Centro de usinagem de pórtico – o guia definitivo
Se você está planejando comprar um centro de usinagem de pórtico, não compre o equipamento antes de ler este guia.
Ajudará você a entender o que é a máquina, sua estrutura, componentes, vantagens, movimentos de eixos e aplicações.
Ao final deste guia, você terá todas as informações que lhe permitirão escolher uma máquina de pórtico perfeita para suas aplicações.
O que é um centro de usinagem de pórtico

Centro de usinagem de pórtico
Um Centro de Usinagem Gantry é antes de tudo um CNC(Controle numérico computadorizado) tipo de máquina controlada. Ele foi projetado para usinar peças grandes e pesadas com precisão e eficiência. É composto principalmente por uma estrutura de pórtico que se move ao longo do eixo X, um fuso capaz de se movimentar nos eixos Yand Za e uma mesa de trabalho.
Estrutura e componentes do centro de usinagem de pórtico
O Centro de Usinagem Gantry foi projetado para a usinagem precisa de peças grandes e complexas. Para habilitar esta funcionalidade, você encontra os seguintes componentes e elementos estruturais críticos:
· Estrutura do Pórtico
A estrutura do pórtico consiste na viga/ponte e colunas do pórtico. A viga/ponte do pórtico é horizontal e posicionada centralmente, abrangendo toda a mesa de trabalho. A ponte pode ser fixa ou capaz de se mover através do eixo X dependendo do projeto.
As colunas oferecem suporte e estabilidade ao pórtico. Eles são suportes verticais de cada lado da mesa de trabalho que fixam a viga do pórtico no lugar.
· Mesa de trabalho
A mesa de trabalho segura a peça enquanto ela é trabalhada. Geralmente estacionário, alguns projetos permitem seu movimento ao longo do eixo X.
· Fuso
O fuso é composto por uma cabeça e um motor que impulsionam sua funcionalidade. A cabeça do fuso abriga o fuso real que gira a ferramenta de corte e é capaz de se mover ao longo dos eixos Y e Za. O motor é a fonte de energia do fuso, permitindo operações de corte variando o torque e a velocidade.
· Revista de Ferramentas
O Centro de Usinagem Gantry utiliza diferentes ferramentas de corte para atingir o design desejado da peça. Estas ferramentas são armazenadas no magazine de ferramentas. A partir daqui, a máquina pode iniciar automaticamente as trocas de ferramentas durante a operação, reduzindo o tempo de inatividade e aumentando a eficiência.
· Guarda e Gabinetes
O Centro de Usinagem Pórtico constitui proteções e compartimentos que garantem um ambiente de trabalho seguro, oferecendo proteção ao operador contra detritos voadores. Esses recursos também protegem a máquina de elementos externos, como poeira e objetos estranhos, que podem ser prejudiciais.
· Sistema de controle
O Centro de Usinagem Gantry sendo controlado por CNC utiliza um sistema de controle computadorizado para orientar as operações. Este sistema de controle compreende vários elementos como controlador CNC, interface homem-máquina (HMI) e sistemas de apalpação.
O controlador CNC orienta o movimento dos componentes e outras operações da máquina interpretando dados CAD/CAM. Através da Interface Homem-Máquina (IHM), os usuários podem inserir comandos, monitorar o processo de usinagem e fazer os ajustes necessários. Os sistemas de apalpação medem e alinham automaticamente a peça de trabalho, garantindo precisão e tempo de configuração reduzido.
· Sistema de refrigeração e lubrificação
O sistema de refrigeração e lubrificação é dividido em duas partes, o sistema de refrigeração e o sistema de lubrificação. O sistema de refrigeração oferece resfriamento do calor gerado pela interação da ferramenta de corte e da peça, prolongando a vida útil da ferramenta. O sistema de lubrificação reduz o desgaste dos componentes e peças móveis da máquina.
