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usinagem específica sendo executada em cada estação. 4 Entretanto, existem tipos de produtos e situações onde as linhas de transferência não são viáveis, particularmente quando os tipos de produtos a serem usinados mudam rapidamente. Um conceito importante, desenvolvido no final dos anos 50, a dos centros de
usinagem, que são
máquinas ferramenta controlada por computador é capaz de executar uma variedade de operações de
usinagem em superfícies e direções diferentes na peça. Em geral, a peça permanece parada e as ferramentas de corte giram, como em operações de fresamento e furação. O desenvolvimento de centros de
usinagem está relacionado aos avanços no controle numérico de máquina ferramenta. Figura Centro de
Usinagem Horizontal (adaptado de KALPAKJIAN,2001). A peça em um centro de
usinagem é colocada em um pallet ou módulo que pode ser movido e orientado em várias direções. Após uma determinada operação de
usinagem ter terminado, a peça não necessita ser transportada para outra máquina para executar outras operações, em outras palavras as ferramentas e as
máquinas são trazidas para a peça. 5 Após o término das operações, o pallet automaticamente sai com a peça terminada e outro pallet com outra peça a ser usinada é posicionado pelo alimentador automático de pallet. Todos os movimentos são controlados por computador e o tempo de troca dos pallets é da ordem de 10 a 30 segundos. Estações de pallets são disponíveis com vários pallets trabalhando para o centro de
usinagem. As
máquinas podem também ser equipadas com acessórios como dispositivos para alimentação e retirada de
peças. Figura Centro de
Usinagem Horizontal, fabricante Cincinnati. O centro de
usinagem é equipado com um sistema de troca de ferramenta programável. Dependendo da máquina, até 200 ferramentas
podem ser armazenadas em um magazine, cilindro ou correia. Sistemas auxiliares de armazenamento de ferramentas para mais ferramentas são disponíveis em alguns centros de
usinagem. As ferramentas são automaticamente selecionadas com acesso aleatório e considerando-se o melhor trajeto até o cabeçote da máquina. O braço de troca de ferramenta monta a ferramenta no cabeçote da máquina. As ferramentas são identificadas por etiquetas codificadas, código de barras, ou chips fixados nos suportes da ferramenta. O tempo de troca da ferramenta é da ordem de 5 a 10 segundos, este tempo pode ser menor que um segundo para ferramentas pequenas, ou de até 30 s para ferramentas pesando 110 Kg. A tendência em trocadores de ferramentas é a utilização de mecanismos simples para acelerar o
processo. Os centros de
usinagem podem ser equipados com dispositivos para inspeção de ferramenta e/ou peça que
podem obter informações para que o controle numérico compense qualquer variação nos ajustes e desgaste de ferramenta. Probes de toque
podem 6 automaticamente: determinar superfícies de referência da peça, selecionar dados de ajuste de ferramentas, e inspecionar em tempo real as
peças fabricadas. Tipos de Centros de
Usinagem e Torneamento Apesar de existirem diferentes várias formas construtivas de centros de
usinagem, os dois tipos básicos são: com cabeçote vertical, com cabeçote horizontal, mas muitas
máquinas são capazes de usar os dois eixos. A dimensão máxima que as ferramentas
podem alcançar na peça é conhecida como envelope de trabalho, este termo foi inicialmente utilizado em robôs industriais. Centros de
usinagem com cabeçote vertical ou centros de
usinagem vertical, são apropriados para executar diversas operações de
usinagem em superfícies planas com cavidades profundas, por exemplo, na fabricação de moldes e ferramentas. Nestas
máquinas, a componente de força de
usinagem na direção de separação atua no sentido descendente empurrando a peça para baixo, em função da forma construtiva a rigidez é grande, como resultado as
peças podem ser produzidas com boa precisão dimensional. Estas
máquinas, de um geral, são mais baratas que os centros de
usinagem horizontais. Centros de
usinagem com cabeçote horizontal ou centros de
usinagem horizontal são adequados para a
usinagem de
peças pesadas e grandes que necessitam
usinagem em várias superfícies. O pallet pode ser orientado segundo diferentes eixos em posições angulares variadas. Outra categoria de
máquinas com eixo horizontal são os centros de torneamento, que são tornos controlados por computador com vários recursos. Estas
máquinas podem possuir vários placas para fixação de
peças e várias torres para as ferramentas. O centro de
usinagem universal é equipado com cabeçotes vertical e horizontal. Este tipo de máquina possui vários recursos e são capazes de usinar todas as superfícies de uma peça : vertical, horizontal e diagonal. 7 Figura Centro de Torneamento. (adaptado de KALPAKJIAN,2001). Figura Centro de Torneamento, fabricante Cincinnati. Características e Capacidades dos Centros de
Usinagem As principais características dos centros de
usinagem são: Capacidade de manipular uma grande variedade de tamanhos e formas de...