Como fazer a manutenção do seu torno CNC de 3 eixos: dicas de cuidados

CNC Os tornos mecânicos operam em altas rotações e torques extremos. À medida que o fuso gira, ele gera calor devido ao atrito. Esse calor pode causar uma expansão axial do fuso de até 70 µm, o suficiente para gerar imprecisões que podem levar ao descarte de uma peça. Como eliminar o efeito dessa expansão térmica? Este artigo aborda dicas de manutenção e cuidados que podem ajudar a prevenir imprecisões e erros em peças causados ​​por fenômenos como a expansão térmica. A expansão térmica, por si só, é responsável por até 40% a 70% de todas as imprecisões de posicionamento.

A simples rotina de permitir um tempo de aquecimento de 15 a 30 minutos para o torno CNC permite que o fuso atinja o equilíbrio térmico. As temperaturas se estabilizam e qualquer efeito de expansão térmica é interrompido. De forma semelhante, aprenda tudo sobre a manutenção preventiva de tornos CNC de 3 eixos. Observe as atividades diárias, semanais, mensais, trimestrais e anuais que podem aprimorar o desempenho do torno CNC de 3 eixos, conforme descrito no artigo. Vamos aprender como podemos garantir uma vida útil de até 20 anos, mantendo a precisão em nível micrométrico exigida pelas suas operações de torneamento de alta velocidade.

5 motivos pelos quais a manutenção preventiva é importante

1. Regra 80/20 na análise de desmontagem de máquinas CNC

Os 20% das peças que compõem um torno CNC são responsáveis ​​por 80% de todas as falhas catastróficas. Trata-se da aplicação prática do Princípio de Pareto. Peças críticas, como os rolamentos do fuso, os fusos de esferas e os sistemas de lubrificação das guias, pertencem a esses 20% e exigem manutenção específica.

2. Manutenção das tolerâncias

A máquina de torno de 3 eixos opera nos eixos X, Z e, frequentemente, no eixo C. A usinagem de precisão depende da perpendicularidade e concentricidade entre os eixos. Por exemplo, se o eixo Z estiver desalinhado por uma fração de grau, toda haste longa acabará sendo usinada com formato cônico.

3. ISO 9001 e Garantia da Qualidade

Existem setores como o médico e o aeroespacial que exigem um controle rigoroso das tolerâncias. Como fornecedor de produtos fabricados em tornos CNC de 3 eixos, você precisará comprovar que seus produtos são fabricados com a mais alta qualidade. Isso geralmente é feito por meio de registros de manutenção bem documentados, conforme os requisitos da norma ISO 9001.

4. Eficiência Energética e Atrito

Os tornos CNC de 3 eixos possuem muitas peças móveis. Por exemplo, o trilho sobre o qual a máquina se move. Se o trilho não estiver devidamente lubrificado, isso pode levar a um aumento no consumo de energia ou na amperagem do motor para vencer a força adicional.

5. Manutenção do Centro de Controle da Máquina de Torno CNC

As placas de controle são caras e extremamente sensíveis à umidade e à poeira. A limpeza e inspeção regulares das vedações mantêm as placas de circuito funcionando com segurança. Mesmo verificações simples, como a temperatura interna, também podem ajudar a prevenir danos.

Lista de verificação para manutenção diária de torno CNC de 3 eixos

Verificação de fluidos e pressão

Existem dois tipos de fluido utilizados em um torno CNC de 3 eixos. Um deles é o líquido refrigerante, que mantém as temperaturas da peça e da ferramenta dentro dos limites ideais. O outro é a pressão hidráulica, que fornece à placa de fixação do eixo rotativo a força necessária para manter a peça presa. A verificação regular da concentração do líquido refrigerante e da pressão hidráulica, que gira em torno de 4,5 MPa (650 PSI), pode garantir uma fabricação segura e produtiva.

Limpeza mecânica e remoção de detritos

Durante o processo de usinagem em torno CNC de 3 eixos, ocorre a formação de cavacos metálicos. Estes podem estar na forma de lascas ou aglomerados ao redor da ferramenta. Caso um cavaco fique preso na área da torre, pode causar um erro no eixo.

