O Processo CNC

O termo CNC significa “controle numérico computadorizado” e usinagem CNC é definida como um processo de fabricação subtrativo que normalmente usa controle de computador e máquinas-ferramentas para remover camadas de material de uma peça de estoque (chamada de blank ou peça de trabalho) e produzir uma peça projetada sob medida.

O processo funciona em uma variedade de materiais, incluindo metal, plástico, madeira, vidro, espuma e compostos, e tem aplicações em diversos setores, como usinagem CNC de grande porte e acabamento CNC de peças aeroespaciais.

Características da usinagem CNC

01. Alto grau de automação e altíssima eficiência de produção. Com exceção da fixação de blanks, todos os outros procedimentos de processamento podem ser realizados por máquinas-ferramentas CNC. Combinado com carga e descarga automáticas, é um componente básico de uma fábrica automatizada.

O processamento CNC reduz o trabalho do operador, melhora as condições de trabalho, elimina marcações, múltiplas fixações e posicionamentos, inspeção e outros processos e operações auxiliares, além de melhorar efetivamente a eficiência da produção.

02. Adaptabilidade a objetos de processamento CNC. Ao trocar o objeto de processamento, além de trocar a ferramenta e resolver o método de fixação da peça bruta, é necessária apenas a reprogramação, sem outros ajustes complexos, o que encurta o ciclo de preparação da produção.

3. Alta precisão de processamento e qualidade estável. A precisão dimensional do processamento está entre d0,005-0,01 mm, o que não é afetado pela complexidade das peças, pois a maioria das operações é realizada automaticamente pela máquina. Portanto, o tamanho das peças em lote é aumentado e dispositivos de detecção de posição também são utilizados em máquinas-ferramentas controladas com precisão, melhorando ainda mais a precisão da usinagem CNC de precisão.

04. O processamento CNC tem duas características principais: primeiro, pode melhorar muito a precisão do processamento, incluindo a precisão da qualidade do processamento e a precisão do erro no tempo de processamento; segundo, a repetibilidade da qualidade do processamento pode estabilizar a qualidade do processamento e manter a qualidade das peças processadas.

Tecnologia de usinagem CNC e escopo de aplicação:

Diferentes métodos de processamento podem ser selecionados de acordo com o material e os requisitos da peça a ser usinada. Compreender os métodos de usinagem comuns e seu escopo de aplicação pode nos permitir encontrar o método de processamento de peças mais adequado.

Girando

O método de processamento de peças em tornos é chamado coletivamente de torneamento. Utilizando ferramentas de torneamento de conformação, superfícies curvas rotativas também podem ser processadas durante o avanço transversal. O torneamento também pode processar superfícies roscadas, planos finais, eixos excêntricos, etc.

A precisão de torneamento é geralmente IT11-IT6, e a rugosidade da superfície é de 12,5-0,8 μm. Durante o torneamento fino, pode atingir IT6-IT5, e a rugosidade pode atingir 0,4-0,1 μm. A produtividade do torneamento é alta, o processo de corte é relativamente suave e as ferramentas são relativamente simples.

Âmbito de aplicação: perfuração de furos centrais, perfuração, alargamento, rosqueamento, torneamento cilíndrico, mandrilamento, torneamento de faces finais, torneamento de ranhuras, torneamento de superfícies formadas, torneamento de superfícies cônicas, serrilhamento e torneamento de roscas

Moagem

Fresamento é um método que utiliza uma ferramenta rotativa de múltiplas arestas (fresa) em uma fresadora para processar a peça de trabalho. O principal movimento de corte é a rotação da ferramenta. Conforme a direção da velocidade do movimento principal durante o fresamento é a mesma ou oposta à direção de avanço da peça de trabalho, ele é dividido em fresamento descendente e fresamento ascendente.

(1) Fresamento descendente

A componente horizontal da força de fresagem é a mesma que a direção de avanço da peça. Geralmente, há uma folga entre o parafuso de avanço da mesa da peça e a porca fixa. Portanto, a força de corte pode facilmente fazer com que a peça e a mesa se movam para frente juntas, causando um aumento repentino na taxa de avanço. Isso aumenta, causando facas.

(2) Contra-fresamento

Pode evitar o fenômeno de movimento que ocorre durante o fresamento descendente. Durante o fresamento ascendente, a espessura de corte aumenta gradualmente a partir de zero, de modo que a aresta de corte começa a sofrer um estágio de compressão e deslizamento na superfície usinada endurecida pelo corte, acelerando o desgaste da ferramenta.

