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Equilibragem no local de equipamento de maquinação

Equilibragem de veios-árvore e de ferramentas de máquinas-ferramenta no local de funcionamento

Quem avisa primeiro do desequilíbrio numa máquina não é o operador, é a peça: na superfície retificada aparece uma ondulação regular, a cota deixa de se manter, o rebolo tem de ser retificado com o dobro da frequência. Ninguém vai deixar desmontar a máquina a meio de uma encomenda. Vamos ao local, medimos a vibração nos apoios do veio-árvore e equilibramos o que realmente se pode equilibrar no local. E dizemos com honestidade quando a vibração não vem da massa, mas dos rolamentos, do cone ou da trepidação.

Atualizado em 27 de agosto de 2026 · por AXILINE · Vila Nova de Gaia

Em resumo: Sim, equilibramos rotores de máquinas-ferramenta no local, mas não o próprio conjunto do veio-árvore. Equilibramos o que roda no veio-árvore e se retira dele: o rebolo montado com os flanges e o mandril, a placa, o prato, o mandril porta-ferramenta, o veio porta-facas, o tambor fresador, as polias e o rotor do motor de acionamento. Colocamos dois acelerómetros no corpo do cabeçote, junto ao apoio dianteiro e ao traseiro; apontamos o sensor de fase a laser à marca refletora — no veio-árvore, não no motor. Há três condições: existe acesso a um plano de correção (um local onde fisicamente se pode colocar ou remover massa), a rotação de serviço vai até cerca de 12 000 rpm, e os rolamentos do veio-árvore estão intactos. Se o conjunto tiver um rolamento desgastado ou o cone bater, a equilibragem não dá resultado, e dizemo-lo antes de começar os trabalhos.

Sintomas: primeiro estraga-se a peça, depois a máquina

A máquina não se queixa com zumbido, queixa-se com refugo. Ondulação na superfície retificada, marca periódica depois da fresagem, facetagem no torneamento, dispersão de cota de peça para peça. O operador compensa isto com os regimes, o rebolo é retificado com mais frequência, a ferramenta é trocada antes do previsto. O medidor de vibração só entra em ação em último lugar.

Uma verificação rápida que nos poupa meio dia no local: meça a vibração com o veio-árvore vazio, depois com o mandril, depois com o mandril e o rebolo. Se o nível sobe em degrau à medida que se monta a ferramenta, o problema é de equilibragem. Se a vibração já é alta com o veio-árvore vazio, a conversa vai ser sobre rolamentos e cone.

Que equipamento de maquinação equilibramos

A seguir, o que nos procuram com mais frequência, e o que cria o desequilíbrio em cada grupo.

Veios-árvore de máquinas de corte de metal

Veios-árvore de tornos, fresadoras, retificadoras e centros de maquinação. O próprio veio vem equilibrado de fábrica, por isso a fonte está quase sempre de fora: o mandril, o rebolo, a placa, a polia, marcas de reparação. Equilibramos o veio-árvore montado com a ferramenta com que está a trabalhar.

Placas e pratos

Placas de três e quatro grampos, pratos, dispositivos de arrasto. O desequilíbrio vem de grampos mandrilados fora do conjunto, aparas nas ranhuras, uma peça fixada de forma assimétrica, um contrapeso perdido. Equilibramos na posição angular em que a ferramenta é montada no veio-árvore.

Rebolos montados com o veio-árvore

O rebolo, os flanges, as juntas e o mandril são um único rotor, e é preciso equilibrar o conjunto todo. O abrasivo tem densidade não homogénea e absorve o fluido de corte de forma desigual. Equilibramos depois da montagem, e outra vez depois de cada retificação.

Conjuntos de acionamento das máquinas

Polias, transmissões por correia, veios intermédios, o rotor do motor de acionamento. Numa transmissão por correia, convivem no espectro duas componentes síncronas — a do veio-árvore e a do motor. Uma polia excêntrica dá um 1× limpo — vibração exatamente na frequência de rotação — e facilmente se faz passar por desequilíbrio do veio-árvore.

