As pessoas perguntam frequentemente: “Devo começar com um centro de maquinação vertical ou com um torno CNC multitarefa?” Ambos cortam metal, mas são utilizados para tarefas muito diferentes numa oficina. Este guia ajudá-lo-á a escolher a máquina mais rentável, tendo em conta aspectos como a precisão, os materiais, a automatização e o custo a longo prazo.
Dinâmica de Corte: Torno CNC vs. VMC
Regras do Fuso do Torno CNC
Um torno computorizado (CNC) faz girar a peça. A ferramenta assenta nos eixos X, Z (e por vezes Y + B). O torneamento é o processo principal; as ferramentas activas adicionam perfuração, fresagem ligeira e fresagem de engrenagens numa única bucha.
Percurso da Ferramenta VMC
Um VMC roda a fresa, não a peça. A mesa ou sela move-se ao longo dos eixos X, Y e Z. É muito bom para trabalhar com bolsos, ranhuras e maquinação de cinco faces quando está equipado com uma mesa rotativa.
Precisão e Acabamento de Superfície
| Critério | Torno CNC | VMC |
|---|---|---|
| Arredondamento (Ø ≤ 150 mm) | 2–3 µm | Necessita de duas operações |
| Nivelamento em placa longa | Requires sub-spindle or mill | 4-5 µm numa configuração |
| Qualidade da rosca | Classe 6H numa passagem | Tem de roscar ou fresar a rosca |
Eis o que se pode retirar disto: Quando se trata de veios, assentos de rolamentos e roscas de precisão, o eixo do torno CNC é o melhor porque não tem qualquer latência. A cabeça rígida em Z do VMC é melhor para controlar a planicidade de placas de matriz ou moldes.
Comportamento dos Materiais
Ligas Duras
O torno CNC com pastilhas de CBN pode rodar veios de 62 HRC sem vibração.
O VMC necessita de alimentação lenta e refrigeração por inundação em planos endurecidos.
Alumínio e Plásticos
O VMC (12 k-24 k rpm) trabalha muito rapidamente e pode transformar as aparas em pequenos espelhos.
No entanto, se não utilizar líquido de refrigeração de alta pressão, existe o risco de as limalhas se colarem umas às outras.
Fluxo de Limalhas e Estabilidade Térmica
| Caraterística | CNC de bancada inclinada | Torno VMC |
|---|---|---|
| Trajetória de gravidade das aparas | As aparas saem por baixo do mandril; não é necessária uma recolha manual | As aparas deslizam da mesa para o sem-fim |
| Dissipação de calor do líquido de refrigeração | Baixa (reservatório pequeno) | Mais elevada; atenção ao desvio térmico em trabalhos longos |
| Vida útil da proteção da guia | 4-5 anos típicos | 3-4 anos devido a salpicos verticais |
Outra grande caraterística é o torno de leito inclinado, que mantém os parafusos limpos e prolonga a vida útil dos parafusos esféricos. Um VMC deve controlar a temperatura do líquido de refrigeração para proteger a precisão do codificador.
Preparação para a automatização
Vantagens do Torno CNC
Junte um alimentador de barras e um apanhador de peças e terá o pacote mais barato sem supervisão.
Um carregador de pórtico pode servir dois tornos ao mesmo tempo.
Automação VMC
O pool de paletes lida com muitos trabalhos diferentes; as fixações permanecem montadas.
O mecanismo de carregamento frontal do robot abre e fecha a porta em menos de 15 segundos.
Dica ROI: Um torno CNC alimentado por barras rentabiliza-se frequentemente em 12 meses ao produzir peças torneadas com menos de 65 mm de diâmetro. Um VMC paletizado é melhor quando é utilizado com mais de 100 peças diferentes todos os meses.
Energia e Custos de Manutenção
| Centro de Custo / Ano | Torno CNC | VMC |
|---|---|---|
| Manutenção do fuso (6 k rpm) | $1,200 | $1,500 |
| Líquido de refrigeração e filtros | $800 | $1,300 |
| kWh @ 2,000 h | 9,000 kWh | 13,000 kWh |
| Substituição da tampa do compartimento | A cada 5 anos | De 3 em 3 anos |
Embora as bombas maiores e os motores de eixo da VMC consumam mais energia, o seu carrossel de ferramentas múltiplas pode reduzir o tempo total de um ciclo e equilibrar o consumo extra de energia.
Habilidade do Operador e Programação
Torno CNC: Ciclos de desbaste Fanuc G71/G72 e interpolação polar de ferramenta ativa. Não é preciso muito tempo para aprender a utilizá-lo para tornear, mas torna-se mais difícil quando se começa a fresar ao longo do eixo Y.
A VMC (fresadora vertical) com CAM (maquinação computorizada) de 3 eixos está generalizada. O pós-processamento em 5 eixos exige competências CAD/CAM mais sólidas, mas os resultados são melhores.
Histórias de Casos Reais
Oficina de Eixos Automotivos
Também tem um torno CNC de eixo Y e um alimentador de barras. Produção da célula: Todos os meses, são produzidos 18.000 veios e a eficiência global é de 87%. ROI: 11 meses.
Fabricante de implantes médicos
Mudámos de um torno e de uma fresadora que podem efetuar dois tipos diferentes de corte para um VMC de 5 eixos com munhão. Reduzimos o número de configurações de 4 para 1 e reduzimos o desperdício em 3%. Receberá o seu dinheiro de volta após 22 meses, apesar de a máquina ter custado mais.
Matriz de Decisão para Compradores
| Fator- Chave | Escolher Torno CNC | Escolher VMC |
|---|---|---|
| Forma da peça | Cilíndrica, roscada | Prismática, com bolsas |
| Tamanho do lote | 500-50.000 unidades | 1-1.000 de mistura alta |
| Espaço no chão | Limitado | Médio + |
| Objetivo sem supervisão | Alimentação por barras fácil | Necessita de pool de paletes |
| Orçamento de capital | Entrada mais baixa | Mais elevada mas versátil |
| Trabalho futuro com 5 eixos | Eixo B de ferramenta ativa | Cabeça de 5 eixos nativa |
Orientação Final: Combinar Máquina com Dinheiro
Comece pela peça – se ela gira, um torno CNC torna-a quase sempre mais rápida.
Conte as configurações – ao fresar ou furar, uma segunda pinça faz diferença? Compare um torno com um acessório de ferramenta ativa com um VMC de 4 eixos.
Projecte o crescimento – se as suas linhas de produtos puderem mudar para peças prismáticas, faça um orçamento antecipado para um VMC.
Ambas as plataformas funcionam muito bem quando utilizadas com a geometria e o volume corretos. Um torno CNC é perfeito para fazer objectos redondos e pode alimentar automaticamente barras na máquina. Um VMC é perfeito para a fresagem flexível de 3 a 5 eixos e para a mudança rápida de produtos. Ao escolher um fuso, é melhor concentrar-se no lucro do que no que está atualmente na moda.
