A escolha de um fuso para torno CNC envolve mais do que simplesmente combinar a designação da ponta do fuso com o tamanho da placa. A ponta do fuso, a interface da placa, o furo passante, o tubo de tração, o cilindro, o método de fixação da peça e a velocidade operacional permitida devem ser avaliados como um sistema completo.
Fornecemos fusos para tornos CNC com acionamento por correia e integrados para diferentes configurações de máquinas. Neste guia, explicamos como verificar a compatibilidade usando nossos modelos de fuso integrado LMS e os modelos de fuso com acionamento por correia TAC e SJ-20D como exemplos práticos.
1. O que deve ser compatível em um sistema de eixo-árvore para torno CNC?
O eixo de um torno CNC não funciona como um componente isolado. Ele conecta o sistema de acionamento, os rolamentos, o mandril ou pinça, o mecanismo de fixação e a peça de trabalho. Portanto, a compatibilidade deve ser avaliada tanto do ponto de vista da máquina quanto do ponto de fixação da peça.
Recomendamos começar pela peça de trabalho e pelos requisitos de usinagem antes de selecionar um modelo de fuso. O diâmetro da barra, o peso da peça, a velocidade do fuso necessária, o torque de usinagem, o método de fixação e o layout da máquina influenciam a especificação final.
Os principais pontos de compatibilidade normalmente incluem:
- Tipo de nariz do eixo e dimensões de montagem
- Interface de mandril ou pinça
- Dimensões nominais do mandril e massa admissível do mandril
- diâmetro interno do furo passante do eixo e do tubo de tração
- Requisitos do cilindro hidráulico quando se utiliza um mandril de potência
- Velocidade do fuso e velocidade admissível do sistema de fixação da peça
- Configuração de acionamento por correia, motor ou integrada
- Condições de lubrificação, refrigeração, vedação e instalação da máquina
Principais conclusões
- Comece pela peça de trabalho, pelo processo de usinagem e pelo método de fixação da peça.
- Analise o fuso, o mandril, o atuador e a estrutura da máquina como um único sistema.
- Não selecione um fuso usando apenas dados de velocidade, potência ou furos passantes.
2. Como o nariz do fuso afeta a instalação do mandril?
A ponta do fuso define a conexão mecânica entre o fuso e o dispositivo de fixação da peça. Uma designação como A2-4, A2-5, A2-6 ou A2-8 identifica um tamanho de interface padronizado, mas a designação por si só não completa a análise de compatibilidade.
O mandril ou adaptador de mandril deve ser compatível com as dimensões da ponta do eixo, o arranjo de montagem, a superfície de localização e o padrão de fixação. O desalinhamento, a concentricidade e a precisão de instalação também afetam a qualidade da usinagem e a carga nos rolamentos.
As dimensões do nariz do fuso tipo A, comumente referenciadas no projeto de máquinas-ferramenta, são cobertas pela norma ISO 702-1 . A instalação final ainda deve ser verificada em relação aos desenhos e requisitos operacionais dos fabricantes do fuso e do dispositivo de fixação.
Informações a confirmar antes da instalação do mandril
- Designação e dimensões exatas da ponta do fuso
- Placa de fixação traseira ou interface de montagem direta
- Especificação dos parafusos de montagem e procedimento de aperto
- Massa do mandril, diâmetro e posição do centro de gravidade
- Velocidade operacional permitida do fuso e da placa de fixação.
- Excentricidade e concentricidade necessárias após a montagem.
Principais conclusões
- Verificar a correspondência com a designação A2 é apenas a primeira verificação de compatibilidade.
- Confirme as dimensões de montagem utilizando os desenhos técnicos aplicáveis.
- Avalie a massa e a saliência do mandril antes de aprovar um adaptador.
3. O tamanho do mandril, por si só, determina a compatibilidade?
Não. A especificação do tamanho do mandril é uma referência preliminar útil, mas não garante que todos os mandris com o mesmo diâmetro nominal possam ser montados diretamente no eixo.
Dois mandris com o mesmo tamanho nominal podem ter configurações de montagem, massa, velocidade máxima, configuração das garras e requisitos de atuador diferentes. Um mandril maior pode acomodar uma peça de trabalho maior ou oferecer uma configuração de garras mais ampla, mas isso não garante automaticamente uma maior força de fixação.