Âmbito de aplicação: fresamento plano, fresamento escalonado, fresamento de ranhuras, fresamento de superfície de conformação, fresamento de ranhuras em espiral, fresamento de engrenagens, corte

Planejamento

O processamento de aplainamento geralmente se refere a um método de processamento que usa uma plaina para fazer movimento linear alternativo em relação à peça de trabalho em uma plaina para remover o excesso de material.

A precisão de aplainamento geralmente pode atingir IT8-IT7, a rugosidade da superfície é Ra6,3-1,6μm, a planicidade do aplainamento pode atingir 0,02/1000 e a rugosidade da superfície é 0,8-0,4μm, o que é superior para o processamento de grandes peças fundidas.

Âmbito de aplicação: aplainamento de superfícies planas, aplainamento de superfícies verticais, aplainamento de superfícies escalonadas, aplainamento de ranhuras em ângulo reto, aplainamento de chanfros, aplainamento de ranhuras em cauda de andorinha, aplainamento de ranhuras em forma de D, aplainamento de ranhuras em forma de V, aplainamento de superfícies curvas, aplainamento de rasgos em furos, aplainamento de cremalheiras, aplainamento de superfícies compostas

Moagem

A retificação é um método de corte da superfície da peça de trabalho em uma retificadora, utilizando uma roda de retificação artificial de alta dureza (rebolo) como ferramenta. O movimento principal é a rotação da roda de retificação.

A precisão de retificação pode atingir IT6-IT4, e a rugosidade superficial Ra pode atingir 1,25-0,01 μm, ou mesmo 0,1-0,008 μm. Outra característica da retificação é que ela pode processar materiais metálicos endurecidos, que pertencem ao escopo do acabamento, por isso é frequentemente usada como a etapa final do processamento. De acordo com diferentes funções, a retificação também pode ser dividida em retificação cilíndrica, retificação de furo interno, retificação plana, etc.

Âmbito de aplicação: retificação cilíndrica, retificação cilíndrica interna, retificação de superfície, retificação de forma, retificação de rosca, retificação de engrenagens

Perfuração

O processo de processamento de vários furos internos em uma furadeira é chamado de perfuração e é o método mais comum de processamento de furos.

A precisão da perfuração é baixa, geralmente IT12~IT11, e a rugosidade superficial é geralmente Ra5,0~6,3 µm. Após a perfuração, o alargamento e o alargamento são frequentemente utilizados para semiacabamento e acabamento. A precisão do processamento de alargamento é geralmente IT9-IT6, e a rugosidade superficial é Ra1,6-0,4 µm.

Âmbito de aplicação: perfuração, alargamento, alargamento, rosqueamento, furos de estrôncio, raspagem de superfícies

Processamento chato

O processamento de mandrilamento é um método de processamento que utiliza uma máquina de mandrilar para aumentar o diâmetro de furos existentes e melhorar a qualidade. O processamento de mandrilamento baseia-se principalmente no movimento rotacional da ferramenta de mandrilamento.

A precisão do processamento de mandrilamento é alta, geralmente IT9-IT7, e a rugosidade da superfície é Ra6,3-0,8 mm, mas a eficiência de produção do processamento de mandrilamento é baixa.

Âmbito de aplicação: processamento de furos de alta precisão, acabamento de furos múltiplos

Processamento da superfície do dente

Os métodos de processamento da superfície dos dentes da engrenagem podem ser divididos em duas categorias: método de formação e método de geração.

A máquina-ferramenta utilizada para processar a superfície do dente pelo método de conformação é geralmente uma fresadora comum, e a ferramenta é uma fresa de conformação, que requer dois movimentos simples de conformação: movimento rotacional e movimento linear da ferramenta. As máquinas-ferramentas comumente utilizadas para processar superfícies de dentes pelo método de geração são fresadoras de engrenagens, máquinas de conformação de engrenagens, etc.

Âmbito de aplicação: engrenagens, etc.

Processamento de superfície complexo

O corte de superfícies curvas tridimensionais utiliza principalmente métodos de fresamento de cópia e fresamento CNC ou métodos de processamento especiais.

Âmbito de aplicação: componentes com superfícies curvas complexas

EDM

A usinagem por descarga elétrica utiliza a alta temperatura gerada pela descarga instantânea de faísca entre o eletrodo da ferramenta e o eletrodo da peça de trabalho para erodir o material da superfície da peça de trabalho e obter a usinagem.

