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Um **eixo de ferramenta** é uma parte de um torno ou máquina CNC que segura e movimenta ferramentas de corte para realizar várias operações de usinagem, como furação, fresamento, torneamento ou rosqueamento. Os seguintes são alguns tipos comuns de eixos de ferramenta.
Eixo horizontal
Em eixos horizontais, o eixo de rotação do eixo da ferramenta é horizontal. Em uma fresadora com eixo horizontal, a ferramenta de corte monta diretamente o eixo horizontal. As ferramentas com eixos horizontais são adequadas para usinar ranhuras e faces planas.
Eixo vertical
O eixo de ferramenta com eixo vertical é conhecido como eixo vertical. Um exemplo de eixos verticais são serras e fresas. As fresas de eixo vertical têm um princípio de funcionamento semelhante aos tornos, que prendem as peças de trabalho e giram as fresas para remover materiais das peças de trabalho. Materiais com ranhuras e cavidades são adequados para eixos verticais.
Eixo de pinça
Os eixos de pinça oferecem um sistema de fixação flexível que pode segurar ferramentas com vários diâmetros de eixo. A pinça é uma braçadeira cilíndrica que suporta e movimenta a ferramenta quando a porca da pinça é apertada. Os eixos de pinça têm maior precisão e repetibilidade do que os eixos de porta-ferramentas. No entanto, eles são adequados apenas para ferramentas com hastes de ferramentas menores. Roteadores CNC de alta velocidade geralmente usam eixos de ferramenta de pinça para segurar as ferramentas de corte.
Eixo de brocha
Uma brocha é uma ferramenta de corte de vários estágios com dentes dispostos ao longo do comprimento da ferramenta. Os eixos de brocha utilizam o torno para cortar formas internas e furos com perfis complexos. Os eixos de brocha são adequados para usinar peças de alta precisão com geometrias internas como spline e chavetas.
Vários eixos estão disponíveis, cada um com sua própria especificação adaptada para diferentes aplicações de ferramentas. As principais especificações do eixo são as seguintes:
Potência do motor
Isso representa a quantidade de potência gerada pelo motor do eixo, geralmente medida em quilowatts (kW). Os eixos com maior potência do motor fornecem maior torque e podem lidar com ferramentas e cargas de trabalho mais pesadas. As classificações de potência do motor comuns incluem 5,5 kW, 11 kW, 15 kW e 22 kW, entre outras.
Faixa de velocidade
Os eixos giram em diferentes velocidades, dependendo do material que está sendo trabalhado e da ferramenta utilizada. A velocidade é expressa em rotações por minuto (RPM). Os eixos disponíveis no mercado apresentam várias faixas de velocidade, algumas tão baixas quanto 10.000 RPM e outras até 80.000 RPM ou mais. A velocidade do eixo apropriada ajuda a alcançar os resultados de usinagem desejados.
Tipo de motor do eixo
O motor que aciona a rotação do eixo pode ser de dois tipos principais: motores refrigerados a ar e motores refrigerados a água. Os motores refrigerados a ar usam ar ambiente para dissipar o calor, enquanto os motores refrigerados a água empregam sistemas de refrigeração líquida para melhor gerenciamento de calor. Os motores refrigerados a água geralmente têm um desempenho mais consistente e melhor durabilidade em comparação com os motores refrigerados a ar.
Porta-ferramentas
O porta-ferramentas refere-se ao dispositivo usado para fixar e segurar as ferramentas. Diferentes porta-ferramentas suportam diferentes tipos de ferramentas. Os mais comuns incluem BT, HSK, CAT e DIN. Cada tipo de porta-ferramentas possui suas próprias características e adaptabilidade, o que se aplica a vários setores e processos de usinagem.
Mancal do eixo
Os mancais do eixo são projetados para suportar a rotação do eixo do eixo. Eles fornecem posicionamento preciso e movimento suave. Existem vários mancais de eixo comumente usados, como mancais de contato angular, mancais de esferas de ranhura profunda, mancais de rolos cônicos, etc. A escolha do mancal do eixo depende de fatores como capacidade de carga, precisão de rotação e ambiente de trabalho.
A manutenção correta do eixo da ferramenta é fundamental para garantir sua longevidade e desempenho estável durante o uso. Aqui estão algumas dicas de manutenção para o cuidado adequado do eixo da ferramenta:
Lubrificação regular:
Os mancais e partes de transmissão do eixo da ferramenta devem receber lubrificação regular para manter o funcionamento suave. Lubrificantes com viscosidade apropriada devem ser aplicados uniformemente para minimizar o atrito e o desgaste.
