Os dispositivos de fixação CNC mantêm a peça de trabalho no lugar durante a maquinagem. Asseguram a precisão, a repetibilidade e a segurança. Sem eles, mesmo as melhores máquinas CNC não podem fornecer resultados consistentes. Vamos explorar os tipos, aplicações e dicas de design para acessórios CNC.
Os dispositivos de fixação CNC são ferramentas que fixam a peça de trabalho durante a maquinagem. Existem vários tipos, cada um adequado para tarefas específicas. Os tipos mais comuns incluem pinças, tornos e acessórios modulares. Estas ferramentas ajudam a manter a precisão e a acelerar a produção. A escolha do acessório correto pode ser decisiva para o seu projeto.
Quer escolher as luminárias certas para os seus projectos e aprender a desenhá-las eficazmente? Este guia abrange tudo, desde tipos básicos de luminárias até estratégias avançadas de design.
O que é um dispositivo de fixação CNC?
Um dispositivo de fixação CNC é um dispositivo que segura e posiciona uma peça de trabalho durante as operações de maquinagem. As fixações mantêm as peças estáveis e corretamente alinhadas, enquanto as ferramentas de corte removem o material. Asseguram que cada peça sai sempre da mesma forma.
Os dispositivos de fixação CNC têm três funções principais. Em primeiro lugar, localizam a peça no sítio certo na máquina. Em segundo lugar, seguram a peça firmemente contra as forças de corte. Em terceiro lugar, guiam a ferramenta de corte ao longo do caminho correto para algumas aplicações.
Os dispositivos de fixação devem ser suficientemente robustos para resistir às vibrações e às forças de corte. Têm de segurar as peças sem as danificar e permitir uma fácil carga e descarga para poupar tempo.
Diferença entre dispositivos de fixação e gabaritos
É frequente as pessoas confundirem dispositivos de fixação e gabaritos, mas estes funcionam de forma diferente. As fixações permanecem imóveis enquanto a ferramenta se move em torno da peça de trabalho. Os gabaritos, pelo contrário, guiam a ferramenta para o sítio certo na peça de trabalho.
Pense da seguinte forma: as fixações mantêm a peça no lugar, enquanto os gabaritos controlam onde a ferramenta vai. Na maquinagem CNC, as fixações são mais comuns, uma vez que a máquina controla o movimento da ferramenta com precisão.
Vantagens dos dispositivos de fixação CNC
A utilização do dispositivo de fixação correto traz vários benefícios significativos para as operações CNC.
Precisão e repetibilidade melhoradas
As boas fixações garantem que cada peça é igual à anterior. Mantêm as peças exatamente na mesma posição em todas as ocasiões, o que leva a uma melhor qualidade das peças e a menos rejeições.
Aumento da produtividade e redução do tempo de ciclo
As fixações reduzem o tempo de preparação entre peças. Os operadores podem retirar rapidamente as peças acabadas e carregar novas peças. Alguns dispositivos seguram várias peças simultaneamente, permitindo que as máquinas funcionem durante mais tempo sem parar.
Segurança e facilidade de utilização
Os dispositivos de fixação protegem os operadores, mantendo as mãos afastadas das ferramentas de corte. Facilitam o manuseamento seguro de peças desajeitadas ou pesadas.
Tipos de luminárias CNC
Os dispositivos de fixação CNC existem em muitas formas, cada uma concebida para aplicações e materiais específicos. Aqui está uma descrição dos principais tipos que pode encontrar.
Baseado no mecanismo de fixação de trabalho
O método utilizado para fixar as peças é a principal forma de categorizar os dispositivos de fixação. Cada mecanismo oferece vantagens diferentes.
Fixações de torno
As fixações de torno são o tipo de fixação CNC mais básico e mais utilizado. Têm dois mordentes - um fixo e outro móvel - que fixam a peça de trabalho de lados opostos. Muitas lojas começam com tornos padrão e adicionam inserções de mandíbulas personalizadas para corresponder a formas de peças específicas.
As fixações de torno funcionam melhor para peças com pelo menos duas superfícies paralelas. São rápidos de configurar e ajustar para diferentes tamanhos de peças. Os tornos CNC modernos podem manter tolerâncias de 0,0005″ e proporcionam uma excelente rigidez para cortes pesados.
Os dispositivos de fixação de morsa geralmente equilibram custo e desempenho para peças de tamanho pequeno a médio com geometria simples. São ideais para operações de fresagem em blocos, placas e peças prismáticas.
Dispositivos de fixação
Os dispositivos de fixação utilizam vários tipos de grampos para fixar as peças de trabalho a uma placa de base. Oferecem mais flexibilidade do que os tornos para fixar peças com formas complexas.
Os grampos de aperto manual permitem um aperto manual rápido com uma força de fixação razoável. Existem em vários estilos, incluindo os tipos de ação de empurrar, puxar e lateral. Os grampos de alternância funcionam bem para produções médias em que a velocidade de configuração é importante.
As pinças pneumáticas utilizam a pressão do ar para um funcionamento mais rápido. Podem ser activadas de uma só vez, poupando tempo durante o carregamento de peças. Muitas máquinas CNC incluem linhas aéreas que se ligam diretamente a estes sistemas.
