Antes da revolução da informática, as usinagens seriadas de peças cilíndricas eram feitas em tornos automáticos a cames ou, manualmente, em tornos universais e tornos revolver. A partir dos anos 70, com o início da tecnologia dos comandos numéricos aplicados às máquinas-ferramenta, os tornos começaram a se tornar cada vez mais produtivos,  precisos e com conceitos diferenciados para diversas aplicações.

A evolução dos tornos CNC se deveu basicamente ao desenvolvimento conjunto de:

• Construção de máquinas com o uso de novos componentes e elementos mecânicos;
• Conjunto eletrônico composto por CNC, motores, servomotores e conversores;
• Ferramentas de corte de alto rendimento.  

Assim é que, hoje em dia, existem diversos conceitos de tornos CNC desenvolvidos para cada necessidade de usinagem objetivando:

• Rapidez nos ciclos de operação;
• Flexibilidade no trabalho, visando curtos tempos de preparação de máquina, em face de lotes cada vez menores;
• Facilidade de programação e operação;
• Conforto operacional.

A máquina ideal pode, então, ser escolhida em função de:

• Tamanho da peça;
• Geometria da peça;
• Tolerâncias;
• Grau de acabamento superficial (rugosidade);
• Material a ser usinado;
• Tamanho do lote;
• Recursos financeiros que devem estar compatíveis com o investimento.

Os diferentes tipos de tornos aplicados, hoje em dia, no torneamento automático e já descritos neste blog são:

• Tornos automáticos monofuso de carros múltiplos a cames
• Tornos automáticos CNC de cabeçote móvel
• Tornos automáticos multifusos a cames e a CNC
• Tornos automáticos CNC de carros múltiplos
• Centros de torneamento de carros múltiplos
• Tornos universais CNC com torre indexáve
• Tornos automáticos CNC tipo "Gang tool"
• Tornos verticais CNC

As informações apresentadas neste Blog do Torno Automático podem agora ser acessadas de forma fácil e rápida através do site:

"Tecnologia do Torno Automático"

http://www.tornoautomatico.com.br

O objetivo deste site, elaborado pelo Engenheiro Mecânico Alfredo V. F. Ferrari, é o de divulgar a tecnologia dos tornos automáticos, mecânicos e a CNC, a profissionais da área da manufatura, estudantes, empresários, governantes, professores e instrutores de escolas técnicas e de engenharia.

Através de matérias técnicas, crônicas, imagens e vídeos são apresentados temas fundamentais como a história, a classificação, o desenvolvimento, os aspectos construtivos, casos de aplicação, análises para a decisão na escolha do equipamento correto entre outros.

Navegue pelo site, apresente as suas questões, faça seus comentários, dê sugestões e divulgue-o ao seu círculo de relacionamento.

Escrito por A. Ferrari às 18h24
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Torneando duro

Este vídeo apresenta uma série de aplicações de peças, usinadas em um torno automático universal CNC, a partir de aços endurecidos, ou seja, cujas durezas são superiores a 48 HRc. É importante observar a qualidade superficial gerada pelo torneamento das peças, sendo que, muitas vezes, possibilita a eliminação das operações de retificação, garantindo um ambiente limpo de trabalho. As ferramentas utilizadas para o torneamento em materiais endurecidos são pastilhas intercambiáveis a base de cerâmica ou nitreto cúbico de Boro (CBN).