O desempenho de fixação depende de fatores como a construção do mandril, a pressão hidráulica, a potência do cilindro, a força do tubo de tração, o tipo de garra, a posição da garra, o diâmetro de preensão e a velocidade do fuso. Como a força centrífuga reduz a força de preensão efetiva em velocidades mais altas, todo o sistema de mandril deve ser verificado para a faixa de operação pretendida.
Principais conclusões
- O diâmetro nominal do mandril não confirma a compatibilidade com montagem direta.
- Um mandril maior não produz automaticamente uma força de fixação maior.
- Utilize a classificação de velocidade mínima aplicável para toda a montagem.
4. O diâmetro do furo passante do eixo é o mesmo que a capacidade da barra?
O furo passante do eixo é a abertura interna especificada para o próprio eixo. A capacidade útil da barra é o diâmetro máximo da barra que pode passar por toda a máquina e sistema de fixação da peça em condições reais de operação.
Esses valores podem variar porque o material também pode precisar passar por um tubo de tração, pinça, furo de mandril, atuador, guia ou componente do alimentador de barras. A menor abertura efetiva torna-se o diâmetro limite.
Caminho de alimentação de barras para verificar
- Saída do alimentador de barras ou canal guia
- Conexão do eixo traseiro
- Diâmetro do cilindro hidráulico, quando aplicável.
- Diâmetro interno do tubo de tração, quando aplicável.
- Furo passante do eixo
- Mandril, pinça ou furo de fixação
- Linha guia e folga operacional necessária
O diâmetro nominal da barra não deve ser igual ao menor furo do componente sem considerar folgas, retilineidade do material, variações na barra, projeto do guia e condições de rotação. Esses fatores são especialmente importantes em aplicações de alimentação automática de barras.
Principais conclusões
- O diâmetro do furo passante do eixo e a capacidade útil da barra não são especificações intercambiáveis.
- A menor passagem efetiva controla o limite real de alimentação da barra.
- Deixe uma folga adequada para variações na barra e nas condições de operação.
5. Comparação dos fusos de torno CNC POSA LMS, TAC e SJ-20D
A POSA MACHINERY CO., LTD. oferece configurações de fusos com acionamento por correia e integrados para aplicações em tornos CNC. Os modelos LMS mostrados abaixo possuem fusos integrados, enquanto os modelos TAC e SJ-20D possuem acionamento por correia.
A tabela a seguir destina-se à comparação preliminar de modelos. A seleção final deve ser baseada na velocidade, torque, disposição dos rolamentos, interface do mandril, sistema de atuador e condições de instalação da máquina necessários.
| Modelo | Tipo de acionamento | Nariz de fuso | Tamanho do mandril listado | Listado para furo passante |
|---|---|---|---|---|
| LMS-S20 | Eixo embutido | Collet | 5 polegadas | Ø21 mm |
| LMS-A2-4 | Eixo embutido | A2-4 | 5 polegadas | Ø43 mm |
| LMS-A2-5 | Eixo embutido | A2-5 | 6 polegadas | Ø56 mm |
| LMS-A2-6 | Eixo embutido | A2-6 | 8 polegadas | Ø62 mm |
| TAC-10 | Eixo de transmissão por correia | A2-4 | 5 polegadas | Ø36 / Ø45 mm |
| SJ-20D | Eixo de transmissão por correia | A2-5 | 6 polegadas | Ø56 mm |
| TAC-20 | Eixo de transmissão por correia | A2-6 | 8 polegadas | Ø66 mm |
| TAC-22 / TAC-35 | Eixo de transmissão por correia | A2-8 | 10 polegadas | Ø80 / Ø86 mm |
| TAC-220 | Eixo de transmissão por correia | A2-15 | 18 polegadas | Ø100 mm |
As especificações são apresentadas como referências preliminares para seleção. Quando valores alternativos forem mostrados, confirme a configuração aplicável do produto com a POSA. As especificações do produto podem ser atualizadas e a compatibilidade final deve ser verificada utilizando os desenhos aprovados mais recentes e os requisitos do projeto.
Eixo embutido ou eixo com acionamento por correia?
Um eixo integrado incorpora o motor ao conjunto do eixo e permite um layout de acionamento compacto com transmissão direta de potência. Um eixo com acionamento por correia transfere a potência de um motor externo através de um sistema de correia e polia, proporcionando maior flexibilidade na seleção do motor e na relação de transmissão.
