tornear roscas, o movimento da sela da cama é controlado pela rotação de um parafuso de avanço longo, que aciona o movimento da porca bipartida. Há uma folga axial no rolamento do parafuso de avanço longo, bem como uma folga axial entre o parafuso de avanço longo e a porca bipartida. Quando o sem-fim destro é girado usando o método de corte esquerdo e direito, a ferramenta sofre uma força (P) exercida pela peça de trabalho (ignorando o atrito entre o cavaco e a aresta de corte frontal, conforme ilustrado na Figura 1). Essa força (P) pode ser decomposta em uma força axial (Px) e uma força radial. A força axial (Px) se alinha com a direção de avanço da ferramenta. A ferramenta transmite essa força axial (Px) para a sela, fazendo com que ela se mova rápida e vigorosamente em direção ao lado com a folga. Como resultado, a ferramenta oscila para frente e para trás, levando a uma superfície usinada ondulada e, em alguns casos, à quebra da ferramenta.
Ao utilizar a aresta de corte principal esquerda, não há fenômenos observados que afetem o corte. Em vez disso, a força axial \( P_x \) experimentada pela ferramenta é direcionada em direção oposta à direção de avanço, atuando para eliminar qualquer folga presente. Durante este processoProcesso de usinagem CNC, a sela mantém uma velocidade uniforme.
O movimento do carro central ocorre através da rotação do parafuso, que impulsiona o movimento da porca. No entanto, há uma folga axial no mancal do parafuso, bem como uma folga axial entre o parafuso e a porca.
Ao cortar em um torno, a aresta de corte frontal da ferramenta (que possui um ângulo frontal) sofre uma força \( P \) exercida pela peça. Para simplificar, ignoraremos qualquer atrito entre o cavaco e a aresta de corte frontal, conforme ilustrado na Figura 2.
A força \( P \) pode ser decomposta em duas componentes: \( P_z \) (a componente axial) e \( Q \) (a componente radial). A força da componente radial \( Q \) alinha-se com a direção de avanço da ferramenta de corte, empurrando a ferramenta para dentro da peça de trabalho. Essa ação faz com que o carro central se mova em direção à abertura, o que pode fazer com que a ferramenta de corte perfure repentinamente a peça de trabalho. Consequentemente, essa perfuração pode resultar na quebra da ferramenta ou na entortamento da peça de trabalho.
Solução
Ao tornear roscas com passos largos e utilizar o método de corte com ferramenta de empréstimo à esquerda e à direita, é importante ajustar não apenas os parâmetros relevantes do torno, mas também a folga correspondente entre a sela e o trilho da base. Essa folga deve ser ajustada um pouco mais estreita para aumentar o atrito durante o movimento e reduzir a chance de movimentação da sela. No entanto, é crucial que essa folga seja ajustada adequadamente para que a sela ainda possa se mover suavemente. Além disso, minimize a folga do carro central.
Para o slide pequeno, ajuste seu aperto para que fique um pouco mais apertado também, o que ajudará a evitar que a ferramenta se desloque durante o torneamento. Para aumentar a estabilidade, encurte o comprimento da peça de trabalho e da barra de ferramentas o máximo possível. Ao cortar, use a lâmina principal esquerda sempre que possível. Se estiver cortando com a lâmina principal direita, reduza a quantidade de corte reverso e aumente o ângulo de saída da lâmina principal direita. Certifique-se de que a lâmina esteja reta e afiada para minimizar a força do componente axial (Px) sofrida pela ferramenta. Um ângulo de saída maior para a lâmina principal direita resulta em melhor desempenho.
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Horário da publicação: 17/12/2024