Rotores de máquinas de trabalhar madeira

Veios porta-facas de plainas de desengrosso, plainas desempenadeiras e plainas de quatro faces, tambores fresadores com facas amovíveis, veios de aplainar, rotores de calibradoras. O desequilíbrio chega com cada troca de facas e cada lote resinoso.

Rotores de máquinas depois de reparação

Depois da troca de rolamentos, da retificação dos munhões, de revestimento por soldadura, da troca do veio porta-facas. Esta visita é curta: medição antes, equilibragem, medição depois, e os números no protocolo para a receção dos trabalhos.

Desequilíbrio, batimento ou trepidação: como distinguimos

A equilibragem só reduz a componente síncrona da vibração, 1× — a que se encaixa exatamente numa volta. O resto não se elimina com massas. Uma forma rápida de separar as causas a olho é contar o passo da marca na peça. Um passo igual ao avanço por volta do veio-árvore é deixado por uma força rotativa. Um passo sem relação com a rotação é uma autovibração na frequência própria do sistema — é a trepidação.

O que se vê na máquina e na peçaO que o aparelho mostraCausa e o que ajuda
Ondulação com o passo do avanço por volta, a vibração cresce suavemente com a rotaçãodomina 1×, a fase repete-se dentro de poucos grausdesequilíbrio, a equilibragem no local resulta
Marca periódica em «espinha», guincho, lascamento do gume da ferramentapico não múltiplo da rotação, banda largatrepidação: regimes de corte, saliência da ferramenta, rigidez da fixação
Facetagem, a cota não se mantém, o batimento vê-se no comparador1× mais energia de alta frequência, batimento com o veio-árvore paradobatimento ou desgaste do cone e do assentamento, limpeza e reparação
Zumbido em todos os regimes, aquecimento do apoiopicos em frequências altas, não múltiplas da rotaçãorolamentos do veio-árvore, é preciso reparar o conjunto
A vibração sobe bruscamente numa gama estreita de rotação e desce acima delapico estreito, inversão de fase de cerca de 180°ressonância do cabeçote, da proteção ou da estrutura da máquina
Vibração na transmissão, componente axial percetível2× forte (o dobro da frequência de rotação), diferença de fase de cerca de 180° através do acoplamentodesalinhamento da transmissão, é preciso alinhamento de eixos

Há uma armadilha específica das máquinas com transmissão por correia: duas frequências de rotação no espectro. Antes de calcular a correção, é preciso perceber de quem é o 1× — do veio-árvore ou do motor. A marca e o sensor de fase a laser colocam-se no veio que está a ser equilibrado. Como ler o espectro e distinguir desequilíbrio de desalinhamento está explicado em artigos à parte.

Fontes: ISO 13373-3:2015

O que verificamos antes de equilibrar, especificamente em máquinas-ferramenta

Num ventilador, o principal inimigo do resultado é a sujidade. Numa máquina-ferramenta, são os rolamentos do veio-árvore e a geometria das superfícies de assentamento. A ronda de verificação demora a partir de meia hora, e decide se faz sentido tirar as massas.

Não intervimos no conjunto do veio-árvore. A desmontagem, o ajuste da pré-carga e a troca de rolamentos são trabalho da assistência técnica do fabricante, e não se deve mexer nisso por causa da equilibragem. Se encontrarmos um rolamento desgastado, entregamos-lhe os números e uma recomendação, e adiamos a equilibragem para depois da reparação. Um desequilíbrio residual é uma carga rotativa adicional nos apoios; o cálculo de vida útil segundo a ISO 281 não a considera, a menos que a inclua nos dados de partida.

Fontes: ISO 281:2007 · ISO 13373-3:2015

Como decorre o trabalho no local

  1. Inspeção

    Ronda da máquina e pontos de medição

    Observamos a operação e o refugo nas peças. Marcamos e limpamos zonas para os sensores no corpo do cabeçote, junto ao apoio dianteiro e ao traseiro do veio-árvore.

  2. Sensores

    Acelerómetros e marca de fase

    Dois acelerómetros — fixos rigidamente no metal, na direção radial, o mais perto possível dos apoios. Nunca na proteção nem no painel. A marca refletora — no veio-árvore, no flange do rebolo ou no mandril, sempre uma só; conferimos a rotação.

