Quais são as consequências do desequilíbrio na ferramenta?
Ferramentas que funcionam de forma irregular não podem ser usadas de forma contínua com a precisão necessária para o seu trabalho. As oscilações resultantes não só reduzem o desempenho geral da usinagem, como também causam artefactos nas peças a trabalhar, tais como marcas de oscilação, que podem exigir um repasso. O desequilíbrio na ferramenta leva, portanto, a perdas concretas de qualidade e representa um perigo para a segurança dos seus processos.
Além disso, os desequilíbrios também reduzem a duração do fuso e, possivelmente, da máquina – os custos disso rapidamente excedem os gastos decorrentes do equilíbrio mais frequente das ferramentas.
O que significa desequilíbrio?
O termo «desbalanceamento» descreve o fenómeno omnipresente em corpos rotativos, em que a sua massa não está distribuída de forma simétrica em relação ao corpo. Distingue-se essencialmente entre três tipos de desbalanceamento:
- Desequilíbrio estático: neste caso, o centro de gravidade do corpo rotativo encontra-se fora do eixo de rotação. Isto já é mensurável em repouso.
- Desbalanceamento de momento: o centro de gravidade está no eixo de rotação, mas o desbalanceamento só é mensurável durante o movimento rotativo.
- Desequilíbrio dinâmico: o termo desequilíbrio dinâmico reúne as duas outras formas de desequilíbrio, em qualquer combinação de desequilíbrio estático e desequilíbrio de momento. Este é o caso normal em rotores técnicos.
Cada forma específica de desequilíbrio pode ser compensada através da adaptação adequada do corpo que roda.
Durante a rotação, quanto maior for o desequilíbrio (crescimento linear) e quanto mais rápido for o movimento rotativo (crescimento quadrático), mais perceptível será o desequilíbrio. Quanto mais rápido for o movimento rotativo, mais importante será o equilíbrio e mais importante será reduzir o desequilíbrio residual o máximo possível. O equilíbrio deve, portanto, ser incorporado sistematicamente no processo de trabalho.
O que causa desequilíbrios no funcionamento das ferramentas?
Em sistemas de ferramentas rotativas, os desequilíbrios são um fenómeno conhecido e regular. Existem várias opções|possibilidades para a sua ocorrência, por exemplo:
- Uma ferramenta composta por várias peças individuais não foi montada de forma correta – por exemplo, quando o porta-ferramentas|suporte de ferrmanta e a ferramenta não estão exatamente alinhados e se desviam do eixo de rotação.
- A distribuição de massa da ferramenta já era assimétrica durante a produção – neste caso, as tolerâncias de produção do fabricante devem ser observadas e, se necessário, verificadas.
- O próprio rotor ou o suporte de ferramenta são assimétricos devido ao seu design (por exemplo, parafuso de fixação num adaptador de fresagem (suporte Weldon)).
Mesmo com porta-ferramentas finamente equilibrados, a combinação dos porta-ferramentas com a ferramenta específica pode causar novamente um desequilíbrio. É muito importante medir e, se necessário, corrigir esse desequilíbrio.
Por que o equilíbrio das ferramentas é tão importante?
No processamento de alta velocidade de peças a trabalhar com sistemas de ferramentas rotativas, qualquer pequena imprecisão ou deficiência de precisão pode tornar-se rapidamente e muito visível. Um desequilíbrio na ferramenta pode causar vibrações e, com certeza, um funcionamento irregular.
Ambos causam prejuízo à precisão com que a ferramenta funciona e aumentam sempre o risco de artefactos e danos na peça a trabalhar: a qualidade da superfície diminui e podem ocorrer rejeições. No entanto, como os seus processos dependem fortemente de resultados finais corretamente processados, as ferramentas não balanceadas com precisão são necessárias para realizar controlos de qualidade mais detalhados. Pode ser necessário fazer um repasso, e, em qualquer caso, a segurança do processo não é garantida.
A falta de equilíbrio custa dinheiro
Isso pode causar atrasos no processo de produção, o que, por sua vez, tem efeito direto na sua capacidade de entregar a quantidade encomendada com a qualidade necessária dentro do prazo.
Além disso, ferramentas que funcionam de forma irregular podem reduzir a duração do eixo rotativo, especialmente devido às vibrações – outra circunstância|condição de custo que deve ser considerada com cuidado.
Portanto, ferramentas balanceadas são boas para as peças a trabalhar e para as máquinas.
Regra geral: balance muitas vezes, raramente se arrependerá!
Por isso, a regra geral é: é melhor equilibrar atempadamente e com mais frequência do que acabar por suportar os custos. Em geral, uma ferramenta deve ser reequilibrada sempre que for usada com uma velocidade de rotação diferente, pois essa alteração também pode causar diferenças significativas na suavidade de funcionamento.
O balanceamento regular aumenta a produtividade e a qualidade do seu trabalho.
Equilibrar ferramentas: como se faz?
Em geral, existem três opções|possibilidades para corrigir ou eliminar um desequilíbrio:
- Adicionar massa de forma direcionada (por exemplo, através de pesos adicionais)
- Remover massa (por exemplo, através de orifício ou esmerilagem)
- Ajustar a massa (por exemplo, com anéis rotativos adequados)
Para facilitar o processo especializado para ferramentas e poder executá-lo com precisão, recomenda-se a utilização de uma máquina de equilíbrio com software adequado. Aqui, a ferramenta é primeiro usada em um eixo de equilíbrio e colocada em rotação para medir as forças centrífugas que ocorrem.
Compensação automática do desequilíbrio
A partir desses dados de medição, o sistema de balanceamento calcula a compensação do desequilíbrio. Em uma máquina de balanceamento avançada, as medidas podem ser implementadas imediatamente, e o balanceamento fino é continuado até que não haja mais desequilíbrio residual mensurável ou todos os valores estejam dentro de uma faixa de tolerância aceitável.
Desta forma, o balanceamento não demora muito tempo e a massa distribuída de forma desigual pode ser rapidamente compensada.
Um sistema de balanceamento altamente preciso e amplamente automático também é útil porque oferece a opção|possibilidade de balancear as ferramentas repetidamente|novamente a cada mudança. Isso evita que haja perda de qualidade devido a mudanças nos requisitos, velocidades|rotações ou materiais, sem que a velocidade do trabalho seja afetada.
Equilíbrio eficiente com o ZOLLER »toolBalancer«
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O sistema de balanceamento de alta precisão é adequado para porta-ferramentas|suporte de ferrmanta, rebolos e rotores, e garante taxas de rejeição, tempos de paragem das máquinas, custos de produção e prazos de entrega significativamente mais baixos.
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