Um engenheiro de processos mecânicos proficiente deve ter habilidade na aplicação de equipamentos de processamento e possuir conhecimento abrangente da indústria de máquinas.
Um engenheiro de processos mecânicos prático possui um conhecimento profundo de vários tipos de equipamentos de processamento, suas aplicações, características estruturais e precisão de usinagem na indústria de máquinas. Eles podem organizar habilmente equipamentos específicos em suas fábricas para otimizar o layout para diferentes peças e processos de processamento. Além disso, eles estão cientes de seus pontos fortes e fracos de processamento e podem utilizar efetivamente seus pontos fortes, ao mesmo tempo que mitigam seus pontos fracos para coordenar o trabalho de usinagem da empresa.
Vamos começar analisando e compreendendo vários equipamentos de processamento comumente usados na indústria de usinagem. Isto nos dará uma definição clara do equipamento de processamento do ponto de vista prático. Também analisaremos teoricamente esses equipamentos de processamento para nos prepararmos melhor para nosso trabalho futuro e melhorar nossas habilidades. Nosso foco estará nos equipamentos de processamento mais comuns, como torneamento, fresamento, aplainamento, retificação, mandrilamento, furação e corte de fio. Iremos elaborar sobre o tipo, aplicações, características estruturais e precisão de usinagem desses equipamentos de processamento.
1. Torno
1) O tipo de torno
Existem vários tipos de tornos. De acordo com o manual de um técnico de usinagem, existem até 77 tipos. As categorias mais comuns incluem tornos de instrumentos, tornos automáticos de eixo único, tornos automáticos ou semiautomáticos de vários eixos, tornos de roda de retorno ou torre, tornos de virabrequim e eixo de comando, tornos verticais, tornos de piso e horizontais, tornos de perfil e multiferramentas, lingotes de rolos de eixo e tornos dentados de pá. Essas categorias são divididas em classificações menores, resultando em números variados de tipos. Na indústria de máquinas, os tornos verticais e horizontais são os tipos mais utilizados e podem ser encontrados em quase todos os ambientes de usinagem.
2) O escopo de processamento do torno
Selecionamos principalmente alguns tipos típicos de torno para descrever a gama de aplicações de usinagem.
A. Um torno horizontal é capaz de girar superfícies cilíndricas internas e externas, superfícies cônicas, superfícies rotativas, ranhuras anulares, seções e várias roscas. Ele também pode executar processos como perfuração, alargamento, rosqueamento, rosqueamento e recartilhamento. Embora os tornos horizontais comuns tenham baixa automação e envolvam mais tempo auxiliar no processo de usinagem, sua ampla faixa de processamento e bom desempenho geral levaram ao uso generalizado na indústria de usinagem. São considerados equipamentos essenciais em nossa indústria de máquinas e são amplamente utilizados para diversas operações de usinagem.
B. Tornos verticais são adequados para processar várias peças de estrutura e casca, bem como para trabalhar em superfícies cilíndricas internas e externas, superfícies cônicas, faces finais, ranhuras, corte e perfuração, expansão, alargamento e outros processos de peças. Com dispositivos adicionais, eles também podem realizar processos de rosqueamento, torneamento de extremidades, perfilamento, fresamento e retificação.
3) A precisão de usinagem do torno
A. O torno horizontal usual tem a seguinte precisão de usinagem: Redondeza: 0,015 mm; Cilindricidade: 0,02/150mm; Planicidade: 0,02/¢150mm; Rugosidade da superfície: 1,6Ra/μm.
B. A precisão de usinagem do torno vertical é a seguinte:
Redondeza: 0,02 mm
Cilindricidade: 0,01 mm
Planicidade: 0,03 mm
Observe que esses valores são pontos de referência relativos. A precisão real da usinagem pode variar com base nas especificações do fabricante e nas condições de montagem. Porém, independente da oscilação, a precisão da usinagem deve atender ao padrão nacional para este tipo de equipamento. Se os requisitos de precisão não forem cumpridos, o comprador tem o direito de recusar a aceitação e o pagamento.
