Fresamento (usinagem)

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Um clone de 3 eixos de uma fresadora vertical estilo Bridgeport

Fresamento é o processo de usinagem usando cortadores rotativos para remover material [1] avançando um cortador em uma peça de trabalho . Isso pode ser feito variando a direção [2] em um ou vários eixos, velocidade da cabeça de corte e pressão. [3] A fresagem abrange uma ampla variedade de diferentes operações e máquinas, em escalas de pequenas peças individuais a grandes operações de fresagem de grupo para serviços pesados. É um dos processos mais usados ​​para usinagem de peças personalizadas com tolerâncias precisas.

O fresamento pode ser feito com uma ampla gama de máquinas-ferramentas . A classe original de máquinas-ferramentas para fresamento era a fresadora (muitas vezes chamada de fresadora). Após o advento do controle numérico computadorizado (CNC) na década de 1960, as fresadoras evoluíram para centros de usinagem : fresadoras aumentadas por trocadores automáticos de ferramentas, magazines de ferramentas ou carrosséis, capacidade CNC, sistemas de refrigeração e gabinetes. Os centros de fresamento são geralmente classificados como centros de usinagem verticais (VMCs) ou centros de usinagem horizontais (HMCs).

A integração do fresamento em ambientes de torneamento , e vice-versa, começou com ferramentas motorizadas para tornos e o uso ocasional de fresas para operações de torneamento. Isso levou a uma nova classe de máquinas-ferramenta, máquinas multitarefa (MTMs), que são construídas especificamente para facilitar o fresamento e o torneamento dentro do mesmo envelope de trabalho.

Processo

Processo de faceamento (o eixo de rotação da fresa é vertical - inclinação de 0° em relação ao eixo da ferramenta)

Fresamento é um processo de corte que usa uma fresa para remover material da superfície de uma peça de trabalho. A fresa é uma ferramenta de corte rotativa , muitas vezes com vários pontos de corte. Ao contrário da furação , onde a ferramenta é avançada ao longo de seu eixo de rotação, a fresa no fresamento é normalmente movida perpendicularmente ao seu eixo para que o corte ocorra na circunferência da fresa. À medida que a fresa entra na peça de trabalho, as arestas de corte (canais ou dentes) da ferramenta cortam e saem repetidamente do material, raspando os cavacos (cavacos)da peça de trabalho a cada passagem. A ação de corte é a deformação por cisalhamento; o material é empurrado para fora da peça de trabalho em pequenos aglomerados que ficam juntos em maior ou menor grau (dependendo do material) para formar lascas. Isso torna o corte de metal um pouco diferente (em sua mecânica ) do corte de materiais mais macios com uma lâmina .

O processo de fresagem remove o material realizando vários cortes pequenos e separados. Isso é feito usando um cortador com muitos dentes, girando o cortador em alta velocidade ou avançando o material lentamente pelo cortador; na maioria das vezes é uma combinação dessas três abordagens. [2] As velocidades e avanços usados ​​são variados para se adequar a uma combinação de variáveis. A velocidade com que a peça avança pela fresa é chamada de avanço , ou simplesmente avanço ; é mais frequentemente medido como distância por tempo (polegadas por minuto [pol/min ou ipm] ou milímetros por minuto [mm/min]), embora a distância por revolução ou por dente de corte também seja usada às vezes.

Existem duas classes principais de processo de moagem:

  • No faceamento , a ação de corte ocorre principalmente nos cantos finais da fresa. Fresamento de face é usado para cortar superfícies planas (faces) na peça de trabalho, ou para cortar cavidades de fundo plano.
  • No fresamento periférico , a ação de corte ocorre principalmente ao longo da circunferência da fresa, de modo que a seção transversal da superfície fresada acaba recebendo a forma da fresa. Neste caso, as lâminas do cortador podem ser vistas como retirando material da peça de trabalho. O fresamento periférico é adequado para o corte de canais profundos, roscas e dentes de engrenagens.

Fresas

Muitos tipos diferentes de ferramentas de corte são usados ​​no processo de fresamento. Fresas, como fresas de topo , podem ter superfícies de corte em toda a superfície final, para que possam ser perfuradas na peça de trabalho (mergulho). Fresas também podem ter superfícies de corte estendidas em seus lados para permitir o fresamento periférico. Ferramentas otimizadas para faceamento tendem a ter apenas pequenas fresas em seus cantos finais.

As superfícies de corte de uma fresa são geralmente feitas de um material duro e resistente à temperatura, de modo que se desgastam lentamente. Uma fresa de baixo custo pode ter superfícies feitas de aço rápido . Materiais mais caros, mas de desgaste mais lento, incluem metal duro . Revestimentos de filme fino podem ser aplicados para diminuir o atrito ou aumentar ainda mais a dureza.

Existem ferramentas de corte normalmente usadas em fresadoras ou centros de usinagem para realizar operações de fresamento (e ocasionalmente em outras máquinas-ferramentas). Eles removem o material por seu movimento dentro da máquina (por exemplo, uma fresa de ponta esférica) ou diretamente da forma do cortador (por exemplo, uma ferramenta de forma, como uma fresa fresadora).

Um diagrama de cristas de revolução em uma superfície fresada ao lado da fresa, mostrando a posição da fresa para cada passagem de corte e como ela corresponde às cristas (o eixo de rotação da fresa é perpendicular ao plano da imagem)

À medida que o material passa pela área de corte de uma fresadora, as lâminas do cortador pegam lascas de material em intervalos regulares. As superfícies cortadas ao lado da fresa (como no fresamento periférico), portanto, sempre contêm nervuras regulares. A distância entre os cumes e a altura dos cumes dependem da taxa de avanço, número de superfícies de corte, diâmetro da fresa. [4] Com uma fresa estreita e avanço rápido, essas cristas de revolução podem apresentar variações significativas no acabamento superficial .

Marcas trocoidais, características do fresamento de faceamento.

O processo de faceamento pode, em princípio, produzir superfícies muito planas. No entanto, na prática, o resultado sempre mostra marcas trocóides visíveis seguindo o movimento dos pontos na face final do cortador. Estas marcas de revolução dão o acabamento característico de uma superfície fresada. As marcas de revolução podem ter uma rugosidade significativa dependendo de fatores como a planicidade da face final da fresa e o grau de perpendicularidade entre o eixo de rotação da fresa e a direção de avanço. Muitas vezes, uma passagem final com uma taxa de alimentação lenta é usada para melhorar o acabamento da superfície após a remoção da maior parte do material. Em uma operação de faceamento precisa, as marcas de revolução serão apenas arranhões microscópicos devido a imperfeições na aresta de corte.

