Design do eixo de fresadora

Tipos de eixos de fresadoras

Um eixo de fresadora é a parte de uma fresadora que segura a fresa e fornece a rotação necessária. Existem diferentes tipos de design de eixo para fresadoras.

• Eixo universal

  Os eixos universais são adequados para todos os tipos de trabalho. Sua velocidade de rotação pode ser variada de acordo com as necessidades de cada tarefa. Geralmente são reforçados com uma transmissão por correia e podem trabalhar com diferentes tamanhos de fresas.

• Eixo ISO 40

  Este é um tipo comum de eixo para máquinas de tamanho médio. Possui um cone interno de 1:20 e uma parte reta. O cone ajuda a manter a ferramenta no lugar, enquanto a parte reta facilita a remoção da ferramenta.

• Eixo ISO 50

  Este eixo é maior que o ISO 40 e é usado para fresamento pesado. Como o eixo ISO 40, ele também possui um cone interno com uma parte reta. Pode facilmente segurar fresas maiores e trabalhar em materiais resistentes.

• Eixo direto

  Os eixos diretos conectam o motor diretamente ao eixo para fornecer mais potência. Eles podem usar um cone ISO ou BT. Os eixos de acionamento direto fornecem mais torque e são excelentes para corte pesado.

• Eixo com caixa de engrenagens

  Os eixos com caixa de engrenagens têm uma caixa de engrenagens para mudar a velocidade do eixo. Eles funcionam bem com muitos tamanhos de fresas. A caixa de engrenagens fornece mais torque para trabalhos ou materiais duros. Assim como os eixos diretos, o eixo com caixa de engrenagens pode usar cone ISO ou BT.

• Eixo BT

  Similar ao eixo ISO, o eixo BT também funciona como um porta-ferramentas automático. O design do cone faz com que ele segure as ferramentas firmemente e libere facilmente. É comumente usado em fresadoras e equipamentos CNC.

Especificações e Manutenção

Especificações

• Diâmetro e comprimento do eixo

  Os eixos de fresadora vêm em vários diâmetros e comprimentos para acomodar diferentes fresas e atingir as velocidades de corte desejadas. O diâmetro afeta diretamente a rigidez do eixo, o desalinhamento e a capacidade de lidar com as forças de corte. Eixos mais longos fornecem maior flexibilidade no posicionamento da fresa e acesso aos recursos da peça.

• Rolamentos

  Os rolamentos suportam o eixo e permitem que ele gire livremente. O tipo e o tamanho do rolamento influenciam a capacidade de carga do eixo e o desalinhamento. Os dois tipos comuns são rolamentos de rolos e rolamentos de esferas de contato angular. Os rolamentos de rolos suportam altas cargas radiais, enquanto os rolamentos de esferas de contato angular gerenciam cargas radiais e axiais.

• Cones e mangas

  As ferramentas são fixadas ao eixo usando cones e mangas. Eles estabelecem um cone dentro do eixo que segura precisamente as ferramentas. Os cones comuns incluem cones BT, CAT e BT.

• Mecanismos de acionamento

  O mecanismo de acionamento transfere a potência do motor para o eixo. Os tipos de mecanismos de acionamento são acionamentos por correia, acionamentos diretos e acionamentos por engrenagens. Um acionamento por correia usa correias para transferir a potência, enquanto um acionamento direto conecta o motor diretamente ao eixo. Os acionamentos por engrenagens usam engrenagens para transmitir a potência e aumentar a velocidade do eixo.

• Desalinhamento

  O desalinhamento do eixo descreve o movimento lateral do eixo quando ele gira. O desalinhamento excessivo diminuirá a rigidez da fresa, aumentará a vibração e reduzirá a precisão da usinagem.

Manutenção

• Limpeza regular

  Limpe com um pano seco e limpo e remova o pó do eixo. Use ar comprimido para remover poeira ou detritos dos rolamentos.

• Lubrificação

  Um lubrificante usado para um eixo de fresadora é graxa. Lubrifique o eixo para evitar superaquecimento e reduzir o atrito entre as peças móveis.

• Monitoramento de temperatura e vibração

  Alguns eixos avançados suportam monitoramento remoto. Os usuários receberão notificações sobre temperatura e vibração. O monitoramento dessas duas variáveis fornecerá uma indicação precoce de possíveis falhas no eixo ou rolamento.

• Aperto

  O usuário deve apertar periodicamente a força de fixação da ferramenta e garantir que esteja dentro do torque especificado. Ferramentas adequadamente apertadas melhorarão o desempenho de corte e reduzirão o desalinhamento do eixo.

• Substituir componentes danificados

  Inspecione o eixo para verificar se há danos, como áreas dobradas ou desalinhamento excessivo. Eixos que sofrem danos ou defeitos evitáveis devem ser substituídos imediatamente para evitar acidentes durante a operação.

Uso do design de eixo de fresadora

O eixo de fresadora pode ser usado em vários cenários. Aqui estão alguns deles.

• Porta-ferramentas

  O eixo serve como porta-ferramentas, montando várias ferramentas. Isso inclui fresas, brocas, escariadores, fresas, fresas e outras ferramentas especializadas projetadas para realizar diferentes operações. Além disso, ele apresenta diferentes métodos de troca de ferramentas. Por exemplo, um trocador de ferramentas automático pode ser integrado a uma fresadora CNC.

