Uma máquina Multitarefas CNC têm a capacidade de fresar, tornear, furar e apresentar peças com alta precisão e alta qualidade, além de reduzir significativamente o tempo de setup, executando a usinagem das peças em apenas um ciclo. Chamadas também de máquinas MTM, ou seja, do ingles, Multi Task Machine.
Então, vamos lá!
Multitarefa é quando você combina vários processos de usinagem, incluindo torneamento, fresamento, furação, rosqueamento e furação profunda, em uma máquina, em vez de ter os mesmos processos manipulados por várias máquinas.
É também a tecnologia de máquina que fornece usinagem completa de peças de configuração única ou processamento de toda a usinagem da matéria-prima à peça acabada.
Além dos incríveis ganhos de produtividade, a tecnologia Multi-Tasking optimizou as usinagens, especialmente as menores, para níveis em que podem facilmente usinar as peças mais complexas do mundo e fazê-lo de maneira econômica.
As configurações das máquinas multitarefas CNC podem conter dois eixos de rotação, várias torres de porta ferramentas com estações de ferramentas rotativas, capacidade de usinar fora do centro do eixo Y (excentricidade), eixos de fresamento com eixo B de inclinação / rotação, mesas rotativas / de inclinação e magazines de ferramentas de corte de grande capacidade.
As multitarefas CNC têm a capacidade de fresar, tornear, furar e apresentar peças com alta precisão e alta qualidade, além de reduzir significativamente o tempo de setup, executando a usinagem de quase todas as peças em um ciclo.
A combinação de operações também reduz as imprecisões que podem ocorrer ao mover peças em várias estações de trabalho, além de eliminar o inventário de trabalho em processo (estoque em processo) que, de outra forma, poderia permanecer entre as máquinas-ferramentas independentes.
A combinação de operações também reduz as imprecisões que podem ocorrer ao mover peças em várias estações de trabalho, além de eliminar o inventário de trabalho em processo (estoque em processo) que, de outra forma, poderia permanecer em cada máquina nos diferentes processos da fábrica.
Centro de torneamento possui capacidade multifuncional e multi-eixos. Isso significa que você pode ter um eixo C, eixo Y e ferramentas acionadas na torre ou na gangue para executar não apenas operações de torneamento, mas também de fresamento, furação e rosqueamento com machos.
Máquinas Centro-Torneamento são capazes de operações de peças rotativas (torneamento) e operações de ferramentas de corte rotativas, tais como fresamento e furação cruzada.
A máquina é tipicamente reconhecível como um torno horizontal ou vertical, com eixos para fresar e furar simplesmente disponíveis em algumas ou em todas as posições da ferramenta.
Uma peça que exige uma variedade de operações pode ser usinada em um único setup, principalmente se um sub-spindle (sub-fuso) permitir que a peça seja passada de um spindle para outro durante a usinagem.
As máquinas de tornear/fresar (Centro-Torneamento) introduzidas mais recentemente partem do projeto do torno para algo muito mais parecido com uma máquina híbrida - combinando placas de castanhas e spindles (fusos) de um torno com o poder de fresamento de um centro de usinagem CNC.
É o tipo de máquina com base na tecnologia dos modernos tornos CNC que conta com um porta-ferramentas múltiplo montado sobre a mesa do carro cruzado (X e Z), sendo que as ferramentas de corte ficam posicionadas de forma paralela umas das outras.
Em geral, são utilizadas ferramentas fixas, existindo modelos para a utilização de ferramentas acionadas.
Pela sua concepção construtiva, estas mesas porta-ferramentas permitem, no máximo, de 8 a 10 estações porta-ferramenta. Por este motivo, tornos CNC com este conceito se aplicam na usinagem flexível de peças de pequena e média complexidade.
Uma grande vantagem que se destaca neste tipo de construção é o curto tempo “cavaco a cavaco” entre as ferramentas, principalmente quando se compara com os tornos CNC com torres indexáveis.
Por este motivo, os ciclos de trabalho são mais rápidos. Por não ter a possibilidade de se montar uma contra-ponta, estes tornos se aplicam na usinagem de peças de usinagem estável. Como o investimento é menor em relação aos tornos com torre indexável, eles proporcionam uma melhor relação “Custo x Benefício” na usinagem de peças mais simples.