Fresamento pesado de mesas de fresadoras

Fresamento em grupo refere-se ao uso de duas ou mais fresas montadas no mesmo mandril (ou seja, agrupado) em uma configuração de fresamento horizontal. Todos os cortadores podem realizar o mesmo tipo de operação ou cada cortador pode realizar um tipo diferente de operação. Por exemplo, se várias peças precisarem de uma ranhura, uma superfície plana e uma ranhura angular , um bom método para cortá-las (dentro de um contexto não CNC ) seria o fresamento em grupo. Todas as peças de trabalho completas seriam as mesmas, e o tempo de fresagem por peça seria minimizado. [5]

O fresamento de grupo era especialmente importante antes da era CNC , porque para a produção de peças duplicadas, era uma melhoria substancial da eficiência em relação ao fresamento manual de um recurso em uma operação e, em seguida, alterar as máquinas (ou alterar a configuração da mesma máquina) para cortar a próxima operação. Hoje, fresadoras CNC com troca automática de ferramentas e controle de 4 ou 5 eixos evitam em grande parte a prática de fresamento em grupo.

Equipamento

A fresagem é realizada com uma fresa em diversas formas, presa em uma pinça ou similar que, por sua vez, é presa no fuso de uma fresadora.

Tipos e nomenclatura

A orientação do moinho é a classificação primária para fresadoras. As duas configurações básicas são vertical e horizontal - referindo-se à orientação do fuso rotativo sobre o qual o cortador é montado. No entanto, existem classificações alternativas de acordo com o método de controle, tamanho, finalidade e fonte de energia.

Orientação do moinho

Vertical
Fresadora vertical. 1: fresa 2: fuso 3: corrediça superior ou sobrebraço 4: coluna 5: tabela 6: corrediça do eixo Y 7: joelho 8: base

Na fresadora vertical, o eixo do fuso é orientado verticalmente. As fresas são mantidas no fuso e giram em seu eixo. O fuso geralmente pode ser abaixado (ou a mesa pode ser levantada, dando o mesmo efeito relativo de aproximar ou aprofundar a fresa no trabalho), permitindo cortes de imersão e furação. Existem duas subcategorias de moinhos verticais: o moinho de leito e o moinho de torre.

  • Um moinho de torre tem um fuso fixo e a mesa é movida perpendicular e paralelamente ao eixo do fuso para realizar o corte. Alguns moinhos de torre têm uma pena que permite que a fresa (ou uma broca) seja levantada e abaixada de maneira semelhante a uma furadeira. Isso fornece dois métodos de corte na direção vertical (Z): levantando ou abaixando a pena e movendo o joelho.
  • Na fresadora de cama , no entanto, a mesa se move apenas perpendicularmente ao eixo do fuso, enquanto o próprio fuso se move paralelamente ao seu próprio eixo.

Os moinhos de torre são geralmente considerados por alguns como os mais versáteis dos dois projetos.

Existe também um terceiro tipo, uma máquina mais leve e versátil, chamada fresadora. O moinho-broca é um parente próximo do moinho vertical e bastante popular na indústria leve; e com hobistas. Uma fresadora é semelhante em configuração básica a uma furadeira muito pesada, mas equipada com uma mesa XY e uma coluna muito maior. Eles também costumam usar motores mais potentes do que uma furadeira de tamanho comparável, a maioria é acionada por correia de várias velocidades com alguns modelos com uma cabeça de engrenagem ou controle eletrônico de velocidade. Eles geralmente têm rolamentos de fuso bastante resistentes para lidar com a carga lateral no fuso que é criada por uma operação de fresagem. Uma broca de fresadora também levanta e abaixa a cabeça inteira, incluindo o motor, muitas vezes em uma coluna vertical em cauda de andorinha (às vezes redonda com cremalheira e pinhão). Uma broca de fresamento também possui uma grande haste que geralmente é travada durante as operações de fresagem e liberada para facilitar as funções de perfuração. Outras diferenças que separam uma fresadora de uma furadeira podem ser um ajuste fino do eixo Z, uma parada de profundidade mais precisa, a capacidade de travar o eixo X, Y ou Z e, muitas vezes, um sistema de inclinação da cabeça ou toda a coluna vertical e o conjunto do cabeçote motorizado para permitir a perfuração de corte angular. Além do tamanho, a principal diferença entre essas máquinas mais leves e os moinhos verticais maiores é que a mesa XY está em uma elevação fixa; o eixo Z é controlado movendo a cabeça ou pena para baixo em direção à mesa X,Y. Uma broca de fresamento normalmente tem um encaixe cônico interno no quill para receber um mandril de pinça, fresas de facear ou um mandril Jacobs semelhante ao fresador vertical. Outras diferenças que separam uma fresadora de uma furadeira podem ser um ajuste fino do eixo Z, uma parada de profundidade mais precisa, a capacidade de travar o eixo X, Y ou Z e, muitas vezes, um sistema de inclinação da cabeça ou toda a coluna vertical e o conjunto do cabeçote motorizado para permitir a perfuração de corte angular. Além do tamanho, a principal diferença entre essas máquinas mais leves e os moinhos verticais maiores é que a mesa XY está em uma elevação fixa; o eixo Z é controlado movendo a cabeça ou pena para baixo em direção à mesa X,Y. Uma broca de fresamento normalmente tem um encaixe cônico interno no quill para receber um mandril de pinça, fresas de facear ou um mandril Jacobs semelhante ao fresador vertical. Outras diferenças que separam uma fresadora de uma furadeira podem ser um ajuste fino do eixo Z, uma parada de profundidade mais precisa, a capacidade de travar o eixo X, Y ou Z e, muitas vezes, um sistema de inclinação da cabeça ou toda a coluna vertical e o conjunto do cabeçote motorizado para permitir a perfuração de corte angular. Além do tamanho, a principal diferença entre essas máquinas mais leves e os moinhos verticais maiores é que a mesa XY está em uma elevação fixa; o eixo Z é controlado movendo a cabeça ou pena para baixo em direção à mesa X,Y. Uma broca de fresamento normalmente tem um encaixe cônico interno no quill para receber um mandril de pinça, fresas de facear ou um mandril Jacobs semelhante ao fresador vertical. e muitas vezes um sistema de inclinação do cabeçote ou de toda a coluna vertical e conjunto do cabeçote motorizado para permitir a perfuração de corte angular. Além do tamanho, a principal diferença entre essas máquinas mais leves e os moinhos verticais maiores é que a mesa XY está em uma elevação fixa; o eixo Z é controlado movendo a cabeça ou pena para baixo em direção à mesa X,Y. Uma broca de fresamento normalmente tem um encaixe cônico interno no quill para receber um mandril de pinça, fresas de facear ou um mandril Jacobs semelhante ao fresador vertical. e muitas vezes um sistema de inclinação do cabeçote ou de toda a coluna vertical e conjunto do cabeçote motorizado para permitir a perfuração de corte angular. Além do tamanho, a principal diferença entre essas máquinas mais leves e os moinhos verticais maiores é que a mesa XY está em uma elevação fixa; o eixo Z é controlado movendo a cabeça ou pena para baixo em direção à mesa X,Y. Uma broca de fresamento normalmente tem um encaixe cônico interno no quill para receber um mandril de pinça, fresas de facear ou um mandril Jacobs semelhante ao fresador vertical.