Âmbito de aplicação:

① Processamento de materiais condutores duros, quebradiços, resistentes, macios e de alto ponto de fusão;

②Processamento de materiais semicondutores e materiais não condutores;

③Processamento de vários tipos de furos, furos curvos e micro furos;

④Processamento de várias cavidades de superfícies curvas tridimensionais, como câmaras de moldes de forjamento, moldes de fundição sob pressão e moldes de plástico;

⑤ Usado para corte, corte, reforço de superfície, gravação, impressão de placas de identificação e marcações, etc.

Usinagem eletroquímica

Usinagem eletroquímica é um método que utiliza o princípio eletroquímico da dissolução anódica do metal no eletrólito para moldar a peça de trabalho.

A peça de trabalho é conectada ao polo positivo da fonte de alimentação CC, a ferramenta é conectada ao polo negativo, e uma pequena folga (0,1 mm a 0,8 mm) é mantida entre os dois polos. O eletrólito, com uma certa pressão (0,5 MPa a 2,5 MPa), flui através da folga entre os dois polos a uma alta velocidade (15 m/s a 60 m/s).

Âmbito de aplicação: processamento de furos, cavidades, perfis complexos, furos profundos de pequeno diâmetro, estrias, rebarbações, gravações, etc.

processamento a laser

O processamento a laser da peça de trabalho é realizado por uma máquina de processamento a laser. As máquinas de processamento a laser geralmente consistem em lasers, fontes de alimentação, sistemas ópticos e sistemas mecânicos.

Âmbito de aplicação: Matrizes de trefilação de fios diamantados, rolamentos de relógios, peles porosas de chapas de puncionamento divergentes resfriadas a ar, processamento de pequenos furos de injetores de motores, lâminas de motores aeronáuticos, etc., e corte de vários materiais metálicos e não metálicos.

Processamento ultrassônico

A usinagem ultrassônica é um método que usa vibração de frequência ultrassônica (16 KHz ~ 25 KHz) da face final da ferramenta para impactar abrasivos suspensos no fluido de trabalho, e as partículas abrasivas impactam e polim a superfície da peça de trabalho para processá-la.

Âmbito de aplicação: materiais difíceis de cortar

Principais indústrias de aplicação

Geralmente, as peças processadas por CNC têm alta precisão, por isso as peças processadas por CNC são usadas principalmente nas seguintes indústrias:

Aeroespacial

A indústria aeroespacial exige componentes com alta precisão e repetibilidade, incluindo lâminas de turbina em motores, ferramentas usadas para fabricar outros componentes e até câmaras de combustão usadas em motores de foguete.

Construção automotiva e de máquinas

A indústria automotiva exige a fabricação de moldes de alta precisão para a fundição de componentes (como coxins de motor) ou a usinagem de componentes de alta tolerância (como pistões). A máquina tipo pórtico funde módulos de argila que são usados ​​na fase de projeto do carro.

Indústria militar

A indústria militar usa componentes de alta precisão com requisitos de tolerância rigorosos, incluindo componentes de mísseis, canos de armas, etc. Todos os componentes usinados na indústria militar se beneficiam da precisão e velocidade das máquinas CNC.

médico

Dispositivos médicos implantáveis ​​são frequentemente projetados para se adaptarem ao formato de órgãos humanos e devem ser fabricados com ligas avançadas. Como nenhuma máquina manual é capaz de produzir tais formatos, as máquinas CNC se tornam uma necessidade.

energia

O setor de energia abrange todas as áreas da engenharia, desde turbinas a vapor até tecnologias de ponta, como a fusão nuclear. Turbinas a vapor exigem pás de alta precisão para manter o equilíbrio. O formato da cavidade de supressão de plasma de P&D na fusão nuclear é muito complexo, feito de materiais avançados e requer o suporte de máquinas CNC.

O processamento mecânico evoluiu até hoje e, acompanhando a evolução das exigências do mercado, diversas técnicas de processamento foram desenvolvidas. Ao escolher um processo de usinagem, você pode considerar diversos aspectos, incluindo o formato da superfície da peça, a precisão dimensional, a precisão de posicionamento, a rugosidade da superfície, etc.

Somente escolhendo o processo mais adequado podemos garantir a qualidade e a eficiência do processamento da peça com o mínimo de investimento e maximizar os benefícios gerados.