  3. Arranque 0

    Medição inicial depois do aquecimento

    À rotação de serviço, registamos a vibração global, a amplitude e a fase de 1× por apoio, o espectro. Dois arranques seguidos mostram se a fase se repete. Aqui decidimos: equilibrar ou procurar outra causa.

  4. Marcação

    Planos de correção e raio

    A máquina está parada e bloqueada. Procuramos onde vai ficar fisicamente a massa: anéis ou parafusos de equilibragem do veio-árvore, furos do flange, face da placa, ranhuras do veio porta-facas, polia. Numeramos as posições no sentido da rotação, medimos o raio real.

  5. Arranque 1

    Massa de prova no primeiro plano

    Fixamos a massa pesada tão firmemente como vai ficar a definitiva. Uma resposta válida é uma mudança de 1× de pelo menos 20–30 % em amplitude, ou 20–30° em fase. Num veio-árvore rígido, isso consegue-se com poucos gramas.

  6. Arranque 2

    Massa de prova no segundo plano

    Só para rotores de dois planos: veio porta-facas, tambor fresador, conjunto largo de rebolos, rotor de acionamento. Um plano são dois arranques; dois planos são três.

  7. Correção

    Cálculo e instalação das massas

    O programa indica a massa e o número da posição em cada plano, sabe dividir a massa entre posições vizinhas e calcular a furação onde não há onde acrescentar. O zero de contagem do ângulo fica onde esteve a massa de prova.

  8. Controlo

    Arranque de verificação, acerto trim e marcação

    O mesmo regime e a mesma rotação; se necessário, uma a duas iterações com o acréscimo de massas pequenas. Verificamos a vibração também noutras rotações de serviço da máquina. Marcamos a posição angular da ferramenta, para que o resultado se mantenha depois de a retirar e voltar a montar.

Trabalhamos com o analisador-equilibrador de vibrações portátil de dois canais Balanset-1A: dois acelerómetros, sensor de fase a laser por marca refletora, módulo USB de dois canais e software num portátil. O aparelho faz a equilibragem em um e dois planos pelo método dos coeficientes de influência (a partir da resposta do rotor a uma massa de prova conhecida), mede a vibração global e o 1×, a fase, a rotação, o espectro e o sinal temporal, trabalha no modo de posições fixas, calcula a furação e a tolerância por graus G, guarda arquivo e protocolos.

Fontes: Manual de operação Balanset-1A · Especificações do fabricante Balanset-1A

Um plano ou dois, e até que valores reduzimos

O número de planos é ditado pela forma do rotor. Calculamos L/D, em que L é a distância entre os planos de correção possíveis, e D é o diâmetro na zona onde se coloca a massa. Uma análise detalhada da regra está num artigo à parte; a seguir, um resumo prático para rotores de máquinas-ferramenta.

RotorPlanosPorquê
Rebolo montado com os flanges e o mandrilUmComporta-se como um disco, L/D inferior a 0,5. Correção pelos furos ou ranhuras do flange
Vários rebolos ou um conjunto largo num só mandrilDoisCaso contrário, fica um desequilíbrio de momento — um par de «pontos pesados» nas extremidades do conjunto, e a vibração num dos apoios não desce
Placa, prato, dispositivo de arrastoNormalmente umSó uma face está acessível, a massa coloca-se em furos ou ranhuras de fábrica
Veio-árvore de fresadora com mandril e ferramentaUm; com saliência longa, doisQuanto mais longe a ferramenta estiver do apoio dianteiro, mais pesa a componente de momento
Veio porta-facas de plaina de desengrosso, desempenadeira, plaina de quatro facesDoisO L/D do veio porta-facas é praticamente sempre superior a 0,5
Tambor fresador com facas amovíveis, veio de aplainarDoisRotor comprido, massa distribuída ao longo de todo o comprimento
Rotor do motor de acionamento e poliaDois para o rotor, um para a poliaO rotor é alongado, a polia tem forma de disco

O que estes graus significam em gramas. O desequilíbrio específico admissível é igual a G multiplicado por 9549 e dividido pela rotação. Para G 1 a 6000 rpm, isto dá cerca de 1,6 g·mm/kg: num conjunto de 15 kg, isso resulta em aproximadamente 24 g·mm, ou seja, cerca de 0,2 g a um raio de 120 mm. Daqui vem toda a prática da equilibragem em máquinas-ferramenta: as massas pesam-se em balanças de precisão, um íman não serve nem como massa de prova, e cada peça do conjunto é montada sempre na mesma posição angular. Fixe o grau e a edição da norma no pedido de trabalho: é uma condição de receção, não uma decisão nossa em seu nome.

