Soluções de torno CNC grande para eixos finos e tubos grandes

À medida que a indústria de manufatura se desenvolve em direção à alta precisão e alta eficiência, a demanda por processamento de eixos finos (razão comprimento-diâmetro L/d>25) e grandes peças tubulares está aumentando. Devido a problemas como baixa rigidez, fácil deformação e dificuldade de controle da precisão do processamento, essas peças apresentam requisitos mais altos para o design de processo, método de fixação e parâmetros de corte dos tornos CNC. A DONGS CNC propõe um conjunto de soluções eficientes para tornos CNC para eixos finos e grandes tubos.

1. Desafios de processamento de eixos finos e grandes tubos

Deformação causada por rigidez insuficiente

Eixos finos e grandes tubos são suscetíveis às forças de corte, deformação térmica e tensão de fixação durante o processamento, resultando em flexão, vibração ou desvio dimensional, especialmente na parte central. Defeitos do tipo "formato de bambu" ou "concavo" tendem a ocorrer.

Deformação térmica e controle de precisão

A acumulação de calor durante o corte pode fazer com que a peça se expanda. Se o método de fixação for inadequado (como uma força excessiva de aperto superior), pode causar deformação por compressão axial, afetando a coaxialidade e a qualidade da superfície.

Equilibrar entre eficiência de processamento e custo

O processamento tradicional requer ajustes frequentes dos passos do processo, o que é demorado e causa desgaste elevado das ferramentas, dificultando atender às necessidades da produção em massa.

2. Soluções principais

1. Otimizar métodos de fixação

Método de corte inverso e centro elástico: O método de corte inverso, no qual a ferramenta é avançada da direção do cabeçote para o contraponto, converte a força de corte axial em uma força de tração para reduzir a deformação por compressão da peça; o centro elástico compensa a dilatação térmica para evitar que a peça se dobre devido à elongação térmica46.

Fixação com múltiplos pontos de apoio: Use um apoio de ferramentas, centro intermediário ou sistema de suporte de rolamentos para aumentar a rigidez radial da peça. Por exemplo, um centro intermediário de rolamento é usado para fornecer suporte forte durante o usinagem bruta, e um apoio de ferramentas de rolamento é usado durante o acabamento para alcançar um corte dinâmico de acompanhamento e reduzir as vibrações67.

Tecnologia de fixação axial: Uma tensão axial é aplicada à peça através de uma cabeça de fixação para compensar o efeito de flexão da força de corte e compensar a deformação térmica, adequada para usinagem de eixos ultra-longos e finos4.

2. Projeto de ferramenta e parâmetros de corte

Otimização da geometria da ferramenta: aumentar o ângulo de ataque (γ=13°~17°) para reduzir a força de corte; ângulo principal de ataque (kr>60°) para reduzir a força radial; ângulo positivo de inclinação da aresta (λs=0°~+10°) para direcionar os chips para a superfície a ser processada, evitando arranhões na superfície processada47.

Controle dos parâmetros de corte:

Profundidade de corte (t): usar uma pequena profundidade de corte (0,1~0,3mm) para reduzir a força de corte;

Taxa de avanço (f): aumentar adequadamente a taxa de avanço (0,1~0,2mm/r) para melhorar a eficiência;

Velocidade de corte (v): velocidade média e baixa (80~150m/min) para equilibrar a influência da deformação térmica e da força centrífuga

3. Medidas auxiliares de processo

Sistema de resfriamento de fluido de corte: use emulsão de alta pressão ou óleo de corte para reduzir a temperatura da zona de corte, diminuir a deformação térmica e aumentar a vida útil da ferramenta.

Torneamento segmentado e planejamento do processo: Divida o eixo longo em várias partes para processamento, use um suporte central no estágio de usinagem bruta, aumente gradualmente os parâmetros de corte durante o acabamento semi-bruto e final, e ajuste o processo em tempo real com tecnologia de detecção online.

Tecnologia de compensação inteligente: Compense o desgaste da ferramenta e erros térmicos por meio do algoritmo interno do sistema CNC, como o uso do sistema FANUC OI para realizar correções dinâmicas de trajetória e melhorar a estabilidade dimensional.

Para resolver os problemas de usinagem de eixos finos e tubos grandes, é necessário otimizar de forma abrangente o método de fixação, os parâmetros da ferramenta e os processos auxiliares. A integração de tecnologias como corte inverso, fixação multi-suporte, compensação inteligente e outras pode melhorar significativamente a precisão e eficiência da usinagem. DONGS Solutions oferece a você a melhor solução.