Explicação da usinagem de precisão CNC: benefícios e usos práticos

“A usinagem CNC é mais precisa do que os métodos convencionais para criar componentes sob medida com maior precisão dimensional e consistência.”

A maioria das indústrias contemporâneas usa usinagem cnc de alta precisão para fabricar peças personalizadas que atendam a requisitos específicos. A precisão é necessária para diferentes utilizações, por isso existe a necessidade de produzir peças que tenham pequenos limites de erro. 

A usinagem de precisão CNC é um processo de fabricação de peças com o auxílio de programas controlados por computador. Envolve diversos métodos e materiais, e por isso seu conhecimento deve ser o mais completo possível para alcançar os melhores resultados na execução de projetos. Este guia aborda o processo de usinagem de precisão, os diferentes tipos de máquinas-ferramenta utilizadas, suas vantagens e aplicações. Se precisar de mais informações, consulte o guia completo. peças usinadas de precisão De especialistas, continue lendo para obter informações úteis.

O que é usinagem CNC de precisão?

Usinagem CNC de precisão

Usinagem de precisão CNC significa usinagem de precisão com controle numérico computadorizado. A usinagem de precisão é um processo de corte e modelagem de materiais para criar produtos por meio da remoção de material sob especificações de projeto de CAD ou CAM. Este processo é aplicado em diversos ramos de produção e pode ser utilizado com diversos tipos de materiais. 

Processo de Usinagem CNC 

Antes mesmo de criar qualquer produto, há a formulação de um modelo 3D bastante detalhado em CAD ou CAM. Eles auxiliam na orientação do processo de usinagem de precisão para replicar o produto. A usinagem é usada para criar peças para brinquedos, equipamentos médicos, carros, naves espaciais e vários outros produtos. 

O Processo de usinagem CNC inclui corte, fresamento, torneamento e usinagem por descarga elétrica, entre outros. Embora o processo seja totalmente automatizado, operadores qualificados monitoram o processo para garantir que os produtos sejam de boa qualidade. CAD é o processo de projetar um produto, enquanto CAM é o processo de usar o design para produzir instruções de fabricação. Essas instruções são então convertidas em um formato que pode ser compreendido por uma máquina CNC por meio de um pós-processador. Os maquinistas então usam essas instruções para carregar a máquina CNC para iniciar a produção. 

Tolerâncias de usinagem CNC de alta precisão

As tolerâncias são significativas em usinagem cnc de alta precisão. Embora as ferramentas de usinagem de precisão CNC sejam muito precisas em suas operações, elas não podem oferecer uma correspondência perfeita com as dimensões reais do projeto CAD. É aqui que as tolerâncias entram em jogo. A tolerância é descrita como o desvio aceitável do tamanho padrão definido de uma parte da precisão dimensional. O grau de tolerância é determinado pelo número de casas decimais presentes no valor da tolerância, que dá a medida da tolerância.  

Tipos de medições de tolerância

Vamos falar sobre métodos de medição de tolerância em precisão Usinagem CNC;

Medição de tolerância unilateral: A tolerância é permitida apenas em um lado do valor nominal. Por exemplo, se um eixo tiver 20 mm de tamanho, o máximo que ele pode diminuir é para acomodar um rolamento. 

Limitar tolerâncias: O valor de tolerância geralmente é fornecido com um intervalo. Por exemplo, um eixo deve ter diâmetro nominal de 15 mm e limite de tolerância de 15 + 0.05 mm e – 0.05 mm. 5 mm está na categoria de tolerância limite. 

Tolerâncias bilaterais: Em relação ao desvio, a tolerância bilateral é a variação do valor nominal e pode ser positiva ou negativa e é medida em termos de valor +/-. Por exemplo, uma peça com medida de 25mm e tolerância de +/- 0.05mm pode ter uma medida final variando de 24.95mm a 25.05mm. 

A tolerância a ser utilizada em cada peça deve ser determinada adequadamente. Nem todas as peças precisam estar muito próximas, mas os elementos estruturais que estão em contato com outras peças devem estar o mais próximos possível entre si para permanecerem separados. 

O tolerância de usinagem cnc é fundamental na usinagem de precisão porque auxilia no controle de custos e na redução do tempo de fabricação. Assim, não é uma tarefa simples atingir o nível de tolerância certo, pois requer habilidade e tempo. As tolerâncias convencionais das máquinas CNC são geralmente da ordem de 0.005 polegadas, no entanto, algumas das máquinas altamente desenvolvidas podem ter precisão de 0.002 polegadas. Portanto, a aplicação de tolerâncias permite fabricar peças com a precisão exigida e as características funcionais necessárias.