 

Aplicações de torneamento duro em um torno universal CNC (www.hardinge.com)

Escrito por A. Ferrari às 09h50
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Superando a crise

Em fins de 2008, a economia brasileira foi atingida, de uma forma repentina, por uma crise imposta por sérios desarranjos nas finanças da maior potência econômica do mundo, os Estados Unidos da América. Como conseqüência natural, as empresas de manufatura, em geral, no Brasil e noutros países, tiveram que rapidamente se adaptar à atual situação de mercado sem, ainda, conhecer um vetor que indique para aonde caminhará o nível de produção ideal. Com base nas experiências vivenciadas nas diversas crises econômicas do passado, o caminho do sucesso para as empresas de manufatura é a realização de investimentos na modernização do parque de máquinas. Quer seja substituindo equipamentos equivalentes velhos por novos ou se desfazendo de máquinas antigas por outras novas de moderna tecnologia. Com isto, as empresas estarão aumentando a produtividade, diminuindo custos, melhorando a qualidade dos produtos produzidos, exigindo menos espaço ocupado pelas máquinas, economizando energia elétrica e outros benefícios mais. Estes investimentos devem ser apontados, também, para as áreas do controle da qualidade e do ferramental de corte. As empresas, que seguirem esta receita, estarão saindo na frente quando a economia voltar a crescer. E que seja breve.

Escrito por A. Ferrari às 21h59
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Placa de fixação integrada a um arrastador frontal

Para a usinagem completa de eixos, onde há exigência de se realizar elevados esforços de corte, existem placas de fixação automáticas, acionadas hidraulicamente, integradas a um arrastador frontal. A peça em bruto é fixada na máquina entre pontas, tendo no lado da placa de fixação um arrastador frontal integrado na mesma e no lado oposto a contra-ponta do torno CNC. Ao se iniciar o ciclo de operação, o fuso principal começa a girar e as três castanhas executam, simultaneamente, um movimento de avanço axial e, em seqüência, outro movimento radial, sujeitando firmemente a extremidade da peça que está adjacente à placa.  Em seguida, é executada a operação de desbate de torneamento ao longo da peça. Uma vez terminada esta operação, as três castanhas se retraem, automaticamente, para a sua posição inicial, com o fuso girando, deixando a superfície bruta, onde foi feita a fixação, livre para se realizar a operação de desbaste neste trecho restante da peça, ficando esta fixada somente entre  o arrastador frontal e a contra-ponta. Terminada esta operação, são, então, feitas as operações de acabamento como torneamento fino, canais, rosqueamento ou outras, que exigem menores esforços de corte. As figuras abaixo exemplificam a seqüência de operações, aplicando-se uma placa de fixação integrada com um arrastador frontal. A colocação das peças em bruto e a retirada das peças usinadas podem ser feitas manualmente ou através de manipuladores automáticos de pórtico ou robôs articulados. As peças em bruto devem ser previamente faceadas e centradas nas duas extremidades.

 

Peça bruta colocada entre pontas com arrastador frontal

 

Torneamento de desbaste com fixação por 3 castanhas

 

Operação complementar de desbaste com as 3 castanhas retraídas

 

Operaçoes de acabamento

 

 

 

Placa de fixação com arrastador frontal (www.smwautoblok.com)

Escrito por A. Ferrari às 21h15
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Arrastador frontal

Arrastador frontal é um meio de fixação utilizado em tornos automáticos universais CNC com a finalidade de usinar peças tipo eixo em toda a sua extensão. Este acessório trabalha sempre em conjunto com a contra-ponta da máquina. Ele é fixado em uma placa de sujeição de três castanhas ou diretamente no nariz da árvore, sendo composto por um corpo que possui na extremidade que irá fixar a peça "unhas de agarre" de metal duro e uma "ponta de centragem", amortecível por mola. O encosto da peça de trabalho é feito nestas unhas, que nela se cravam, e na ponta de centragem. A força de aperto, regulável, é realizada na outra extremidade da peça de trabalho através da contra-ponta da máquina. As peças do tipo eixo podem ser a partir de pedaços cortados ou forjados. É necessário que as peças sejam, previamente, faceadas e centradas nas duas extremidades. A alimentação das peças pode ser feita manualmente ou através de manipuladores automáticos de pórtico e robôs articulados. Em geral, este meio de fixação se aplica para a usinagem seriada de eixos de 8 a 80 mm de diâmetro. Alem do mais, por não se tratar de uma fixação suficientemente rígida para operações de grande desbaste, como uma placa de três castanhas, por exemplo, o arrastador frontal é utilizado em operações de acabamento ou daquelas com moderados esforços de corte. No caso de usinagem completa de eixos que exigem uma maior capacidade de arranque de cavacos, existem placas hidráulicas de fixação integradas com arrastador frontal.

