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 encontra-se 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 têm desvio 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 porta-ferramentas|suporte de ferrmanta 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 da existência de resultados finais corretamente processados, as ferramentas não balanceadas com precisão são necessárias para a realização de 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 que não deve ser considerada de forma baixa|reduzida.
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|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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