Tipos de máquinas-ferramentas CNC de precisão

Diversas maneiras são empregadas na usinagem CNC de precisão para garantir a produção de peças de qualidade. Cada uma das técnicas requer o uso de equipamentos diferentes para que os resultados sejam precisos. Dos processos, alguns podem exigir a utilização de uma única máquina CNC, enquanto outros requerem a utilização de várias máquinas para obter os melhores resultados. 

1. Fresadoras CNC 

As fresadoras CNC são usinagem cnc em pequenos lotes Processos empregados para cortar ou moldar materiais que não se movem por meio de um cortador giratório. Eles são usados ​​​​principalmente na fabricação de peças fresadas frontalmente e fresadas periféricas. As características de fresamento frontal são lisas e planas e outras cavidades pequenas e estreitas e as características de fresamento periférico são profundas, como roscas e ranhuras. Essas máquinas são utilizadas na produção de componentes quadrados e retangulares com características. 

2. Os centros de torneamento e tornos mecânicos 

Virar é um micro usinagem operação em que o material é mantido estacionário e as ferramentas de corte são montadas em um fuso que gira. As ferramentas de corte se movem paralelamente à barra de torneamento e removem material até o diâmetro desejado e outras características. Tornos CNC Swiss são uma subcategoria de tornos CNC que oferecem mais suporte à peça e, portanto, produzem peças de melhor precisão. Essas máquinas são usadas para fazer dimensões externas e internas, como furos, furos escareados, roscas e ranhuras, portanto, adequadas para parafusos, parafusos, eixos, etc. 

3. Máquinas de perfuração CNC 

Perfuração de precisão CNC 

As furadeiras CNC envolvem o uso de uma broca rotativa para fazer furos circulares no material. Essas máquinas empregam ferramentas multiponto para reduzir as chances de contato de cavacos nas peças para promover a usinagem de furos. Algumas das brocas usadas na usinagem de precisão CNC incluem brocas de localização para fazer furos rasos, furadeiras para fins especiais, brocas parafusadeiras para furos que não são perfurados piloto, alargadores de mandril para aumentar o tamanho dos furos e brocas para minimizando a formação de cavacos. 

4. Máquinas de descarga elétrica (EDM) 

Usinagem de precisão EDM

EDM é um processo onde o material é removido por meio de faíscas elétricas controladas pelo operador. Outros termos relacionados são erosão por faísca, usinagem por faísca, afundamento de matriz ou queima de fio, e esse processo envolve colocar a peça de trabalho em contato com um fio de eletrodo. A máquina expele eletricidade e esta, por sua vez, gera calor que é usado para derreter o material. Um fluido eletrolítico limpa o material fundido e proporciona a forma desejada. O EDM é mais eficaz na criação de micro e pequenos furos intrincados e recursos em ângulo em materiais difíceis. 

5. Máquinas de corte a plasma CNC 

Corte a plasma CNC de precisão

As máquinas de corte a plasma CNC empregam tochas de plasma de alta potência para cortar os materiais, e a operação da tocha é automatizada por um computador. É capaz de gerar plasma com temperaturas acima de 50,000 F para sinterizar a peça e realizar os cortes. Essas máquinas requerem materiais com condutividade elétrica, como aço, alumínio, aço inoxidável, cobre e latão. 

6. Máquinas retificadoras de precisão CNC 

Retificação de precisão CNC 

Nos casos em que há necessidade de acabamento superficial, as retificadoras de precisão, como as retificadoras de precisão CNC, são úteis. Essas retificadoras são úteis para alcançar altos níveis de precisão e uma superfície lisa no material que está sendo trabalhado. No passado, tornos e fresas CNC eram normalmente usados ​​para criar superfícies ásperas, enquanto retificadoras de precisão eram usadas no acabamento das superfícies. Isso garante que o produto final tenha a rugosidade superficial correta exigida para o produto.

Aplicações da usinagem de precisão CNC

O corte de precisão é comumente usado na fabricação, pois é flexível, barato e eficiente em termos de tempo. Esta tecnologia encontra aplicações em vários setores, incluindo Esta tecnologia é aplicada em vários campos e alguns deles são: 

Indústria médica 

A área médica é um setor em expansão e existe sempre o desafio de desenvolver novos equipamentos e produzir em grandes quantidades os existentes. O principal fator usado na produção de produtos como dispositivos ortopédicos, invólucros seguros, implantes, máquinas de ressonância magnética e instrumentos de pesquisa é a alta precisão. 