Fontes: ISO 21940-11:2016 · ISO 20816-1:2016

O rebolo depois da retificação e um novo conjunto de facas

Dois casos em que o desequilíbrio volta não pelo desgaste ao longo dos anos, mas por uma operação normal de manutenção. Aqui, a equilibragem é parte do regulamento, não um evento pontual.

O rebolo equilibra-se montado

O rotor é o rebolo junto com os flanges, as juntas e o mandril. Desmontar o conjunto e voltar a montá-lo significa perder o resultado: a posição angular das peças muda. Por isso marcamos a posição relativa de todas as peças e do mandril no veio-árvore.

E outra vez depois de cada retificação

A retificação com diamante remove a camada de forma desigual e expõe abrasivo novo, de densidade diferente. Em operações de precisão, isso vê-se logo na superfície. Com os coeficientes de influência guardados, uma nova equilibragem faz-se sem arranques de prova.

Fluido de corte, armazenamento e fissuras

O abrasivo absorve líquido. Um rebolo que ficou parado com a parte de baixo dentro do fluido de corte chega com um desequilíbrio que ontem não existia. Um rebolo com fissura não se equilibra em caso algum — é retirado.

As facas trocam-se sempre em conjunto

Uma faca nova no meio de outras desgastadas dá desequilíbrio e também espessuras de apara diferentes. As facas, as cunhas e os parafusos escolhem-se por massa, em conjunto; caso contrário, a equilibragem transforma-se numa corrida atrás da própria cauda.

O veio porta-facas como grelha de posições já pronta

As ranhuras, os parafusos das cunhas e os furos de fábrica nas faces do veio são posições fixas já prontas. O aparelho indica o número da posição e a massa em vez de um ângulo, por isso um erro de contagem do ângulo no sentido errado fica excluído.

O que impede o trabalho e quando o local não resulta

É melhor conhecer os limites antes da fatura da visita, por isso falamos deles com clareza.

Rotação acima de cerca de 12 000 rpm

O aparelho calcula o valor eficaz da velocidade de vibração na banda de 5–200 Hz, e 200 Hz correspondem exatamente a 12 000 rpm. Um eletrofuso a 18 000 ou 24 000 rpm fica fora desta banda, e a sua ferramenta equilibra-se numa bancada especializada para mandris.

Não há acesso ao plano de correção

Um conjunto fechado sem anéis de equilibragem, sem forma de apontar o laser ao veio. Não se pode furar nem soldar nada no veio-árvore: é uma peça de precisão com garantia do fabricante.

Rolamento desgastado ou batimento do cone

Aqui, a vibração não vem da massa, e as massas não a eliminam. Pior ainda, a equilibragem mascararia o único sinal externo do defeito. Primeiro a reparação; a equilibragem, como operação final.

Trepidação e falta de rigidez

As autovibrações do sistema «máquina — ferramenta — peça» corrigem-se com os regimes de corte, a saliência da ferramenta, o estado das guias e da fixação. As massas no rotor são inúteis aqui.

Desequilíbrio instável

Aparas nas ranhuras do prato, resina nas facas, fluido de corte no rebolo, folga no assentamento. A fase de 1× varia dezenas de graus de arranque para arranque — não há nada para equilibrar enquanto a causa não for eliminada.

Sete casos típicos em que a equilibragem não ajuda estão explicados num artigo à parte. Na visita, percorremos esta lista em primeiro lugar e falamos dela no local, não depois de ter pago pelas massas.

O que recebe, quanto custa e como encomendar

O resultado do trabalho não é um único número a descer, mas dois estados do conjunto, registados nas mesmas condições.