· Sistema de gerenciamento de chips
A complexidade dos projetos no Centro de Usinagem Gantry resulta em muita produção de cavacos. O sistema de gerenciamento de cavacos remove esses cavacos de metal por meio de um transportador de cavacos, o que poderia causar danos ao limpar a área de trabalho.
Vantagens dos centros de usinagem de pórtico

Centro de usinagem de pórtico vertical
Devido a várias vantagens significativas, os Centros de Usinagem Pórtico são ideais em aplicações industriais, especialmente onde estão envolvidas peças grandes e pesadas. Algumas vantagens principais são capturadas abaixo:
· Alta precisão e exatidão
A estrutura rígida do pórtico proporciona excelente estabilidade, crucial para manter a alta precisão durante as operações de usinagem. Isso garante vibrações reduzidas, garantindo que a ferramenta de corte mantenha sua precisão durante operações de alta velocidade.
· Manuseio de peças grandes
Os centros de usinagem de pórtico podem lidar com peças grandes e pesadas que seriam difíceis em máquinas CNC convencionais. Como resultado, o uso de um centro de usinagem de pórtico melhora a eficiência, reduzindo a necessidade de utilização de múltiplas máquinas e configurações.
· Versatilidade
Você pode realizar várias operações como rosqueamento, fresamento, mandrilamento e furação usando um centro de usinagem pórtico. Além disso, ter um magazine de ferramentas permite trocas automáticas de ferramentas, permitindo trocas rápidas na transição de uma operação para outra.
· Segurança aprimorada
O uso de centros de usinagem de pórtico é seguro, dadas as inúmeras medidas de segurança, como gabinetes, proteções e sistemas automatizados. Cercar a máquina com gabinetes e proteções protege os operadores contra detritos e peças móveis. Os sistemas automatizados, por outro lado, reduzem a necessidade de intervenções manuais, minimizando o risco de lesões no local de trabalho.
· Eficiência e Produtividade
Como você pode usinar peças grandes em um único setup, você reduz bastante os tempos de setup e, consequentemente, aumenta a produtividade. Além disso, ter operações guiadas por CNC permite operações contínuas e aumenta a eficiência através da redução da intervenção manual.
· Robustez e Durabilidade
A construção robusta dos centros de usinagem tipo pórtico permite tolerância aos rigores experimentados na usinagem de peças grandes e pesadas. Além disso, a capacidade destas máquinas de suportar cargas pesadas sem comprometer o desempenho, torna-as adequadas para aplicações industriais exigentes.
· Integração de tecnologia avançada
Esta máquina integra sistemas de medição que realizam medição automática e alinhamento da peça de trabalho com alta precisão. Além disso, sensores são utilizados para monitorar parâmetros operacionais como temperatura e vibrações em tempo real, permitindo a otimização do processo.
Movimentos do Eixo

Eixo de movimento em máquina CNC
Os movimentos do eixo nestes centros de usinagemsão essenciais para sua operação bem-sucedida na usinagem de peças de diferentes designs. É fundamental compreender esses movimentos, pois garantem alta precisão na execução da operação.
- Eixo X
Este movimento envolve o movimento lateral do pórtico ou da mesa de trabalho e depende do projeto da máquina. Trabalhar ao longo do eixo x envolve posicionar a ferramenta de corte ao longo da largura da peça.
- Eixo Y
O movimento no plano longitudinal define o eixo Y normalmente de maneira para frente e para trás. Normalmente, a cabeça do fuso executa o movimento ao longo deste eixo, geralmente com a ferramenta de corte ao longo do comprimento da peça de trabalho. A estrutura do pórtico suporta este movimento garantindo estabilidade e precisão em longas distâncias.
- Eixo Z
O movimento ao longo do eixo Z envolve o movimento vertical da cabeça do fuso (para cima e para baixo), obtendo cortes de qualidade e acabamento superficial. O movimento ao longo deste eixo permite posicionar a ferramenta de corte em diferentes alturas em relação à peça de trabalho. Isto influencia o controle de profundidade durante as operações de corte.