2. Fresadora
1) O tipo de fresadora
Os diferentes tipos de fresadoras são bastante diversos e complexos. De acordo com o manual de um técnico de usinagem, existem mais de 70 tipos diferentes. No entanto, as categorias mais comuns incluem fresadoras de instrumentos, fresadoras cantilever e de aríete, fresadoras de pórtico, fresadoras planas, fresadoras copiadoras, fresadoras de mesa de elevação vertical, fresadoras de mesa de elevação horizontal, fresadoras de base e fresadoras de ferramentas. Essas categorias são divididas em muitas classificações menores, cada uma com números variados. Na indústria de máquinas, os tipos mais utilizados são o centro de usinagem vertical e o centro de usinagem pórtico. Esses dois tipos de fresadoras são amplamente utilizados na usinagem, e forneceremos uma introdução geral e análise dessas duas fresadoras típicas.
2) O escopo de aplicação da fresadora
Devido à grande variedade de fresadoras e suas diferentes aplicações, focaremos em dois tipos populares: centros de usinagem verticais e centros de usinagem pórtico.
Um centro de usinagem vertical é uma fresadora CNC vertical com um magazine de ferramentas. Sua principal característica é o uso de ferramentas rotativas de múltiplas arestas para corte, o que permite uma variedade de processamento de superfície, incluindo planos, ranhuras, peças dentadas e superfícies espirais. Com a aplicação da tecnologia CNC, a faixa de processamento deste tipo de máquina foi bastante melhorada. Ele pode realizar operações de fresamento, bem como furação, mandrilamento, alargamento e rosqueamento, tornando-o amplamente prático e popular.
B, centro de usinagem de pórtico: comparado com o centro de usinagem vertical, o centro de usinagem de pórtico é a aplicação composta de uma fresadora de pórtico CNC mais um magazine de ferramentas; na faixa de processamento, o centro de usinagem pórtico tem quase toda a capacidade de processamento do centro de usinagem vertical comum e pode se adaptar ao processamento de ferramentas maiores no formato das peças, e ao mesmo tempo tem uma vantagem muito grande no processamento eficiência e precisão de usinagem, especialmente a aplicação prática do centro de usinagem de pórtico de ligação de cinco eixos, sua faixa de processamento também foi bastante melhorada. Ele lançou as bases para o desenvolvimento da indústria de manufatura da China na direção da alta precisão.
3) A precisão de usinagem da fresadora:
A. Centro de usinagem vertical:
Planicidade: 0,025/300mm; Excesso bruto: 1,6Ra/μm.
B. Centro de usinagem de pórtico:
Planicidade: 0,025/300mm; Rugosidade da superfície: 2,5Ra/μm.
A precisão de usinagem mencionada acima é um valor de referência relativo e não garante que todas as fresadoras atenderão a este padrão. Muitos modelos de fresadoras podem ter alguma variação em sua precisão com base nas especificações do fabricante e nas condições de montagem. No entanto, independentemente da variação, a precisão da usinagem deve atender aos requisitos da norma nacional para este tipo de equipamento. Se o equipamento adquirido não atender aos requisitos de precisão do padrão nacional, o comprador tem o direito de rejeitar a aceitação e o pagamento.
3. Plaina
1) O tipo de plaina
Quando se trata de tornos, fresadoras e plainas, existem menos tipos de plainas. O manual do técnico de usinagem afirma que existem aproximadamente 21 tipos de plainas, sendo as mais comuns as plainas cantilever, as plainas de pórtico, as plainas bullhead, as plainas de bordas e moldes e muito mais. Essas categorias são divididas em muitos tipos específicos de produtos de plaina. A plaina bullhead e a plaina pórtico são as mais utilizadas na indústria de máquinas. Na figura a seguir, forneceremos uma análise básica e uma introdução a essas duas plainas típicas.
2) O escopo de aplicação da plaina
O movimento de corte da plaina envolve o movimento linear de vaivém da peça que está sendo processada. É mais adequado para moldar superfícies planas, angulares e curvas. Embora possa lidar com várias superfícies curvas, sua velocidade de processamento é limitada devido às suas características. Durante o curso de retorno, a plaina não contribui para o processamento, resultando em perda de curso ocioso e menor eficiência de processamento.
