Projeto de dispositivo universal de usinagem CNC

Requisitos físicos

• O dispositivo de fixação deve adaptar-se aos elementos geométricos da peça a trabalhar em forma.
• O dispositivo de fixação deve permitir o acesso às caraterísticas de maquinagem da peça.

Requisitos de tolerância

A tolerância de posicionamento do dispositivo de fixação deve corresponder totalmente à tolerância de projeto da peça de trabalho.

Requisitos de restrição

• O dispositivo de fixação deve assegurar a estabilidade da peça durante a maquinagem.
• O dispositivo de fixação deve assegurar uma rigidez suficiente de si próprio e da peça de trabalho para evitar a deformação durante a maquinagem.

Requisitos de disponibilidade

• O custo do acessório não deve exceder o valor esperado.
• O tempo de montagem e desmontagem do dispositivo de fixação não deve exceder o tempo previsto.
• O tempo de funcionamento do aparelho não deve exceder o nível previsto.

Requisitos de prevenção de interferências

• A fixação não deve interferir ou colidir com a trajetória da ferramenta (fresa).
• O dispositivo de fixação não deve interferir com outro equipamento de ferramentas.
• O dispositivo de fixação não deve interferir consigo próprio ou com a peça de trabalho.

Requisitos de usabilidade

• A massa do dispositivo de fixação não deve exceder o valor previsto.
• O dispositivo de fixação não deve danificar a sua própria superfície e a da peça de trabalho.
• A fixação deve ser capaz de guiar a ferramenta (fresa) de acordo com as caraterísticas de projeto da peça de trabalho.
• O aparelho deve ter uma tecnologia à prova de erros.
• O dispositivo de fixação deve facilitar a remoção das aparas.

Princípios de conceção de dispositivos de fixação para maquinagem CNC

As máquinas-ferramentas CNC adoptam geralmente o corte a alta velocidade ou o corte potente, e o processo de maquinagem é automatizado, o que suscita novos requisitos funcionais para Conceção de dispositivos de fixação para maquinagem CNCA força de aperto tem de ser grande, tem de ser assegurada uma fixação fiável e tem de ser alcançada uma elevada flexibilidade para se adaptar ao controlo automático.

Os dispositivos de fixação CNC adoptam normalmente dispositivos de controlo automático pneumáticos, hidráulicos e eléctricos. Estes dispositivos têm um posicionamento preciso, uma fixação fiável e a orientação dos dispositivos é assegurada pelas máquinas-ferramentas CNC e pelos dispositivos CNC. O ajuste das ferramentas dos dispositivos de fixação é conseguido através de operações de pré-ajuste ou utilizando instrumentos externos de ajuste de ferramentas para detetar e introduzir no sistema CNC.

Os dispositivos de fixação dos centros de maquinagem CNC não estabelecem dispositivos de fixação de ferramentas. A relação entre a origem do sistema de coordenadas da peça de trabalho e o sistema de coordenadas da máquina é estabelecida através de operações de pré-ajuste ou utilizando instrumentos externos de ajuste de ferramentas para garantir a posição correta da peça de trabalho e da ferramenta. A precisão da posição é garantida pela precisão de movimento da máquina.

Na conceção do dispositivo de maquinagem CNC, a direção das coordenadas do dispositivo de fixação deve ser relativamente fixa com a direção das coordenadas da máquina-ferramenta CNC, e a relação de tamanho entre a peça e o sistema de coordenadas da máquina deve ser coordenada. Esta é uma diferença significativa em comparação com a maquinação convencional com máquinas-ferramenta. Nos métodos de maquinação tradicionais, devido às limitações das capacidades de processamento das máquinas-ferramenta, são normalmente necessárias várias operações de fixação para concluir a maquinação. As máquinas-ferramentas CNC podem maquinar várias superfícies num único estado de fixação, reduzindo significativamente os erros causados por fixações frequentes.