O que é um Centro de Usinagem CNC?

Um centro de usinagem CNC, ou centro de usinagem por Controle Numérico Computadorizado, é uma máquina-ferramenta altamente automatizada e multifuncional, integrada com um magazine de ferramentas e um trocador automático de ferramentas.

Graças à tecnologia de controle numérico, os centros de usinagem CNC apresentam vantagens proeminentes, como qualidade estável de usinagem, alta precisão de usinagem, excelente repetibilidade, capacidade de usinar superfícies complexas e elevada eficiência de usinagem.

1. Classificação dos Centros de Usinagem

Os centros de usinagem CNC são classificados principalmente em quatro tipos: centros de usinagem verticais, centros de usinagem horizontais, centros de usinagem do tipo portal (gantry) e centros de usinagem universais.

Centro de Usinagem Vertical

Adota uma estrutura de coluna fixa com uma mesa retangular, sendo adequado para a usinagem de peças do tipo disco, bucha e chapa. Geralmente, é configurado com três eixos lineares de movimento (eixos X, Y e Z), podendo ser instalado adicionalmente, conforme necessário, um quarto eixo rotativo (eixo A) sobre a mesa.

Centro de Usinagem Horizontal

Geralmente é equipado com uma coluna móvel, com a caixa do eixo posicionada entre as duas colunas e capaz de se mover verticalmente ao longo dos trilhos guia. Este tipo de máquina-ferramenta possui três eixos lineares básicos: o eixo X para movimento horizontal, o eixo Z para movimento longitudinal e o eixo Y para movimento vertical. Um quarto eixo opcional, A, pode ser montado na mesa de trabalho, tornando-a capaz de usinar perfis espirais, cames cilíndricos e outros componentes semelhantes.

Centro de Usinagem de Pórtico

O seu eixo é, na maioria das vezes, instalado de forma vertical e está equipado com um sistema automático de troca de ferramentas (ATC) e com acessórios intercambiáveis para a cabeça do eixo. O software de suporte do sistema possui funções abrangentes que permitem operações multifuncionais, tornando-o uma escolha ideal para a usinagem de componentes de grande porte.

Centro de Usinagem Universal

Também denominado centro de usinagem de cinco eixos, integra as capacidades de usinagem tanto de centros de usinagem verticais quanto horizontais. Após um único fixação e ajuste da peça, é capaz de concluir a usinagem de todos os lados e da superfície superior da peça, exceto da superfície de fixação.

2. Principais componentes de um centro de usinagem

Um centro de usinagem CNC é composto por diversos componentes principais, cada um desempenhando funções específicas para garantir o funcionamento contínuo de todo o equipamento, conforme detalhado a seguir:

(1) Componentes estruturais básicos

Como parte estrutural fundamental do centro de usinagem, compreende o leito, a coluna e a mesa de trabalho. Esses componentes suportam principalmente a carga estática do próprio centro de usinagem e a carga de corte gerada durante o processo de usinagem, exigindo, portanto, alta rigidez estrutural. Geralmente fabricados em ferro fundido ou estruturas soldadas de aço, esses componentes de grande porte são os mais pesados e volumosos do centro de usinagem.

(2) Componentes do eixo-árvore

O conjunto do eixo é composto pela caixa do eixo, motor do eixo, eixo e rolamentos do eixo, entre outras peças-chave, sendo o componente central responsável por acionar a rotação da ferramenta de corte e realizar a operação de usinagem.

(3) Sistema CNC

O sistema de controle numérico é o "cérebro" do centro de usinagem, composto por um dispositivo CNC, um controlador lógico programável (CLP), um dispositivo de acionamento servo e um painel de operação. Ele é responsável por receber, processar e enviar instruções de usinagem para controlar o movimento coordenado de cada eixo e a execução de diversas ações de usinagem.

(4) Sistema Automático de Troca de Ferramentas

Este sistema é composto por um magazine de ferramentas, um manipulador e um mecanismo de acionamento. Quando é necessário trocar uma ferramenta durante o processo de usinagem, o sistema CNC emite um comando correspondente, e o manipulador (ou outros mecanismos designados) retira automaticamente a ferramenta necessária do magazine de ferramentas e a insere no furo do eixo porta-ferramentas, concluindo assim a operação de troca de ferramenta de forma rápida e precisa.

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