Noções básicas do centro de usinagem vertical VMC: um guia detalhado

O que é um Centro de Usinagem Vertical (VMC) ?

A tecnologia de usinagem vertical é uma das ferramentas mais produtivas em uma oficina de usinagem CNC. Ela possui diversas ferramentas no trocador e outras opções que aprimoram e personalizam a produtividade. O centro de usinagem vertical CNC auxilia na usinagem de furos e outras propriedades em componentes com superfície plana. Ele opera na direção vertical utilizando um fuso que trabalha em um ângulo acentuado. Os controles computadorizados das fresadoras verticais permitem automação, seleção/rotação de ferramentas, repetibilidade e controle de contorno. Essas modernas máquinas CNC elevaram a produtividade das fresadoras ao mais alto nível, possibilitando o desenvolvimento dos centros de usinagem vertical CNC. Esses centros de usinagem vertical variam de acordo com seus eixos, funções e outras opções disponíveis.

Você pode se referir ao centro de usinagem vertical como um verdadeiro cavalo de batalha industrial, pois ele consegue produzir peças com excepcional precisão e prazos de entrega mais curtos. Seus componentes possuem um design robusto que proporciona torque, potência e velocidade de usinagem superiores. O alto nível de automação dos centros de usinagem vertical também permite o corte de diversos materiais, reduzindo os custos gerais de produção.

Princípio de funcionamento do centro de usinagem vertical VMC

Os centros de usinagem vertical operam com base no modelo de projeto dos componentes. As diversas ferramentas de usinagem e os parâmetros necessários para as peças são transformados em códigos de informação geralmente aceitáveis ​​e legíveis pelo dispositivo de controle numérico (CNC) da máquina. O programa de processamento auxilia no processamento automático do programa CNC do componente. Esses códigos de instrução são geralmente armazenados em suportes de informação, como discos ou fitas perfuradas, e esses suportes são enviados para o dispositivo de entrada. É possível ler essas informações e transferi-las para o dispositivo de controle numérico. Além disso, é possível utilizar o computador e o centro de usinagem vertical VMC da JSWAY para enviar informações diretamente, realizando a entrada e saída do programa do componente.

O centro de usinagem vertical CNC geralmente possui três coordenadas de movimento linear. Há também uma mesa rotativa de eixo horizontal acoplada à sua mesa de trabalho. Isso facilita a fabricação de peças circulares.

Componentes de um Centro de Usinagem Vertical (VMC)

O centro de usinagem vertical é composto por muitos componentes importantes. Esses componentes se combinam para fabricar peças de acordo com as normas de fabricação ISO. Os componentes incluem:

Eixo rotativo

O eixo de fresagem geralmente é perpendicular/vertical à mesa de trabalho. Trata-se de um eixo rotativo com um dispositivo para fixação da ferramenta ou da peça. De modo geral, o eixo atua como posicionador, suporte e acionador rotativo da peça.

Mesa de trabalho

A mesa é plana, permitindo posicionar a peça de trabalho diretamente ou utilizando diversos dispositivos de fixação, como morsas de aperto rígido ou peças de alumínio usinadas. A mesa possui um eixo X que permite o movimento para a esquerda e para a direita, enquanto o eixo Y permite o movimento para frente e para trás. Esses eixos, juntamente com o eixo Z, possibilitam a adição de inúmeras funcionalidades às peças de trabalho em todos os planos de movimento.

Trocador de ferramentas

O trocador de ferramentas aumenta a produtividade do centro de usinagem vertical, permitindo a seleção automática de ferramentas para diferentes tarefas, desde cortes de desbaste até furação de precisão.

Mesas giratórias

A adição de eixos extras às fresadoras verticais pode aumentar significativamente a produtividade, transformando uma simples fresadora de 3 eixos em uma máquina de 4 ou 5 eixos capaz de produzir componentes complexos com diferentes superfícies, como pás de turbina.

Sistema de refrigeração

A maioria dos centros de fresagem vertical CNC utiliza sistemas de refrigeração rotativa para garantir a lubrificação adequada das peças e das ferramentas de corte. Esse sistema de refrigeração geralmente utiliza água e óleo solúvel, entre outros líquidos.

Enclausuramentos/Coberturas Totais

Essas coberturas ajudam a reduzir os respingos causados ​​pelas operações de fresagem. Da mesma forma, protegem os operadores e o meio ambiente durante o processo de usinagem.

Carregadores de carregamento rápido

Mesas de transporte ou outros sistemas automatizados de carregamento de peças ajudam a aumentar a produtividade do centro de usinagem vertical CNC, reduzindo o tempo de inatividade.

Transportador de parafuso/cavacos

Transportadores ou roscas transportadoras de cavacos podem ajudar a mover os cavacos da área de trabalho para facilitar a produtividade e eliminar o tempo de inatividade causado pela remoção manual de cavacos com pás.

Aplicações e usos do centro de usinagem vertical VMC

Os centros de usinagem vertical CNC da JSWAY podem usinar diversas peças e produtos para diferentes indústrias e aplicações. Setores como o aeroespacial, a indústria de manufatura, a fabricação de máquinas e o médico utilizam essa tecnologia de usinagem CNC devido à sua alta precisão, exatidão e capacidade de produção em larga escala.