Horizontal
Fresadora horizontal.
1: base
2: coluna
3: joelho
4 e 5: mesa (o slide do eixo x é integral)
6: overarm
7: mandril (conectado ao fuso)

Uma fresadora horizontal tem o mesmo tipo, mas as fresas são montadas em um fuso horizontal (veja Fresamento Arbor ) na mesa. Muitos moinhos horizontais também possuem uma mesa rotativa embutida que permite o fresamento em vários ângulos; esse recurso é chamado de tabela universal. Enquanto as fresas de topo e outros tipos de ferramentas disponíveis para uma fresadora vertical podem ser usadas em uma fresadora horizontal, sua real vantagem está nas fresas montadas em mandril, chamadas fresas laterais e de face, que têm uma seção transversal parecida com uma serra circular, mas são geralmente mais largas e de menor diâmetro. Como as fresas têm um bom suporte do mandril e têm uma área de seção transversal maior do que uma fresa de topo, podem ser feitos cortes bastante pesados, permitindo taxas de remoção de material rápidas. Estes são usados ​​para fresar ranhuras e ranhuras. Moinhos lisos são usados ​​para moldar superfícies planas. Vários cortadores podem ser agrupados no mandril para fresar uma forma complexa de ranhuras e planos. Fresas especiais também podem cortar ranhuras, chanfros, raios ou mesmo qualquer seção desejada. Esses cortadores especiais tendem a ser caros. Os moinhos simplex têm um fuso e os moinhos duplex têm dois.cortar engrenagens em um moinho horizontal. Algumas fresadoras horizontais são equipadas com uma tomada de força na mesa. Isso permite que a alimentação da mesa seja sincronizada com um dispositivo rotativo, permitindo o fresamento de recursos em espiral, como engrenagens hipóides .

Universal

É uma fresadora com a facilidade de ter um fuso horizontal ou um fuso vertical. Este último, às vezes, está em uma torre de dois eixos, permitindo que o fuso seja apontado em qualquer direção nos desejos. As duas opções podem ser acionadas independentemente ou a partir de um motor por meio de engrenagens. Em ambos os casos, como o trabalho geralmente é colocado no mesmo local para qualquer tipo de operação, o mecanismo do método que não está sendo usado é removido. Em máquinas menores, as 'sobressalentes' podem ser retiradas, enquanto as máquinas maiores oferecem um sistema para retrair as peças que não estão em uso.

Méritos comparativos

A escolha entre a orientação vertical e horizontal do fuso no projeto da fresadora geralmente depende da forma e tamanho de uma peça de trabalho e do número de lados da peça de trabalho que requerem usinagem. O trabalho em que o movimento axial do fuso é normal a um plano, com uma fresa de topo como fresa, se presta a uma fresa vertical, onde o operador pode ficar de pé diante da máquina e ter fácil acesso à ação de corte olhando para baixo. Assim, os moinhos verticais são mais favorecidos para trabalhos de fundição (usinagem de um molde em um bloco de metal). [6] Peças mais pesadas e longas podem ser colocadas na mesa de uma fresadora horizontal.

Antes do controle numérico , as fresadoras horizontais evoluíram primeiro, porque evoluíram colocando mesas de fresagem sob cabeçotes semelhantes a tornos. Os moinhos verticais apareceram nas décadas seguintes, e os acessórios na forma de cabeças adicionais para mudar os moinhos horizontais para os moinhos verticais (e depois vice-versa) têm sido comumente usados. Mesmo na era do CNC , uma peça pesada que precisa ser usinada em vários lados se presta a um centro de usinagem horizontal, enquanto o calcário se presta a um vertical.

Classificações alternativas

Além de horizontal versus vertical, outras distinções também são importantes:

Critério Exemplo de esquema de classificação Comentários
Orientação do eixo do fuso Vertical versus horizontal;
Torre versus não torre
Entre as usinas verticais, "estilo Bridgeport" é toda uma classe de usinas inspiradas no Bridgeport original, assim como o IBM PC gerou a indústria de PCs compatíveis com IBM por outras marcas
Ao controle Manual;
Automatizado mecanicamente através de cames;
Automatizado digitalmente via NC / CNC
Na era CNC , uma distinção muito básica é manual versus CNC.
Entre as máquinas manuais, uma distinção que vale a pena é não equipada com DRO versus equipada com DRO
Controle (especificamente entre máquinas CNC ) Número de eixos (por exemplo, 3 eixos, 4 eixos ou mais) Dentro deste esquema, também:
  • Troca de paletes versus não troca de paletes
  • Troca de ferramentas totalmente automática versus troca de ferramentas semiautomática ou manual
Objetivo Uso geral versus propósito especial ou propósito único  
Objetivo Máquina de ferramentaria versus máquina de produção Sobreposições com acima
Objetivo "Simples" versus "universal" Uma distinção cujo significado evoluiu ao longo de décadas à medida que a tecnologia progrediu e se sobrepõe a outras classificações de propósito acima. Não é relevante para as fresadoras CNC de hoje . Em relação aos moinhos manuais, o tema comum é que os moinhos "simples" eram máquinas de produção com menos eixos do que os moinhos "universais"; por exemplo, enquanto uma fresadora simples não tinha cabeça de indexação e uma mesa não rotativa, uma fresadora universal as teria. Assim, adequou-se ao serviço universal, ou seja, a uma gama mais ampla de percursos possíveis. Os construtores de máquinas-ferramenta não usam mais a rotulagem "simples"-versus-"universal".
Tamanho Micro, mini, de bancada, de pé no chão, grande, muito grande, gigantesco  
Fonte de energia Acionamento por eixo de linha versus acionamento por motor elétrico individual A maioria das máquinas de acionamento por eixo de linha, onipresentes por volta de 1880-1930, foram descartadas até agora
Manivela-potência versus elétrica Manivela manual não usada na indústria, mas adequada para micromoinhos amadores

