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Aug 30, 2023

Bridge Mills: uma ponte para o sucesso

Assim como os arquitetos projetam casas de acordo com as necessidades e orçamentos dos compradores, os fabricantes de máquinas-ferramentas também produzem equipamentos com base nas preferências dos clientes. Mas só porque uma usinagem vertical

Assim como os arquitetos projetam casas de acordo com as necessidades e orçamentos dos compradores, os fabricantes de máquinas-ferramentas também produzem equipamentos com base nas preferências dos clientes. Mas só porque um centro de usinagem vertical (VMC) faz um trabalho decente de fresamento e furação, tem um preço que atende ao orçamento de CAPEX deste ano e cabe na porta de recebimento não significa necessariamente que ele fornecerá os melhores resultados.

O que é mais relevante? Qualidade previsível das peças e taxas máximas de remoção de metal da construção da máquina-ferramenta. Sim, o desempenho ideal de qualquer equipamento CNC depende do uso de fusos, servomotores e outros componentes eletromecânicos de alta qualidade, assim como de práticas e testes rigorosos de montagem. Mas o primeiro na lista de qualquer VMC de alto desempenho deve ser sua estrutura cinemática e, para a maioria dos compradores, isso geralmente se resume a uma escolha fundamental: optar por um quadro em C ou mudar para um estilo ponte ou coluna dupla. máquina?

Então qual é a diferença? Scott Camloh, gerente nacional de vendas da Hurco North America Inc. e Takumi USA, com sede em Indianápolis, explicou que os moinhos de ponte e de coluna dupla têm um eixo Y totalmente suportado. O primeiro geralmente consiste em uma peça fundida em forma de U invertido, cuja parte superior é montada no sistema de trilho do eixo Y e na cabeça do fuso. Devido ao seu tamanho maior, uma máquina de coluna dupla utiliza três peças fundidas separadas para formar o formato de U, mas fornece o mesmo nível de suporte.

Em ambos os casos, este conjunto é aparafusado a uma base fundida larga, mas relativamente curta (não uma soldagem), responsável por transportar a mesa em um par de guias do eixo X. Este arranjo fornece a estabilidade e a rigidez necessárias para cargas de mesa grandes e pesadas, enquanto a peça fundida mais pesada absorve a inércia de altas taxas de deslocamento rápido e velocidades de corte rápidas.

“A construção do eixo Y em peça única também fornece massa para absorver a vibração do corte e aumenta a rigidez da máquina como um todo”, disse Camloh. “Além disso, ter contato duplo com a base da máquina – ou seja, as 'pernas' do U invertido – ajuda a eliminar a inclinação no eixo Y e reduz o efeito do nivelamento inadequado da máquina ou de fundações pouco estáveis. E como todo o deslocamento do eixo X está dentro da área da peça fundida de base, não há saliências de mesa sem suporte comuns em máquinas com estrutura em C.”

Por outro lado, um VMC típico de estrutura em C consiste em três componentes de ferro fundido: a base da máquina, uma coluna vertical e a cabeça do fuso. A mesa fica sobre eixos X e Y empilhados que geralmente têm uma proporção de 2:1 ou superior entre deslocamento longitudinal e transversal. Este arranjo significa que a mesa está livre para se estender além da estrutura de suporte no eixo X, resultando em saliência e “inclinação”. Da mesma forma, a distância da linha central ao suporte do fuso é normalmente tão longa quanto o curso do eixo Y, tornando-o mais sujeito à deformação térmica.

Camloh acrescentou que, devido à sua maior rigidez e estabilidade térmica, um centro de usinagem tipo ponte geralmente supera um VMC de estrutura C de tamanho semelhante ao usinar peças que exigem tolerâncias restritas, acabamentos superficiais superiores ou ambos. Eles também são bastante eficazes em aplicações de usinagem de alta velocidade. “Para trabalhos de matrizes e moldes, componentes aeroespaciais e até mesmo peças médicas, uma fresadora de ponte ou uma máquina de coluna dupla como a nossa série BX costuma ser a melhor escolha, especialmente com materiais mais desafiadores, como aços endurecidos e superligas.”

Considerando que Camloh e várias outras fontes citadas neste artigo representam ambos os estilos de equipamento, os seus pontos de vista podem parecer surpreendentes. No entanto, a maioria dos especialistas em máquinas-ferramenta - mesmo aqueles que vendem um grande número de fresas com estrutura em C - concorda que a construção da ponte é a) mais precisa e rígida, b) ocupa menos espaço e c) proporciona maior vida útil da ferramenta, qualidade da peça e taxas de remoção de metal. Então, por que os centros de usinagem C-frame são tão populares, especialmente entre os lojistas que estão apenas começando? Uma palavra: preço.

“A produção de verticais em C é muito mais barata do que as máquinas de ponte”, disse Errol Burrell, especialista em produtos de centro de usinagem da Okuma America Corp., Charlotte, NC. “Esse, mais do que qualquer outro fator, é o motivo pelo qual existe um mercado tão grande. É importante reconhecer, entretanto, que no momento em que você carrega um VMC commodity com todas as opções necessárias, o preço geralmente é bastante próximo ao de um moinho de ponte. Por estas razões, um moinho de ponte é um investimento muito melhor.”