Por que uma máquina-ferramenta CNC é melhor do que outra? A resposta geralmente está nas pinças usadas. Este artigo explora a seleção de grampos adequados para aumentar a eficiência da máquina-ferramenta CNC. Os leitores descobrirão vários tipos de grampos, incluindo grampos combinados, alicates planos de precisão e grampos de fixação magnética, e aprenderão como a seleção e o uso adequados podem reduzir drasticamente o tempo de inatividade e melhorar a produção.
Por que a mesma máquina-ferramenta apresenta diferenças significativas na eficiência da produção?
O motivo é que os grampos usados nas máquinas-ferramentas CNC geralmente não são adequados, o que leva a uma redução significativa na eficiência da produção dessas ferramentas.
Neste artigo, discutiremos a seleção e o uso adequados de grampos para máquinas-ferramenta CNC.
Como podemos melhorar a eficiência de Máquina CNC ferramentas?
A análise técnica revelou que a escolha dos grampos desempenha um papel crucial nesse sentido.
As estatísticas indicam que uma grande parte das abraçadeiras usadas em ambientes domésticos Máquinas-ferramentas CNC são selecionados de forma inadequada, com uma estimativa de 50% de casos. No final de 2018, havia quase um milhão de máquinas-ferramentas CNC na China, o que significa que mais de 500.000 dessas ferramentas sofreram "tempo de inatividade" como resultado da seleção ou uso inadequado de grampos.
Do ponto de vista econômico, há uma oportunidade significativa de melhorar a seleção e o uso de grampos para máquinas-ferramenta CNC, o que pode gerar benefícios substanciais.
Ciclo de produção de lotes pequenos = tempo de produção (preparação/espera) + tempo de processamento da peça.
Na produção de pequenos lotes, o "tempo de processamento da peça" é relativamente curto, o que torna a duração do "tempo de preparação/espera da produção" um fator crítico na determinação do ciclo geral de processamento.
Para aumentar a eficiência da produção, é essencial encontrar maneiras de reduzir a duração do tempo de preparação/espera da produção.
A abraçadeira combinada, também conhecida como "abraçadeira de bloco de construção", é composta por uma série de componentes padronizados com funções, especificações e tamanhos variados. Os clientes podem montar facilmente diferentes tipos de máquinas-ferramenta grampos conforme necessário, como se fossem blocos de construção.
O uso de uma pinça combinada pode economizar tempo no projeto e na fabricação, reduzir significativamente o tempo de preparação da produção e, portanto, encurtar efetivamente o ciclo de processamento na produção de pequenos lotes, levando a uma maior eficiência.
Além disso, as abraçadeiras combinadas oferecem várias vantagens, incluindo alta precisão de posicionamento, grande fixação versatilidade, capacidade de ser usado repetidamente, economia de energia e material e baixo custo de uso.
Portanto, ao processar pequenos lotes, especialmente quando o formato do produto é complexo, o uso de braçadeiras combinadas é altamente recomendado.
O alicate plano de precisão combinado é um componente da pinça combinada.
Em comparação com outros componentes da abraçadeira combinada, elas têm mais versatilidade, níveis mais altos de padronização, uso mais fácil e fixação mais confiável, o que as torna amplamente utilizadas em todo o mundo.
Os alicates planos de precisão combinados têm a vantagem de instalação e remoção rápidas, bem como de fixação rápida, o que ajuda a reduzir o tempo de preparação da produção e melhora a eficiência da produção de pequenos lotes.
Atualmente, os alicates planos de precisão combinados comumente usados têm uma faixa de fixação de até 1.000 mm, com uma força de fixação de até 5.000 kgf.
As bases de grampo lisas não são muito usadas na China, mas são comumente usadas em países industrializados, como a Europa e os Estados Unidos.
Essas bases de abraçadeiras são fabricadas com usinagem de acabamento fino e têm uma peça de conexão de posicionamento acabada para componentes, bem como uma superfície de posicionamento acabada na abraçadeira. Isso permite a criação de abraçadeiras personalizadas com base em necessidades específicas.
É importante observar que os alicates planos de precisão combinados mencionados não são os tornos de bancada tradicionais. Os tornos de bancada tradicionais têm funções limitadas, baixa precisão de fabricação, vida útil curta e não podem ser usados em conjunto com outros tornos.
Eles não são adequados para uso em máquinas-ferramenta CNC ou centros de usinagem.
Os alicates planos de precisão combinados mencionados são um novo tipo de alicate plano originário de países industrializados, como a Europa e os Estados Unidos, projetado especificamente para uso em máquinas-ferramenta CNC e centros de usinagem.
Esses alicates oferecem grande versatilidade de fixação, alta precisão de posicionamento e fixação rápida, além de poderem ser usados em grupos, o que os torna ideais para uso em máquinas-ferramenta CNC e centros de usinagem.
O grampo eletromagnético de retenção magnética permanente é um novo tipo de grampo projetado com materiais magnéticos permanentes avançados, como o neodímio ferro boro, e princípios modernos de circuitos magnéticos.
Diversas práticas de usinagem demonstraram que esse tipo de grampo pode melhorar muito a eficiência geral da usinagem de máquinas-ferramenta CNC e centros de usinagem.
Seu processo de fixação e liberação leva apenas cerca de 1 segundo, reduzindo significativamente o tempo de fixação.
Os grampos tradicionais de máquinas-ferramenta têm componentes de posicionamento e fixação que ocupam muito espaço, enquanto os grampos eletromagnéticos de fixação magnética permanente não têm esses componentes que consomem espaço. Isso permite uma faixa de fixação maior em comparação com as pinças tradicionais, fazendo uso total da mesa e do curso de usinagem da máquina-ferramenta CNC e melhorando sua eficiência geral de usinagem.