Variantes

As partes básicas de um moinho amador
  • Fresadora de mesa Refere-se a qualquer fresadora em que o fuso está em um pingente que se move para cima e para baixo para mover o cortador para dentro do trabalho, enquanto a mesa fica em uma cama robusta que fica no chão. Estes são geralmente mais rígidos do que uma fresadora de joelho. Os moinhos de pórtico podem ser incluídos nesta categoria de moinhos de leito.
  • Moinho de caixa ou moinho de coluna Fresadoras de bancada para amadores muito básicas que apresentam um cabeçote subindo e descendo em uma coluna ou caminho de caixa.
  • Moinho C-frame Estes são moinhos de produção industrial maiores. Eles apresentam um joelho e uma cabeça de fuso fixa que só é móvel na vertical. Eles são tipicamente muito mais potentes do que um moinho de torre, apresentando um motor hidráulico separado para alimentação de energia hidráulica integral em todas as direções e um motor de vinte a cinquenta cavalos de potência. Os eliminadores de folga são quase sempre equipamentos padrão. Eles usam grandes ferramentas NMTB 40 ou 50. As mesas nos moinhos de estrutura C geralmente têm 18" por 68" ou maiores, para permitir que várias peças sejam usinadas ao mesmo tempo.
  • Moinho de piso Possuem uma fileira de mesas rotativas e um eixo suspenso horizontal montado em um conjunto de trilhos que correm paralelamente à fileira da mesa. Esses moinhos foram predominantemente convertidos para CNC , mas alguns ainda podem ser encontrados (se é que se pode encontrar uma máquina usada disponível) sob controle manual. O carro do fuso se move para cada mesa individual, executa as operações de usinagem e se move para a próxima mesa enquanto a mesa anterior está sendo configurada para a próxima operação. Ao contrário de outros moinhos, os moinhos de piso têm unidades de piso móvel. Um guindaste coloca mesas giratórias maciças, mesas XY, etc., em posição para usinagem, permitindo operações de fresamento personalizadas grandes e complexas.
  • Moinho de pórtico O cabeçote de fresagem passa por dois trilhos (geralmente eixos de aço) que ficam em cada lado da superfície de trabalho. Devido ao seu design, geralmente ocupa um espaço muito pequeno em comparação com o tamanho do percurso da máquina. Como desvantagem, eles geralmente não são tão rígidos quanto, por exemplo, os moinhos C-Frame.
  • Mandrilhadora horizontal Fresas horizontais de leito grande e preciso que incorporam muitos recursos de várias máquinas-ferramentas. Eles são usados ​​predominantemente para criar grandes gabaritos de fabricação ou para modificar peças grandes e de alta precisão. Eles têm um curso de fuso de vários (geralmente entre quatro e seis) pés, e muitos são equipados com um cabeçote móvel para realizar operações de mandrilamento muito longas sem perder a precisão à medida que o furo aumenta em profundidade. Uma cama típica tem deslocamento X e Y e tem entre um e quatro pés quadrados com uma mesa rotativa ou um retângulo maior sem mesa. O pingente geralmente fornece entre quatro e oito pés de movimento vertical. Alguns moinhos têm um cabeçote de faceamento integral grande (30" ou mais. Mesas rotativas em ângulo reto e acessórios de fresamento vertical estão disponíveis para maior flexibilidade.
  • Furadeira de gabarito Fresadoras verticais que são construídas para fazer furos e fresamento de ranhuras ou faceamento muito leves. Eles são tipicamente moinhos de leito com um longo alcance do fuso. As bases são mais precisas e os volantes são graduados até 0,0001" para um posicionamento preciso do furo.
  • Fresadora de joelho ou fresadora de joelho e coluna refere-se a qualquer fresadora cuja mesa xy sobe e desce a coluna em um joelho ajustável verticalmente. Isso inclui Bridgeports.
  • Fresadora tipo plaina (Plano Milling) Fresadoras grandes construídas na mesma configuração das plainas , exceto com um fuso de fresagem em vez de uma cabeça de aplainar. Este termo está ficando datado, pois as próprias plainas são em grande parte uma coisa do passado.
  • Moinho tipo aríete Isso pode se referir a qualquer moinho que tenha uma cabeça de corte montada em um aríete deslizante. O fuso pode ser orientado verticalmente ou horizontalmente. Na prática, a maioria dos moinhos com carneiros também envolve a capacidade de rotação, seja ou não chamada de montagem em "torre". A configuração Bridgeport pode ser classificada como uma fresadora tipo carneiro de cabeça vertical. Van Norman especializou-se em moinhos do tipo carneiro durante a maior parte do século 20. Desde a ampla disseminação das máquinas CNC , as fresas do tipo aríete ainda são feitas na configuração Bridgeport (com manual ou CNCcontrole), mas as variações menos comuns (como as que foram construídas por Van Norman, Index e outros) desapareceram, seu trabalho sendo feito agora por fresadoras Bridgeport ou centros de usinagem.
  • Moinho de torre Mais comumente referido como fresadoras do tipo Bridgeport. O fuso pode ser alinhado em muitas posições diferentes para uma máquina muito versátil, embora um pouco menos rígida.

Terminologia alternativa

Uma fresadora é frequentemente chamada de fresadora pelos maquinistas . O termo arcaico moleiro era comumente usado no século 19 e início do século 20. [7]

Desde a década de 1960, desenvolveu-se uma sobreposição de uso entre os termos fresadora e centro de usinagem . Os centros de usinagem NC/ CNC evoluíram das fresadoras, razão pela qual a terminologia evoluiu gradualmente com uma sobreposição considerável que ainda persiste. A distinção, quando feita, é que um centro de usinagem é uma fresadora com características que as fresadoras pré- CNC nunca tiveram, principalmente um trocador automático de ferramentas (ATC) que inclui um magazine de ferramentas (carrossel), e às vezes um trocador automático de paletes ( APC). No uso típico, todos os centros de usinagem são moinhos, mas nem todos os moinhos são centros de usinagem; apenas moinhos com ATCs são centros de usinagem.

Controle numérico computadorizado

Fresamento de parede fina de alumínio usando um fluido de corte à base de água na fresa

A maioria das fresadoras CNC (também chamadas de centros de usinagem ) são fresadoras verticais controladas por computador com a capacidade de mover o fuso verticalmente ao longo do eixo Z. Esse grau extra de liberdade permite seu uso em aplicações de estampagem, gravação e superfícies 2.5D , como esculturas em relevo . Quando combinado com o uso de ferramentas cônicas ou uma fresa de ponta esférica , também melhora significativamente a precisão do fresamento sem afetar a velocidade, fornecendo uma alternativa econômica para a maioria dos trabalhos de gravação manual em superfícies planas .

Centro de usinagem de cinco eixos com mesa rotativa e interface de computador

Máquinas CNC podem existir em praticamente qualquer uma das formas de máquinas manuais, como fresadoras horizontais. As fresadoras CNC mais avançadas , a máquina multieixo , adicionam mais dois eixos além dos três eixos normais (XYZ). As fresadoras horizontais também possuem um eixo C ou Q, permitindo que a peça montada horizontalmente seja girada, permitindo essencialmente o torneamento assimétrico e excêntrico . O quinto eixo(eixo B) controla a inclinação da própria ferramenta. Quando todos esses eixos são usados ​​em conjunto, geometrias extremamente complicadas, mesmo geometrias orgânicas, como uma cabeça humana, podem ser feitas com relativa facilidade com essas máquinas. Mas a habilidade para programar tais geometrias está além da maioria dos operadores. Portanto, as fresadoras de 5 eixos são praticamente sempre programadas com CAM .