Quanto ao preço, a referência é esta. o diagnóstico vibratório com relatório custa 300 EUR por máquina, a equilibragem acrescenta a partir de 250 EUR, a fatura mínima por visita é de 500 EUR. O valor exato para a sua máquina é calculado pela calculadora no site: depende do número de rotores, dos planos de correção, do acesso e da distância ao local. Temos a base em Vila Nova de Gaia, junto ao Porto, e deslocamo-nos por todo o país.

Vêm os engenheiros que desenvolvem e fabricam os aparelhos Balanset, e são eles próprios que equilibram com eles no local. O mesmo aparelho também pode ser comprado, para trabalhar de forma autónoma. Se tiver a sua própria equipa de manutenção, normalmente compensa mais implementar a metodologia uma vez e depois equilibrar rebolos e veios porta-facas com os seus próprios meios, chamando-nos apenas para casos duvidosos. No pedido, indique o tipo de máquina e a operação, a rotação do veio-árvore, o que está montado no veio-árvore, que refugo vê na peça e que acesso existe aos planos de correção.

Fontes: Especificações do fabricante Balanset-1A

Perguntas frequentes

É possível equilibrar o veio-árvore sem o retirar da máquina?

O próprio veio-árvore não o desmontamos nem o equilibramos. No local, equilibra-se o conjunto que roda nele: o rebolo com os flanges e o mandril, a placa, o prato, o mandril porta-ferramenta, a polia. Colocamos os sensores no corpo do cabeçote, junto ao apoio dianteiro e ao traseiro, a marca no veio-árvore, e trabalhamos à rotação de serviço. Se a fábrica previu anéis ou parafusos de equilibragem, fazemos a correção por eles.

Por que razão o rebolo tem de ser equilibrado depois de cada retificação?

A retificação remove a camada de abrasivo de forma desigual e expõe uma nova camada de densidade diferente, por isso o desequilíbrio depois dela já não é o mesmo. Em operações de precisão, isso vê-se como ondulação na superfície e desgaste acelerado do rebolo. Uma nova equilibragem, a partir dos coeficientes de influência guardados, faz-se sem arranques de prova, num único arranque.

Temos ondulação na peça. É mesmo desequilíbrio?

Não necessariamente. Conte o passo da marca. Um passo igual ao avanço por volta do veio-árvore indica uma força rotativa — desequilíbrio ou batimento. Um passo sem relação com a rotação é trepidação. Uma terceira possibilidade é o batimento do cone ou um rolamento desgastado. Separamos estas causas pela componente síncrona, pela fase e pelo espectro, antes de tirarmos as massas.

Que grau de qualidade precisa o veio-árvore de uma máquina-ferramenta?

A referência para veios-árvore de máquinas-ferramenta e rebolos é G 1, para veios-árvore de retificação de precisão é G 0,4, e para rotores de máquinas-ferramenta menos críticos é G 2,5. Fixe o grau exato e a edição aplicável da ISO 21940-11 no pedido de trabalho: é uma condição de receção, não uma constante universal. O aparelho calcula a massa admissível se introduzir a massa do rotor, a rotação e o raio de correção.

O veio porta-facas começou a zunir depois de trocar uma faca. Equilibro?

Primeiro restabeleça o conjunto completo. Uma faca nova no meio de outras desgastadas dá desequilíbrio e também espessuras de apara diferentes — a equilibragem não resolve isso. As facas, as cunhas e os parafusos escolhem-se por massa, em conjunto. Só depois se equilibra o veio porta-facas em dois planos, pelas ranhuras e furos de fábrica, usados como posições fixas.

O que fazer se tivermos um eletrofuso a 24 000 rpm?

Com os nossos meios, não é possível equilibrar esse veio-árvore no local: a sua componente síncrona fica a 400 Hz — fora da banda em que o aparelho calcula o valor eficaz da velocidade de vibração. O limite prático é de cerca de 12 000 rpm. A ferramenta de eletrofusos de alta velocidade equilibra-se numa bancada especializada para mandris. O diagnóstico dos rolamentos e a avaliação da vibração no local, esses sim podemos fazer.

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