Os grampos hidráulicos geram as forças de aperto mais elevadas para aplicações pesadas. Mantêm uma pressão consistente mesmo em condições de corte severas. Embora mais caros, os sistemas hidráulicos compensam em produções de grande volume.
Dispositivos magnéticos
As fixações magnéticas utilizam poderosos campos permanentes ou electromagnéticos para segurar peças ferrosas. Sem grampos físicos, proporcionam um acesso desobstruído da ferramenta a mais superfícies de peças.
Os mandris magnéticos permanentes não necessitam de fonte de energia e funcionam bem para retificação e maquinagem ligeira. Os dispositivos electromagnéticos oferecem um poder de fixação mais substancial que pode ser ligado e desligado instantaneamente para cortes mais pesados.
As fixações magnéticas funcionam apenas com materiais à base de ferro. São ideais para placas finas que são difíceis de fixar sem distorção. Os tempos de configuração diminuem significativamente, uma vez que não é necessário ajustar os grampos físicos.
Dispositivos de vácuo
As fixações de vácuo utilizam a sucção para segurar as peças contra uma placa de fixação. Uma bomba de vácuo cria uma pressão negativa entre a fixação e a peça de trabalho. Os anéis de vedação mantêm o vácuo durante a maquinagem.
Estes acessórios são excelentes para materiais não ferrosos como alumínio, plástico e madeira. São perfeitas para peças de trabalho finas e planas que podem deformar-se sob pressão de fixação mecânica.
Os sistemas de vácuo deixam as superfícies das peças livres de marcas de fixação, o que os torna valiosos para peças cosméticas e para aquelas com requisitos de planicidade apertados. No entanto, fornecem menos força de fixação do que os grampos mecânicos, pelo que são frequentemente necessários parâmetros de corte mais leves.
Com base na operação de maquinagem
Diferentes processos de maquinagem criam diferentes forças e requisitos de acesso. As fixações concebidas para operações específicas têm em conta estas necessidades.
Dispositivos de fresagem
Os dispositivos de fixação da fresagem devem resistir às forças de corte em várias direcções, mantendo a precisão da peça. Normalmente, incluem placas de base robustas com suportes e grampos estrategicamente colocados.
Os bons acessórios de fresagem evitam a vibração durante o corte pesado. Muitas vezes, incorporam um reforço adicional e massa para amortecer a vibração, e os canais de refrigeração ajudam a gerir o calor durante a fresagem agressiva.
Os melhores dispositivos de fixação de fresagem equilibram a fixação rígida do trabalho com o fácil acesso à ferramenta. Permitem a maquinação de vários lados sem reposicionar a peça, quando possível.
Dispositivos de torneamento
Os dispositivos de torneamento seguram peças em tornos CNC e centros de torneamento. Uma vez que a peça de trabalho roda rapidamente, estes dispositivos têm de ser equilibrados com precisão para evitar vibrações.
Os dispositivos de torneamento padrão incluem mandris com três ou quatro maxilas que centram a peça de trabalho. Os mandris de pinça proporcionam um aperto mais preciso para peças mais pequenas. Os mordentes macios personalizados adaptam-se às formas das peças para uma melhor aderência e menos marcas nas peças.
Para peças com formas estranhas, os dispositivos de torneamento podem incluir contrapesos para manter o equilíbrio. O equilíbrio adequado torna-se ainda mais crítico nas altas RPMs utilizadas para operações de acabamento.
Dispositivos de perfuração
Os dispositivos de perfuração posicionam as peças com precisão sob as brocas e as ferramentas de perfuração. Concentram-se em manter a precisão da posição do furo e em evitar a deslocação da broca.
Estes acessórios incluem frequentemente casquilhos de aço endurecido que guiam a broca. Os casquilhos evitam a deflexão da broca e prolongam a vida útil da ferramenta. Para furos profundos, suportes adicionais podem evitar a deflexão da peça durante a perfuração.
As caraterísticas de troca rápida ajudam a acelerar a produção em operações de perfuração de grande volume. Alguns equipamentos de perfuração avançados incluem mecanismos de auto-ejeção que empurram as peças completas para fora após a maquinação.
Dispositivos de retificação
Os aparelhos de retificação requerem uma estabilidade e precisão excepcionais. Mesmo pequenas vibrações podem arruinar o acabamento da superfície durante as operações de retificação.
Estes dispositivos incorporam frequentemente massa adicional e materiais de amortecimento de vibrações. Para aplicações de retificação de precisão, mantêm a exatidão da posição com uma precisão de microns.
A estabilidade térmica é muito importante nos dispositivos de retificação. Algumas versões de alta precisão incluem sistemas de arrefecimento para manter a estabilidade dimensional durante longos ciclos de retificação.
Baseado no manuseamento de materiais
A forma como as peças são carregadas e descarregadas afecta a eficiência da produção. Os projectos de fixação variam com base no volume de produção e nas necessidades de automatização.