A limpeza regular da ponta do fuso e das garras da placa ajuda a minimizar a excentricidade. A excentricidade é uma condição na qual o eixo de rotação se desvia de sua linha central ideal — frequentemente causada por detritos estranhos presos nas interfaces apertadas do fuso ou da placa do torno CNC. Mesmo pequenas partículas podem comprometer o encaixe correto, levando à rotação excêntrica, vibração em altas rotações e redução da precisão de usinagem.

Auditoria de Movimento e Som

Uma maneira de verificar se o torno CNC de 3 eixos está lubrificado em todo o seu movimento é movê-lo manualmente ao longo dos eixos X e Z. Tente sentir as seções com movimentos bruscos ou difíceis. Caso encontre atrito durante o movimento, é necessário lubrificar o torno.

A audição humana consegue perceber condições de lubrificação inadequadas. Um torno CNC de 3 eixos bem lubrificado e em bom estado emite um zumbido constante, enquanto uma máquina sem manutenção produz um ruído agudo ou um rangido.

O especialista em "Verificação de Precisão"

Em tornos CNC de 3 eixos de alta precisão, os testes com barra de esferas podem ajudar a manter a precisão de 0,005 mm da máquina. Realizá-los diariamente ajuda a oficina mecânica a detectar o efeito de acomodação e identificar desalinhamentos causados ​​por um pequeno movimento da placa ou da torre contra a ferramenta durante a operação.

Nota: O assentamento refere-se ao movimento da máquina CNC no concreto em nível microscópico, e a barra esférica telescópica é um sensor de alta precisão que fica entre o fuso da máquina e um suporte fixo na bancada do torno CNC de 3 eixos.

Rotinas de inspeção semanais para torno CNC de 3 eixos

Filtros do painel de controle

O sistema de controle é o cérebro de um torno CNC de 3 eixos. Ele consiste em amplificadores de acionamento e uma CPU. Durante a operação, esses componentes podem aquecer devido à resistência elétrica dentro do circuito, o que é normal. Um sistema de refrigeração garante que a temperatura permaneça dentro da faixa normal. A simples troca dos filtros de ar pode evitar danos aos módulos IGBT (Transistor Bipolar de Porta Isolada), que podem custar cerca de US$ 5.000. Em comparação, a troca semanal de um filtro custa US$ 20. Para ambientes com muita poeira, como na usinagem de ferro fundido, aumente a frequência.

Correias e Cabos

Nos tornos CNC de 3 eixos, correias estriadas de alta resistência acionam o fuso. Uma correia frouxa pode causar deslizamento, resultando em acabamento superficial ruim em cortes grosseiros. Uma correia excessivamente apertada pode causar tensão nos rolamentos devido à carga lateral.

No caso dos cabos, avalie o estado dos trilhos de plástico que os suportam, chamados de correntes porta-cabos. Um curto-circuito nos cabos pode fazer com que a máquina apresente um comportamento abrupto, o que pode ser difícil de diagnosticar.

Detecção de vazamentos em sistemas hidráulicos e de refrigeração

Sempre que houver um vazamento em um circuito de líquido, ele pode não se acumular imediatamente dentro do torno de 3 eixos. No entanto, após a despressurização do sistema, o ar pode entrar. Na próxima partida, isso causará um efeito de oscilação no sistema ou uma pressurização irregular, o que pode levar a uma força de subida inconsistente. Da mesma forma, inspecione o sistema de refrigeração minuciosamente. Não ignore nenhum sinal de vazamento de líquido refrigerante no circuito.

Nota: Evite apertar conexões com vazamento, pois isso pode causar rachaduras. Após despressurizar o sistema, inspecione primeiro o estado do anel de vedação e, em seguida, aperte-o se estiver em condições normais.

Lubrificando as mandíbulas

Após verificar a pressão hidráulica em 4,5 MPa, é importante considerar também a lubrificação das garras, pois um mandril seco pode perder até 50% da sua capacidade de fixação se não for devidamente lubrificado.