Nenhuma das configurações é universalmente melhor. A escolha adequada depende da velocidade desejada, do torque, do comportamento térmico, do espaço disponível na máquina, dos requisitos de manutenção e da arquitetura geral da máquina.
Principais conclusões
- Os modelos LMS são fusos de torno CNC integrados.
- Os modelos TAC e SJ-20D são fusos de torno CNC com acionamento por correia.
- Utilize a tabela para comparação inicial, não como aprovação final da instalação.
6. Lista de verificação de compatibilidade de fusos para tornos CNC antes de uma solicitação de cotação.
Fornecer informações completas sobre a aplicação nos permite analisar a configuração do fuso com mais precisão e reduz o risco de interfaces incompatíveis durante o projeto da máquina.
- Tipo de máquina e processo de usinagem pretendido
- Material, dimensões e peso máximo da peça de trabalho
- Faixa de velocidade do fuso necessária
- Torque e ciclo de trabalho necessários
- Marca, modelo e interface de montagem do mandril ou pinça
- Tamanho nominal do mandril necessário
- Designação de nariz de fuso
- Orifício passante do eixo necessário
- Diâmetro alvo da barra e folga operacional necessária
- Detalhes do tubo de tração e do cilindro hidráulico, quando aplicável.
- Dados do motor e configuração do acionamento
- Requisitos de lubrificação, refrigeração e vedação
- Desenhos de espaço e interface para instalação da máquina
- Requisitos de excentricidade, precisão e inspeção
Caso o mandril ou atuador final ainda não tenha sido selecionado, forneça a faixa de tamanho da peça e o método de fixação pretendido. Podemos usar essas informações como parte da discussão sobre as especificações do fuso, mas o fabricante da máquina continua sendo responsável por validar toda a máquina, o sistema de fixação e o sistema de segurança.
Principais conclusões
- Inclua no pedido de cotação dados sobre a peça de trabalho, a fixação da peça, o desempenho e a instalação.
- Forneça desenhos sempre que as dimensões ou folgas de montagem forem críticas.
- A aprovação final deve abranger toda a máquina e o sistema de fixação da peça.
7. Perguntas frequentes sobre a compatibilidade do eixo do torno CNC
O diâmetro do furo passante do eixo do torno CNC é o mesmo que a capacidade útil da barra?
Não. O furo passante é uma especificação do eixo. A capacidade útil da barra é limitada pelo menor diâmetro efetivo em todo o percurso de alimentação da barra, incluindo o tubo de tração, o atuador, o mandril ou pinça, o guia e o alimentador de barras.
É possível instalar qualquer mandril de 6 polegadas em um eixo A2-5?
Não automaticamente. A interface de montagem do mandril, a placa traseira, a disposição dos fixadores, a massa do mandril, a velocidade máxima e os requisitos do atuador devem ser verificados utilizando os desenhos técnicos aplicáveis.
Um mandril maior sempre proporciona maior força de fixação?
Não. A força de aperto depende do projeto do mandril, da saída do atuador, da pressão hidráulica, da força do tubo de tração, da posição das garras, do diâmetro de preensão e da velocidade do fuso. O diâmetro do mandril, por si só, não determina a força de aperto efetiva.
É possível usar um adaptador para instalar um mandril maior em um eixo menor?
Um adaptador pode ser mecanicamente viável em algumas aplicações, mas sua aprovação não deve ser baseada apenas em dimensões. A massa da placa de fixação, a projeção, a velocidade de rotação, a força centrífuga, a carga nos mancais do fuso e a estrutura da máquina exigem uma análise de engenharia completa.
O que limita a velocidade máxima do conjunto do eixo e do mandril?
A montagem não deve exceder a classificação de velocidade mínima aplicável entre o fuso, o mandril, as garras, o adaptador e os componentes relacionados. A massa da peça, a extensão das garras, o desequilíbrio e as condições de fixação podem exigir uma velocidade de operação menor.
Que informações devem ser fornecidas ao solicitar um fuso para torno CNC POSA?
Forneça o tipo de máquina, o processo de usinagem, a gama de peças a serem usinadas, a velocidade e o torque necessários, o nariz do fuso, informações sobre o mandril ou pinça, o diâmetro da barra alvo, a necessidade de furos passantes, detalhes do atuador, dados do motor e desenhos da interface da máquina.