Esquema de funcionamento de um arrastador frontal

 

Arrastador frontal

Escrito por A. Ferrari às 21h17
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Torneamento CNC de um eixo

O vídeo abaixo apresenta a usinagem completa de um eixo em aço SAE 1045 realizada em um torno automático universal CNC. A fixação da peça é feita através de placa de sujeição de tres castanhas e contra-ponta. As ferramentas de corte são de metal duro de alto rendimento.

Torno automático universal CNC Ergomat TND 180 (www.ergomat.com.br)

Escrito por A. Ferrari às 14h38
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Microusinagem de precisão

A usinagem seriada de peças pequenas e de elevada precisão são produzidas em tornos automáticos CNC de cabeçote móvel. Elas permitem usinar peças a partir de barras de até 32 mm de diâmetro e 3,0 metros de comprimento. Tanto peças delgadas, tipo eixo, como peças curtas de elevada complexidade são usinadas de forma econômica. A demanda por este tipo de máquina vem aumentando, significativamente, nos últimos anos em âmbito mundial e no Brasil. Por quê a grande procura por este tipo de máquina ?

• Usinagem de peças longas e de pequenos diâmetros - usinagens instáveis
• Usinagem de peças curtas de alta complexidade e precisão - de 4 até 11 eixos controlados
• Realização de operações com ferramentas acionadas
• Usinagens completas, eliminando operações posteriores
• Trabalho flexível - rápida preparação da máquina
• Fácil programação - tanto ao pé da máquina, como no escritório através de softwares dedicados de programação

Os principais segmentos que estão se desenvolvendo graças ao uso dos tornos automáticos CNC de cabeçote móvel são:

• Medicina
• Autopeças
• Eletro-eletrônico
• Hidráulica e pneumática
• Motores elétricos
• Aeroespacial
• Telecomunicações

A Escola SENAI "Roberto Simonsen" no bairro do Bras em São Paulo conta com um torno automático CNC de cabeçote móvel, oferecendo cursos de programação e operação.

 

 

Peças usinadas em  torno automático CNC de cabeçote móvel Star

Escrito por A. Ferrari às 20h59
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Eixo linear Y

Peças extremamente complexas podem ser usinadas por completo, hoje em dia, em centros de torneamento ou máquinas multitarefa, dotadas de torres porta-ferramentas com eixo linear Y. Neste caso, o carro cruzado onde está montada a torre porta-ferramentas permite, alem dos movimentos radial X e longitudinal Z, o movimento Y, ortogonal a estes dois eixos. Com isto, a máquina passa ter um maior gráu de liberdade para executar operações como fresamentos tranversais, furações e rosqueamentos, ambos abaixo ou acima da linha de centro da peça de trabalho, alem de outras operações.

 

 

 

Área de traballho de um Centro de Torneamento de 2 torres e eixo Y (www.ergomat.com.br)

 

 

 

Detalhe da torre porta-ferramentas superior com eixo Y (www.ergomat.com.br)

 

 

 

Usinagem de fresamento transversal utilizando eixo Y (www.ergomat.com.br)

 

 

 

Peças usinadas em centro de torneamento de 2 torres com eixo Y

 

Escrito por A. Ferrari às 19h40
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Produção flexível

A diversificação de produtos nas empresas, a rápida substituição dos modelos produzidos e a forte concorrência internacional fazem com que a produção de um mesmo item seja reduzida drasticamente, privilegiando a produção flexível. Daí a importância das máquinas-ferramenta CNC para viabilizar esse novo formato de produção que o competitivo mundo globalizado exige das indústrias. A alta demanda dos consumidores por novos produtos ou novos modelos dos produtos está fazendo com que as grandes produções seriadas seja substituida por conceitos de fabricação como o "Just in time" ou "Kanban", que têm por princípio a produção econômica, em pequenos lotes variados, atendendo só o que o mercado solicita. Os tornos automáticos CNC são uma das soluções mais apropriadas tornar econômica esse tipo de produção porque possibilitam curtos ciclos de trabalho, rápida preparação da máquina entre uma peça e outra e garantem alta precisão e a qualidade do produto final.

