Máquina para usinagem de metais.

Classificação IPC

Resumo técnico

"MÁQUINA PARA USINAGEM DE METAIS" . O acionamento antes era feito pelo fuso e porca (3), acionados pela caixa (7), fixada na junção (6) a caixa (7) foi substituída pelo redutor (27), e também colocado outro fuso (3) na parte inferior da estrutura que acionam os semicírculos (14) e (24) fêmea (fig. 4 e fig. 4 vista A) através do pino e suporte (39). O conjunto formado pelo redutor (27) e suporte (30) (fig. 5), serão sempre fixados a uma das colunas (17), o eixo vertical (28) interliga e aciona os fusos (3) através das engrenagens cônicas mo toras e movidas. A transmissão entre o redutor (27) e eixo (28) (fig. 5), alinhado pela bucha de apoio central (31) é feito pelas engrenagens (32) e (33) e quando desacopladas através do trambulador (34) proporcionam o movimento manual através do volante (56). O trambulador (34) possui um eixo com estrias fixados a uma alavanca que é movimentada manualmente, as estrias se encaixam aos canais do cubo da engrenagem movida (33) e esses quando manuseados fazem a engrenagem movimentar-se verticalmente. O eixo vertical (28) e fusos (3) superior e inferior (fig. 6, fig. 6 Vista A, e fig. 6 Vista B) são sustentados pelos mancais de rolamentos (35) superior e inferior, mancais das engrenagens cônicas (36) superior e inferior, pelos mancais e buchas de apoio (37) (fig. 7 e fig. 7 vista A), e pelos suportes (38), e esses são fixados aos braços das junções (6) e (8) eliminando o mancal (12). Os semicírculos (14) e (24) (fig. 8) estão com as dimensões do semicírculo (13) superior, o inferior (22) permanece com o mesmo comprimento, para não perder o apoio no caso de usinagem angular, foram acrescentados os suportes de acompanhamento (59) (fig. 9), para aumentar a resistência dos barramentos (18) em caso da usinagem ser em dimensões longas. Os suportes (59) são semelhantes aos semicírculos (14) e (24) possuindo o sistema de roldanas e duas hastes nas extremidades que unem o suporte (59) aos semicírculos (14) e (24), o sistema é regulável através de roscas em uma das extremidades e nas outras os flanges de fixação. Os semicírculos superior machos (13) e inferior (22) foram modificados na forma geométrica, abaixo do redutor (40) fixado no semicírculo superior (14) está a chapa de fixação superior (41) que auxilia a régua (23) na fixação do conjunto, a régua (23) que tinha a função de auxiliar na fixação do semicírculo inferior (22) ao semicírculo inferior (24) fêmea, foi substituída pelas chapas de fixação inferior (42) (fig. 2). No relatório principal não foi detalhado o sistema de deslizamento dos semicírculos sobre os respectivos barramentos (18) (fig. 8), que são feitos pelas roldanas que possuem formato circular sendo montados um par em cada extremidade dos semicírculos fêmeas superior (14) e inferior (24) e carro vertical (11), todo esse sistema é protegido pelos raspadores circulares (43). A caixa (5) foi substituída pelo redutor (44) (fig. 11) que é fixado em uma base na face superior do suporte (4) acionando o mancal dianteiro do fuso (45), e engrenagens (46) e (47) que acionam a porca e suporte (48) fixados ao carro (20), executando os movimentos transversais e também pode ser movimentado manualmente através do volante e colar (49) desacoplando as engrenagens (46 e 47), através do trambulador (57). O suporte (4) foi projetado com nova forma geométrica (fig. 11) diminuindo o peso e a tensão do material, e diminuído a quantidade de sistemas de rolamentos (60), detalhados nas (fig. 11 e 12) e seus locais de fixação e demonstrando os componentes montados no suporte (4) como carro (20) e eixo rotativo estriado (50). O conjunto suporte (4), e carro transversal (20), possuem duas versões a 1º de acordo com a (fig. 11), o suporte (4) é maior, o motor é fixado ao mancal (50) na face traseira do suporte (4), a 2º versão detalhado na (fig. 13) possui o comprimento menor e menos sistemas de rolamentos de agulha (60) (fig. 11 e 12). Na 2º versão (fig. 13) o eixo do motor é conectado diretamente na extremidade traseira do eixo árvore, o motor é fixado ao acoplamento (58) e fixados ao carro transversal (20) onde estão sobre uma base no suporte (58), o suporte e porca (48) onde recebem o acionamento do redutor (44) através do fuso (26), o carro (20) também pode ser montado de diversos comprimentos precisando ter fusos (26) de vários comprimentos, os demais componentes permanecem os mesmos nessa versão o carro (20) pode ser usado até mesmo sem o redutor e o acionamento seria feito manualmente. O sistema de deslizamento do carro transversal (20) e feito pelo sistema de rolamentos de agulha (60) acoplados ao suporte (4). No conjunto lateral (fig. 12) o rolamento é deslocado do centro do suporte, e montados nas faces superior e inferior, no conjunto central (fig. 12) o rolamento é acoplado no centro do suporte e os conjuntos são colocados em contato com as faces laterais do carro (20), esses sistemas são utilizados tanto para a 1ª versão quanto para a 2ª e são contidos pelas tampas, parafuso regulador, e arruela de encosto, o parafuso regulador é conectado ao suporte onde está o rolamento sustentado pelo pino, apoiado pelas arruelas. A regulagem do paralelismo do carro (20) é feita pelo parafuso regulador apoiado pelas tampas, que fazem o suporte e o rolamento subirem e descerem, esse sistema diminui o atrito porém sem folga encontrada a posição é feito o travamento com o parafuso de trava, os sistemas estão distribuídos nas faces, superiores, inferiores, e laterais conforme (fig. 14) essa montagem é utilizada para as duas versões porém a 1ª exige um número maior de sistemas. O sistema precisa ser protegido das partículas de cavacos dos materiais usinados, e é feita pelos raspadores (51), fixados na chapa de fixação frontal (52) acoplados ao carro vertical (11). A caixa (21) e eixo de acionamento da árvore (25) foram substituídos pelo mancal traseiro (50) (fig. 11), fixados na face traseira do suporte (4) e fazem o acionamento da árvore que por sua vez acionam as ferramentas, esse sistema é utilizado exclusivamente para a 1ª versão. A caixa (10) que antes era responsável pelo acionamento vertical foi substituída pelo redutor (40) fixado ao semicírculo (13) acionando o fuso (9) que movimenta o carro vertical (11) (fig. 10) onde é demonstrada a acoplagem do fuso (9) ao carro vertical (11), que é feita através da porca com ressalto e flange de fixação que possui uma folga radial para compensar um possível empenamento do fuso (9), e demonstrando também as roldanas do carro (11) o funcionamento e características são iguais as dos semicírculos (14) e (24) somente os diâmetros externos são menores, o carro vertical (11) pode ser acionado manualmente através da manivela (53), os redutores que estão nos desenhos foram fabricados mas devido aos custos optamos pela compra de redutores prontos sendo necessários somente mudar a base de fixação, e o sistema de acionamento manual, a variação de RPM é feita por inversores de freqüência possibilitando a máquina ser adaptada com CNC ou PLC podendo ser utilizada como máquina operatriz fixando as peças na mesa (19), todos os componentes que fazem movimentos são dotados de proteções. No relatório principal não foi detalhado o sistema de funcionamento do suporte (16) e cabeçote (15) que agora possui duas versões (fig. e 17) na 1ª versão, as dimensões são maiores e pode ser acionado manualmente, na 2ª versão as dimensões são menores e não possui acionamento manual o formato geométrico também é diferente, o suporte (16) tem a finalidade de acoplar os cabeçotes 1º e 2º versões ao carro (20) onde estão as castanhas que permitem o cabeçote dar um giro de trezentos e sessenta graus. Os cabeçotes (15) recebem os movimentos do eixo árvore (fig. 11 e 13) e transforma o movimento horizontal em vertical através das engrenagens cônicas motora acionadas pelo eixo árvore e a movida simultaneamente pela motora, a engrenagem movida aciona o eixo através da extremidade estriada, no eixo rotativo está o acento cônico onde são colocadas as ferramentas cortantes e são tracionadas pelo parafuso de tração e travadas pelas chavetas. O corpo móvel possui movimento vertical para manipular a ferramenta que estiver em