- Eixo Rotativo
Existem três variantes de eixos rotativos: eixos A, B e C.
O Eixo A o movimento define a rotação em torno do eixo X. Isto permite inclinar a peça de trabalho, facilitando geometrias complexas e cortes inferiores, fornecendo acesso a diferentes ângulos.
Para o Eixo B, o movimento é definido como rotação em torno do eixo Y. Isto permite a inclinação da cabeça do fuso, o que aumenta a capacidade de usinagem de formas e ângulos complexos.
O movimento rotativo em torno do eixo Z define o movimento no Eixo C. Isso permite que o fuso ou a mesa de trabalho gire, acomodando operações de usinagem complexas, como torneamento ou fresamento multieixos.
Tipos de centros de usinagem de pórtico
Embora existam diversas variações de design em centros de usinagem de pórtico para atender a necessidades e aplicações específicas de usinagem, você identifica dois tipos principais.
- Pórtico Fixo
Neste tipo, a estrutura do pórtico é estacionária, com a mesa de trabalho capaz de se movimentar ao longo do eixo X. Ter um pórtico fixo proporciona alta rigidez e estabilidade, o que é essencial para usinagem de precisão, especialmente peças grandes e pesadas.
- Pórtico móvel
Aqui, a mesa de trabalho fica estacionária enquanto o pórtico se move, geralmente ao longo do eixo X. Ter um pórtico móvel permite usinar peças grandes e complexas sem mover a peça de trabalho. Este tipo de centro de usinagem de pórtico é mais eficiente em termos de espaço.
Limitações e desafios dos centros de usinagem de pórtico
Embora funcionalmente os centros de usinagem do pórtico sejam impecáveis, eles apresentam algumas limitações técnicas, como segue:
- O investimento inicial necessário para centros de usinagem pórtico é significativamente maior em comparação com máquinas CNC convencionais.
- Além disso, os centros de usinagem de pórtico normalmente ocupam uma grande área, exigindo espaço substancial.
- As características e componentes dos centros de usinagem pórtico os tornam máquinas complexas de operar, exigindo manutenção e treinamento especializados.
- Devido ao seu tamanho e capacidades, os centros de usinagem de pórtico consomem uma quantidade considerável de energia.
- A configuração de centros de usinagem de pórtico para novos trabalhos pode ser demorada devido ao tamanho e à complexidade das peças que eles manuseiam.
Aplicações de centros de usinagem de pórtico
A versatilidade e capacidade dos centros de usinagem de pórtico permitem sua aplicação em diversos setores. Estas máquinas podem manusear peças grandes e complexas com alta precisão nas seguintes áreas:
- Indústria aeroespacial: Os centros de usinagem de pórtico são utilizados na usinagem de componentes de aeronaves, como anteparas, seções de fuselagem e peças de motores, incluindo pás de turbinas.
- Indústria automobilística: Grandes moldes e matrizes usados para moldar peças automotivas, blocos de motores e componentes de chassis são todos feitos por meio de centros de usinagem de pórtico.
- Setor de Energia: Os centros de usinagem de pórtico são utilizados na produção de turbinas, geradores e equipamentos de perfuração para operações de petróleo e gás.
- Máquinas e Equipamentos Pesados: Máquinas de construção como guindastes e escavadeiras, componentes de máquinas industriais e equipamentos de mineração.
- Indústria de construção naval: Usinagem de seções de navios como cascos, sistemas de propulsão e equipamento de convés grande como guindastes e guinchos.
- Fabricação de ferramentas e matrizes: Moldes grandes, como os utilizados para moldagem por injeção de plástico, matrizes utilizadas em operações de estampagem e conformação.
Conclusão
Um Centro de Usinagem Gantry é uma máquina poderosa e versátil com excelente eficiência ao trabalhar em peças grandes e pesadas. É, portanto, um investimento valioso quando se procura um equipamento de produção pesada indispensável, independentemente da indústria.
Mais recursos:
Fresadora CNC de pórtico – Fonte: TSINFA