Entendendo O Desvio Axial Na Usinagem

Precisão e exatidão são muito importantes na engenharia, e o desvio axial é uma das formas mais comuns de ocorrerem erros durante a usinagem.

Excentricidade axial é o quanto o eixo de rotação de uma ferramenta de corte está fora de um plano.

Isso pode ter um grande efeito na precisão do produto acabado, o que pode levar a retrabalho caro, mais desperdício e menos eficiência.

Compreender o desvio axial é importante para estudantes de engenharia e profissionais que desejam garantir que a usinagem funcione bem e permaneça precisa.

Nesta postagem do blog, falarei sobre as causas e efeitos do desvio axial, falarei sobre como medi-lo e examinarei as melhores maneiras de minimizar seus efeitos nas opera√ß√Ķes de usinagem.

Então, se você é um engenheiro experiente ou um estudante curioso, aperte o cinto e prepare-se para aprender sobre o fascinante mundo do desvio axial.

Introdução ao desvio axial

Definição formal:

A quantidade total ao longo do eixo de rotação pela qual a rotação de uma ferramenta de corte se desvia de um plano.

O desvio axial √© um tipo de desvio que descreve a que dist√Ęncia o eixo de rota√ß√£o de uma ferramenta de corte est√° de um plano.

Ocorre quando o eixo de rotação não é igual ao eixo central do fuso, e a diferença é medida ao longo do eixo de rotação.

Por outro lado, o desvio radial ocorre quando o eixo de rotação se afasta do eixo da linha central do fuso, mas permanece paralelo a ele.

Ambos os tipos de desvio podem causar problemas como vibração, ruído e perda de precisão.

Excentricidade radial vs. Axial

Ao longo do eixo da linha central, a quantidade de batimento radial é sempre a mesma, mas a quantidade de batimento axial muda dependendo de onde é medido em relação à base.

A posição de uma superfície quando ela gira em um plano vertical é afetada por seu desvio axial.

Seu desvio radial, por outro lado, descreve o quão redondo ou descentrado ele é.

Normalmente, os estágios e mesas rotativas são feitos com saídas radiais e axiais.

Medição do desvio axial

Excentricidade axial √© o √Ęngulo entre dois eixos que n√£o est√£o no mesmo plano.

Nesse caso, a diferença entre uma peça e um eixo de referência aumenta à medida que você se afasta de onde eles se encontram.

Um relógio comparador é colocado no fuso da mesa rotativa ou platina para medir o desvio axial.

O indicador √© ent√£o movido para que toque a superf√≠cie de refer√™ncia e a mesa √© girada para descobrir a que dist√Ęncia ele pode estar do plano de refer√™ncia.

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Causas e efeitos do desvio axial

Algumas das coisas que podem causar desvio axial são rolamentos desgastados ou desalinhados, um fuso ou peça de trabalho dobrada, alinhamento desleixado da ferramenta ou do dispositivo de fixação e expansão da máquina-ferramenta à medida que aquece.

Se o desvio axial não for levado em consideração ou não for corrigido durante a usinagem, isso pode fazer com que a peça seja menos precisa, as peças sejam rejeitadas, os custos aumentem e a produtividade diminua.

Efeitos do desvio axial

O desvio axial pode afetar as opera√ß√Ķes de usinagem tornando a carga do cavaco desigual ou fazendo com que a ferramenta vibre demais.

Isso pode fazer com que a ponta se mova, o que muda a forma como a superfície é feita e o quão áspera ela é.

Tamb√©m pode causar altera√ß√Ķes na topografia da superf√≠cie.

Por exemplo, se o valor for alto o suficiente, a dist√Ęncia entre as marcas da ferramenta pode mudar e a marca da ferramenta deixada pelo k-√©simo dente pode ser removida.

Al√©m disso, o desvio axial muda onde a ferramenta de corte est√° no plano vertical, o que pode causar cargas de cavacos desiguais, menor vida √ļtil da ferramenta e mais vibra√ß√£o.

Isso, por sua vez, pode fazer com que a superfície da peça de trabalho tenha um acabamento ruim, como rugosidade, ondas e marcas de trepidação.

