Centro de Usinagem Vertical CNC
TREINAMENTO

Explorando os componentes da fresadora CNC e o princípio de funcionamento

Jul 18, 2023

No campo da fabricação e engenharia, poucas máquinas revolucionaram a forma como moldamos e moldamos materiais como fresadoras CNC. E sempre buscamos precisão nisso!

Existe uma diferença entre atender exatamente à especificação e quase atendê-la; é aqui que entram as fresadoras!

Antes de nos aprofundarmos nos componentes da fresadora e no princípio de funcionamento, vamos dar uma olhada geral nas fresadoras CNC.

cnc milling machine

Conhecimento básico de fresadora CNC

Fresadoras CNC são uma máquina CNC comum e amplamente utilizada usada para perfurar e cortar formas em um material sólido duro.

Essas máquinas realizam cortes que são conhecidos como "fresamento". O eixo de corte permanece estacionário enquanto a peça se move para trabalhar nos eixos X, Y e Z.

A principal função da fresadora CNC é produzir peças de design personalizado, removendo progressivamente o material da peça de trabalho usando ferramentas de corte multiponto rotativas e controles computadorizados.

Esses controles de computador envolvem dados digitalizados para monitorar e controlar o movimento da máquina.

Com recursos de produção química, elétrica, mecânica e térmica, as fresadoras CNC são usadas na fabricação automotiva, carpintaria, indústria elétrica e muito mais.

 

Qual é a função do CNC Fresadora?

A fresadora CNC produz peças complicadas para indústrias que usam tecnologia de máquina subtrativa. A máquina corta a peça de trabalho e cria a peça final usando 3, 4 ou 5 eixos.

A complexidade da peça final depende do número de eixos que a máquina possui. Por isso, tem várias aplicações na medicina, bem como nas indústrias aeroespaciais.

Cocomponentes de uma fresadora CNC

Agora, vamos explorar os principais componentes de uma fresadora CNC.

 

O dispositivo de entrada

O dispositivo de entrada inclui os dispositivos usados para inserir dados de programação na máquina CNC. Eles incluem leitores de fita perfurada, leitores de fita magnética e computadores conectados através de RS-232-C.

 

MCU (Unidade de Controle da Máquina)

Chamar o MCU de cérebro da fresadora CNC não será errado. Realiza todas as operações da máquina CNC. Ele decodifica as instruções codificadas e as lê para trabalhos. Os eixos empregam interpolação linear, helicoidal e esférica para criar comandos de movimento.

Ele também gera sinais de movimento precisos com base nas instruções recebidas do programa CNC. Ele controla o movimento dos eixos X, Y e Z da máquina.

O MCU calcula a aceleração, velocidade e desaceleração, garantindo o movimento suave dos componentes.

A unidade de controle da máquina também controla o fuso e recebe feedback de vários sensores.

Além disso, coordena os movimentos da ferramenta de corte e da peça, garantindo uma usinagem precisa.

 

O Sistema de Acionamento

O sistema de acionamento é importante entre os componentes da fresadora CNC, pois fornece a energia para mover os eixos da máquina e realizar as operações de fresagem.

Constitui motores, fusos de esferas, amplificadores de acionamento, guias lineares e correias.

Todas essas partes trabalham juntas para executar os comandos da unidade de controle da máquina e mover os eixos da máquina de maneira coordenada. A precisão e a capacidade de resposta do drive são cruciais para operações de usinagem eficientes.

 

máquinas-ferramentas

As máquinas-ferramentas incluem dispositivos que cortam e moldam a peça de trabalho para criar a forma desejada. Eles estão presos ao eixo da máquina e são controlados pelo sistema CNC para realizar operações de fresagem.

As ferramentas de fresamento comuns incluem fresas de topo, fresas de facear, brocas, alargadores, machos, ferramentas de mandrilamento, fresas de rosca e muito mais.

 

Mecanismo de retorno

O mecanismo de feedback fornece informações sobre a posição da máquina e outros parâmetros relevantes. Ele auxilia o sistema de controle para garantir exatidão e precisão.

