Muitas peças de precisão necessitam de mais do que um diâmetro no mesmo eixo. É aqui que o torneamento por etapas desempenha um papel importante. Se estiver a trabalhar com peças rotativas ou veios que requerem vários níveis ou ombros, o torneamento por etapas é um método adequado para criar essas formas. Proporciona um método fiável e preciso para obter os resultados de que necessita.
Esta publicação explica o processo, mostra como funciona e ajuda-o a decidir quando o deve utilizar. Continue lendo para aprender o básico e evitar erros comuns.
O que é o Step Turing?
O torneamento por etapas é um método de torneamento que cria dois ou mais diâmetros distintos numa única peça redonda. Utiliza um torno para cortar ao longo do eixo em pontos fixos, removendo o material por etapas.
O que torna o torneamento em degrau único é o ombro agudo de 90° entre cada diâmetro. Esta transição limpa é o "degrau" que define o processo. É frequentemente utilizado quando diferentes secções da peça servem outros objectivos, como o encaixe em rolamentos, caixas ou acoplamentos.
Compreender o objetivo da viragem de etapas
O torneamento por passos não se limita a cortar tamanhos diferentes. É utilizado para fabricar peças que cumprem requisitos rigorosos de conceção e montagem.
Criar vários diâmetros numa única peça
Muitas peças necessitam de diâmetros diferentes ao longo do seu comprimento. Por exemplo, uma secção pode ter de encaixar num rolamento enquanto outra se liga a uma engrenagem. O torneamento por etapas ajuda a formar estas formas numa única configuração, poupando tempo e garantindo cortes precisos.
Melhorar o ajuste e a função do conjunto
Um bom ajuste é fundamental nos sistemas mecânicos. Um ajuste apertado ou solto pode levar a falhas. O torneamento por passos permite um controlo preciso de cada diâmetro e passo. Isto melhora o alinhamento, a ligação e o movimento das peças durante a utilização.
Permitir a geometria exacta da peça
Algumas peças necessitam de ombros planos, cantos afiados e comprimentos exactos entre passos. O torneamento por passos ajuda a criar estas caraterísticas com transições limpas. Isto garante que a peça funciona como projectada e cumpre os padrões de qualidade.
Como funciona um processo de torneamento por etapas?
O torneamento por passos segue um conjunto claro de passos para produzir perfis precisos e escalonados numa peça de trabalho cilíndrica.
Configurar a máquina de torno
Monte a peça de trabalho firmemente no mandril. Certifique-se de que está centrada e estável. Escolha a ferramenta correta para o material. Defina a velocidade de corte, a taxa de avanço e a profundidade de corte. Utilize uma coluna de ferramentas ou um programa CNC para controlar a trajetória da ferramenta.
Corte em bruto
Comece com um corte em bruto para remover o excesso de material. Este passo dá forma à peça de trabalho perto do tamanho final. Ajuda a reduzir a tensão na ferramenta durante os cortes finais, tornando os passos seguintes mais rápidos.
Corte por etapas
Agora, corte cada diâmetro em sequência. Desloque a ferramenta ao longo do eixo e pare no ponto marcado. Depois, reduza o diâmetro para essa secção. Repita isto para cada passo. Mantenha os ombros limpos a 90° entre os diâmetros.
Acabamento
Depois de todos os passos estarem cortados, utilize uma ligeira passagem de acabamento para melhorar a qualidade da superfície. Verifique cada diâmetro com paquímetros ou micrómetros. Certifique-se de que as alturas e os comprimentos dos degraus cumprem as especificações do projeto.
Materiais mais adequados para o torneamento em degraus
O torneamento por passos funciona com muitos materiais, mas alguns dão melhores resultados do que outros. O tipo de material afecta o acabamento da superfície, o desgaste da ferramenta e a velocidade de corte.
Metais comumente usados
O torneamento em degraus é frequentemente utilizado em metais como:
- Aço
- Alumínio
- Latão
- Cobre
- Aço inoxidável
Estes metais oferecem uma boa resistência e podem ser maquinados com ferramentas normais. O alumínio corta facilmente e é excelente para uma produção rápida. O aço produz peças fortes e resistentes ao desgaste, mas pode exigir ferramentas mais complexas.
Plásticos e compósitos
Alguns materiais plásticos também funcionam bem com o torneamento por passos, tais como:
- Nylon
- Delrin (POM)
- PTFE
- Acrílico
Os plásticos são mais fáceis de cortar, mas podem exigir velocidades mais lentas para evitar a fusão. Os materiais compósitos também podem ser torneados, mas o desgaste da ferramenta pode aumentar.
Propriedades dos materiais que afectam a maquinagem
As principais propriedades a considerar incluem:
- Dureza: Os materiais mais duros necessitam de ferramentas mais fortes e velocidades mais lentas.
- Ductilidade: Os metais mais macios podem formar rebarbas ou deformar-se.
- Condutividade térmica: Um fluxo de calor deficiente pode afetar o acabamento da superfície.
- Formação de aparas: Um bom controlo das aparas ajuda a manter os passos limpos.
Vantagens do torneamento por etapas
O torneamento por passos é amplamente utilizado porque é fiável, fácil de configurar e fornece resultados precisos. Funciona bem tanto para peças únicas como para grandes séries.
Processo simples com controlo preciso
O processo é simples. Os operadores ou os programas CNC podem controlar o percurso da ferramenta com elevada precisão. Cada diâmetro e comprimento de passo podem ser definidos com precisão. Isto permite o cumprimento fácil de tolerâncias apertadas e resultados consistentes em todas as peças.
