Bridge Mills: uma ponte para o sucesso

Assim como os arquitetos projetam casas de acordo com as necessidades e orçamentos de seus compradores, os construtores de máquinas-ferramenta produzem equipamentos com base nas preferências de seus clientes. Mas só porque um centro de usinagem vertical (VMC) faz um trabalho decente de fresagem e furação, tem um preço que atende ao orçamento de CAPEX deste ano e cabe na porta de recebimento não significa necessariamente que fornecerá os melhores resultados.

O que é mais relevante? Qualidade previsível da peça e taxas máximas de remoção de metal da construção da máquina-ferramenta. Sim, o desempenho ideal para qualquer peça de equipamento CNC depende do uso de fusos, servomotores e outros componentes eletromecânicos de alta qualidade, assim como de práticas e testes rigorosos de montagem. Mas o primeiro lugar na lista de qualquer VMC de alto desempenho deve ser sua estrutura cinemática e, para a maioria dos compradores, isso geralmente se resume a uma escolha fundamental: escolha um quadro C ou mude para um estilo ponte ou coluna dupla máquina?

Então, qual é a diferença? Scott Camloh, gerente nacional de vendas da Hurco North America Inc. e Takumi USA, com sede em Indianápolis, explicou que as fresadoras de ponte e coluna dupla têm um eixo Y totalmente suportado. O primeiro geralmente consiste em uma peça fundida em forma de U invertido, cuja parte superior é montada no sistema de trilhos do eixo Y e na cabeça do fuso. Devido ao seu tamanho maior, uma máquina de coluna dupla usa três fundidos separados para formar o formato em U, mas fornece o mesmo nível de suporte.

Em ambos os casos, este conjunto é aparafusado a uma base fundida larga, mas relativamente curta (não uma soldagem), responsável por carregar a mesa em um par de guias do eixo X. Esse arranjo fornece a estabilidade e a rigidez necessárias para cargas de mesa grandes e pesadas, enquanto a fundição mais pesada absorve a inércia de altas taxas de avanço rápido e altas velocidades de corte.

"A construção do eixo Y de peça única também fornece massa para absorver a vibração de corte e aumenta a rigidez da máquina como um todo", disse Camloh. "Além disso, ter contato duplo com a base da máquina - isto é, as 'pernas' do U invertido - ajuda a eliminar a inclinação no eixo Y e reduz o efeito do nivelamento inadequado da máquina ou fundações menos do que estáveis. E como o a totalidade do curso do eixo X está dentro da pegada da fundição de base, não há nenhuma saliência da mesa sem suporte comum em máquinas com estrutura em C."

Por outro lado, um típico C-frame VMC consiste em três componentes de ferro fundido: a base da máquina, uma coluna vertical e a cabeça do fuso. A mesa fica sobre os eixos X e Y empilhados que geralmente têm uma proporção de 2:1 ou mais de deslocamento longitudinal para transversal. Esse arranjo significa que a mesa está livre para se estender além da estrutura de suporte no eixo X, resultando em saliência e "queda". Da mesma forma, a distância entre a linha central e o suporte do fuso é tipicamente tão longa quanto o curso do eixo Y, tornando-o mais propenso a deformações térmicas.

Camloh acrescentou que, devido à sua maior rigidez e estabilidade térmica, um centro de usinagem estilo ponte geralmente supera um VMC de estrutura em C de tamanho semelhante ao usinar peças que exigem tolerâncias rígidas, acabamentos superficiais superiores ou ambos. Eles também são bastante eficazes em aplicações de usinagem de alta velocidade. "Para trabalho de matriz e molde, componentes aeroespaciais e até mesmo peças médicas, uma fresadora de ponte ou máquina de coluna dupla como a nossa série BX costuma ser a melhor escolha, principalmente com materiais mais desafiadores, como aços endurecidos e superligas."

Considerando que Camloh e várias outras fontes citadas neste artigo representam ambos os estilos de equipamento, seus pontos de vista podem parecer surpreendentes. No entanto, a maioria dos especialistas em máquinas-ferramenta - mesmo aqueles que vendem um grande número de fresas C-frame - concorda que a construção da ponte é a) mais precisa e rígida, b) ocupa menos espaço e c) fornece maior vida útil da ferramenta, qualidade da peça e taxas de remoção de metais. Então, por que os centros de usinagem C-frame são tão populares, especialmente entre os donos de lojas que estão apenas começando? Uma palavra: preço.

"As verticais com estrutura em C são muito mais baratas de produzir do que as máquinas de ponte", disse Errol Burrell, especialista em produtos de centros de usinagem da Okuma America Corp., Charlotte, NC "Isso, mais do que qualquer outro fator, é o motivo pelo qual existe um mercado tão grande. É importante reconhecer, no entanto, que no momento em que você carrega um VMC commodity com todas as opções necessárias, o preço geralmente é bem próximo ao de uma fresadora de ponte.Por esses motivos, uma fresadora de ponte é um investimento muito melhor. "