Os avanços no controle numérico e na automação levaram à substituição gradual dos métodos de planejamento. Este tipo de equipamento de processamento ainda não sofreu atualizações ou inovações significativas, especialmente quando comparado ao desenvolvimento de centros de usinagem verticais, centros de usinagem de pórtico e à melhoria contínua das ferramentas de processamento. Como resultado, as plainas enfrentam uma concorrência acirrada e são consideradas relativamente ineficientes em comparação com as alternativas modernas.
3) A precisão de usinagem da plaina
A precisão do planejamento geralmente pode atingir o nível de precisão IT10-IT7. Isto é especialmente verdadeiro para o processamento da superfície longa do trilho-guia de algumas máquinas-ferramentas grandes. Ele pode até substituir o processo de retificação, conhecido como método de processamento de “aplainamento fino em vez de retificação fina”.
4. Moedor
1) O tipo de retificadora
Em comparação com outros tipos de equipamentos de processamento, existem aproximadamente 194 tipos diferentes de retificadoras, conforme consta em manual do técnico de usinagem. Esses tipos incluem retificadoras de instrumentos, retificadoras cilíndricas, retificadoras cilíndricas internas, retificadoras coordenadas, retificadoras de trilho guia, retificadoras de arestas de corte, retificadoras planas e frontais, retificadoras de virabrequim/árvore de comando/estria/rolo, retificadoras de ferramentas, máquinas de superacabamento, brunidoras internas, cilíndricas e outras máquinas de brunimento, máquinas de polimento, máquinas de polimento e retificação de correia, retificadoras de ferramentas e retificadoras, ferramentas para retificadoras de pastilhas intercambiáveis, retificadoras, retificadoras de ranhura de anel de rolamento de esferas, retificadoras de pista de anel de rolamento de rolo, máquinas de superacabamento de anel de rolamento, retificadoras de lâmina, máquinas-ferramentas de processamento de rolos, máquinas-ferramentas de processamento de esferas de aço, retificadoras de válvula/pistão/anel de pistão, retificadoras de automóveis/tratores e outros tipos. Como a classificação é extensa e muitas retificadoras são específicas para determinados setores, este artigo se concentra em fornecer uma introdução básica às retificadoras comumente usadas na indústria de máquinas, especificamente retificadoras cilíndricas e retificadoras de superfície.
2) O escopo de aplicação da retificadora
A.Uma retificadora cilíndrica é usada principalmente para processar a superfície externa de formatos cilíndricos ou cônicos, bem como a face final de um ressalto. Esta máquina oferece excelente adaptabilidade de processamento e precisão de usinagem. É amplamente utilizado no processamento de peças de alta precisão em usinagem, principalmente no processo de acabamento final. Esta máquina garante precisão de tamanho geométrico e atinge requisitos superiores de acabamento superficial, tornando-a um equipamento indispensável no processo de usinagem.
B,A retificadora de superfície é usada principalmente para processar peças planas, superfícies de degrau, laterais e outras. É amplamente utilizado na indústria de máquinas, especialmente para processamento de peças de alta precisão. A retificadora é essencial para garantir a precisão da usinagem e é a última escolha para muitos operadores de retificação. A maioria do pessoal de montagem nas indústrias de montagem de equipamentos deve ter habilidade para usar uma esmerilhadeira de superfície, pois é responsável por realizar o trabalho de retificação de diversas almofadas de ajuste no processo de montagem usando esmerilhadeiras de superfície.
3) A precisão de usinagem da retificadora
A. Precisão de usinagem da retificadora cilíndrica:
Redondeza e cilindricidade: 0,003 mm, rugosidade da superfície: 0,32Ra/μm.
B. Precisão de usinagem da retificadora de superfície:
Paralelismo: 0,01/300mm; Rugosidade da superfície: 0,8Ra/μm.
A partir da precisão de usinagem acima, também podemos ver claramente que, em comparação com o torno, fresadora, plaina e outros equipamentos de processamento anteriores, a retificadora pode atingir maior precisão de tolerância de comportamento e rugosidade superficial, portanto, no processo de acabamento de muitas peças, retificação a máquina é amplamente e amplamente utilizada.