Alguns mecanismos de feedback usados em fresadoras CNC incluem encoders, escalas lineares, sondas, interruptores de limite, monitores de carga do fuso, sensores de nível de refrigerante, detecção de quebra de ferramenta e muito mais. Todos eles são usados para monitorar diferentes parâmetros que se combinam para dar precisão nas operações de usinagem.

 

Unidade de exibição

A unidade de exibição é a interface do operador e do sistema de controle CNC. Ele oferece feedback visual ao operador, permitindo que ele monitore e controle as operações.

Os aspectos críticos da unidade de exibição na fresadora incluem uma tela de exibição, informações de status, interface do usuário, exibição de programa e ferramenta, mensagens de alarme e erro e informações de diagnóstico.

 

Cama

A cama é a superfície horizontal e plana na qual a peça de trabalho é colocada durante o processo. Ele fornece um espaço suave e estável para manter a peça de trabalho no lugar para sua modelagem.

Os aspectos críticos da base da fresadora CNC incluem ranhuras em T, material, envelope de trabalho, alinhamento e fixação da peça de trabalho, refrigeração e gerenciamento de cavacos e gabinete e segurança.

 

cabeçote

O cabeçote segura e aciona a ferramenta de corte. Ele está localizado em uma extremidade da máquina e gira a ferramenta enquanto a peça permanece estática.

O cabeçote consiste em um fuso que principalmente segura e gira a ferramenta em alta velocidade para cortá-la.

Ooutras peças incluem porta-ferramentas, motores, rolamentos e sistemas de troca de ferramentas. Em poucas palavras, o cabeçote fornece o movimento de rotação necessário enquanto segura a peça com segurança.

 

o cabeçote móvel

Entre os componentes da fresadora CNC, o cabeçote móvel é importante, pois oferece estabilidade à peça. Está presente no oposto do cabeçote.

Conforme mencionado acima, o cabeçote gira a peça de trabalho, portanto, essa parte do cabeçote móvel ajuda a manter seu alinhamento.

O cabeçote móvel consiste nos seguintes elementos principais: corpo, pena, cabo da pena, mecanismo de travamento e eixo do contraponto.

 

Pedal

O pedal, também conhecido como pedal, é um recurso opcional para funções adicionais. O pedal em uma fresadora CNC pode ser usado como pedal, pedal de controle de alimentação e pedal de parada de emergência.

 

Mandril

Chuck é um dispositivo que é usado para segurar a peça de trabalho durante o processo de corte. Ele é montado no fuso da máquina e gira a peça de trabalho ou ferramenta conforme necessário durante a usinagem.

Muitos tipos de mandril são usados de acordo com a máquina e os requisitos de corte.

 

O Painel de Controle

É a interface através da qual um operador interage com a máquina e controla suas diversas funções. Possui botões físicos, botões giratórios, interruptores e uma tela de exibição.

Normalmente, você verá essas funções e botões no painel de controle de uma fresadora CNC. Ligar/desligar, parada de emergência, seleção de modo, controle de jogging, controle de fuso, controle de taxa de alimentação, tela de exibição, entrada de programa e botões de função.

 

Princípio de funcionamento da fresadora CNC

O princípio de funcionamento de uma fresadora CNC envolve como todos os componentes e processos trabalham juntos para realizar o processo de usinagem com sucesso.

Vamos nos aprofundar para saber mais sobre isso!

O processo começa com a criação de um modelo digital da peça desejada usando o software CAD. Em seguida, é usado para gerar um programa de usinagem que define os caminhos da ferramenta e outras instruções necessárias para a operação de fresamento.

Em seguida, a peça de trabalho é montada no dispositivo de fixação e a ferramenta de corte apropriada é instalada no eixo. O operador garante que a peça de trabalho e as configurações da máquina estejam alinhadas corretamente.

A máquina é ligada e o programa é carregado no sistema de controle. Este programa consiste em código G com instruções sobre como mover a ferramenta em vários eixos (X, Y, Z).

O motor de passo aciona os eixos X, Y e Z, às vezes em rotação ou inclinação. A movimentação da ferramenta depende da adequação do movimento desses eixos.

À medida que a ferramenta se move progressivamente, ela corta e molda o material na saída desejada. A profundidade de corte e a velocidade podem ser ajustadas para otimizar o processo de usinagem.

