Iniciando uma empresa de fabricação de peças CNC? Embora o financiamento possa ser o único requisito para iniciar um negócio de manufatura, há vários outros fatores a serem considerados. É fundamental conhecer as diversas máquinas CNC disponíveis para a produção de peças de alta qualidade. Além disso, as máquinas CNC usam vários materiais para criar peças complexas e precisas.
Se você não está familiarizado com os vários tipos de máquinas CNC e suas operações, vamos examiná-las detalhadamente, incluindo suas aplicações, componentes e mecanismos.
As máquinas CNC são ferramentas automatizadas que têm seus movimentos e funções controlados por programação computacional. Para produzir peças precisas e complexas com alta exatidão e eficiência, elas são amplamente utilizadas em processos de fabricação. As máquinas CNC podem usar atuadores, drives e software para produzir uma ampla gama de produtos.
Os operadores podem gerar projetos complexos e traduzi-los em uma linguagem que as máquinas CNC possam compreender, como o código G, usando software de design auxiliado por computador (CAD). Este código atua como um conjunto de instruções que orienta a máquina durante o processo de fabricação. Entre os muitos benefícios que as máquinas CNC oferecem estão maior rendimento, melhor precisão e redução de erros humanos.
Um sistema de máquina CNC é composto por uma série de componentes fundamentais que cooperam para realizar tarefas de usinagem automatizadas e precisas. Entre esses componentes estão:
O dispositivo usado para carregar Programa CNCS em uma máquina é chamado de "dispositivo de entrada" da máquina. Este dispositivo de entrada pode ser uma unidade flash USB para transferir o programa finalizado de outro computador, um teclado para inserir comandos de código G diretamente ou uma comunicação sem fio para baixar o programa de outro computador pela rede local.
O maquinário real usado para realizar as operações de usinagem é chamado de máquina-ferramenta. Pode ser uma fresadora, fresadora, torno ou outro dispositivo que possa moldar e cortar materiais.
Um fuso para controle de posição e velocidade e uma mesa deslizante são características comuns das máquinas-ferramentas CNC. Enquanto o fuso é normalmente controlado na direção do eixo Z, a mesa da máquina é normalmente controlada nas direções dos eixos X e Y.
O cérebro do sistema é chamado de unidade de controle da máquina, ou MCU. Ele interpreta instruções, que geralmente estão na forma de um programa de código G, em movimentos e ações exatas para a máquina-ferramenta. O MCU controla a velocidade do fuso, trocas de ferramentas, controle de movimento e outros parâmetros relacionados à usinagem.
Os servomotores acionam os eixos da máquina-ferramenta. Esses motores respondem aos sinais do MCU e fornecem movimentos precisos e controlados ao longo dos eixos X, Y e Z e quaisquer eixos adicionais que a máquina possa ter. Os servomotores garantem controle e posicionamento precisos do movimento.
As diferentes ferramentas de corte e acessórios utilizados na usinagem são chamados de ferramentas. Brocas, fresas de topo, pastilhas, pinças e porta-ferramentas adicionais estão entre eles. A operação de usinagem específica e o material que está sendo processado determinam quais ferramentas são melhores.
Durante a usinagem, os dispositivos de fixação mantêm a peça firmemente no lugar. Eles podem consistir em acessórios, mandris, grampos, tornos e outras ferramentas especiais. A fixação da peça é essencial para preservar a precisão e a estabilidade da peça durante o processo de usinagem.
O operador da máquina e o sistema CNC podem comunicar-se graças à interface do operador. Uma tela de computador, um painel de controle ou ambos podem estar presentes. Através da interface do operador, o operador pode monitorar o status do processo de usinagem, inserir comandos e alterar os parâmetros de usinagem conforme necessário.
Em primeiro lugar, eles removem o material de uma peça de trabalho e moldam-na no formato desejado usando ferramentas de corte rotativas. Esses dispositivos CNC auxiliam na perfuração, modelagem e corte de uma variedade de materiais. Eles são freqüentemente empregados para criar peças complexas e precisas.
Cama
Apoiando todos os outros componentes, a base serve como base da máquina. Sua superfície é ampla, nivelada e estável, geralmente feita de ferro fundido.
Fuso
A ferramenta de corte é mantida no lugar pelo fuso, o que lhe dá movimento. A lâmina é impulsionada por um motor, que a gira rapidamente para cortar o material.
A ferramenta de corte é mantida firmemente no lugar pelo porta-ferramenta. Geralmente preso ao fuso, ele pode ser trocado para caber em ferramentas de tamanhos diferentes.
Mesa de trabalho
A peça de trabalho é colocada na superfície da mesa de trabalho. Ele pode ser deslocado em várias direções para posicionar com precisão a peça de trabalho.
Eixo
As fresadoras CNC podem se mover em várias direções graças aos seus eixos de movimento X, Y e Z. A mesa de trabalho pode ser movida para cima e para baixo, de um lado para o outro e para frente e para trás usando os eixos X, Y e Z, respectivamente.