O sistema operacional de tais máquinas é um sistema de circuito fechado e funciona com feedback. Estas máquinas foram desenvolvidas a partir das máquinas básicas NC (CONTROLE NUMÉRICO). Uma forma computadorizada de máquinas NC é conhecida como máquinas CNC. Um conjunto de instruções (chamado de programa) é usado para guiar a máquina para as operações desejadas. Alguns códigos muito usados, que são usados ​​no programa são:

G00 – avanço rápido
G01 – interpolação linear da ferramenta.
G21 – dimensões em unidades métricas.
M03/M04 – partida do fuso (sentido horário/anti-horário).
T01 M06 – troca automática de ferramenta para ferramenta 1
M30 – fim do programa.

Vários outros códigos também são usados. Uma máquina CNC é operada por um único operador chamado programador. Esta máquina é capaz de realizar várias operações de forma automática e econômica.

Com a queda do preço dos computadores e do software CNC de código aberto , o preço de entrada das máquinas CNC despencou.

Aço rápido com fresas de cobalto usadas para operações de corte em uma fresadora.

Ferramentas

Os acessórios e ferramentas de corte usados ​​em máquinas-ferramentas (incluindo fresadoras) são referidos em conjunto pelo substantivo massivo "ferramentas". Existe um alto grau de padronização do ferramental utilizado nas fresadoras CNC e menor nas fresadoras manuais. Para facilitar a organização do ferramental na produção CNC, muitas empresas utilizam uma solução de gerenciamento de ferramentas .

Fresas para aplicações específicas são mantidas em várias configurações de ferramentas.

Fresadoras CNC quase sempre usam ferramentas SK (ou ISO), CAT, BT ou HSK. O ferramental SK é o mais comum na Europa, enquanto o ferramental CAT, às vezes chamado de ferramenta V-Flange, é o tipo mais antigo e provavelmente o mais comum nos EUA. As ferramentas CAT foram inventadas pela Caterpillar Inc. de Peoria, Illinois , a fim de padronizar as ferramentas usadas em suas máquinas. As ferramentas CAT vêm em uma variedade de tamanhos designados como CAT-30, CAT-40, CAT-50, etc. O número refere-se à Association for Manufacturing Technology (anteriormente a National Machine Tool Builders Association (NMTB)) tamanho do cone da ferramenta .

Um porta-ferramentas CAT-40
Uma cabeça chata em uma haste de cone Morse

Uma melhoria no CAT Tooling é o BT Tooling, que é semelhante e pode ser facilmente confundido com o CAT Tooling. Assim como o CAT Tooling, o BT Tooling vem em uma variedade de tamanhos e usa o mesmo cone do corpo NMTB. No entanto, o ferramental BT é simétrico em relação ao eixo do fuso, o que não é o ferramental CAT. Isso dá ao ferramental BT maior estabilidade e equilíbrio em altas velocidades. Outra diferença sutil entre esses dois porta-ferramentas é a rosca usada para segurar o pino de tração. CAT Tooling é toda rosca imperial e BT Tooling é toda rosca métrica. Observe que isso afeta apenas o pino de tração; isso não afeta a ferramenta que eles podem segurar. Ambos os tipos de ferramentas são vendidos para aceitar ferramentas de tamanho imperial e métrico.

O ferramental SK e HSK, às vezes chamado de "Hollow Shank Tooling", é muito mais comum na Europa, onde foi inventado, do que nos Estados Unidos. Alega-se que o ferramental HSK é ainda melhor do que o ferramental BT em altas velocidades. O mecanismo de retenção para ferramentas HSK é colocado dentro do corpo (oco) da ferramenta e, à medida que a velocidade do fuso aumenta, ele se expande, prendendo a ferramenta com mais força com o aumento da velocidade do fuso. Não há pino de tração com este tipo de ferramenta.

Para fresadoras manuais, há menos padronização, porque existe uma maior pluralidade de padrões anteriormente concorrentes. Máquinas manuais mais novas e maiores geralmente usam ferramentas NMTB. Este ferramental é um pouco semelhante ao ferramental CAT, mas requer uma barra de tração dentro da fresadora. Além disso, há uma série de variações com ferramentas NMTB que tornam a intercambialidade problemática. Quanto mais antiga uma máquina, maior a pluralidade de padrões que podem ser aplicados (por exemplo, Morse , Jarno , Brown & Sharpe , Van Norman, e outros cones específicos do construtor menos comuns). No entanto, dois padrões que tiveram uso especialmente amplo são o Morse #2 e o R8, cuja prevalência foi impulsionada pela popularidade dos moinhos construídos pela Bridgeport Machines de Bridgeport, Connecticut . Essas usinas dominaram o mercado por tanto tempo que "Bridgeport" é praticamente sinônimo de "fresadora manual". A maioria das máquinas que Bridgeport fabricou entre 1938 e 1965 usava um cone Morse #2 e, a partir de 1965, a maioria usava um cone R8.

Acessórios

Fresamento de bolsão CNC

O fresamento de bolsões tem sido considerado uma das operações mais utilizadas na usinagem . É amplamente utilizado nas indústrias aeroespacial e naval . No fresamento de bolsões, o material dentro de um limite arbitrariamente fechado em uma superfície plana de uma peça de trabalho é removido a uma profundidade fixa. Geralmente, fresas de topo plano são usadas para fresamento de bolsões. Primeiramente a operação de desbaste é feita para remover a maior parte do material e, em seguida, o bolsão é finalizado por uma fresa de topo de acabamento. [8] A maioria das operações de fresamento industrial pode ser realizada por CNC de 2,5 eixos moagem. Este tipo de controle de trajetória pode usinar até 80% de todas as peças mecânicas. Como a importância do fresamento de bolsões é muito relevante, abordagens eficazes de bolsões podem resultar em redução no tempo e custo de usinagem . [9] O fresamento de bolsão NC pode ser realizado principalmente por dois caminhos de ferramenta, viz. lineares e não lineares. [10]

Caminho da ferramenta linear

Nesta abordagem, o movimento da ferramenta é unidirecional. Caminhos de ferramenta em ziguezague e zig são exemplos de caminho de ferramenta linear.

Ziguezague

Na fresagem zig-zag, o material é removido tanto para frente quanto para trás. Neste caso, o corte é feito com e contra a rotação do fuso. Isso reduz o tempo de usinagem, mas aumenta a vibração da máquina e o desgaste da ferramenta .