Você também pode aplicar lubrificante durante o corte e a peça de trabalho para reduzir o atrito e melhorar o escoamento de cavacos (8ou também pode ser automatizado).

O sistema de feedback fornece informações em tempo real sobre a posição da máquina e outras variáveis. Você também pode fazer ajustes para tomar medidas corretivas de acordo.

Uma vez concluída a operação de usinagem, a máquina pode executar ações adicionais, como troca de ferramentas, inspeção da peça de trabalho ou medições. Essas ações garantem a precisão e a qualidade da peça usinada.

Tipos de operações de fresagem CNC 

Pode haver vários tipos de operações de fresagem CNC, incluindo as seguintes.

 

Fresagem Simples

Fresamento simples também conhecido como fresamento de superfície é uma operação de coluna e joelho e é usado para fresamento de superfícies planas. Envolve a remoção de material da superfície da peça de trabalho usando o cortador com vários dentes.

 

Faceamento

Envolve o corte de material da face de uma peça de trabalho para criar uma superfície plana e lisa. Uma fresa de facear é usada para realizar o faceamento que possui arestas de corte na periferia e também na face da fresa.

 

Fresagem Angular

Envolve o fresamento de superfícies planas em um ângulo diferente de 90 graus, o processo é semelhante ao fresamento simples. A única diferença entre os dois é a configuração angular. É usado para criar superfícies angulares, chanfros, chanfros, etc.

 

Fresagem de forma

O fresamento de forma envolve o corte da peça de trabalho usando uma fresa especialmente projetada ou fresa de forma. É personalizado para criar uma forma específica na peça de trabalho que permite a produção de recursos específicos.

 

Gang Milling

O fresamento em grupo envolve o uso de várias fresas montadas no mesmo mandril para cortar várias superfícies simultaneamente. É usado para produzir formas complexas em uma única configuração.

Além dessas operações de fresagem CNC, existem outros tipos que incluem operações de fresagem deslizante e de ranhura.

 

Características da Fresadora CNC

Agora, vamos explorar os principais recursos da fresadora CNC.

 

Sistema de controle numérico

É o coração de uma fresadora CNC. Ele interpreta o programa de usinagem e controla suas operações, garantindo movimentos precisos e precisos dos eixos, do fuso e da taxa de avanço.

movimento do eixo

É outra característica fundamental de uma fresadora CNC. Os eixos X, Y e Z fornecem a capacidade de mover a ferramenta de corte em váriosdireções, permitindo a criação de formas e contornos complexos.

 

Fuso e sistema de ferramentas

Um fuso potente e versátil com velocidade e torque ajustáveis permite a remoção eficiente de material e a capacidade de trabalhar com várias ferramentas de corte. Um sistema de ferramentas robusto e eficiente, incluindo um trocador automático de ferramentas, aumenta a produtividade ao permitir trocas rápidas de ferramentas durante as operações de usinagem.

 

Painel de controle e interface homem-máquina

Ele fornece uma interface para interagir com a fresadora CNC. Um painel de controle intuitivo e fácil de usar com botões claramente identificados, interruptores e uma tela de exibição facilita a programação, monitoramento e ajuste dos processos de usinagem.

 

Gerenciamento de refrigerante e cavacos

Eficaz refrigerante e sistemas de gerenciamento de cavacos são recursos essenciais das fresadoras CNC. Os sistemas de refrigeração aplicam refrigeração ou lubrificação à ferramenta de corte e à peça de trabalho, dissipando o calor, reduzindo o atrito e melhorando a vida útil da ferramenta e o acabamento da superfície. Sistemas de gerenciamento de cavacos, como transportadores de cavacos ou brocas, removem eficientemente os cavacos da área de usinagem, evitando o acúmulo de cavacos e garantindo usinagem ininterrupta.

 

1. Uma caixa de fuso patenteada de máquina de gravação e fresagem

Há um orifício escalonado dentro da caixa do fuso; o fuso elétrico é instalado no furo escalonado e um flange é usado para fixar a caixa do fuso

2. Mesa de trabalho

A estrutura da caixa e o fuso de esferas são formados integralmente.