Escrito por A. Ferrari às 19h32
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Pinça expansiva

Pinças expansivas são meios de fixação, montados no nariz da árvore principal do torno automático, que pemitem fixar peças pré-formadas pelo seu diâmetro interno. O movimento de fechamento e de alívio da pinça é feito através de uma haste que se movimenta, acionada hidraulica ou pneumaticamente, no sentido axial, no interior da pinça e da árvore da máquina. A perfeita e rígida fixação da peça de trabalho possibilita a usinagem de peças com elevada precisão. Estes meios de fixação são muito utilizados na usinagem de peças em tornos automáticos a cames e a CNC dotados de magazines de alimentação automática de peças, manipuladores de peças tipo "pórtico" e robôs articulados.

 

Pinças expansivas

Escrito por A. Ferrari às 18h39
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Fordismo versus Flexibilidade

No início do século passado, por ocasião da Revolução Industrial, o conceito da fabricação seriada dos bens duráveis se baseava em grandes quantidades, onde o custo dos produtos era calculado nos lotes econômicos volumosos e nos contratos a longo prazo para a produção de peças. O exemplo clássico deste conceito foi o do pioneiro Sr. Henry Ford que, baseado nas teorias dos Srs. Taylor e Fayol, implantou as primeiras linhas de montagem em série de um único modelo de automóvel, onde o “comprador podia escolher qualquer cor do seu carro, desde que fosse preta”. Neste período, as máquinas-ferramenta eram mecânicas e, em geral, desenvolvidas e preparadas para produzir grandes séries da mesma peça. Isto é o chamado “fordismo”.

Hoje, o conceito moderno de trabalho na manufatura de bens duráveis é o da “flexibilidade”. A diversificação de produtos de uma mesma empresa, a rápida substituição dos modelos produzidos e a forte concorrência internacional fizeram com que a produção de um mesmo item fosse, drasticamente, reduzida. Lotes econômicos de grandes séries foram substituídos por conceitos de fabricação como o “Just in time”, o Kanbam e outros.

Atualmente, o êxito da produção flexível e econômica de peças está na aplicação de máquinas-ferramenta CNC, que permitem curtos ciclos de trabalho, rápida preparação da máquina entre uma peça e outra e garantia de elevada precisão.

Escrito por A. Ferrari às 20h04
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Alta tecnologia

Com a evolução tecnológica dos equipamentos mecânicos, das ferramentas de corte e dos sistemas e componentes eletrônicos, as máquinas-ferramenta tem se tornado, cada vez mais, versáteis e capazes de executar múltiplas operações. Maiores números de eixos controlados eletronicamente permitem realizar diversas operações com o objetivo de se usinar peças, cada vez mais complexas, em uma única fixação. Assim, existem hoje tornos fresando e fresadoras torneando.

A figura demonstra um torno CNC, tipo multitarefa, tambem chamado de centro de torneamento, executando uma operação de fresamento com a aplicação de ferramenta acionada e contrôle de velocidade de avanço angular do fuso principal (Eixo C), interpolando com eixos lineares da máquina.

 

Centro de torneamento

Escrito por A. Ferrari às 19h14
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Torneamento duro - Aplicações

Peças de ferro fundido e aços endurecidos podem ser usinados em tornos CNC, tais como:

• Ferramentas
• Punções
• Eixos e árvores
• Engrenagens
• Buchas
• Anéis de rolamentos entre outras.

Peças usinadas em materiais endurecidos

Escrito por A. Ferrari às 19h30
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