O que é design de máquinas-ferramenta?

O projeto de máquinas-ferramenta envolve o projeto, a construção e a construção de máquinas-ferramentas usadas para diversos fins industriais. Os tipos de máquinas-ferramentas comumente usadas nas indústrias de hoje incluem tornos, máquinas de perfuração e fresadoras, bem como máquinas de transferência, retificação e brunimento. Cada projeto de máquina-ferramenta deve levar em consideração a carga que a máquina precisará suportar, quem estará usando a máquina-ferramenta e as tensões nos componentes principais, bem como seus requisitos de energia e quanto de sua função será automatizada.

Vários aspectos-chave dos vários tipos de máquinas-ferramentas devem ser focados pelo designer da máquina-ferramenta. O primeiro deles é o quadro, ou chassi, sobre o qual a ferramenta é construída. Pode ser um quadro fundido, fabricado ou construído que abrigará todos os motores, tabelas e controles necessários para a ferramenta. Geralmente, esses quadros são construídos em aço ou ferro fundido, mas um design moderno de máquinas-ferramenta também pode utilizar uma estrutura plástica composta. A principal função do quadro é que ele deve ser capaz de suportar e atenuar os efeitos de vibrações, calor e som a longo prazo para tornar a ferramenta mais eficaz e confiável.

Outros componentes frequentemente incluídos no projeto de uma máquina-ferramenta são corrediças e trilhos, guias que permitem o movimento de mesas e eixos-árvore. Existem duas formas principais para elas. O deslizamento em forma de caixa, ou trilho, é o padrão e o mais fácil de construir, com boa capacidade de amortecimento e resistência a choques, embora muitas vezes seja difícil reparar e substituir. O design de rolete incorpora um rolamento entre o trilho e o trilho, tornando-o mais versátil e mais fácil de posicionar. No entanto, os projetos de maneira com rolos ocupam mais espaço e, devido à sua maior complexidade, geralmente são mais caros de construir.

Os motores elétricos no projeto de máquinas-ferramenta são apresentados em uma de três variedades. Os motores de eixo são os mais comuns e são acionados por eixo. Os motores de alimentação dão poder aos slides que movem as mesas de trabalho e são frequentemente chamados de servomotores. Os motores lineares fornecem movimento em uma direção linear por meio de um rotor conectado à corrediça e geralmente são pequenos e leves.

O projeto de uma máquina-ferramenta também deve ter controles, que podem ser manuais ou baseados em vários microprocessadores, como o controlador lógico programável (PLC). O software que trabalha com o CLP gera uma peça de máquina-ferramenta usando programas de fabricação auxiliada por computador (CAM) e software de controle numérico (CNC) para executar o CAM e executar a ferramenta. Este software controla ferramentas e brocas removíveis feitas de carboneto de tungstênio endurecido, que são o ponto focal do projeto da máquina-ferramenta.

Espera-se que o mercado de máquinas-ferramentas continue a crescer, alimentando uma necessidade sempre presente de graduados em projetos de máquinas-ferramentas. As estimativas indicam que, no ano de 2015, será uma indústria global de US $ 80,7 bilhões (US $), abastecendo nações da Europa e Ásia em setores como aeroespacial, geração eólica e automotiva. O mercado norte-americano é visto como maduro, enquanto os equipamentos envelhecidos de máquinas-ferramenta para corte, retificação, brunimento, tornos, fresadoras e muito mais serão substituídos por modelos mais novos, que são muito procurados em outros lugares.

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