Zig

No fresamento zig, a ferramenta se move apenas em uma direção. A ferramenta deve ser levantada e retraída após cada corte, devido ao aumento do tempo de usinagem. No entanto, no caso de fresagem em zig, a qualidade da superfície é melhor.

Caminho da ferramenta não linear

Nesta abordagem, o movimento da ferramenta é multidirecional. Um exemplo de caminho de ferramenta não linear é o caminho de ferramenta paralelo ao contorno.

Contorno-paralelo

Nesta abordagem, o limite do bolsão necessário é usado para derivar o caminho da ferramenta. Neste caso, a fresa está sempre em contato com o material de trabalho. Assim, o tempo ocioso gasto no posicionamento e retração da ferramenta é evitado. Para remoção de material em grande escala, o caminho da ferramenta paralelo ao contorno é amplamente utilizado porque pode ser usado consistentemente com o método de corte ascendente ou corte descendente durante todo o processo. Existem três abordagens diferentes que se enquadram na categoria de geração de trajetória de ferramenta paralela ao contorno. Eles estão:

  • Abordagem de interseção de pares: Na abordagem de interseção de pares, o limite do bolsão é trazido para dentro em etapas. Os segmentos de deslocamento se cruzarão em cantos côncavos. Para obter o contorno necessário, essas interseções devem ser aparadas. Por outro lado, no caso de canto convexo, os segmentos de deslocamento são estendidos e, assim, conectados para fazer o contorno. Essas operações viz. compensação, corte e extensão são feitos repetidamente para cobrir todo o volume de usinagem com camada suficiente de perfis. [11]
  • Abordagem do diagrama de Voronoi : Na abordagem do diagrama de Voronoi, o limite do bolsão é segmentado e o diagrama de Voronoi é construído para todo o limite do bolsão. Esses diagramas de Voronoi são usados ​​para gerar o caminho da ferramenta para usinagem. Este método é considerado mais eficiente e robusto. Além disso, evita problemas topológicos associados aos algoritmos de compensação tradicionais. [12] [13]

Curvilíneo

Nesta abordagem, a ferramenta percorre um caminho espiral em evolução gradual. A espiral começa no centro do bolsão a ser usinado e a ferramenta se move gradualmente em direção ao limite do bolsão. A direção do caminho da ferramenta muda progressivamente e a aceleração e desaceleração local da ferramenta são minimizadas. Isso reduz o desgaste da ferramenta. [14]

História

1780-1810

Dentes de engrenagem fresados ​​em um relógio de movimento de madeira estilo Terry.

As fresadoras evoluíram da prática da lima rotativa - isto é, executar um cortador circular com dentes semelhantes a limas no cabeçote de um torno . A lima rotativa e, mais tarde, a fresagem verdadeira foram desenvolvidas para reduzir o tempo e o esforço gastos na lima manual. A história completa do desenvolvimento da fresadora pode nunca ser conhecida, porque muito do desenvolvimento inicial ocorreu em oficinas individuais, onde poucos registros foram mantidos para a posteridade. No entanto, as linhas gerais são conhecidas, conforme resumido abaixo. Do ponto de vista da história da tecnologia, fica claro que o nome desse novo tipo de usinagem com o termo "fresamento" foi uma extensão dos sentidos anteriores dessa palavra de processar materiais por abrasão de alguma forma (corte, moagem, britagem , etc). Lima rotativa fresagem muito anterior. Um arquivo rotativo porJacques de Vaucanson , por volta de 1760, é bem conhecido. [15] [16]

Em 1783 Samuel Rehe inventou uma verdadeira fresadora. [17] Em 1795, Eli Terry começou a usar uma fresadora em Plymouth Connecticut na produção de relógios de caixa alta. Com o uso de sua fresadora, Terry foi o primeiro a realizar peças intercambiáveisna indústria de relógios. A fresagem de peças de madeira foi eficiente em peças intercambiáveis, mas ineficiente em altos rendimentos. O fresamento de blanks de madeira resulta em um baixo rendimento de peças, pois a lâmina única da máquina causaria perda de dentes da engrenagem quando o cortador atingisse grãos paralelos na madeira. Terry mais tarde inventou uma máquina de corte de fuso para produzir peças em massa em 1807. Outros relojoeiros de Connecticut, como James Harrison de Waterbury, Thomas Barnes de Litchfield e Gideon Roberts de Bristol, também usaram fresadoras para produzir seus relógios. [18]

1810s-1830s

Esta fresadora foi creditada a Eli Whitney e datada de cerca de 1818. Da década de 1910 até a década de 1940, esta versão de sua proveniência foi amplamente publicada. Nas décadas de 1950 e 1960, vários historiadores da tecnologia desacreditaram principalmente a visão dessa máquina como a primeira fresadora e possivelmente até de Whitney como sua construtora. No entanto, ainda é uma importante fresadora inicial, independentemente de sua proveniência exata.
A fresadora Middletown de cerca de 1818, associada a Robert Johnson e Simeon North.
A fresadora construída por James Nasmyth entre 1829 e 1831 para fresar os seis lados de uma porca sextavada usando um dispositivo de indexação.

É claro que as fresadoras como uma classe distinta de máquinas-ferramenta (separadas dos tornos que executam arquivos rotativos) apareceram pela primeira vez entre 1814 e 1818. Os centros de desenvolvimento mais antigo de verdadeiras fresadoras foram dois arsenais federais dos EUA ( Springfield e Harpers Ferry ) juntamente com os vários arsenais privados e empreiteiros internos que partilhavam com eles a rotatividade de operários qualificados. Entre 1912 e 1916, Joseph W. Roe , um respeitado fundador dos historiadores de máquinas-ferramenta, creditou a Eli Whitney (um dos fabricantes de armas particulares mencionados acima) a produção da primeira fresadora verdadeira. [19] [20]Em 1918, ele a considerou "Provavelmente a primeira fresadora já construída - certamente a mais antiga já existente [...]." [21] No entanto, estudiosos subsequentes, incluindo Robert S. Woodbury [22] e outros, [23] melhoraram a versão inicial da história de Roe e sugerem que tanto crédito - na verdade, provavelmente mais - pertence a vários outros inventores , incluindo Robert Johnson de Middletown, Connecticut ; Capitão John H. Hall do arsenal Harpers Ferry; Simeon Norte da fábrica Staddle Hill em Middletown; Roswell Lee do arsenal de Springfield; e Thomas Blanchard. (Vários dos homens mencionados acima são às vezes descritos na internet como "o inventor da primeira fresadora" ou "o inventor de peças intercambiáveis". Tais alegações são simplificadas, pois essas tecnologias evoluíram ao longo do tempo entre muitas pessoas.)