Os modernos tornos CNC de cabeçote móvel são máquinas extremamente precisas e versáteis chegando a ter um elevado número de eixos controlados, além de ter a capacidade de trabalhar com ferramentas acionadas. Com isto, estes verdadeiros centros de torneamento, além de possibilitar a usinagem de peças compridas, permitem também a manufatura de peças curtas de elevada precisão e de geometrias complexas.
O Torno de cabeçote móvel ou torno tipo suíço proporciona uma real economia de tempo e com menos dispositivos de fixação, proporcionando melhores prazos de entrega de peças e outros benefícios.
Os centro-torneamento de cabeçote móvel são aplicados, principalmente,
na usinagem de peças longas e de precisão, ou seja, quando a relação comprimento/diâmetro é muito grande, caracterizando uma usinagem instável. Eles, também, são utilizados na usinagem de peças curtas de elevada precisão e/ou de grande complexidade geométrica.
Por terem sido inventados na Suíça com o objetivo de produzir em série eixos para a indústria relojoeira, eles são internacionalmente conhecidos como tornos tipo suiço. Na Alemanha e na Suíça, eles são denominados “tornos automáticos para peças longas” (Langdrehautomat).
Estes tornos de cabeçote móvel são aplicados exclusivamente para usinagens de peças cilíndricas a partir de barras, que podem ir desde 1mm de diâmetro até 32mm de diâmetro.
Estas máquinas são aplicadas na produção de peças seriadas de precisão para as indústrias automotiva, aeroespacial, telecomunicações, aparelhos de medição de alta precisão, segmento médico como, componentes para equipamentos hospitalares, parafusos ortopédicos e implantes dentários, ou seja, a microusinagem em geral.
O princípio de funcionamento deste tipo de torno automático é o inverso dos tornos automáticos de cabeçote fixo, pois é a peça a ser usinada que se desloca, girando contra as ferramentas de corte. Os tornos automáticos horizontais de cabeçote móvel são aplicados, principalmente, na usinagem de peças delgadas e de precisão, ou seja, quando a relação comprimento/diâmetro é muito grande, caracterizando uma usinagem instável.
O princípio de funcionamento do cabeçote móvel se baseia no movimento da peça a ser usinada contra as ferramentas de corte como segue:
Os modernos tornos CNC de cabeçote móvel são máquinas extremamente precisas e versáteis chegando a ter um elevado número de eixos controlados, além de ter a capacidade de trabalhar com ferramentas acionadas. Com isto, estes verdadeiros centros de torneamento, além de possibilitar a usinagem de peças delgadas, permitem também a manufatura de peças curtas de elevada precisão e de geometrias complexas.
Eixo C é o dispositivo que permite controlar os movimentos circulares da árvore principal de um torno CNC. Através de funções encontradas no comando da máquina, é possível de se programar paradas da árvore principal, divisões angulares e movimentos de avanço de usinagem. Normalmente chamamos este tipo de uso do Eixo C como usinagem com ferramenta acionada.
Paradas da árvore principal são usadas para realizar as operações com ferramentas acionadas ou para realizar a alimentação da peça de trabalho com a placa de fixação numa posição determinada.
Divisões angulares são necessárias na utilização de ferramentas acionadas para realizar operações como:
Quando se programa paradas posicionadas da árvore para realização de usinagens com ferramentas acionadas é necessário utilizar um sistema de freio. O comando numérico permite programar qualquer valor de grau angular, podendo oferecer resolução até segundos de graus.
Movimentos de avanço de usinagem. O eixo C permite a programação de avanços circulares da árvore principal para a realização de operações como:
Tornos automáticos dotados de eixo C possibilitam usinar peças por completo, eliminando operações posteriores.
As ferramentas acionadas permitem operações de fresamento e furação com controle do eixo C necessário no fuso principal. Podem ser realizadas operações de 2 eixos, por exemplo rasgo de chaveta ou furos na linha central. Para fresar bolsões ou furar fora da linha de centro é necessário o eixo Y.