Indústria automobilística 

As montadoras sempre fazem isso e incorporam novos recursos nos modelos posteriores dos automóveis que fabricam. Porém, para que essas características sejam incorporadas à linha de fabricação, há o desenvolvimento de protótipos de peças usinadas em CNC para atender às necessidades específicas. A usinagem de precisão também fabrica peças para outros meios de transporte, incluindo navios e caminhões de transporte. 

Indústria aeroespacial 

A indústria aeroespacial é muito sensível às peças nela utilizadas, pois uma pequena mudança pode causar muitos danos. A usinagem é muito importante no desenvolvimento de algumas peças dos veículos aeroespaciais, como portas do trem de pouso, buchas, coletores e aerofólios. 

Indústria Militar e de Defesa 

Como se vê que diferentes países estão desenvolvendo novos tipos de munições e sistemas de defesa, é necessário concretizar tais conceitos através da usinagem CNC. Este processo desenvolve componentes para aeronaves, transporte, comunicação e munição.  

Benefícios exclusivos da usinagem CNC de alta precisão 

A utilização de máquinas CNC de alta precisão na fabricação oferece inúmeras vantagens: Os seguintes benefícios podem ser concedidos ao uso de máquinas CNC de alta precisão na fabricação: 

Eficiência de custos 

A usinagem CNC é relativamente mais barata, especialmente quando se trata da produção de quantidades pequenas a moderadas de peças. É mais barato nas fases iniciais do que a moldagem por injeção porque esta última implica a utilização de moldes dispendiosos. 

Maior velocidade de produção 

As máquinas CNC trabalham em um ritmo mais rápido em comparação com a moldagem por injeção. A usinagem CNC pode fabricar as peças em semanas, enquanto a moldagem por injeção pode levar meses para projetar e desenvolver o molde.

Desempenho e confiabilidade aprimorados 

Algumas áreas requerem ajustes muito justos que não podem ser alcançados pelos processos usuais de remoção de material. A usinagem CNC é precisa e é fácil fazer muitas peças iguais de uma vez, e todas elas serão igualmente boas. Essa repetibilidade garante que haja qualidade em todas as peças e isso é muito importante em indústrias que exigem padrões elevados. 

Aplicativos versáteis 

Este tipo de usinagem é bastante geral e pode ser aplicado a uma ampla variedade de materiais, como metais e plásticos de nova geração. Essa versatilidade ajuda diversas indústrias a fornecer soluções específicas ao mercado. A outra vantagem para desenvolver uma reputação positiva entre os clientes das indústrias automotiva, aeroespacial, marítima e outras é a capacidade de garantir o cumprimento das tolerâncias com alta precisão. 

Qualidade consistente da peça 

A usinagem de precisão CNC é muito vantajosa porque a variação está presente nas operações manuais e é eliminada. A aplicação de software aprimorado por computador e o aspecto de baixa manutenção garantem que mesmo peças complicadas sejam produzidas com as especificações necessárias que satisfarão os clientes.   

Tipos de materiais usados ​​em usinagem CNC de precisão

A usinagem de precisão CNC também é flexível e rápida quando aplicada a diversos materiais, embora todos sejam selecionados dependendo do projeto. Este processo pode ser aplicado a metais e plásticos com alta precisão e ao mesmo tempo é rápido e versátil. Aqui está uma visão mais detalhada dos materiais normalmente usados: Esta é uma breve visão de alguns dos materiais que são usados: 

Metais 

A usinagem CNC de precisão pode ser feita em diversos metais e estes são escolhidos em função das características e utilizações. Os metais comuns incluem: 

• Alumínio: O alumínio é um material leve com alta resistência à corrosão e é usado na indústria aeroespacial, automotiva e em bens de consumo duráveis. Isto torna possível projetar estruturas complexas e até complicadas. 
• Aço: Na construção civil é utilizado na construção de peças estruturais, enquanto na fabricação de máquinas é utilizado devido à sua dureza. É versátil, pode ser classificado em diversas classes e suas propriedades podem ser alteradas por tratamento térmico. 
• Aço inoxidável: Este metal não pode ser corroído facilmente e não pode ser manchado facilmente, portanto, pode ser usado em condições muito adversas e nas indústrias médica e alimentícia. 
• Cobre: O cobre é um excelente condutor de calor e eletricidade e isso faz com que seja utilizado em aparelhos elétricos e sistemas de troca de calor. Possui boa usinabilidade, o que facilita o desenvolvimento de padrões complexos. 
• Latão: O latão tem boa resistência e aparência e é usado para aplicações cosméticas e de suporte de carga, como válvulas, tubos e peças de automóveis. 
• Bronze: É muito duro e não enferruja; é utilizado em produtos que serão utilizados em áreas de alta umidade, como áreas costeiras e em partes que serão utilizadas sob pressão e estresse. 
• Titânio: O titânio é um material muito útil porque é forte, leve, resistente ao calor e à corrosão, por isso é usado na aviação e na medicina. 

