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
A microusinagem possibilita a construção de moldes de tamanhos na ordem de 2 ou 3 milímetros.
Geralmente usados na fabricação de peças de 1 milímetro, exigem máquinas, ferramentas e ligas especiais, além de profissionais altamente qualificados.
Com isso, o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI) e a Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina (FIESC) estão em alerta sobre as oportunidades surgidas para aumentar as atividades exercidas pelas ferramentarias.
Mais especificamente para a produção de micromoldes.
Dessa forma, a proposta de ambas é ampliar os serviços que podem ser prestados e introduzir inovação para a indústria.
Equipamentos cada vez menores e mais leves trazem vantagens competitivas para setores como eletroeletrônica e medicina.
A produção dessas peças exige uma sofisticação na produção de seus componentes, também minúsculos e que são fabricados a partir de micro moldes.
Com isso, a microusinagem se transforma em um potencial campo de atuação para o setor de ferramentarias.
E para aumentar o leque de serviços, com a introdução de micro-moldes na oferta de pedidos, o SENAI-SC e a FIESC também estão preocupados em transmitir informações sobre as máquinas-ferramenta que realizam esse processo, sobre ferramentas de corte dedicadas e matérias-primas específicas para esse tipo de peça.
Sem falar de toda a tecnologia envolvida na microusinagem, que ainda é novidade para muitas prestadoras de serviços.
Antes de induzir a criação dessa atividade alternativa, o SENAI realizou estudo de mercado para analisar as condições atuais da indústria da região e as tendências em tecnologia.
Segundo a diretora da unidade de Joinville, Hildegarde Schlupp, a produção metalmecânica do Estado ainda está muito focada no setor automobilístico, mas com os micromoldes será possível estender o atendimento para as áreas de telecomunicações, médica e eletroeletrônica, entre outros potenciais.
De acordo com o diretor regional do SENAI-SC, Sérgio Roberto Arruda, ainda não há pedidos para a usinagem de micromoldes na região.
Porém, mesmo sem pedidos ainda, ele julga que essa será uma grande aposta.
Por isso, foi adquirida máquina-ferramenta com cinco eixos de movimentação e precisão na ordem de 30mm, para operações de microfresamento, da Kern Microtechnik.
De acordo com Arruda "Ela será capaz de fazer um furo em um fio de cabelo”
O SENAI CIMATEC da Bahia também investiu na aquisição de uma máquina idêntica, alemã, avaliada em cerca de R$ 2,5 milhões.
Com isso, a aquisição permitirá que a escola trabalhe juntamente com a empresa para o desenvolvimento dessa capacitação.
Porém, de acordo com Hildegarde, o SENAI não prestará nenhum tipo de serviço que possa competir com a indústria.
Porque, a ideia é atuar com inovação e pesquisa aplicada, dar todo apoio na questão da metrologia e direcionar e estimular as empresas a se tornarem mais competitivas.
O SENAI-SC criou recentemente parcerias com o Instituto Fraunhofer da Alemanha e com o Instituto Tecnológico de Aeronáutica.
Com isso, o objetivo é capacitar o SENAI para disseminar o conhecimento a todas ferramentarias da região.
Ou seja, realizar uma ação conjunta entre profissionais envolvidos deverá induzir o surgimento de um novo segmento produtivo.
Para o pesquisador do Departamento de Tecnologia de Processos do Instituto Fraunhofer de Tecnologia da Produção (IPT), Benedikt Gellissen, parceiro do SENAI no desenvolvimento desse projeto de ampliação dos serviços de ferramentaria na região, toda a cadeia de produção precisa ser repensada.
“Não é apenas diminuir o tamanho do molde, mas sim mudar tudo o que está envolvido no processo. Inclusive, pensar em como fazer o controle dimensional das micropeças”.
Segundo o pesquisador, geralmente os sistemas de medição para toda a superfície do micromolde apresentam soluções ópticas.
Ou seja, não há contato com a peça.
A realização da microusinagem envolve processos de fresamento, torneamento e eletroerosão.
Ainda se aplica a esse quadro de fabricação a usinagem a laser.
Porém, de acordo com o Dr.-Ing. Kristian Arntz, esta tecnologia ainda demora para ser introduzida nas ferramentarias, por uma questão de adaptação.
Gellissen lista como usuários potenciais de micro moldes os fabricantes de sensores, elementos ópticos, acessórios usados na biotecnologia e microchips.
Ambos os pesquisadores do Instituto Fraunhofer apresentaram ao SENAI diferentes tipos de micro moldes que poderão, em um futuro próximo, também serem confeccionados pelas ferramentarias catarinenses.
Um dos exemplos citados é para a produção de uma bomba de fluxo de sangue utilizada para o tratamento de doenças do coração.
O programa também pretende estimular a criação de produtos inovadores e ampliar os valores de exportação.
Sendo assim, a proposta é produzir mais tecnologia, aumentar o número de patentes e agregar valor aos produtos exportados.
A indução do desenvolvimento tecnológico é uma ação que integra o Programa SENAI Mais Competitividade.
A ação, também prevê a implantação de centros de referência focados nas vocações industriais de cada região do Estado.
Confira a palestra do Mr. Benedikt Gelissen do Instituto Fraunhofer sobre Fabricação de moldes por micro usinagem
Também, confia a seguir sobre Micro Usinagem com Cimatron
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Fonte: www.sc.senai.br e http://www.cimatron.com/NA/pressreleases.aspx?FolderID=912&docID=2771