Transportador de cavacos

Se a corrente transportadora de cavacos estiver seca, ela pode se desgastar devido à interação metal-metal. Isso cria poeira metálica, que pode entrar no tanque de refrigeração e causar a formação de lodo. Essa formação pode obstruir os filtros internos e as linhas de refrigeração.

Tarefas mensais e trimestrais para torno CNC de 3 eixos

Limpeza do líquido de arrefecimento

Com o tempo, o líquido de arrefecimento pode acumular partículas finas de metal, como mencionado anteriormente, formando lodo. É importante verificar o estado do líquido de arrefecimento mensalmente. Se esses sedimentos chegarem à bomba, agirão como lixa e danificarão o rotor. Além disso, uma queda de 20 a 40 litros por minuto no fluxo do líquido de arrefecimento pode levar ao aparecimento de lascas de metal.

Limpadores e capas de proteção

As guias lineares que garantem o movimento reto são protegidas por raspadores de borracha ou feltro. Com o tempo, esse material pode se degradar. Inspecione o desempenho delas observando se há algum rastro de óleo ou líquido refrigerante. Caso encontre algum rastro, substitua as peças.

Calibrando a folga e a torre

As modernas máquinas de torno CNC de 3 eixos permitem que o eixo se mova para um ponto a partir de duas direções diferentes. Elas medem a inclinação mecânica e, se esta exceder 0,002 mm, é necessário compensar a alteração nos parâmetros CNC. O alinhamento da torre também é vital para garantir que o eixo da torre esteja perfeitamente alinhado. Uma torre descentrada pode causar rebarbas nas peças.

Vibrações da esteira

De acordo com a norma ISO 9001, o monitoramento das tendências de vibração permite prever falhas em rolamentos meses antes de sua ocorrência. Isso pode converter uma potencial atividade de manutenção corretiva em manutenção preventiva, economizando tempo e dinheiro.

Revisões semestrais e anuais para torno CNC de 3 eixos

Troca de óleo do sistema hidráulico e de lubrificação

Após 1000 horas de operação, o óleo hidráulico começa a se degradar em nível molecular. O resultado é uma redução na viscosidade. Portanto, todo o sistema precisa de uma lavagem adequada para remover o verniz que se forma nas paredes internas, o que pode causar mau funcionamento das válvulas e pressão inconsistente no mandril.

Verificação da condição do eixo

O fuso é o componente mais crítico e caro em um torno CNC de 3 eixos. Após um ano de uso, um relógio comparador de alta sensibilidade avalia a integridade interna do fuso. Observe o desvio total indicado (TIR). O valor ideal é inferior a 0,001 polegadas para garantir a precisão do desempenho. A folga axial pode causar o desgaste do rolamento de encosto.

Renivelamento e Geometria

Se o piso não estiver nivelado, a mesa pode sofrer torções microscópicas. O reajuste dos pés niveladores é crucial para manter a planicidade da mesa. Para movimentos precisos em 3 eixos, mantenha o cabeçote móvel e o cabeçote fixo alinhados com uma tolerância de 0,002 polegadas (0,05 mm) fora do centro. Qualquer desalinhamento causará o empenamento das peças.

Segurança elétrica e ISO 23125

O afrouxamento dos fios de aterramento é um fenômeno comum em equipamentos móveis, como o torno CNC de 3 eixos. A norma ISO 23125 exige o aterramento adequado do torno, o que protege não apenas o equipamento, mas também o operador.

Conclusão

Equipamentos mecânicos em movimento, sejam veículos ou máquinas de precisão como um torno CNC de 3 eixos , exigem cuidados adequados. O ideal é sempre realizar manutenção preventiva em vez de esperar que ocorra uma falha. As manutenções corretivas demandam tempo para diagnosticar e manter o torno CNC em boas condições. Portanto, seguir um cronograma rigoroso de atividades de manutenção diárias, semanais, mensais, semestrais e anuais é fundamental. Isso garantirá que a peça seja produzida com a máxima precisão, enquanto todos os componentes, como o fuso, a CPU, os componentes elétricos, a base, os raspadores, o óleo e os gabinetes, permanecem em perfeitas condições.

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