Plásticos 

A usinagem de precisão CNC também abrange outras formas de plásticos com características diferentes do tipo em questão. Os principais plásticos incluem: 

• Acrilonitrila butadieno estireno (ABS): Este material é valorizado pela resistência ao impacto que o torna adequado para uso em peças sujeitas a cargas mecânicas, como peças de automóveis e utensílios domésticos. 
• Policarbonato (PC): É forte e tem boa clareza e, portanto, é usado onde o material precisa ser transparente e forte, como tampas protetoras e lentes ópticas. 
• Poli(metacrilato de metila) (PMMA): Como o PMMA é um material transparente, ele é usado como substituto do vidro, tem boa transmitância de luz e resistência às intempéries e é usado nas indústrias de sinalização e exibição. 
• Polioximetileno (POM): O POM também é chamado de acetal, esse material possui baixo atrito e alta rigidez e é utilizado em engrenagens e peças mecânicas que necessitam de rigidez. 
• Poliamida (PA): A poliamida também é chamada de náilon, é utilizada por sua resistência, flexibilidade, abrasão e resistência química, portanto, utilizada em engrenagens, rolamentos e automóveis. 

O tipo de material a ser utilizado depende das características mecânicas necessárias, do ambiente em que o produto será aplicado e do custo do material

Leia mais: Usinagem de zinco: ligas, processos e aplicações

Conclusão: O valor da usinagem CNC de precisão de metal

A usinagem CNC de alta precisão é uma técnica de fabricação de peças com pequenas tolerâncias e os benefícios incluem alta velocidade e baixo custo. Este processo, especialmente no que diz respeito à adoção dos tornos automáticos de estilo suíço, tornou-se assim uma característica padrão na fabricação contemporânea e nas oficinas mecânicas. 

A usinagem CNC no estilo suíço é muito rápida para cortar recursos como roscas, furos e degraus e é quase tão precisa quanto muitas das novas tecnologias, como a impressão a laser 3D. Este método não apenas atende às demandas dimensionais, mas geralmente vai além delas. 

A usinagem suíça pode completar a usinagem da peça com a precisão necessária em uma única passagem com a ajuda das ferramentas e técnicas mencionadas com a ajuda do CNC. Esse recurso pode ser menos gasto porque a automação CNC é precisa e consistente e levará menos tempo em comparação com a forma manual.

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Quando você decide obter serviço de usinagem cnc da Boda, também significa que você não precisará gastar muito dinheiro na aquisição de novas máquinas CNC. A empresa instalou equipamentos modernos e especialistas experientes para garantir que você obtenha as melhores peças de reposição a preços acessíveis. O controle de qualidade é um ramo diferente no Boda; assim, a equipe foca nos componentes para atender a qualidade desejada. Esta abordagem garante a alta precisão e confiabilidade de cada peça fabricada, tornando-a a solução perfeita para suas necessidades de usinagem de precisão.

Perguntas Frequentes

Q1. Quão precisas podem ser as máquinas CNC? 

As máquinas CNC são muito precisas e não é muito difícil obter precisões muito pequenas. Eles são ideais para fazer peças com formatos complexos e níveis de tolerância restritos, portanto ideais para usos precisos. 

Q2. Quais são os níveis aceitáveis ​​de variação na usinagem CNC? 

Em geral, a tolerância na usinagem CNC é da ordem de cerca de ±0. 005 polegadas (0mm). A precisão da usinagem CNC é de até ±127. 0 polegadas (0 milímetros) A espessura do vidro é 0002. 

Q3. Qual máquina CNC é a mais precisa? 

As máquinas de 5 eixos são consideradas as mais precisas entre todas as máquinas CNC. Estas máquinas possuem três movimentos retos, nomeadamente os movimentos X, Y e Z, e dois movimentos rotativos, A e B, pelos quais as peças podem ser orientadas de quase qualquer maneira e em alta velocidade e com alto grau de precisão.