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Como usar uma máquina CNC: liberando o potencial de fabricação de precisão

May 22, 2023

As máquinas CNC automatizaram e melhoraram muitos processos produtivos, revolucionando o setor industrial. Ao contrário das máquinas manuais convencionais, as máquinas CNC são guiadas por programas de computador, permitindo resultados precisos e confiáveis. Esta parte fornece uma visão geral de como as máquinas CNC transformaram o ambiente de produção.

 

O que é uma máquina CNC?

 

Uma máquina CNC (Controle Numérico Computadorizado) é um equipamento de produção que utiliza controles digitais e programação para automatizar e controlar o movimento de ferramentas de corte ou outras máquinas. Ele é executado usando uma coleção de instruções pré-programadas chamadas de código G, que estabelece os movimentos e usos exatos do máquinas-ferramentas CNC.

 

Corte, fresagem, furação, torneamento, usinagem de 5 eixos, e modelagem são apenas algumas das atividades de produção que as máquinas CNC podem realizar com grande precisão e reprodutibilidade.

 

Por serem projetadas para executar trabalhos que antes eram feitos manualmente, as máquinas CNC são mais eficazes, precisas e confiáveis. Essas máquinas são comumente utilizadas para criar componentes e produtos com designs complicados e tolerâncias precisas em vários setores, incluindo automotivo, aeroespacial, eletrônico, moveleiro e médico.

 

 

Como usar a máquina CNC?

Uma máquina CNC requer várias etapas para operar. Aqui está uma descrição passo a passo do que acontece:

 

Etapa 1 Prepare seu elemento 

Para gerar um modelo 2D ou 3D do componente que deseja fazer, use um software de desenho assistido por computador (CAD). Indique o tamanho, características e qualquer outra informação relevante.

 

Etapa 2 Design para conversão de código CNC

Use o software de fabricação assistida por computador (CAM) para traduzir seu projeto em código G, que as máquinas CNC usam. O programa CAM determinava os caminhos da ferramenta e as operações de corte necessárias, criando caminhos da ferramenta.

 

Etapa 3 Preparando a máquina CNC

Configure sua máquina CNC de acordo com as instruções detalhadas fornecidas pelo fabricante. Isso pode incluir montar a peça de trabalho com firmeza, instalar e posicionar os instrumentos de corte e conectar os fios necessários.

 

Etapa 4 Carregamento do programa de código G

Transfira o programa de código G resultante para o sistema de controle da máquina CNC a partir do seu PC. Normalmente, é usada uma unidade USB, conexão de rede ou outro meio de transmissão de dados ativado pelo seu computador.

 

Etapa 5 Estabeleça os deslocamentos de trabalho e ferramenta

Para garantir que a máquina CNC inicie as operações a partir dos locais de referência apropriados, estabeleça com precisão os deslocamentos de trabalho e ferramenta. Este procedimento auxilia no alinhamento preciso da localização inicial da ferramenta com a peça de trabalho.

 

Etapa 6 Execute um programa de teste

Para garantir que tudo esteja configurado corretamente, execute um programa de teste antes de usinar o componente fundamental. Isso faz com que os processos de corte, caminhos da ferramenta e movimentos da máquina ocorram conforme planejado.

 

Passo-7 Iniciar a operação de usinagem

Quando estiver satisfeito com os resultados do programa de teste, inicie o procedimento de usinagem. Normalmente, isso envolve selecionar o botão "iniciar" na interface do software ou no painel de controle da máquina CNC.

 

Passo-8 Fique de olho no processo

Durante a usinagem, observe a máquina CNC para garantir que tudo corra conforme o planejado. Preste atenção a quaisquer alertas ou cuidados que indiquem um problema com as ferramentas de corte ou a máquina.

 

Passo-9 Remova a peça acabada

Remova cuidadosamente o objeto final da máquina CNC após concluir o processo de usinagem. Cuidado com superfícies quentes ou irregulares.

 

Passo-10 Manutenção e limpeza da máquina

Os detritos devem ser removidos da máquina CNC e as ferramentas de corte devem ser armazenadas com segurança. Para garantir a máxima eficiência e vida útil da máquina, faça a manutenção frequente seguindo as recomendações do fabricante.

 

É crucial lembrar que máquinas CNC específicas podem ter características e processos operacionais distintos, portanto, para obter instruções abrangentes adaptadas ao seu tipo de máquina específico, consulte sempre a documentação e as recomendações do fabricante.

 

Como funciona uma máquina CNC?

 

 

As máquinas CNC (Controle Numérico Computadorizado) automatizam e regulam o movimento de ferramentas de corte ou outros equipamentos usando componentes de hardware e software. As etapas do procedimento são as seguintes:

 

Projetando

Software para desenho assistido por computador (CAD) é usado para criar o componente ou item que será produzido. A base do programa CNC é um modelo digital do item criado pelo software CNC.