Rentável para desenhos repetitivos
Uma vez configurado, o torneamento por passos é rápido de repetir. Isto reduz o tempo de trabalho e os custos de ferramentas. É uma boa escolha para veios, espaçadores e outras peças utilizadas em grandes volumes.
Eficiente para criar caraterísticas de vários diâmetros
Em vez de mudar de máquina ou de configuração, todas as alterações de diâmetro são efectuadas numa única passagem. Isto poupa tempo e mantém as peças alinhadas. O resultado é uma produção mais rápida e com menos erros.
Desvantagens e limitações
O torneamento por etapas é correto, mas tem algumas limitações. Conhecê-las ajuda-o a decidir quando é o método correto.
Não é ideal para perfis complexos
O torneamento por passos só funciona para formas rectas e escalonadas. Não pode fazer curvas, cones ou ranhuras profundas. Peças mais complexas necessitam de outros métodos de torneamento ou fresagem.
Podem ser necessárias várias mudanças de ferramentas
Diferentes materiais ou tamanhos de passos podem necessitar de mudanças de ferramentas. Os metais mais duros podem necessitar de ferramentas revestidas. Passos mais pequenos podem necessitar de ferramentas mais finas. Estas alterações demoram tempo e afectam a velocidade do ciclo.
Marcas de superfície em transições de degraus
Os cantos afiados entre passos podem deixar marcas de ferramentas visíveis. Se a peça necessitar de um acabamento liso ou de um contacto próximo, é necessário um acabamento adicional, como polimento ou esmerilhamentopode ser necessário.
Aplicações do torneamento escalonado
O torneamento em degraus é utilizado em várias indústrias onde as peças requerem diâmetros múltiplos ou transições suaves.
Eixos e veios para automóveis
Muitas peças de automóveis, como veios de transmissão, eixos de rodas e barras de direção, utilizam o torneamento por passos. Estas peças necessitam de diâmetros diferentes para encaixar rolamentos, engrenagens ou vedantes. O torneamento em degraus assegura o alinhamento e a resistência adequados.
Componentes Aeroespaciais
No sector aeroespacial, o peso e a precisão são importantes. O torneamento por passos ajuda a fabricar veios leves, ligações e fixadores com tolerâncias apertadas. Os passos limpos facilitam a montagem e minimizam a folga entre as peças.
Peças de maquinaria e espaçadores
A maquinaria geral utiliza muitas peças escalonadas - como casquilhos, espaçadores e acoplamentos. O torneamento em degraus permite que estas peças sejam produzidas com rapidez e precisão, assegurando o bom funcionamento das máquinas.
Torneamento por etapas vs. outros métodos de torneamento
O torneamento por passos é uma das várias técnicas de torneamento. Destaca-se por efetuar mudanças de diâmetro nítidas e limpas. Mas outros métodos servem para diferentes formas de peças.
Torneamento em degrau vs. Torneamento cónico
O torneamento em degrau faz transições planas de 90° entre diâmetros. O torneamento cónico cria uma inclinação gradual de um diâmetro para outro. As peças cónicas são frequentemente utilizadas em ferramentas, veios ou ligações que necessitam de um ajuste suave ou de uma libertação fácil.
O torneamento em degraus é melhor para degraus de ombro claros. O torneamento cónico é melhor para superfícies inclinadas ou para um encaixe suave.
Torneamento em degraus vs. Torneamento de contorno
O torneamento de contornos molda curvas complexas ou perfis fluidos. Utiliza a programação CNC para guiar a ferramenta ao longo de trajectórias suaves. O torneamento em degraus, pelo contrário, apenas corta degraus rectos com cantos afiados.
O torneamento de contornos é utilizado quando a peça não tem secções planas ou necessita de alterações suaves. O torneamento escalonado funciona quando são necessários perfis limpos e escalonados.
Melhores práticas para uma viragem de etapas bem sucedida
Os bons resultados no torneamento por passos dependem da configuração, dos cuidados com a ferramenta e das definições de maquinação corretas. Estas sugestões ajudam a melhorar a qualidade e a reduzir os problemas.
Avanço e velocidade de corte ideais
Escolha o avanço e a velocidade com base no tipo de material. Os metais macios, como o alumínio, permitem velocidades mais rápidas. Materiais mais duros, como o aço inoxidável, requerem ajustes mais lentos. Mantenha a velocidade de avanço constante para evitar marcas de ferramentas e vibrações.
Utilização do líquido de refrigeração e remoção de aparas
Utilize líquido de refrigeração para reduzir o calor e melhorar o acabamento da superfície. Também ajuda a prolongar a vida útil da ferramenta. Limpe frequentemente as limalhas, especialmente ao cortar passos profundos. As limalhas acumuladas podem danificar a peça ou partir a ferramenta.
Prevenir o desgaste da ferramenta e a deformação da peça
Utilize ferramentas afiadas e inspeccione-as frequentemente. As ferramentas gastas deixam acabamentos ásperos e podem falhar os objectivos de tamanho. Para peças finas ou compridas, apoie a peça de trabalho com um contra-ponto ou um apoio fixo para impedir a flexão durante os cortes.
Conclusão
O torneamento em degraus é um método prático de torneamento utilizado para criar diâmetros escalonados numa única peça. Desempenha um papel crucial no fabrico de veios, espaçadores e outros componentes de precisão. O processo é simples, preciso e económico, tanto para pequenos lotes como para produção em massa.
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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.