Para operações de furação, é melhor usar porta-ferramentas acionados com refrigeração interna e de alta pressão para propiciar melhor escoamento de cavacos e maior segurança do processo.
Torres porta-ferramentas com Eixo linear Y são utilizados para fabricar peças extremamente complexas podem ser usinadas por completo, hoje em dia, em centros de torneamento ou tornos multitarefa. Os tornos CNC contam, normalmente, com um carro cruzado, onde está montada a torre porta-ferramentas e permite a realização dos movimentos radial X e longitudinal Z.
O eixo linear Y corresponde a um terceiro carro construído, integrado ao carro cruzado, que executa um movimento ortogonal aos eixos X e Z. Com isto, a máquina passa ter um maior grau de liberdade para executar operações como:
Peça usinada por completo:
O eixo circular B, aplicado nessas máquinas, executa movimentos angulares contínuos, possibilitando a execução de furações, rosqueamentos e fresamentos, inclusive no lado posterior da peça, com uma alta capacidade de arranque de cavacos. Atualmente, existem dois conceitos para a aplicação do eixo B em uma máquina multitarefa:
Uso de um revólver porta-ferramenta, que executa os movimentos angulares.
Uso de uma estação de usinagem, montada num carro cruzado, que vem acompanhada de um magazine de ferramentas e um sistema de troca de ferramentas. Neste conceito, a unidade de usinagem, que opera com uma ferramenta isoladamente, tem uma construção robusta, garantindo elevados esforços de corte. Além do mais, um grande número de ferramentas de corte pode ser montado no magazine.
Os tornos com ferramenta acionada possuem várias configurações diferentes, e as variações conseguem atender diferente tipos de peças. Estas combinações de eixos permitem sincronizações e movimentos controlados para executar geometrias específicas. Cada fabricante, possui suas estruturas, inclusive com eixos Y Virtuais, ou seja emulados pelos demais eixos.
Como podemos observar nas ilustrações abaixo:
Quer você esteja produzindo peças pequenas com tempos de ciclo unitário de componentes menores que um minuto ou grandes e complexos que exigem uma semana inteira de usinagem, há uma solução multi-tarefas CNC para aumentar sua eficiência, flexibilidade e produtividade.
De fato, com mais de 90 tipos diferentes de configurações para escolher, existe uma seleção de modelos avançados e altamente versáteis de multitarefas no mundo para garantir o menor custo de unitário.
Adaptações e referências das fontes:
http://www.tornoautomatico.com.br/ Engº Alfredo Vergilio Fuentes Ferrari
Quem trabalha no ramo da transformação de materiais com certeza já se pegou pensando em respostas para essa pergunta, afinal de contas volta e meia alguém nos pega de surpresa e pede uma explicação sobre o assunto.
Por definição, a sigla CAD significa Computer Aided Design, traduzindo para o português, Desenho Assistido por Computador.
Os programas CAD surgiram na década de 60 e nada mais são que o uso da tecnologia através de sistemas de computador usados para realizar design e desenho de objetos em projetos de engenharia, design de produto, design gráfico e arquitetura, podendo estes serem reais ou virtuais. Em suma, podemos dizer que basicamente, um programa CAD é um programa para desenho.
Antes do surgimento desse tipo de estratégia, os desenhos técnicos eram todos feito manualmente, utilizando-se pranchetas e ferramentas como gabaritos, réguas e compassos. E se no final do projeto fosse percebida uma falha em alguma medida? Ele deveria ser refeito, imagine o trabalho!
Além de ajudar a equipe de designers de produto com o desenho, um sistema CAD ajuda também na documentação destes projetos, reunindo informações importantes como os materiais utilizados, os processos que o produto precisa passar, as dimensões exatas e tolerâncias que podem ser aplicadas a essas medidas, sempre de acordo com as convenções e aplicações específicas de cada setor. Todas essas informações colaboram para que o projeto ou ou produto final seja o mais fiel e parecido possível com o planejado.
Desenhar em um software CAD é uma arte,a partir dele são gerados os designers de todos os produtos que temos em casa, desde um simples e barato pote de plástico que utilizamos para guardar comida até um sofisticado e caríssimo automóvel, aquele que tanto sonhamos.