 

Programação

O sistema de controle da máquina CNC ou o software de fabricação assistida por computador (CAM) recebe o software CNC carregado. O software CAD/CAM define a geração do Percurso, taxas de avanço e outros parâmetros de usinagem para produzir o programa CNC. O código G, uma linguagem de programação padronizada para máquinas CNC, é normalmente usado para criar o programa.

 

Configurando

As ferramentas de corte são colocadas corretamente em seus porta-ferramentas correspondentes e a peça de trabalho é fixada firmemente na mesa de trabalho ou eixo da máquina CNC. A peça de trabalho e as máquinas-ferramenta CNC podem ser localizadas com precisão usando os sensores e sistemas de medição da máquina.

 

Uma máquina CNC deve ser configuradacorretamente para operar com precisão e eficiência. Aqui estão alguns procedimentos essenciais para configurar uma máquina CNC.

 

Instalação

Ao instalar a máquina CNC, siga as instruções do fabricante para garantir o alinhamento adequado, conexão de energia e utilidades e aterramento.

 

Alinhamento e calibração

Realize operações de calibração para garantir que a máquina esteja alinhada corretamente e seus eixos estejam apontados na direção certa. Isso implica inspecionar e corrigir a mesa de trabalho da máquina, fuso e outros componentes quanto à esquadria, nivelamento e paralelismo.

 

Configuração da ferramenta

Instale e organize os porta-ferramentas ou ferramentas de corte no fuso ou no magazine de ferramentas da máquina. Certifique-se de que os dispositivos estejam bem presos e posicionados de acordo com as instruções da máquina.

 

Fixação da peça de trabalho

Monte a peça de trabalho firmemente na mesa de trabalho, mandril ou dispositivo de fixação da máquina. Use grampos, morsas ou outras técnicas de fixação adequadas para segurar a peça de trabalho com firmeza e segurança durante todo o processo de usinagem.

 

Alinhamento da peça de trabalho

Ao determinar com precisão a localização da peça de trabalho sobre o sistema de coordenadas da máquina, estabeleça a referência ou ponto zero para a peça de trabalho. Localizadores de arestas, sondas ou outros métodos de medição podem ser usados.

 

Execução

O sistema de controle da máquina tem o programa CNC colocado nele. A máquina segue as instruções definidas pelo código G enquanto executa o software passo a passo. As ferramentas de corte são movidas ao longo de eixos específicos (X, Y e Z) pelos motores e atuadores da máquina, e inúmeras operações são realizadas na peça de trabalho. O sistema de controle da máquina traduz as diretivas do código G em movimentos e ações precisos.

 

Ao se comunicar com os motores da máquina, o sistema controlador CNC sincroniza os movimentos das ferramentas de corte e da peça de trabalho. Esses motores, acionados por servossistemas ou motores de passo, movimentam os eixos da máquina com precisão e precisão. O sistema de controle verifica constantemente a localização e a velocidade dos eixos para garantir que eles estejam funcionando conforme pretendido pelo software.

 

Pode incluir sistemas de feedback como codificadores ou sensores para manter a precisão e modificar as configurações de corte durante o uso da máquina. A máquina pode monitorar a posição, a velocidade e as forças usadas durante as operações de corte usando esses sistemas de feedback, que permitem modificações e correções em tempo real.

 

Acabamento

O produto final é retirado da máquina durante a operação de usinagem. Etapas adicionais de pós-processamento, como rebarbação, polimento de superfície ou inspeção, podem ser realizadas dependendo das necessidades.

 

Ao empregar equipamento CNC, os fabricantes podem atingir altos níveis de precisão, exatidão e reprodutibilidade em seus processos de fabricação. Em comparação com as máquinas manuais convencionais, as máquinas CNC oferecem vários benefícios, como maior produtividade, menor custo de mão de obra e capacidade de criar componentes elaborados e complicados.

 

As máquinas CNC são um equipamento flexível e essencial em vários setores, desde o automotivo e aeroespacial até o eletrônico e a carpintaria. Isso se deve à automação e programação da máquina.

 

Como escolher a máquina CNC certa?

 

Um primeiro passo crítico no início da usinagem CNC é selecionar a máquina CNC apropriada. Ao escolher uma máquina CNC, tenha em mente o seguinte:

 

Aplicativo

Estabeleça as tarefas e procedimentos específicos que deseja usar a máquina CNC. Diferentes máquinas são criadas para fins variados, como fresamento, torneamento, roteamento ou corte a laser. Selecione um dispositivo apropriado para a finalidade pretendida.

 

Dimensões e composição do objeto

Pense nas dimensões e na natureza das peças que deseja fabricar. O equipamento CNC vem em uma variedade de tamanhos e capacidades de peso. Certifique-se de que a máquina escolhida pode gerenciar os materiais com os quais você trabalhará, como metal, madeira, plástico ou compósitos, e acomoda o tamanho da sua peça de trabalho.

 

Precisão e exatidão

Determine o grau de exatidão e precisão necessários para o seu trabalho. Diferentes graus de precisão estão disponíveis com máquinas CNC, e itens como repetibilidade, precisão de posicionamento e polimento de superfície podem definir esses níveis. Selecione uma máquina que satisfaça os padrões de precisão exigidos.