Painel de controle
O operador insere comandos e modifica a máquina usando este painel. Normalmente possui um teclado, uma tela e botões adicionais para operar o dispositivo.
Sistema de refrigeração
O sistema de refrigeração é usado para manter a área de corte limpa e para resfriar a ferramenta de corte e o objeto que está sendo cortado. Isso evita o superaquecimento do corte e preserva sua qualidade.
Outro tipo popular de máquina CNC é a Torno CNC. Tornos CNC agitam peças contra ferramentas de corte para criar formas cilíndricas. Os materiais para corte e perfuração, em particular, são úteis para criar peças e formas com tamanhos e formas complexas. Na indústria de manufatura, as máquinas CNC são amplamente utilizadas devido à sua velocidade, precisão e versatilidade.
Cabeçote
O cabeçote contém o fuso que segura e gira a peça de trabalho. Além disso, um motor alimenta o fuso.
Contraponto
O cabeçote e o cabeçote móvel estão localizados em extremidades opostas do torno. Peças longas podem ser acomodadas pela mobilidade do contraponto ao longo da base. Possui um fuso com capacidade de preensão de ferramentas.
Torre de ferramentas
A parte que abriga os instrumentos de corte utilizados para formar a peça é chamada de torre de ferramentas. Ele pode ser girado para posicionar várias ferramentas e é fixado na corrediça transversal.
Mandril
O mandril segura e mantém a peça de trabalho no lugar enquanto ela está sendo cortada. Geralmente é feito de aço, mas pode ser ajustado para caber em peças de diferentes tamanhos.
Deslizamento cruzado
As ferramentas de corte são movidas através do trabalho pela corrediça transversal. Ele se move em duas direções, perpendicular e paralela ao eixo do torno, e é fixado ao carro.
Transporte
A corrediça transversal e a torre da ferramenta são sustentadas pelo carro, que desliza ao longo da base. Um motor o alimenta e pode receber comandos do sistema CNC.
Outro componente típico deste tipo de máquina CNC é a base.
Esses dispositivos cortam e esculpem materiais nas formas e formatos desejados, usando materiais como espuma, metal, plástico e madeira. Em indústrias como sinalização e marcenaria, onde o corte e a modelagem precisos do material são cruciais, esses tipos de máquinas CNC são frequentemente utilizados.
Ferramenta de corte
Adaptável a diversos materiais e cortes, a ferramenta de corte é fixada no fuso. Brocas, fresas de topo e fresas são exemplos de ferramentas de corte comuns.
Sistema de coleta de poeira
Ao limpar a poeira e outros detritos, o sistema de coleta de poeira higieniza a área de corte. Isso evita o superaquecimento do corte e preserva sua qualidade.
Cama
Apoiando todos os outros componentes, a base serve como base da máquina. Sua superfície é ampla, nivelada e estável, geralmente feita de ferro fundido.
Fuso
A ferramenta de corte é mantida no lugar pelo fuso, o que lhe dá movimento. A lâmina é impulsionada por um motor, que a gira rapidamente para cortar o material.
A ferramenta de corte é mantida firmemente no lugar pelo porta-ferramenta. Geralmente preso ao fuso, ele pode ser trocado para caber em ferramentas de tamanhos diferentes.
Mesa de trabalho
A peça de trabalho é colocada na superfície da mesa de trabalho. Ele pode ser deslocado em várias direções para posicionar com precisão a peça de trabalho.
Eixo
Os eixos X, Y e Z nas fresadoras CNC permitem que elas se movam em várias direções. A mesa de trabalho se move lado a lado com o eixo X, para frente e para trás com o eixo Y e para cima e para baixo com o eixo Z.
Painel de controle
O operador insere comandos e modifica a máquina usando este painel. Normalmente possui um teclado, uma tela e botões adicionais para operar o dispositivo.
Para moldar e criar peças a partir de materiais duros, os cortadores de plasma CNC são fantásticos. Os cortadores de plasma CNC cortam metal usando um arco de plasma muito quente. Essas máquinas CNC usam uma tocha de plasma para cortar aço e alumínio de maneiras exclusivas.
O principal instrumento para usar o arco de plasma para cortar metal é a tocha de plasma. Ele controla a profundidade de corte movendo-se para cima e para baixo e está preso ao eixo Z.
O arco de plasma é criado pela ionização do gás dentro da tocha com um gerador de alta frequência da fonte de energia.
Através deste sistema, a tocha recebe seu gás, que normalmente é nitrogênio ou ar comprimido. O gás afasta o metal quente e ajuda a manter a estabilidade do arco plasma.
O metal é colocado sobre a mesa para ser cortado. É composto principalmente de materiais não condutores, como lençóis freáticos ou ripas de aço.