uso limitando a quantidade de material a ser removido por vez, sem que a ferramenta perca o movimento de rotação, esse movimento é feito com o mecanismo (fig. 16), o volante, aciona o fim e coroa na coroa está montada o fuso, que aciona o suporte e a porca fazendo o corpo móvel subir e descer. Na 2ª versão (fig. 17) o cabeçote (15) possui a forma geométrica diferente porém o funcionamento e a função são iguais, os diâmetros das engrenagens são diferentes, e não possui acionamento manual. As colunas (17) (fig. 18) que são para variar as alturas da estrutura tomaram características telescópicas, foi determinada uma altura total e as colunas divididas num total de doze colunas (17) facilitando a fabricação a montagem e a locomoção, a estrutura é montada por estágios cada estágio corresponde ao número de colunas que estiverem montadas, no desenho de conjunto a estrutura está montada no terceiro estágio, e as colunas são montadas umas sobre as outras formando uma só peça e assim aumentando ou diminuindo a altura da máquina, os comprimentos são variados com os barramentos (18). Como pode ser visto nas (fig. 1, 2, e 3) do relatório principal o anel superior das junções (6) onde era assentada a caixa de avanços (7) foram eliminados, as colunas (17) são unidas as junções (6) e (8) através dos anéis das colunas (17), e dos que foram implantados nas junções e aumentados os comprimentos dos braços, as junções móveis (2) 1ª versão, e (55) 2ª versão tem a finalidade de dividir a estrutura conforme (fig. 4) do relatório principal, na 1ª versão (2) (fig. 19, e fig. 19 Vista A) um dos furos de encaixe dos barramentos (18) são cegos, e nessa versão a montagem é feita alinhada pelo centro porém dessa forma perde-se um pouco no comprimento útil, na 2ª versão (55) (fig. 22), os barramentos cruzam-se as larguras são iguais aos diâmetros o que da um aproveitamento melhor dos comprimentos dos barramentos (18), essas junções são para se ter mais opções de variar a estrutura, feita a montagem estrutural são montados os mancais (38), em cima das junções móveis, os fusos (3) e (9) e o eixo vertical (28), e demais componentes, assim executando todos os movimentos como se estivessem com a estrutura normal. Na (fig. 22) está detalhada outra forma em que pode ser transformada a máquina o suporte (4) e carro transversal (20), passarão a executar os movimentos verticais, o carro principal, os movimentos longitudinais, e o carro (11) os movimentos transversais. Todas essas mudanças são possíveis sem precisar substituir todos os componentes precisando ter apenas fusos, (3 e 9), eixos verticais (28), barramentos (18), de diversos comprimentos os demais componentes já possuem características para esse tipo de montagem, onde as junções seriam montadas umas sobre as outras e isso possibilita a usinagem de peças de altura bem reduzidas, mesmo com essas mudanças o carro principal ainda pode ser montado em qualquer um dos lados da estrutura conforme (fig. 4) do relatório principal. O suporte (54) (fig. 24) é utilizado para torneamento especial (fig. 23, e fig. 23 Vista A), que podem ser feitos em equipamentos que possuem rotação própria e constante como os filtros, balões de secagem de açúcar nas usinas e destilarias e os fornos rotativos nas fábricas de cal e cimento esses equipamentos sofrem desgastes em seus anéis de apoio, e precisaria ser feita a manutenção regularmente, mas devido as dimensões e outros inconvenientes seria inviável desmontá-los para essa operação utilizando suporte (54) (fig. 24), fixado a frente do carro transversal (20) onde é acoplada a ferramenta para fazer o torneamento e quando colocada em contato com o equipamento proporciona a usinagem. Nessa operação o carro transversal (20) é montado a frente ou lado do equipamento e só seriam utilizados os movimentos do carro principal e transversal controlando os avanços, velocidade de corte, em relação a rotação do equipamento que é única, o carro (20) e suporte (4) podem ser montados na vertical tanto para o torneamento quanto para o frezamento, mandrilhamento, e podem ser utilizadas qualquer tipo de ferramenta para tornear.