Ao usinar ao longo do eixo Z, o desvio axial tamb√©m pode alterar a profundidade de corte e levar a erros nas dimens√Ķes, como conicidade.

Quando peças delicadas ou de alta precisão estão sendo usinadas, os efeitos do desvio axial no acabamento da superfície podem ser muito perceptíveis.

Excentricidade radial

Por outro lado, o desvio radial ocorre quando o eixo de rotação se afasta do eixo da linha central do fuso, mas permanece paralelo a ele.

Ambos os tipos de desvio podem tornar uma ferramenta ou equipamento menos preciso, o que pode fazer com que gire fora de seu eixo ideal.

O desvio radial torna mais dif√≠cil centralizar uma pe√ßa na mesa, o que pode levar a um erro de √Ęngulo muito grande para ser aceit√°vel.

Excentricidades radiais e axiais podem fazer com que as ferramentas de corte se desgastem muito rapidamente ou de forma desigual, o que pode fazer com que quebrem cedo demais e tornar o processo menos seguro.

Essas quebras podem dificultar o recondicionamento ou o uso das arestas de corte restantes, o que aumentaria o custo dos consumíveis.

O desvio tem um grande efeito na precis√£o da usinagem e na durabilidade das ferramentas.

Medição do desvio axial

Existem diferentes maneiras de medir o batimento axial que variam em sua precis√£o e dificuldade de uso.

Métodos de Teste Estático

O teste est√°tico √© uma maneira comum de medir o batimento axial porque √© mais f√°cil e custa menos do que o teste din√Ęmico.

Os testes estáticos são feitos quando o fuso ou a peça de trabalho está parado.

Existem diferentes maneiras de faz√™-los, que s√£o explicadas nos Eixos de Rota√ß√£o da Sociedade Americana de Engenheiros Mec√Ęnicos.

Um relógio comparador com uma base magnética padrão é uma maneira simples e comum de medir o desvio de um acoplamento ou eixo.

Para fazer este teste, a base magnética é colocada em uma superfície plana próxima ao acoplamento ou eixo, e o relógio comparador é colocado no acoplamento ou eixo para medir o desvio.

Se houver excesso de batimento, significa que o di√Ęmetro interno do cubo do acoplamento est√° gasto ou que o eixo est√° torto.

Em alguns casos, também é uma boa ideia verificar o desvio axial do acoplamento colocando o relógio comparador na face externa do cubo do acoplamento.

M√©todos de Teste Din√Ęmico

Os m√©todos de teste din√Ęmico s√£o mais dif√≠ceis de entender, mas fornecem resultados um pouco mais precisos porque levam em considera√ß√£o calor, vibra√ß√£o e for√ßa centr√≠fuga.

O teste din√Ęmico √© feito enquanto o fuso ou a pe√ßa de trabalho est√° em movimento.

Também pode ser feito de diferentes maneiras, como usando métodos baseados em tempo ou baseados em frequência.

No m√©todo baseado em tempo, um tac√īmetro √© usado para medir a velocidade com que o fuso est√° girando e um aceler√īmetro √© usado para medir quanto desvio est√° fazendo a m√°quina tremer.

O m√©todo baseado em frequ√™ncia mede a frequ√™ncia das vibra√ß√Ķes causadas pelo desvio com um analisador de frequ√™ncia.

Equipamento e Calibração

A precis√£o das medi√ß√Ķes do desvio axial depende do equipamento utilizado e de como ele √© configurado e calibrado.

N√£o importa qual m√©todo seja usado, medi√ß√Ķes precisas precisam ser configuradas e calibradas corretamente.

√Č importante certificar-se de que o equipamento esteja configurado e calibrado corretamente para que possa fornecer leituras precisas.

Excentricidade do Eixo

Na maioria das vezes, o desvio axial do eixo é usado para verificar a condição dos mancais axiais.

√Č medido no meio do eixo (no seu eixo rotativo).

Contorno da face √© o termo para medi√ß√Ķes que n√£o est√£o no centro.

Nesse caso, a planicidade e a esquadria tornam-se parte da medição, com a qual a maioria dos aplicativos não se importa.

