GROB G350
Centro de usinagem universal 5 eixos GROB G350 com cinemática de túnel, fuso horizontal Z retrátil, mesa basculante A'/B' e usinagem invertida para escoamento livre de cavacos.
Especificações Mecânicas & Físicas Auditadas
Física Operacional & Capacidade de Remoção de Cavaco ($Q$)
A potência nominal deste spindle (32 kW) combinada com sua taxa de torque (206 Nm) estabelece o limite físico para a taxa de remoção volumétrica ($Q$) antes que o fuso entre em saturação térmica ou ocorra deflexão na ferramenta.
Taxa de Remoção ($Q$):
Q = (a_p · a_e · v_f) / 1000 [cm³/min]
Potência Efetiva Requerida ($P_c$):
P_c = (Q · k_c) / (60000 · η) [kW]
Onde $k_c$ é a pressão específica de corte corrigida pela espessura média do cavaco ($h_m$) e $\eta \approx 0,82$ é o rendimento mecânico do trem de engrenagens/direct-drive.
Valores calculados em regime contínuo (S1 100% ED). Para regimes de pico transitórios (S6 40% ED), a máquina suporta acréscimo de até 25% na potência por períodos inferiores a 10 minutos.
Ligas Metálicas Ideais com Constantes Físicas Auditadas
O GROB G350 é um centro de usinagem universal de 5 eixos simultâneos de fabricação alemã, reconhecido internacionalmente pela sua cinemática singular de túnel (Tunnel Concept), desenvolvida para superar os limites clássicos de rigidez, acessibilidade angular e evacuação de cavacos em peças complexas das indústrias aeroespacial, médica, automotiva de alta performance e moldes e matrizes.
Conceito Cinemático de Túnel e Arranjo de Eixos (Tunnel Concept)
Diferente dos centros de 5 eixos convencionais com mesa trunnion ou cabeçote basculante tipo fork, o GROB G350 emprega um arranjo cinemático invertido patenteado:
- Três Eixos Lineares no Cabeçote da Ferramenta (X, Y, Z): O eixo-árvore horizontal executa o curso transversal X ($600\text{ mm}$), vertical Y ($855\text{ mm}$) e axial Z ($750\text{ mm}$). O fuso se retrai integralmente para o interior do túnel da coluna da máquina durante as trocas de ferramentas e movimentações de aproximação, garantindo um balanço de fuso ultracurto e constante ao longo de todo o envelope de usinagem.
- Dois Eixos Rotativos na Mesa da Peça (A’ e B’): A mesa porta-peça possui basculamento no Eixo A’ em uma amplitude extrema de $240^\circ$ (de $+30^\circ$ a $-210^\circ$) e rotação contínua de $360^\circ$ no Eixo B’. Esse design permite orientar a peça em qualquer ângulo espacial sem colisão com o cabeçote.
- Dinâmica Superior: Avanços rápidos de $65\text{ m/min}$ em X, Y e Z com acelerações de até $8\text{ m/s}^2$, proporcionados por acionamentos diretos de motores lineares e servomotores digitais síncronos de alta inércia.
Usinagem Invertida “Upside-Down” e Escoamento de Cavacos por Gravidade
A grande vantagem física da cinemática GROB é a capacidade de usinagem invertida de cabeça para baixo (upside-down machining):
- Ao bascular o Eixo A’ além de $90^\circ$, a peça fica posicionada de ponta-cabeça em relação ao eixo-árvore horizontal.
- A gravidade atua diretamente a favor do processo: 100% dos cavacos gerados em cavidades profundas, nervuras e bolsões caem instantaneamente para a calha central de descarte, sem necessidade de lavagem agressiva com fluido refrigerante.
- Elimina-se o fenômeno destrutivo da reusinagem de cavacos (chip recutting), que é o principal causador de lascamento prematuro de arestas de metal duro e acabamento superficial deficiente em ligas aeroespaciais tenazes.
Trem de Força do Eletrofuso HSK-A63 de Alto Desempenho
O trem de força do GROB G350 conta com eletrofuso motorizado integralmente refrigerado a água:
- Potência e Torque: Potência contínua de $32\text{ kW}$ e impressionante torque máximo de $206\text{ Nm}$ (regime S6-40%), mantendo torque útil elevado mesmo em regimes intermediários de corte.
- Rotação Máxima: Rotação nominal de até $16.000\text{ RPM}$, ideal tanto para desbastes pesados com fresas de cabeçote quanto para acabamentos em altíssima velocidade (HSC) com microferramentas esféricas.
- Interface HSK-A63: Fixação cônica oca com duplo contato cone/face conforme norma DIN 69893-1, que elimina folgas axiais sob altas forças centrífugas e resiste a severos momentos fletores radiais gerados em fresamento trocoidal de grandes profundidades axiais ($ap$).
Rigidez Estrutural, Refrigeração Interna e Réguas Ópticas Heidenhain
- Monobloco Fundido em Ferro Fundido Cinzento Especial: A base compacta soldada e fundida de alta densidade confere absorção vibracional superior e rigidez estática extrema. A distância otimizada entre os mancais minimiza torções estruturais sob forças de corte multiaxiais.
- Fusos com Refrigeração Interna e Estabilidade Térmica: Fusos de esferas recirculantes de passo retificado classe ISO 3 contam com refrigeração interna por circulação forçada de óleo termostatizado no núcleo e nas castanhas, estabilizando as dimensões lineares independentemente da temperatura de operação na fábrica.
- Réguas Ópticas Seladas Heidenhain: Medição direta de posição por réguas de vidro óptico seladas e pressurizadas com ar seco nos três eixos lineares (X/Y/Z) e encoders angulares absolutos nos eixos rotativos A’ e B’, garantindo repetibilidade de posicionamento de $\pm 1,5,\mu\text{m}$.
Usinagem Multieixos em Aeroespacial, Moldes e Materiais Críticos
A flexibilidade do GROB G350 é comprovada nos mais exigentes grupos de usinabilidade da norma ISO 513:
- Ligas Termorresistentes e Titânio (ISO S - Ti-6Al-4V, Inconel 718): Na usinagem de blisks e carcaças de turbina, o fuso rígido de $206\text{ Nm}$ e o sistema de refrigeração interna de até $70\text{ bar}$ pelo centro da ferramenta rompem a barreira térmica do corte, mantendo a temperatura na zona primária de cisalhamento controlada e estendendo a vida útil do ferramental.
- Aços para Moldes e Ferramentas (ISO H - H13 e D2 Tratados a 50–56 HRC): Em postiços e cavidades complexas, os comandos topo de linha Siemens Sinumerik 840D sl (com controle de cinemática 5 eixos
TRAORI) ou Heidenhain TNC 640 (com funções dinâmicas DCM e ADP) geram movimentos contínuos ultrassuaves, alcançando acabamento superficial espelhado com rugosidade $Ra \le 0,20,\mu\text{m}$. - Aços Inoxidáveis e Estruturais (ISO P e ISO M): Em aços carbono 1045, 4140, P20 e inoxidáveis austeníticos 316L, a capacidade de fresamento com elevado volume de remoção de cavacos ($Q > 350\text{ cm}^3\text{/min}$) assegura produtividade máxima em operações de desbaste pesado sem perda de precisão geométrica.
Configure GROB G350 no ToolOptimizer CNC
Insira o diâmetro da sua fresa, número de dentes e liga usinada para verificar em tempo real se o avanço respeita os 65 m/min e o limite de 32 kW do spindle.