É um sistema indispensável para o desenho técnico e industrial, sendo usado em muitas aplicações, com destaque para os setores automobilístico, desenho industrial, construção naval, arquitetura, na área médica para o desenho de próteses, entre outros, além dessas aplicações também é usado para produzir as animações por computador usadas para os efeitos especiais em filmes. Os sistemas CAD estão presente em tudo!
Engenheiros e projetistas utilizam CAD para todas as etapas do desenvolvimento e ciclo de vida de um produto, podendo ser utilizado de maneira a ser integrado a outros sistemas, como o CAE, Engenharia assistida por computador, utilizado para análises, e o CAM, Manufatura assistida por computador, utilizado para a fabricação, entre outros. Juntos, os sistemas CAD-CAE-CAM formam uma espécie de tríade na indústria, dedicada completamente à manufatura.
Um bom software CAD, pode modelar em 3D e desenhar em 2D.
O termo 2D significa bidimensional, ou seja, um desenho em 2D contempla a visão daquele objeto em duas dimensões, largura e altura.
O formato 2D é um eficiente meio de transmissão de todas as informações necessárias para a fabricação de um produto, desde as medidas utilizadas para a construção, ao material e tolerâncias. A união das retas de um desenho 2D, dão origem às superfícies, que seria a parte exterior e visível de um corpo, ou seja, as superfícies vistas não tem volume.
O formato 3D, refere-se ao desenho de um objeto feito tridimensionalmente, ou seja, um desenho que contempla aquele objeto em três dimensões, utilizando a altura, largura e profundidade. É a dimensão que chamamos de profundidade que nos faz enxergar o efeito 3D como conhecemos, e é a partir dela que percebemos um objeto como cheio ou vazio e conseguirmos distinguir se ele está longe ou perto. O efeito 3D faz com que enxerguemos os diferentes detalhes e singularidades de um objeto e dão origem aos chamados sólidos, que são objetos tridimensionais.
Uma das principais funções do sistema CAD na engenharia é o detalhamento de modelos em 3D e de desenhos 2D, ajudando em todo o processo de concepção dos produtos, com ênfase em pontos como a redução dos custos de desenvolvimento e do tempo de planejamento e design. Com um bom CAD, os projetistas podem desenvolver o trabalho no computador, e guardá-lo para edições e melhorias futuras, economizando tempo e otimizando os processos.
Um projeto em um software CAD precisa ser modelado, ou seja, de alguma maneira o design do produto precisa “chegar” ao programa, seja por desenho, cópia, ou outro meio. Modelar nada mais é que desenhar um modelo no software.
Em um produto complexo, como um molde de injeção, por exemplo, cada parte, cada componente precisa ser desenhado de maneira separada, após feito o desenho, ou o modelamento, de todos os componentes, é feita então a junção do conjunto, que nada mais é que reunir todas as partes feitas anteriormente em um só, a essa junção damos o nome de montagem.
Para que nenhum detalhe da montagem seja perdido ou esquecido na hora da usinagem, esses detalhes são destacados à parte no desenho 2D, isso se chama detalhar a peça.
O detalhamento pode ser usado para consultar as especificações do modelo, como medidas, tolerâncias e definições de montagem, além das formas que devem ser usinadas.
Uma das características que um bom CAD tem é a capacidade de parametrização, ou seja, as alterações do projeto são feitas modificando-se parâmetros como distâncias, ângulos, relações como paralelismo e perpendicularismo, entre outras características. Ou seja, a geometria dos desenhos paramétricos é obtida através das especificações, e restrições, dadas ao objeto desejado.
Quando modelamos em um software paramétrico, podemos associar o modelo a dados tabelados, como dimensões, especificações, tipo de material, restrições, entre outros. Um dos grandes diferenciais, que torna um software paramétrico tão especial em relação aos outros é que através dessas tabelas é possível fazermos modificações no projeto todo automaticamente, eliminando surpresas indesejáveis na fase da manufatura.