A excentricidade do eixo radial é uma maneira de medir o quanto um eixo redondo se move em torno de seu centro ao girar.

Alinhamento da transmissão/eixo, rigidez do rolamento, aumento do desvio à medida que os rolamentos se desgastam e equilíbrio são coisas que podem causar isso.

Diferença entre Excentricidade Axial e Radial

Ambos os tipos de desvio são desvios do eixo de rotação pretendido, mas a direção do desvio e os efeitos na peça de trabalho são diferentes para cada tipo.

Desvio radial explicado

O desvio radial ocorre quando o eixo de rotação não está alinhado com a linha central do fuso, mas ainda está fora dela.

O desvio radial é uma medida que é a mesma ao longo de todo o eixo da máquina.

Ele mostra como uma mesa rotativa se move quando gira em um plano horizontal.

Às vezes é chamado de excentricidade ou translação lateral.

Excentricidade Axial Explicada

Quando o eixo de rotação de uma ferramenta de corte se afasta de um plano ao longo de seu eixo de rotação, isso é chamado de excentricidade axial.

Devido ao desvio, o eixo agora est√° inclinado e n√£o corre mais paralelo ao eixo principal.

Quanto desvio axial existe dependerá de onde na base é medido.

O desvio axial pode levar a vários problemas, como carga de cavacos desigual, muita trepidação da ferramenta, desvio da ponta e problemas com geração e rugosidade da superfície.

Efeitos do desvio radial e axial

Ambos os tipos de desvio podem tornar uma ferramenta ou equipamento menos preciso, o que pode fazer com que gire fora de seu eixo ideal.

O desvio radial torna mais difícil centralizar uma peça em uma mesa, o que leva a erros angulares e acabamento superficial ruim na forma de erros de arredondamento.

O desvio axial muda onde a ferramenta de corte est√° no plano vertical, o que causa cargas de cavacos desiguais, menor vida √ļtil da ferramenta e mais vibra√ß√£o.

Isso, por sua vez, pode fazer com que a superfície da peça de trabalho tenha um acabamento ruim, como rugosidade, ondas e marcas de trepidação.

Ao usinar ao longo do eixo Z, o desvio axial tamb√©m pode alterar a profundidade de corte e levar a erros nas dimens√Ķes, como conicidade.

Medindo Excentricidade Axial e Radial

Na maioria das vezes, um relógio comparador com uma base magnética padrão é usado para medir o desvio de um acoplamento ou eixo.

Basta colocar a base magnética em uma superfície plana próxima ao eixo ou acoplamento.

Em seguida, coloque o relógio comparador no acoplamento ou eixo e observe como o relógio se move.

Se houver excesso de batimento, significa que o di√Ęmetro interno do cubo do acoplamento est√° gasto ou que o eixo est√° torto.

Em alguns casos, também é uma boa ideia verificar o desvio axial do acoplamento colocando o relógio comparador na face externa do cubo do acoplamento.

O desvio axial pode ser medido de v√°rias maneiras.

Relógios comparadores, sensores a laser e máquinas de medição por coordenadas são algumas das formas mais comuns de fazer isso.

Medi√ß√Ķes simples geralmente s√£o feitas com rel√≥gios comparadores, como aqueles com base magn√©tica.

O teste é feito colocando a base magnética em uma superfície plana e colocando o relógio comparador no eixo ou acoplamento para medir o desvio.

Sensores a laser ou m√°quinas de medi√ß√£o por coordenadas podem ser usados ‚Äč‚Äčpara fazer medi√ß√Ķes mais exatas e precisas.

Esses dispositivos permitem que voc√™ fa√ßa medi√ß√Ķes sem toc√°-los e podem medir desvios ao longo de mais de um eixo ao mesmo tempo.

Minimizando e Eliminando Excentricidade Axial

Para reduzir ou eliminar o desvio axial, é importante configurar e manter a máquina corretamente.