• Montagem da peça

  Alguns eixos integram mecanismos para segurar e montar diretamente peças. Este é o caso, particularmente, de eixos especializados usados em conjunto com certos tipos de roteadores ou fresadoras CNC.

• Geração de velocidade e torque

  A função principal do eixo de fresadora é gerar a velocidade e o torque necessários para operações de corte por meio de transformações da velocidade do motor na velocidade de rotação do eixo. Dependendo do design, os eixos de fresadora CNC podem operar em velocidades variáveis e gerar diferentes níveis de torque. Eixos de alta velocidade são adequados para usinar materiais macios, como alumínio e madeira, enquanto eixos de baixa velocidade e alto torque são melhores para materiais mais duros, como aço inoxidável e metal.

• Operações de usinagem

  O propósito principal do eixo é realizar operações de usinagem por meio de suas ferramentas montadas. Essas operações incluem fresamento frontal, fresamento de ranhuras, fresamento plano, fresamento de contorno, fresamento lateral e fresamento de ponta.

• Sentido de rotação

  Além da velocidade e do torque, o design do eixo também determina se ele gira no sentido horário ou anti-horário. Algumas tarefas de usinagem CNC exigem que o eixo gire em uma determinada direção.

• Interface com o motor

  O eixo de fresagem se interconecta diretamente com o motor que o aciona. O design determina o método de conexão, o tipo de motor e a relação de transmissão. Os eixos acionados diretamente por um motor são mais eficientes do que aqueles com caixas de engrenagens.

Escolhendo o design ideal de eixo de fresadora

Projetar um eixo para uma fresadora CNC envolve considerar vários fatores que impactam o desempenho geral da máquina, bem como as necessidades específicas das aplicações para as quais será utilizada. Aqui estão algumas coisas importantes a considerar ao escolher um design de eixo de fresadora:

• Requisitos da peça: É importante considerar as características das peças que serão usinadas. Fatores como materiais (metal, madeira, plástico, etc.), tamanhos, formas e pesos das peças devem ser considerados. Diferentes materiais e geometrias de peças podem exigir designs específicos de eixo para atingir resultados de usinagem ideais.
• Operações de usinagem: Várias operações de usinagem são geralmente realizadas com diferentes tipos de eixos. Considere as operações de usinagem específicas que serão realizadas, como fresamento, furação, rosqueamento ou multitarefa. Diferentes operações de usinagem podem exigir eixos com recursos específicos, como capacidade de alta velocidade, saída de torque ou mecanismos de fixação de ferramentas.
• Precisão e tolerância: O design do eixo deve ser capaz de fornecer a precisão necessária e manter tolerâncias apertadas durante todo o processo de usinagem. Isso pode envolver a seleção de sistemas de rolamentos, designs de eixo e fatores de rigidez adequados para minimizar o desalinhamento e a vibração, garantindo resultados de usinagem precisos.
• Compatibilidade com ferramentas: O design do eixo deve ser compatível com os sistemas de ferramentas usados para usinagem. Isso inclui considerar os mecanismos de fixação de ferramentas (como pinças ou trocadores de ferramentas) e garantir o ajuste e o alinhamento adequados para alcançar a troca de ferramentas eficiente e a fixação segura de ferramentas durante as operações de usinagem.
• Resfriamento e lubrificação: Resfriamento e lubrificação adequados são cruciais para o desempenho e longevidade ideais dos eixos. Considere os requisitos de resfriamento com base na velocidade e potência do eixo, bem como o sistema de lubrificação (névoa de óleo, aerossol, graxa, etc.) para garantir a dissipação de calor eficaz e a operação suave.
• Integração e controles: O eixo escolhido deve ser capaz de integrar-se perfeitamente aos sistemas de controle e acionamento da máquina. Isso inclui considerar protocolos de comunicação, sistemas de controle de motores e conexões elétricas para garantir a integração perfeita e o controle preciso da velocidade e do torque do eixo.

Perguntas e respostas

P1: Qual a importância da velocidade do eixo em uma fresadora?

A1: A velocidade do eixo é crítica na determinação da capacidade de corte da máquina e do material com o qual ela trabalhará. Velocidades mais altas geralmente são melhores para materiais mais macios, como alumínio, latão e plástico, enquanto velocidades mais baixas com mais torque são necessárias para metais mais duros, como aço e titânio.

P2: O conjunto do eixo de fresadora inclui os rolamentos?

A2: Sim. O conjunto do eixo de fresadora incluirá os rolamentos, a carcaça e quaisquer outras peças necessárias para o funcionamento adequado.

P3: Quais são alguns avanços recentes no design de eixo CNC?

A3: Alguns desenvolvimentos recentes incluem o uso de tecnologia de acionamento direto para maior torque, velocidades mais rápidas e eixos de rolamentos de ar para operações de alta velocidade. Além disso, eixos com trocadores de ferramentas integrados e aqueles com acesso mais fácil à refrigeração e lubrificação estão se tornando mais populares.

P4: Todos os eixos de fresadora CNC são iguais?

A4: Não, os eixos variam muito dependendo da máquina para a qual são projetados e de sua função. Fatores como tamanho, forma, velocidade, tipo de rolamento e mecanismo de acionamento diferirão de acordo com as especificações do projeto CNC.