Limpeza e remoção de detritos:
Limpe qualquer sujeira, poeira ou detritos do eixo da ferramenta regularmente usando suprimentos e métodos de limpeza apropriados. Isso evita danos a peças sensíveis e garante o funcionamento adequado.
Manutenção do sistema de refrigeração:
Se o eixo da ferramenta tiver um sistema de refrigeração, como água circulante ou refrigeração a ar, inspecione-o com frequência para garantir que esteja funcionando corretamente. O sistema deve fornecer refrigeração adequada para evitar o superaquecimento do eixo.
Verificações regulares:
Faça inspeções periódicas do eixo da ferramenta, verificando se há folga, ruído anormal, vibrações ou superaquecimento. Quaisquer problemas devem ser corrigidos imediatamente para evitar danos maiores.
Controle ambiental:
Mantenha níveis adequados de umidade e temperatura no ambiente onde o eixo da ferramenta é armazenado ou usado. Umidade excessivamente alta pode causar o crescimento de mofo, enquanto a umidade baixa pode permitir o acúmulo de eletricidade estática, danificando potencialmente componentes sensíveis.
O eixo é normalmente usado em máquinas CNC, que são amplamente utilizadas nas seguintes indústrias:
Ao selecionar o eixo de ferramenta adequado, vários fatores, desde os requisitos de fabricação até o preço e garantia de qualidade, devem ser considerados seriamente.
Requisitos de peça de trabalho
As características das peças de trabalho que estão sendo manuseadas são cruciais para determinar o tipo de eixo de ferramenta necessário. Suas formas, tamanhos e pesos devem ser compatíveis com as capacidades do eixo. Além disso, o material a ser usinado é outro fator a ser considerado. Eixos com diferentes classificações de potência e tipos de motor podem ser necessários para trabalhar efetivamente com vários materiais. Por exemplo, a carpintaria pode exigir um eixo diferente daquele usado para usinagem de metal.
Compatibilidade da máquina
O eixo de ferramenta selecionado deve ser capaz de se acoplar bem à máquina CNC existente. Portanto, é necessário prestar atenção ao mecanismo de acoplamento do eixo, interface e dimensões de montagem para garantir um ajuste adequado. Além disso, o tamanho e o peso do eixo devem ser considerados para que ele possa ser adequadamente suportado e estabilizado pela máquina CNC.
Volume de produção
Dependendo se o usuário precisa de baixo volume de produção ou alto, isso pode afetar o tipo de eixo de ferramenta a ser usado. Para baixos volumes de produção, um eixo econômico pode ser suficiente. No entanto, no caso de altos volumes de produção, investir em um eixo mais robusto pode ser necessário para suportar as demandas de usinagem aumentadas.
Requisitos de ferramentas
O tipo de ferramenta utilizada no processo de usinagem também é um fator essencial na determinação do eixo que será usado. Diferentes eixos são projetados para acomodar tipos e tamanhos específicos de ferramentas. Além disso, a velocidade de troca de ferramenta necessária também pode afetar a escolha do eixo.
Restrições orçamentárias
Saber qual é o orçamento irá ajudar muito na determinação do tipo de eixo de ferramenta a ser usado. Os eixos de ferramenta vêm em várias faixas de preço, dependendo de suas especificações e recursos. Enquanto os eixos de nível básico podem ser mais econômicos, os eixos de nível industrial são mais adequados para aplicações de maior precisão, mas têm um preço mais alto.
Qualidade e serviço pós-venda
É fundamental pesquisar a qualidade e o serviço pós-venda do fornecedor. As avaliações de outros clientes que compraram o mesmo produto fornecerão uma ideia da experiência do fornecedor. Além disso, é essencial verificar se o eixo escolhido terá peças de reposição disponíveis, pois isso aumentará a longevidade do produto.
P1 Quais eixos são usados em ferramentas CNC?
A1 Os eixos comumente usados em uma ferramenta CNC são eixos refrigerados a ar e a água.
P2 Quais são as três formas básicas do eixo?
A2 As três formas comuns do eixo são o eixo reto, o eixo cônico e o eixo roscado.
P3 Quais são alguns materiais comuns de eixo de ferramenta CNC?
A3 Os eixos de ferramenta são geralmente feitos de materiais como ligas de aço de alta resistência, ligas de alumínio, fibra de carbono e cerâmica.
P4 Quais fatores afetam o desempenho de um eixo de ferramenta?
A4 O material, a estrutura e a forma do eixo de ferramenta podem afetar seu desempenho. Outros fatores que podem afetar seu desempenho são o mancal correspondente, a forma do enrolamento e a relação de transmissão.