13/08/2020

Amplie a flexibilidade da sua máquina CNC instalando um 4º eixo

A AM Representações Comerciais, Indústria e Comércio de Máquinas Ltda desenvolveu e patenteou um novo modelo de 4º eixo, eficiente e de baixo custo, que pode ampliar a versatilidade do seu centro de usinagem vertical.

Aryoldo Machado é um especialista em projeto e construção de máquinas. Possui décadas de experiência adquirida ao longo de sua consistente carreira profissional atuando em grandes empresas fabricantes de máquinas. É autor do primeiro livro sobre programação de comando numérico no Brasil.

Atualmente, trabalhando em sua própria empresa  tem investido seu talento inventivo em pesquisa e desenvolvimento de equipamentos e sistemas de ferramentas para usinagem, para os quais, inclusive, já obteve algumas patentes.

Uma das patentes obtidas refere-se a um sistema de 4º eixo que pode ser adaptado a um centro de usinagem vertical. De concepção simples, porém, muito robusta e de alta precisão, o equipamento amplia a flexibilidade de uma máquina existente, evitando investimentos mais elevados em uma nova.  

Características operacionais e construtivas do 4º eixo (divisor) da AM

Patente requerida INPI processo 018100007055 de 02 de março de 2010.

Imagem 1: 4º eixo com servo motor para ser aplicado em
máquinas com CNC. MÓDULO 02.
Imagem 02: 4º eixo adaptado para operação manual
em máquinas convencionais. MÓDULO 02.
 
 

Detalhes de construção

1) Usa engrenagens helicoidais em aço liga SAE 8620 de alta resistência, cementadas e temperadas. Sistema de engrenamento rígido e irreversível por isso não usa freio para manter eixo árvore rígido.

2) Comparativamente com a maioria dos divisores disponíveis no mercado que usam sistema de par coroa sem fim, onde a coroa é feita de material em liga de bronze de alto custo. O material de liga de bronze é mais susceptível ao desgaste, comparativamente ao aço SAE 8620.

Imagem 03: Conceito de engrenagens helicoidais em
substituição ao par sem fim tradicional.
Imagem 04: Esquema de montagem de um par sem fim.
(6 – mancal; 7 – coroa; 8 – sem fim; 9 – motor de acionamento).

3) O divisor AM possui eficiente sistema de eliminação de folga para a montagem das engrenagens. Por serem as engrenagens feitas de material aço SAE 8620, isso vai fazer com que os desgastes com o uso sejam reduzidos ou inexistentes.

4) Eixo árvore igual aos padrões de eixos árvore usados nos centros de torneamento, que permite aplicações das mais diversas e úteis à usinagem, como o uso de placas universais com duas, três ou quatro castanhas, permite ainda o uso de platôs universais, de flanges porta dispositivos e dispositivos especiais.
 
5) Eixo árvore montado e suportado por dois rolamentos de contato angular, montado com pré-carga. 
 
6) Eixo árvore com furo passante, o que permite usinar barras e peças longas. Por causa da passagem no eixo árvore, permite também aplicações de placas pneumáticas ou placas hidráulicas.
 
7) Para peças longas podem ser aplicadas as lunetas e contra pontos. (Nota: Lunetas e contra ponto são opcionais).
 
8) Conjunto rígido e irreversível de engrenamento, o que permite usinar em condições severas de desbaste em fresamento e furação sem vibrações.
 
9) Tampa tipo mesa na qual pode-se adaptar dispositivos para usinagem complementar. A tampa lisa para aplicar dispositivos especiais cuja localização é por furos calibrados de acordo com a aplicação do cliente. A tampa também pode ser mesa com rasgos de fixação e localização tipo rasgo “T” padronizado. Rasgo de 10 mm H7. Fotos das duas possibilidades de tampas tipo mesa porta peças
 
Imagem 5: Mesa lisa para aplicações do cliente.
 
 
Imagem 6: Mesa quadriculada com rasgos
“T” de 10 H7 para aplicações gerais.
 
10) Pode ser aplicado a qualquer tipo de máquinas convencionais ou com CNC, independentemente de marca de comando.
 
11) É aplicável a processos especiais como em processos de soldagem comandados por ROBOTS.
 
12) É aplicável a inúmeras soluções especiais, sob estudo e consulta. 
 
13) O divisor possui revolucionário sistema de localização na mesa da máquina por meio de localizadores tipo pinos expansivos e removíveis.
 
14) Em casos especiais para aumentar a precisão pode ter encoder na saída do eixo árvore.
 
15) Para aplicações em máquinas convencionais ou aplicações em laboratórios, com giro do posicionador manual através de volante e manivela, e utilizando eletrônica existente no mercado permite visualizar milésimo de graus e utilizando eletrônica da VEEDER ROOT permite visualizar centésimo de graus.
 
16) Pode ser aplicado como torre porta ferramentas em tornos CNC ou convencionais.
 
17) Comparativamente aos existentes, esse modelo tem um processo de fabricação mais simples.
Croqui 1
 
Dimensões aproximadas para divisor.
 
MODELO MÓDULO 02.
Distância da base à linha de centro do eixo árvore D: 143 mm.
Largura total sem o motor B: 280 mm.
Largura total com o motor na lateral C: 410 mm.
Distância dos centros do eixo árvore e do motor A: 205 mm.
Altura total E: 280 mm.
Comprimento total não considerando o eixo árvore F: 280 mm.
Aplicável com motores de 4 Nm.
 
MODELO MÓDULO 01  
Distância da base à linha de centro do eixo árvore D: 95 mm.
Largura total sem o motor B: 180 mm.
Largura total com o motor na lateral C: 260 mm.
Altura total E: 200 mm.
Comprimento total não considerando o eixo árvore F: 219 mm.
Aplicável com motores de 1 Nm.
Giro do eixo árvore 10RPM.
 
Imagem 08: Vista de traseira do Divisor Modelo MÓDULO 01.
 
 
Imagem 09: Vista de frente do Divisor Modelo MÓDULO 01.
 
Imagem 10: Vista de frente do Divisor Modelo MÓDULO 01 com pinça.

Na expectativa de oferecer ao mercado uma alternativa de flexibilização a custos moderados a empresa se coloca a disposição para estudar aplicações especiais.

Cabe ressaltar a necessidade de se analisar a viabilidade de cada aplicação, em função das caraterística particulares de cada comando CNC instalado na máquina e da disponibilidade para habilitação do “ladder”.

As informações e opiniões veiculadas nesse artigo são de responsabilidade exclusiva do autor e não representam a opinião do Grupo CIMM.

Francisco Marcondes

Perfil do autor

Mestre em Engenharia Mecânica pela Unicamp, pós-graduado em Administração de Marketing pelo Instituto Municipal de Ensino Superior de São Caetano do Sul.


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