Peter Baida, [23] citando o artigo de Edward A. Battison "Eli Whitney and the Milling Machine", que foi publicado no Smithsonian Journal of History em 1966, exemplifica a dissipação da imagem do " Grande Homem " de Whitney pelos historiadores da tecnologia trabalhando nas décadas de 1950 e 1960. Ele cita Battison como tendo concluído que "Não há evidência de que Whitney tenha desenvolvido ou usado uma verdadeira fresadora". Baida diz: "A chamada máquina Whitney de 1818 parece ter sido feita após a morte de Whitney em 1825". Baida cita a sugestão de Battison de que a primeira verdadeira fresadora não foi feita por Whitney, mas por Robert Johnson de Middletown. [23]

O final da adolescência do século XIX foi um momento crucial na história das máquinas-ferramentas, pois o período de 1814 a 1818 é também o período durante o qual vários pioneiros contemporâneos ( Fox , Murray e Roberts ) estavam desenvolvendo a plaina , [24] e como com a fresadora, o trabalho feito em várias oficinas não era documentado por várias razões (parcialmente por causa do sigilo de propriedade, e também simplesmente porque ninguém estava anotando registros para a posteridade).

James Nasmyth construiu uma fresadora muito avançada para sua época entre 1829 e 1831. [25] Ela foi trabalhada para fresar os seis lados de uma porca sextavada que foi montada em um dispositivo de indexação de seis vias .

Uma fresadora construída e usada na oficina da Gay & Silver (também conhecida como Gay, Silver, & Co) na década de 1830 foi influente porque empregava um método de posicionamento vertical melhor do que as máquinas anteriores. Por exemplo, a máquina de Whitney (a que Roe considerava a primeira) e outras não previa o deslocamento vertical do joelho. Evidentemente, a suposição de fluxo de trabalho por trás disso era que a máquina seria configurada com calços, torno, etc. para um determinado projeto de peça, e as peças sucessivas não precisariam de ajuste vertical (ou no máximo precisariam apenas de calços). Isso indica que o pensamento inicial sobre as fresadoras era como produção e não como máquinas de ferramentaria .

Nesses primeiros anos, o fresamento era muitas vezes visto apenas como uma operação de desbaste seguida pelo acabamento com uma lima manual. A ideia de reduzir a lima manual era mais importante do que substituí -la.

1840-1860

Um moleiro típico de Lincoln. A configuração foi estabelecida na década de 1850. (Este exemplo foi construído pela Pratt & Whitney , provavelmente na década de 1870 ou 1880.)

Alguns dos homens-chave no desenvolvimento de fresadoras durante esta época incluíram Frederick W. Howe , Francis A. Pratt , Elisha K. Root e outros. (Esses mesmos homens durante a mesma época também estavam ocupados desenvolvendo o estado da arte em tornos de torre . A experiência de Howe na Gay & Silver na década de 1840 o familiarizou com as primeiras versões de ambas as máquinas-ferramentas. Seus projetos de máquinas-ferramenta foram posteriormente construídos na Robbins & Lawrence , a Providence Tool Company e Brown & Sharpe .) O projeto de fresadora de maior sucesso que surgiu durante esta era foi oA Lincoln miller , que ao invés de ser uma marca e modelo específico de máquina-ferramenta é realmente uma família de ferramentas construídas por várias empresas em uma configuração comum ao longo de várias décadas. Levou o nome da primeira empresa a colocar um no mercado, George S. Lincoln & Company (anteriormente Phoenix Iron Works), cujo primeiro foi construído em 1855 para oarsenal Colt . [26]

Durante essa época, havia um ponto cego contínuo no projeto de fresadoras, pois vários projetistas falharam em desenvolver um meio verdadeiramente simples e eficaz de fornecer deslocamento de lâminas em todos os três eixos de fresagem arquetípicos (X, Y e Z - ou como eram conhecido no passado, longitudinal, transversal e vertical). As ideias de posicionamento vertical estavam ausentes ou subdesenvolvidas. O fuso da fresadora Lincoln podia ser levantado e abaixado, mas a ideia original por trás de seu posicionamento era ser colocada na posição e depois funcionar, em vez de ser movida com frequência durante a operação. Como um torno de torre, era uma máquina de produção repetitiva, com cada configuração qualificada seguida por uma extensa operação de habilidade bastante baixa.

Década de 1860

Fresadora universal inovadora da Brown & Sharpe, 1861

Em 1861, Frederick W. Howe, enquanto trabalhava para a Providence Tool Company, pediu a Joseph R. Brown, da Brown & Sharpe , uma solução para o problema das espirais de fresagem, como as ranhuras das brocas helicoidais. Estes eram geralmente arquivados à mão na época. [27] ( Aplainamento helicoidal existia, mas não era de forma alguma comum.) Brown projetou uma "fresadora universal" que, a partir de sua primeira venda em março de 1862, foi um grande sucesso. Ele resolveu o problema do deslocamento de 3 eixos (ou seja, os eixos que agora chamamos de XYZ) de maneira muito mais elegante do que havia sido feito no passado e permitiu a fresagem de espirais usando um cabeçote indexadoralimentados em coordenação com a alimentação da mesa. O termo "universal" foi aplicado a ele porque estava pronto para qualquer tipo de trabalho, incluindo trabalho de ferramentaria, e não era tão limitado em aplicação quanto os projetos anteriores. (Howe havia projetado um "moleiro universal" em 1852, mas o de Brown de 1861 é considerado um sucesso inovador.) [27]

Brown também desenvolveu e patenteou (1864) o projeto de fresas formadas em que sucessivas afiações dos dentes não perturbam a geometria da forma. [16]

Os avanços da década de 1860 abriram as comportas e inauguraram a prática moderna de moagem.

1870 a Primeira Guerra Mundial

Uma fresadora horizontal típica do início do século 20. Adequado para sala de ferramentas, trabalho ou uso de produção.