Aqui estão algumas das peças usinadas:

Peças com formatos incomuns

Estruturas como uma cesta ou uma base possuem formatos irregulares. A maioria dessas peças usinadas requer usinagem mista multiponto, combinando pontos, linhas e faces. Os centros de usinagem vertical (VMC) com capacidade de usinagem automática permitem usinar esses componentes complexos, que muitas vezes são difíceis de criar usando técnicas tradicionais.

Peça tipo caixa

As peças CNC do tipo caixa são aquelas com um sistema de furo único e várias cavidades internas. Essas peças do tipo caixa são comuns em carros e aviões – bloco do motor, caixa do eixo, carcaça da bomba de engrenagem, bloco do motor a diesel. Usando um centro de usinagem vertical (VMC) , você pode executar de 60 a 95% das operações de máquinas-ferramenta padrão em uma única fixação.

Além disso, os centros de usinagem verticais CNC possuem alta precisão, eficiência, rigidez e trocador automático de ferramentas. Desde que a sequência do processo seja bem programada e sejam utilizados dispositivos e ferramentas adequados, os problemas complexos da usinagem de peças tipo caixa podem ser resolvidos.

Peças complexas com muitas curvas

Componentes como hélices, cames e impulsores com curvas complexas são padrão na aviação e no transporte. As máquinas-ferramenta tradicionais dificultam a criação desses componentes com partes curvas, contornos de superfície e peças fundidas com cavidades internas fechadas, tornando-os um desafio para a usinagem com a precisão desejada.

No entanto, centros de usinagem verticais multieixos integrados à tecnologia de máquinas CNC ajudam a produzir peças curvas com a mais alta precisão e exatidão de forma eficiente e em um período mais curto.

Novas peças em produção experimental

O centro de usinagem vertical VMC da JSWAY oferece alta flexibilidade e adaptabilidade. Ao alterar o objeto usinado, você pode criar e inserir novos programas, modificar segmentos de programas ou utilizar instruções especiais específicas.

Por exemplo, você pode usar o recurso de zoom para produzir peças com o mesmo formato, mas tamanhos diferentes. Isso oferece excelente praticidade para produção em pequenos lotes, testes de novos produtos ou produção com múltiplas variedades. Além disso, reduz o tempo de preparação da produção e o ciclo de fabricação de testes.

Diferenças entre centros de usinagem CNC verticais e horizontais

Os centros de usinagem CNC são máquinas-ferramenta sofisticadas com automação integrada, usinagem composta, versatilidade e alta velocidade. Os centros de usinagem horizontais e verticais são as fresadoras CNC padrão. Esta seção discute as diferenças entre as capacidades estruturais e o desempenho técnico dessas máquinas-ferramenta.

A orientação do fuso

Ambas as máquinas possuem orientações variáveis ​​que permitem aproveitar a profundidade oferecida pelos centros de usinagem horizontais ou a precisão proporcionada pela usinagem vertical. Essa é a principal diferença entre as duas máquinas. A orientação ou estrutura do fuso determina como a ferramenta de corte interage com a peça de trabalho.

Geometria da ferramenta

A geometria de uma ferramenta frequentemente influencia as especificações e os resultados do corte. Os centros de usinagem CNC horizontais são mais curtos e mais espessos, o que lhes confere a estabilidade necessária para suportar a resistência durante a usinagem de cortes mais profundos.

Por outro lado, a usinagem vertical é mais precisa e ideal para peças menores. No entanto, isso apresenta desvantagens. Ela não permite a usinagem de cortes mais profundos devido à vibração, resultando em desvios em relação aos projetos.

Especificações e precisão de corte

Os centros horizontais apresentam melhor desempenho do que os centros verticais em termos de taxas de remoção de material. Eles possuem alta estabilidade e podem realizar cortes mais profundos. Geralmente, as máquinas verticais são comumente utilizadas para operações limitadas, como ranhuramento e faceamento. No entanto, elas podem ser muito precisas nos cortes e no acabamento da superfície. Assim, essa capacidade de corte limitada resulta em uma taxa de remoção de material menor.

Número de lados para usinagem

Os centros de usinagem vertical (VMC) , especialmente as fresadoras de 5 eixos, são mais adequados para trabalhar em múltiplas faces de peças. Frequentemente, vêm com paletes integrados com dispositivos de fixação ou suportes acoplados. A utilização do fuso nos centros de usinagem vertical também é bastante otimizada. Como resultado, o acesso à frente e às laterais das peças é facilitado. Isso aumenta a produtividade e reduz erros humanos. No entanto, essas capacidades são limitadas aos centros de usinagem horizontal.

Custo de cada máquina

As máquinas horizontais são muito mais caras para comprar e manter. Além disso, exigem operadores profissionais para manuseá-las. Consequentemente, isso aumenta o custo total de fabricação.

Por outro lado, as máquinas CNC verticais custam menos do que as máquinas horizontais. Da mesma forma, a operação e a manutenção dos centros de torneamento e fresamento verticais são muito mais simples em comparação com as máquinas horizontais. Consequentemente, isso as torna adequadas para todas as produções de pequena escala.