3. Escalas lineares ópticas

Balanças lineares ópticas Heidenhain e Fagor opcionais com precisão inferior a ± 5um

4. Base

Estrutura de caixa de parede multicamada, extrações de cavacos traseiros

5. Uma estrutura de nervura triangular da coluna da ponte

O modelo de utilidade da estrutura de nervura triangular da ponte da porta melhora a rigidez dinâmica e estática da máquina-ferramenta e aumenta a precisão do processamento.

6. Eixo BBT40 de acionamento direto opcional

7. Configuração de atualização

Magazine de ferramenta de carrossel servo padrão; Fuso do motor HSK-E40; pacote de proteção de grafite; sonda ferramenta a laser; sistema coletor de névoa de óleo e muito mais

8. Precisão estável

As escalas lineares ópticas de circuito fechado com alta precisão de posicionamento podem efetivamente suprimir o erro de posicionamento causado pela extensão térmica do fuso de esferas de chumbo.

9. Estabilidade do sistema

Equipado com sistema Siemens 828D.

 

Aplicação da Fresadora CNC

Como as fresadoras CNC são versáteis, elas têm várias aplicações em vários setores. Algumas aplicações comuns incluem:

Indústrias manufatureiras

As fresadoras CNC são usadas para usinar vários materiais, como metais, plásticos e compósitos, permitindo a produção de formas e peças complexas. Eles são amplamente utilizados nas indústrias de manufatura para a produção de peças e componentes de precisão.

 

Indústrias Aeroespaciais

As máquinas CNC têm inúmeras aplicações na indústria da aviação, pois fabricam componentes críticos, como pás de turbinas, estruturas de aeronaves e equipamentos versáteis, mantendo a segurança e a alta precisão.

 

Indústrias Automotivas

As indústrias automobilísticas usam fresadoras para produzir componentes de motores, peças de transmissão, componentes de chassis e peças de acabamento interno e externo. Eles permitem uma produção eficiente e de alta qualidade de peças automotivas complexas.

 

Indústria de eletrônicos

As fresadoras CNC são empregadas na indústria eletrônica para a fabricação de placas de circuito impresso, componentes da caixa, conectores e outras peças eletrônicas. Eles oferecem recursos precisos de usinagem para criar designs e padrões complexos em placas de circuito impresso e outros componentes eletrônicos.

 

Indústria médica

Como a precisão e a exatidão são cruciais na indústria médica, o mesmo acontece com as fresadoras CNC. Eles são usados para fabricar instrumentos cirúrgicos, componentes odontológicos e peças de dispositivos médicos.

 

Processos de Fabricação Rápida

Nos processos de prototipagem ou fabricação rápida, onde as peças funcionais são necessárias rapidamente, as fresadoras CNC são usadas, pois oferecem retorno rápido, iterações eficientes e produções econômicas.

 

Indústrias de Fabricação de Matrizes

As fresadoras CNC fabricam ferramentas e matrizes para produzir matrizes, moldes e acessórios. Processos de usinagem precisos permitem processos de produção precisos e repetíveis.

 

Fabricação de joias

Fresadoras CNC são usadas para criar designs intrincados e detalhados em metais preciosos. Permitem corte e modelagem precisos das peças a nível comercial.

 

Departamentos de Educação e Pesquisa

As fresadoras são extremamente úteis para ensinar e realizar pesquisas em engenharia, manufatura e ciência dos materiais, pois oferecem treinamento prático na fabricação de peças inovadoras.

 

Embrulhar!

Este artigo aborda a visão geral e os fundamentos das fresadoras CNC. Eles são comumente usados para perfurar e cortar formas em um material sólido duro.

Além disso, também cobre o que e como funciona uma fresadora CNC. Seu princípio de funcionamento foi explicado em detalhes acima.

Quer se trate da indústria automóvel ou de qualquer outro departamento que necessite de peças exatas e precisas a um custo mais baixo comretorno rápido, as máquinas CNC são a melhor escolha!

Se você também está procurando uma excelente fresadora CNC para maior eficiência, não procure mais e obtenha uma fresadora CNC com base em suas necessidades e desejos de Yangsen!

 

Perguntas frequentes

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Quais são os usos das fresadoras CNC?

As fresadoras CNC são amplamente utilizadas em medicina, automotiva, aeroespacial, joalheria e fabricação de moldes.

Quais são as vantagens de usar uma fresadora CNC?

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