Aqui est√£o algumas das melhores maneiras de reduzir o desvio axial:

  • Porta-ferramentas de precis√£o: o uso de porta-ferramentas de precis√£o, como os porta-ferramentas de ajuste por contra√ß√£o ou de encaixe por press√£o, pode fornecer uma rota√ß√£o precisa e precisa da ferramenta, o que pode ajudar a reduzir o desvio.
  • Escolher m√°quinas e porta-ferramentas com batimentos m√≠nimos: Escolher m√°quinas e porta-ferramentas com batimentos m√≠nimos √© a chave para manter o desvio total de um sistema no m√≠nimo.
  • Press√£o uniforme: Certifique-se de que haja a mesma quantidade de press√£o ao redor da haste para reduzir o desvio.
  • Verifica√ß√£o e substitui√ß√£o de rolamentos desgastados: Para reduzir o desvio axial, os rolamentos desgastados ou danificados devem ser verificados e substitu√≠dos regularmente.
  • Monitoramento e controle das for√ßas de corte: usar os par√Ęmetros de corte corretos, por exemplo, pode ajudar a controlar as for√ßas de corte e reduzir o desvio axial.

Padr√Ķes e especifica√ß√Ķes da ind√ļstria

Existem padr√Ķes e especifica√ß√Ķes da ind√ļstria para desvio axial que s√£o usados ‚Äč‚Äčpara garantir que as pe√ßas atendam a certos requisitos de exatid√£o e precis√£o.

Organiza√ß√Ķes como a International Organization for Standardization (ISO) e o American National Standards Institute estabelecem essas regras e requisitos (ANSI).

O desvio circular √© um dos padr√Ķes industriais mais usados ‚Äč‚Äčpara desvio axial.

O desvio circular √© um tipo de toler√Ęncia geom√©trica usada para medir o quanto uma superf√≠cie se move para cima ou para baixo conforme ela gira em um plano horizontal.

No desvio circular, o eixo de refer√™ncia √© usado como ponto de refer√™ncia para a zona de toler√Ęncia.

Isso cria uma zona de toler√Ęncia 2D ao redor do eixo de refer√™ncia.

Para atender a chamada, todos os pontos na superf√≠cie real devem estar dentro desta zona de toler√Ęncia.

Ao combinar dois eixos curtos nas extremidades da peça, o desvio circular também pode ser usado para verificar outras características da peça central.

Existem outras regras no mundo dos negócios sobre o desvio axial, como:

  • ISO 1101: Esta norma descreve os requisitos gerais para toler√Ęncia geom√©trica de pe√ßas de trabalho, incluindo o uso de zonas de toler√Ęncia para controlar forma, orienta√ß√£o e localiza√ß√£o.

Este padr√£o, ANSI Y14.5, diz como dimensionamento geom√©trico e toler√Ęncia (GD&T) devem ser usados ‚Äč‚Äčem desenhos de engenharia.

Esta norma, ASME B89.3.4, diz como medir o desvio axial com rel√≥gios comparadores ou sondas eletr√īnicas de deslocamento.

Esses padr√Ķes e especifica√ß√Ķes do setor oferecem aos engenheiros, fabricantes e respons√°veis ‚Äč‚Äčpelo controle de qualidade uma maneira de conversar entre si e garantir que as pe√ßas atendam a determinados requisitos.

Ao seguir esses padr√Ķes e diretrizes, os fabricantes podem garantir que suas pe√ßas sejam precisas e atendam √†s necessidades de seus clientes.

Conclus√£o

Concluindo, o desvio axial é uma coisa importante para engenheiros e operadores de máquinas pensarem se quiserem que seu trabalho seja preciso.

√Č sempre uma amea√ßa √† precis√£o e efici√™ncia das opera√ß√Ķes de usinagem, mas com as ferramentas, t√©cnicas e conhecimentos certos, pode ser tratada.

Ao entender as causas e os efeitos do desvio axial e usar as melhores práticas para reduzir seus efeitos, os profissionais de engenharia podem alcançar altos níveis de precisão, melhorar a produtividade e reduzir o desperdício.

Mas o desvio axial também é um lembrete do delicado equilíbrio que precisa ser mantido entre a complexidade de fazer as coisas e o desejo de perfeição.

À medida que temos novas ideias e ultrapassamos os limites do que é possível, precisamos nos manter humildes diante dos desafios e sempre tentar aprender mais e melhorar o mundo ao nosso redor.

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