O software CNC é o programa que gerencia o movimento e o corte da máquina. Permite ao usuário ajustar a velocidade e profundidade da máquina, bem como criar e modificar padrões de corte.
O sistema de exaustão desempenha um papel importante na eliminação de gases e fumaça gerados durante o corte. Para desviar os vapores da área de corte, geralmente consiste em dutos e ventilador. Além desses componentes, um painel de controle também é um recurso típico das máquinas CNC.
O equipamento CNC EDM (usinagem por descarga elétrica) é usado para cortar com precisão metais duros, como titânio e aço endurecido. Essas máquinas CNC modelam e moldam metal por meio de descargas elétricas.
Ferramenta EDM
A ferramenta EDM é a ferramenta de corte utilizada no procedimento. Um fio ou eletrodo fino e carregado produz a descarga elétrica que remove o material da peça de trabalho.
Fonte de energia
A fonte de alimentação fornece a eletricidade necessária para que a ferramenta EDM e a peça produzam uma descarga elétrica. Ele regula a tensão, a corrente e a contagem de pulsos por segundo da descarga.
Sistema de fluido dielétrico
O sistema de fluido dielétrico resfria a ferramenta e a peça de trabalho e remove os detritos de corte, lavando-os com um meio líquido, normalmente água desionizada. Além de seu papel como isolante elétrico, o fluido dielétrico facilita a descarga elétrica.
Outros componentes típicos desses dispositivos incluem mesas de trabalho, painéis de controle e software CNC.
Outro tipo popular de máquina CNC que você pode comprar é um cortador CNC a jato de água. Entre outros materiais, os cortadores CNC a jato de água podem cortar vidro, metal, pedra e plásticos usando água de alta pressão e materiais abrasivos.
Bomba de alta pressão
Este dispositivo produz a pressão de água necessária para o corte. Geralmente é movido por um motor diesel ou elétrico e pode atingir pressões de até 90.000 psi.
Bico jato de água
Este dispositivo de alta pressão é responsável por ejetar água e partículas abrasivas. Geralmente é feito de materiais duros que podem suportar altas pressões e rigores de corte, como safira ou diamante.
Sistema de entrega para abrasivos
O sistema fornece partículas abrasivas ao bico do jato de água, onde são combinadas com um fluxo de água de alta pressão. O sistema normalmente consiste em um reservatório de abrasivo, um tubo de alimentação e uma válvula de controle para regular a taxa na qual o abrasivo passa através do sistema.
Sistema de movimento XY
Este sistema facilita o movimento do bico do jato de água através da peça. Este sistema pode cortar com precisão e exatidão porque possui sistemas de acionamento, software de controle e motores.
Controlador CNC
O cérebro da máquina é o controlador CNC. Ele recebe comandos do operador e regula o movimento do sistema de movimento XY e componentes adicionais.
A mesa de corte é mais um componente típico desse tipo de máquina CNC, ampliando sua lista de peças.
Estes são os nossos recursos restantes restantes. Entre outros materiais, os cortadores a laser CNC podem cortar e moldar madeira, plástico e metal com seu potente feixe de laser.
Gerador de laser
Este dispositivo produz o feixe de laser que é utilizado para o corte. Normalmente, um poderoso feixe de luz é produzido por um laser a gás ou de estado sólido.
Uma série de espelhos conhecidos como óptica de laser é usada para focar o feixe de laser na cabeça de corte. Para cortar com precisão, a óptica também foca o feixe de laser em um ponto minúsculo.
Cabeça de corte
A cabeça de corte é o componente que direciona o feixe de laser para a peça de trabalho. Normalmente possui um bico que direciona o gás auxiliar para a zona de corte e uma lente que concentra o feixe de laser.
O gás é fornecido à zona de corte pelo sistema de distribuição de gás auxiliar, que ajuda a remover o material fundido e melhora a qualidade do corte. Os dois gases auxiliares mais populares usados no processamento desses tipos de máquinas CNC são nitrogênio e oxigênio.
Sistema de movimento XY
Este sistema move a cabeça de corte pela peça de trabalho.
Requer interação mínima do operador.
Altas taxas de produção
As máquinas CNC oferecem um alto nível de precisão - as máquinas CNC são conhecidas por sua repetibilidade
Produz peças com desvio dimensional mínimo.
Capacidade de fabricar peças com características complexas que não são possíveis com máquinas manuais.
Modificar programas CNC é muito fácil quando se trata de acomodar alterações de projeto.
Minimiza a chance de erro humano - Melhora as medidas de segurança
As máquinas CNC são mais caras em comparação com as máquinas manuais.
Operar máquinas CNC requer mão de obra altamente treinada e dispendiosa.
A manutenção de rotina é necessária para garantir o desempenho ideal das máquinas CNC.
O tempo de inatividade pode ser um grande inconveniente, causando interrupções nos cronogramas de produção e resultando em custos inesperados.
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