5. Mandriladora
1) O tipo de mandriladora
Em comparação com os tipos anteriores de equipamentos de processamento, a broqueadora é considerada relativamente especializada. De acordo com estatísticas de técnicos de usinagem, existem aproximadamente 23 tipos categorizados como mandriladora de furo profundo, mandriladora coordenada, mandriladora vertical, mandriladora de fresamento horizontal, mandriladora de precisão e mandriladora para reparo de tratores de automóveis. A mandriladora mais utilizada na indústria de máquinas é a mandriladora por coordenadas, que apresentaremos brevemente e analisaremos suas características.
2) O escopo de processamento da broqueadora
Existem vários tipos de mandriladoras. Nesta breve introdução, focaremos na mandriladora por coordenadas. A mandriladora por coordenadas é uma máquina-ferramenta de precisão com um dispositivo de posicionamento de coordenadas preciso. É usado principalmente para fazer furos com requisitos precisos de tamanho, formato e posição. Ele pode realizar perfuração, alargamento, faceamento final, canal, fresamento, medição de coordenadas, escalonamento de precisão, marcação e outras tarefas. Ele oferece uma ampla gama de recursos de processamento confiáveis.
Com o rápido avanço da tecnologia CNC, particularmente CNCserviço de fabricação de metale fresadoras horizontais, o papel das mandriladoras como equipamento primário de processamento de furos está sendo gradualmente desafiado. No entanto, existem certos aspectos insubstituíveis nestas máquinas. Independentemente da obsolescência ou avanço dos equipamentos, o progresso é inevitável na indústria de usinagem. Significa avanço tecnológico e melhoria para a indústria manufatureira do nosso país.
3) A precisão de usinagem da broqueadora
A mandriladora por coordenadas geralmente tem uma precisão de diâmetro de furo de IT6-7 e uma rugosidade de superfície de 0,4-0,8Ra/μm. Porém, há um problema significativo no processamento da mandriladora, principalmente quando se trata de peças de ferro fundido; é conhecido como “trabalho sujo”. Isso pode resultar em uma superfície danificada e irreconhecível, tornando provável que o equipamento seja substituído no futuro devido a preocupações práticas. Afinal, a aparência é importante e, embora muitos possam não priorizá-la, ainda precisamos manter uma fachada de padrões elevados.
6. uma furadeira
1) O tipo de furadeira
O equipamento mais utilizado na indústria de máquinas é a furadeira. Quase todas as fábricas de usinagem terão pelo menos uma. Com esse equipamento fica mais fácil afirmar que você está no ramo de usinagem. De acordo com um manual técnico de usinagem, existem cerca de 38 tipos diferentes de furadeiras, incluindo furadeiras coordenadas, furadeiras profundas, furadeiras radiais, furadeiras de mesa, furadeiras verticais, furadeiras horizontais, furadeiras fresadoras, furadeiras centrais máquinas de perfuração e muito mais. A furadeira radial é a mais utilizada na indústria de máquinas e é considerada equipamento padrão para usinagem. Com ele, é quase possível atuar neste setor. Portanto, vamos nos concentrar na introdução deste tipo de furadeira.
2) O escopo de aplicação da furadeira
O objetivo principal da broca radial é fazer vários tipos de furos. Além disso, também pode realizar alargamento, escareamento, rosqueamento e outros processos. No entanto, a precisão da posição do furo da máquina pode não ser muito alta. Portanto, para peças que exigem alta precisão no posicionamento dos furos, é aconselhável evitar o uso da furadeira.
3) A precisão de usinagem da furadeira
Basicamente, não há precisão alguma na usinagem; é apenas uma broca.
7. Corte de arame
Ainda não ganhei muita experiência com equipamentos de processamento de corte de fio, por isso não acumulei muito conhecimento nesta área. Portanto, ainda tenho que pesquisar muito sobre ele e seu uso na indústria de máquinas é limitado. No entanto, ainda possui um valor único, especialmente para o corte e processamento de peças com formatos especiais. Tem algumas vantagens relativas, mas devido à sua baixa eficiência de processamento e ao rápido desenvolvimento de máquinas a laser, os equipamentos de processamento de corte de fio estão sendo gradualmente eliminados da indústria.
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Horário da postagem: 05 de agosto de 2024