A força de sucção das abraçadeiras eletromagnéticas de fixação magnética permanente está normalmente entre 15 e 18 kgf/cm2Por isso, é fundamental garantir que a força de sucção (força de fixação) seja forte o suficiente para resistir à força de corte.
Em geral, a área de adsorção não deve ser inferior a 30 cm2ou seja, a força de fixação não deve ser inferior a 450Kgf.
O ciclo de processamento da produção de grandes lotes é composto pelo tempo de espera do processamento, pelo tempo de processamento da peça e pelo tempo de preparação da produção.
O "tempo de espera de processamento" inclui principalmente o tempo de fixação da peça e troca de ferramenta.
O "tempo de fixação da peça" das pinças tradicionais de máquinas-ferramenta manuais pode chegar a 10-30% do ciclo total de processamento na produção de grandes lotes.
Como resultado, a fixação da peça de trabalho tornou-se um fator crucial que afeta a eficiência da produção e é uma área fundamental para o aprimoramento das fixações de máquinas-ferramenta.
Para o processamento em larga escala, recomenda-se o uso de grampos com recursos de posicionamento rápido e de fixação/liberação. Os três tipos de grampos de máquinas-ferramenta a seguir são altamente recomendados:
As abraçadeiras hidráulicas/pneumáticas são abraçadeiras especiais que utilizam componentes hidráulicos ou pneumáticos como fonte de energia para posicionar, apoiar e comprimir a peça de trabalho.
Essas braçadeiras determinam com precisão e rapidez a posição entre a peça de trabalho, as máquinas-ferramentas e o ferramentas de corte. O grampo garante a precisão da posição da peça de trabalho e, com sua alta precisão de usinagem e rápido processo de posicionamento e fixação, reduz bastante o tempo gasto na fixação e liberação da peça de trabalho.
As pinças hidráulicas/pneumáticas também oferecem várias vantagens, incluindo uma estrutura compacta, fixação em várias estações, corte pesado de alta velocidade e controle automático.
Esses benefícios tornam as abraçadeiras hidráulicas/pneumáticas adequadas para uso em máquinas-ferramenta CNC, centros de usinagem e linhas de produção flexíveis, além de serem particularmente adequadas para processamento em larga escala.
A pinça elétrica de fixação magnética permanente tem várias vantagens, incluindo fixação rápida, fácil fixação em várias estações, processamento de várias faces em uma única fixação, fixação confiável e estável, eficiência energética e proteção ambiental, além de controle automático.
Em comparação com os grampos tradicionais de máquinas-ferramenta, os grampos elétricos de fixação magnética permanente podem reduzir significativamente o tempo de fixação e aumentar a eficiência da fixação, reduzindo o número de ciclos de fixação.
Portanto, esses grampos não são adequados apenas para a produção de pequenos lotes, mas também para a produção de grandes lotes.
A base lisa da abraçadeira pode efetivamente encurtar o ciclo de fabricação de abraçadeiras especiais e reduzir o tempo de preparação da produção, resultando em um ciclo geral de produção em massa mais curto e maior eficiência de produção.
Além disso, ele pode reduzir o custo de fabricação de grampos especiais.
Portanto, a base de fixação lisa é particularmente adequada para a produção em massa com cronogramas apertados.
Uso grampos adequadamente e aproveitar o potencial do equipamento.
A experiência demonstrou que, para melhorar a eficiência da usinagem das máquinas-ferramentas CNC, não basta apenas "selecionar" as pinças certas. Também é preciso fazer um esforço para "usar" os grampos de forma eficaz.
Três métodos eficazes de utilização de pinças de máquinas-ferramenta CNC são:
Método de múltiplas estações
Princípio básico:
Para otimizar a eficiência da usinagem, a fixação de várias estações permite a fixação simultânea de várias peças de trabalho, reduzindo o tempo de fixação da unidade e maximizando o tempo de corte da ferramenta.
As pinças de múltiplas estações apresentam várias posições de posicionamento e fixação em um único dispositivo de fixação. À medida que a tecnologia de usinagem CNC avança e as demandas de eficiência de produção aumentam, as pinças de múltiplas estações estão se tornando cada vez mais predominantes. Esse conceito de design está sendo amplamente adotado em pinças hidráulicas/pneumáticas, acessórios combinados, mandris magnéticos eletropermanentes e matrizes de torno de precisão.
Uso do grupo
A disposição de grampos idênticos na mesma mesa de trabalho permite recursos de fixação em várias estações.
Para obter o desempenho ideal, as abraçadeiras devem ser padronizadas no projeto e fabricadas com tolerâncias de alta precisão para atender aos requisitos do processo de usinagem CNC.
A utilização de grampos em grupos maximiza o deslocamento do eixo da máquina CNC, promovendo uma distribuição uniforme do desgaste entre os componentes da máquina. Essa abordagem oferece flexibilidade, permitindo a fixação independente de várias peças ou a fixação combinada de peças maiores.
Método local de troca rápida
O método de troca rápida local envolve a troca rápida de componentes específicos de uma pinça de máquina-ferramenta CNC, como elementos de localização, mecanismos de fixação, dispositivos de ajuste de ferramentas e recursos de guia. Essa abordagem permite mudanças funcionais rápidas ou a reconfiguração da pinça.
Por exemplo, as mandíbulas do torno de combinação de troca rápida permitem a adaptação rápida da fixação de material quadrado para materiais de barra redonda simplesmente trocando as placas da mandíbula. Da mesma forma, os modos de fixação podem ser rapidamente alterados de acionamento manual para hidráulico com a substituição dos elementos de fixação.
Esse método reduz significativamente os tempos de configuração e ajuste, o que o torna particularmente vantajoso para cenários de produção de pequenos lotes em que a flexibilidade é crucial.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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