Nessas décadas, a Brown & Sharpe e a Cincinnati Milling Machine Company dominaram o mercado americano de fresadoras. No entanto, centenas de outras empresas também construíam fresadoras na época, e muitas eram significativas de várias maneiras. Além de uma grande variedade de máquinas de produção especializadas, a fresadora multifuncional arquetípica do final do século XIX e início do século XX era um projeto pesado de eixo horizontal de coluna e joelho com alimentação de mesa de alimentação, cabeça de indexação e um braço robusto para suportar o mandril . A evolução do projeto da máquina foi impulsionada não apenas pelo espírito inventivo, mas também pela constante evolução das fresas que viram marco após marco de 1860 até a Primeira Guerra Mundial . [28][29]

Primeira Guerra Mundial e período entre guerras

Por volta do final da Primeira Guerra Mundial, o controle de máquinas-ferramenta avançou de várias maneiras que lançaram as bases para a tecnologia CNC posterior. A broca do jigpopularizou as ideias de dimensionamento por coordenadas (dimensionamento de todas as localizações da peça a partir de um único ponto de referência); trabalhando rotineiramente em "décimos" (dez milésimos de polegada, 0,0001") como uma capacidade de máquina diária; e usando o controle para ir direto do desenho à peça, contornando a fabricação de gabaritos. aplicado às fresadoras Keller tracer para afundamento de moldes através da cópia tridimensional de um modelo. chapas na fabricação de automóveis, tais máquinas traduziam os movimentos do traçador em entrada para servos que acionavam os fusos ou hidráulicos da máquina.porcas de fuso antifolga . Todos os conceitos acima eram novos na década de 1920, mas se tornaram rotina na era NC/CNC. Na década de 1930, existiam fresadoras incrivelmente grandes e avançadas, como a Cincinnati Hydro-Tel, que pressagiava as fresadoras CNC atuais em todos os aspectos, exceto no próprio controle CNC.

Fresadora Bridgeport

Em 1936, Rudolph Bannow (1897-1962) concebeu uma grande melhoria na fresadora. [30] Sua empresa começou a fabricar uma nova fresadora vertical de coluna e joelho em 1938. Esta era a fresadora Bridgeport , muitas vezes chamada de fresadora tipo aríete ou tipo torre porque sua cabeça tem montagem de aríete deslizante e torre rotativa. A máquina tornou-se tão popular que muitos outros fabricantes criaram cópias e variantes. Além disso, seu nome passou a conotar qualquer variante. O Bridgeport ofereceu vantagens duradouras em relação aos modelos anteriores. Era pequeno o suficiente, leve o suficiente e acessível o suficiente para ser uma aquisição prática até mesmo para as menores empresas de oficina mecânica, mas também foi projetado de forma inteligente, versátil, bem construído e rígido. Suas várias direções de movimento deslizante e giratório permitiram que a cabeça se aproximasse do trabalho de qualquer ângulo. O design da Bridgeport tornou-se a forma dominante para fresadoras manuais usadas por várias gerações de maquinistas de pequenas e médias empresas . Na década de 1980, cerca de um quarto de milhão de fresadoras Bridgeport foram construídas, [30] e elas (e seus clones) ainda estão sendo produzidas hoje.

Décadas de 1940–1970

Em 1940, a automação via cames, como em máquinas de parafuso e mandris automáticos , já estava muito bem desenvolvida há décadas. A partir da década de 1930, as ideias envolvendo servomecanismos estavam no ar, mas foi especialmente durante e imediatamente após a Segunda Guerra Mundial que elas começaram a germinar (ver também Controle numérico > História ). Estes foram logo combinados com a tecnologia emergente dos computadores digitais . Esse ambiente de desenvolvimento tecnológico, que se estende desde o período imediatamente anterior à Segunda Guerra Mundial até a década de 1950, foi impulsionado pelos gastos de capital militar que buscaram avanços contemporâneos na direção de artilharia de canhões e foguetes e na orientação de mísseis .—outras aplicações nas quais os humanos desejavam controlar a cinemática / dinâmica de grandes máquinas de forma rápida, precisa e automática. Gastos suficientes com P&D provavelmente não teriam acontecido apenas na indústria de máquinas-ferramenta; mas foi para as últimas aplicações que a vontade e a capacidade de gastar estavam disponíveis. Uma vez que o desenvolvimento estava em andamento, ele foi aplicado avidamente ao controle de máquinas-ferramenta em uma das muitas instâncias de transferência de tecnologia pós-Segunda Guerra Mundial .

Em 1952, o controle numérico atingiu o estágio de desenvolvimento da realidade laboratorial. A primeira máquina-ferramenta NC foi uma fresadora Cincinnati Hydrotel adaptada com uma unidade de controle NC construída por rascunho. Foi relatado na Scientific American , [31] assim como outra fresadora inovadora, a Brown & Sharpe universal, havia sido em 1862.

Durante a década de 1950, o controle numérico passou lentamente do laboratório para o serviço comercial . Durante sua primeira década, teve um impacto bastante limitado fora do trabalho aeroespacial. Mas durante as décadas de 1960 e 1970, NC evoluiu para CNC, armazenamento de dados e mídia de entrada evoluíram, poder de processamento do computador e capacidade de memória aumentaram constantemente, e NC e máquinas-ferramentas CNC gradualmente se disseminaram de um ambiente de grandes corporações e principalmente trabalho aeroespacial para o nível de médias empresas e uma grande variedade de produtos. O avanço drástico do NC e do CNC no controle de máquinas-ferramenta transformou profundamente a cultura de fabricação. [32] Os detalhes (que estão além do escopo deste artigo) evoluíram imensamente a cada década que passa.

1980-presente

Computadores e máquinas-ferramentas CNC continuam a se desenvolver rapidamente. A revolução do computador pessoal tem um grande impacto neste desenvolvimento. No final da década de 1980, as pequenas oficinas tinham computadores de mesa e máquinas-ferramentas CNC. Logo depois, amadores, artistas e designers começaram a obter fresadoras e tornos CNC. Os fabricantes começaram a produzir máquinas CNCs com preços econômicos, pequenas o suficiente para se sentar em uma mesa que pode cortar em alta resolução materiais mais macios que o aço inoxidável. Eles podem ser usados ​​para fazer qualquer coisa, desde joias até placas de circuito impresso, peças de armas, até arte.

Padrões

Padrões nacionais e internacionais são usados ​​para padronizar as definições, requisitos ambientais e métodos de teste usados ​​para fresamento. A seleção do padrão a ser usado é um acordo entre o fornecedor e o usuário e tem algum significado no projeto da fábrica. Nos Estados Unidos, a ASME desenvolveu os padrões B5.45-1972 Fresadoras e B94.19-1997 Fresadoras e Fresas de topo .

As tolerâncias gerais incluem: +/-0,005" para tolerâncias locais na maioria das geometrias, +/-0,010" para plásticos com variação dependendo do tamanho da peça, espessura mínima de parede de 0,030" para metais e espessura mínima de parede de 0,060" para plásticos. [33]

Veja também

Referências

Notas

  1. ^ Brown & Sharpe 1914 , p. 7.
  2. ^ a b CMMC 1922 , p. 122.
  3. ^ Usher 1896 , p. 142.
  4. ^ CMMC 1922 , pp. 125-127.
  5. ^ "Como usar uma fresadora" . American Machine Tools Co.
  6. ^ Enciclopédia Britânica 2011
  7. Atualmente o termo "moleiro" refere-se a máquinas construídas quando esse termo era atual, como "fonógrafo" e "carruagem sem cavalos".
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Bibliografia

Leitura adicional

0.064445972442627