Outra característica importante ao um bom software CAD é a capacidade de interpretar operações a partir de superfícies, sólidos e curvas, de acordo com a necessidade específica de cada produto em um software só, a essa característica chamamos de modelamento híbrido.
Um bom CAD é associativo, ou seja, qualquer modificação em um de suas cotas, assim chamamos as medidas em um desenho técnico, fará com que todo o modelo seja automaticamente modificado,então, caso você precise mudar uma medida, todo o desenho automaticamente será atualizado.
São várias as opções de CAD no mercado, se você já precisou procurar por um software desses já deve ter esbarrado em várias opções, desde as mais caras às mais baratas, deve também ter se deparado com as expressões low, middle e high end, que são usadas para classificar esses softwares.
Um software CAD chamado low-end é caracterizado por utilizar representações geométricas apenas em 2D. Geralmente são softwares mais baratos, usados para suprir as necessidades mais básicas de uma empresa, não se comunicando com outros sistemas. Basicamente são apenas substitutos das pranchetas de desenho.
Os CAD middle-end são chamados de softwares CAD de médio porte. São sistemas que trabalham com 3D e costumam ser paramétricos e associativos. É importante destacar que, diferente dos softwares low-end, os middle-end tem a possibilidade de comunicação com outros sistemas.
A última classe de softwares e a mais completa, é a chamada HIgh- end, que são softwares mais robustos, além de englobarem todos os recursos das classes citadas acima, ainda possuem outros, como o modelamento híbrido, recursos de visualização fotográfica e são completamente integrados com outros sistemas, como o CAM e o CAE.
Depois de tudo isso, como escolher um bom software CAD? A resposta nesse caso é: depende, principalmente do ramo do seu negócio, pois existe no mercado softwares dedicados a diferentes designs, como os de moldes, peças automobilísticas, estampos, desenho de joias, entre outros.
O melhor software CAD vai ser o que representa melhor o seu negócio e torne o seu processo de produção mais simples e intuitivo possível, isso é fato! É também, aquele que fornece a melhor equipe de pós venda e treinamentos, é indispensável para uma empresa que todos os funcionários, principalmente os projetistas, estejam bem treinados e que se tenha a disposição um sucesso do cliente presente e disposto a ajudar.
Os softwares high-end são os mais completos, pois possibilitam vários tipos de modelamento na mesma plataforma e integração com outros sistemas, reduzindo custos, e tempo de processo.
Como foi feita a escolha do CAD aí na sua empresa, quais parâmetros foram levados em consideração? Conta pra gente
O design 3DXpert é um software de fabricação aditiva gerando um caminho simplificado de dados CAD, pós-processamento para imprimir. Com uma grande quantidade de ferramentas sintonizadas precisamente para adaptar seu design para sinterização de metais, o 3DXpert oferece alguns benefícios claros para os gerentes de impressão em 3D.
Dos muitos recursos disponíveis, um aspecto chave são as ferramentas para suportar estruturas para a sua impressão em metal 3D. O 3DXpert permite economias significativas em materiais e tempos de impressão através de uma combinação de ferramentas automatizadas e de controle total de usuários. Com o 3DXpert pode:
Empresas como Metal Technology Inc e outros clientes de 3D Systems já relatam realizações significativas no fluxo de trabalho, qualidade e produtividade do uso do 3DXpert. Nós, na 3D Systems, também estamos usando internamente enquanto entregamos peças de metal para nossos clientes nas indústrias mais exigentes, como aeroespacial e médica.
"A facilidade do 3DXpert para obter sua parte certa para o metal AM é o que marca a diferença aqui", disse Ryan Overdorff, engenheiro de pesquisa aplicada, 3D Systems. "O projeto de suporte e as ferramentas de estratégia de impressão em 3D são poderosas o suficiente para permitir que as sobrepassagens de peças sejam até 25 graus. Em alguns projetos, quase podemos eliminar totalmente os apoios de peças. Esta é uma grande vantagem".
O software aditivo design 3DXpert é fornecido com as principais impressoras em 3D metálicas do 3D Systems: nossa gama de Direct Metal Printer (DMP). O 3DXpert também suporta todas as impressoras em 3D DMLS incluindo EOS, SLM e muito mais.