Aparelhos manuais
As fixações manuais requerem que os operadores carreguem e descarreguem as peças à mão. São simples, fiáveis e custam muito menos do que os sistemas automatizados.
Estas luminárias funcionam bem para protótipo corre e produção de baixo volume. Proporcionam aos operadores um controlo total sobre o posicionamento das peças e a pressão de aperto.
Muitas lojas começam com fixações manuais e adicionam actualizações como pinças de libertação rápida para melhorar a eficiência. Com uma boa conceção, as fixações manuais ainda podem alcançar uma excelente precisão e repetibilidade.
Dispositivos automáticos
As fixações automáticas integram-se nos sistemas de controlo CNC para um funcionamento sem mãos. Utilizam mecanismos eléctricos para carregar, posicionar, fixar e ejetar peças sem a intervenção do operador.
Estes sistemas destacam-se na produção de grandes volumes. Mantêm tempos de ciclo consistentes e eliminam as variações causadas pelo manuseamento manual. Alguns podem ajustar automaticamente a pressão de aperto com base no programa que está a ser executado.
As fixações automáticas mais avançadas funcionam com carregadores robotizados para células totalmente automatizadas. Embora a sua implementação seja dispendiosa, estes sistemas podem funcionar sem supervisão durante horas, aumentando drasticamente a capacidade de produção.
Aplicações dos dispositivos de fixação CNC
Os dispositivos de fixação CNC são ferramentas essenciais na indústria transformadora. São utilizados sempre que Maquinação CNC O sistema de controlo de qualidade é utilizado, garantindo precisão, eficiência e segurança. As suas funções estão alinhadas com os tipos de operações CNC utilizadas no fabrico.
É utilizado para Torneamento CNC, fresageme esmerilhamento. Para além disso, a conceção das pinças CNC determina a sua aplicação:
- Posicionamento: Os dispositivos de fixação CNC asseguram que a peça de trabalho é corretamente colocada na máquina em relação às ferramentas de corte. Isto garante que as superfícies maquinadas cumprem as especificações exigidas.
- Fixação: Assim que a peça de trabalho é posicionada, as fixações CNC aplicam força para a manter firmemente no lugar. Isto evita o movimento ou a vibração durante a maquinagem, o que poderia levar a erros ou danos.
Os dispositivos de fixação CNC integram funções de posicionamento e de fixação para aumentar a produtividade e a qualidade em vários sectores. São ferramentas indispensáveis para alcançar processos de fabrico fiáveis e eficientes.
Conselhos de conceção para dispositivos de fixação CNC
A conceção de um dispositivo de fixação CNC requer um planeamento cuidadoso e atenção aos detalhes. Um dispositivo de fixação bem concebido pode melhorar a precisão, a eficiência e a segurança. Aqui estão algumas dicas importantes para o ajudar a criar fixações CNC práticas:
Conheça a sua peça de trabalho
Compreenda o tamanho, a forma e o material da sua peça de trabalho. Isto ajudá-lo-á a escolher o tipo certo de fixação e a garantir que se encaixa perfeitamente. Considere como a peça de trabalho será carregada, descarregada e maquinada.
Foco na estabilidade
Um dispositivo de fixação estável evita vibrações e movimentos durante a maquinagem. Utilize materiais resistentes e fixadores seguros para segurar a peça de trabalho com firmeza. Certifique-se de que a fixação pode suportar as forças geradas pelas ferramentas de corte.
Simplificar a configuração
Um dispositivo de fixação adequado deve ser fácil de montar e ajustar. Se possível, utilize componentes modulares. Isto poupará tempo e reduzirá os erros, especialmente ao alternar entre diferentes peças de trabalho ou operações.
Garantir a acessibilidade
Certifique-se de que o dispositivo de fixação permite o acesso a todos os lados da peça de trabalho. Isto é importante para operações de maquinagem complexas. Evite designs que bloqueiem a ferramenta de corte ou dificultem o acesso a determinadas áreas.
Testar e iterar
Teste o seu dispositivo de fixação antes da produção em grande escala. Procure quaisquer problemas de alinhamento, estabilidade ou acessibilidade. Faça os ajustes necessários para melhorar o desempenho. A iteração é a chave para criar uma fixação perfeita para as suas necessidades específicas.
Conclusão
As fixações CNC desempenham um papel fundamental em operações de maquinação bem sucedidas. Seguram as peças de trabalho de forma segura, asseguram uma qualidade consistente das peças e aumentam a produtividade da oficina. A fixação correta torna as peças mais precisas, acelera a produção e mantém os operadores seguros.
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Olá, chamo-me Kevin Lee
Nos últimos 10 anos, tenho estado imerso em várias formas de fabrico de chapas metálicas, partilhando aqui ideias interessantes a partir das minhas experiências em diversas oficinas.
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Kevin Lee
Tenho mais de dez anos de experiência profissional no fabrico de chapas metálicas, especializando-me em corte a laser, dobragem, soldadura e técnicas de tratamento de superfícies. Como Diretor Técnico da Shengen, estou empenhado em resolver desafios complexos de fabrico e em promover a inovação e a qualidade em cada projeto.