 

Orçamento

Estabeleça um plano de gastos para a compra de uma máquina CNC, considerando o preço de compra e os custos contínuos de manutenção e operação. Considere quanto custarão as ferramentas, software, oficina mecânica e outros extras ou acessórios necessários para seus aplicativos específicos.

 

Apoio e Orientação

Analisar a disponibilidade de assistência técnica, materiais de treinamento e documentação do fabricante ou fornecedor. Certifique-se de ter acesso a recursos de suporte confiáveis para manutenção de CNC, atualizações de software e solução de problemas.

 

Aplicações da máquina CNC

 

Máquinas CNC na fabricação de automóveis

As máquinas CNC são essenciais para a fabricação de vários componentes de veículos porque permitem uma produção precisa e eficaz. Vários usos incluem-

 

Componentes do motor

Blocos de motor, cabeçotes,virabrequins e eixos de comando de válvulas são feitos com precisão e precisão usando equipamento CNC.

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Chassis e peças de suspensão

As máquinas CNC fabricam pinças de freio, juntas de direção, componentes de direção e outros elementos vitais do sistema de chassi.

 

Acabamento interno e externo

Painéis de painel, guarnições de portas, grades e emblemas são apenas alguns exemplos de peças internas e externas feitas com máquinas CNC para garantir qualidade e ajuste consistentes.

 

Fabricação de ferramentas e matrizes

Moldes morrem e máquinas CNC produzem ferramentas para processos de produção de automóveis.

 

Máquinas CNC na Indústria Aeroespacial

O setor aeroespacial depende principalmente de máquinas CNC para fabricar componentes complexos e exatos. Vários usos incluem-

 

Estruturas de Aeronaves

Alumínio, titânio e materiais compostos são utilizados para fabricar componentes estruturais, como peças de fuselagem, nervuras de asa, suportes e seções de trem de pouso usando máquinas CNC.

 

Componentes do motor

Máquinas CNC, incluindo carcaças, pás de compressores e pás de turbinas, produzem peças críticas de motores com geometrias sofisticadas e tolerâncias precisas.

 

Ferramentas Aeroespaciais

Moldes, gabaritos, gabaritos e outros equipamentos necessários para a fabricação e montagem de componentes aeronáuticos são feitos em máquinas CNC.

 

P&D e Prototipagem

O setor aeroespacial usa máquinas CNC para construir protótipos e projetos de pesquisa, permitindo procedimentos iterativos de design e validação.

 

Máquinas CNC para Design e Arte

Artistas e designers agora podem produzir trabalhos complexos e precisos graças às máquinas CNC, que mudaram o setor de arte e design. Vários usos incluem

 

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Escultura e arte 3D

Formas 3D intrincadas podem ser esculpidas em vários materiais usando máquinas CNC, incluindo espuma, pedra, metal e madeira.

 

Móveis e Decoração

Móveis personalizados, painéis ornamentais e delicadas características arquitetônicas são feitos com usinagem de precisão meticulosa.

 

Sinalização e Letras

Sinais, letras e logotipos de alta qualidade para empresas, ocasiões e projetos arquitetônicos são criados usando máquinas CNC.

 

Acessórios e joias

Joias feitas de metais preciosos e pedras preciosas, incluindo anéis, pingentes e brincos, são produzidas em máquinas CNC.

 

Precauções de segurança ao usar a máquina CNC

A segurança deve sempre vir em primeiro lugar ao usar equipamentos CNC. Ao usar máquinas CNC, a segurança deve sempre vir em primeiro lugar. Seguir os procedimentos de segurança reduz os riscos e ajuda a criar um ambiente de trabalho seguro para os trabalhadores e qualquer pessoa próxima ao equipamento. Para garantir um ambiente operacional seguro, use as seguintes precauções de segurança:

 

Equipamento de Proteção Individual (EPI)

Use o EPI adequado, como óculos de segurança, proteção auditiva e armadura. Ao trabalhar com objetos ou materiais pontiagudos, use luvas.

 

Proteção da máquina

Certifique-se de que todos os componentes móveis, incluindo correias, polias e fusos rotativos, estejam bem protegidos para evitar contato não intencional. Instale cercas de segurança ou invólucros ao redor do equipamento para proteger usuários e curiosos de possíveis riscos.

 

Parada de emergência

Saiba onde fica o interruptor ou botão de parada de emergência na máquina e como usá-lo. Em caso de emergência ou imprevisto, esteja preparado para utilizá-lo.

 

Ventilação Adequada

Certifique-se de que a estação de trabalho esteja bem ventilada, principalmente se estiver lidando com substâncias que emitem poeira, fumaça ou gases. Use dispositivos de filtragem ou extração de ar conforme necessário.

 

Educação e Informação

Certifique-se de que todos os usuários de máquinas CNC tenham o treinamento adequado sobre o uso do equipamento, precauções de segurança e procedimentos de emergência. Mantenha-se atualizado com as recomendações de segurança e práticas recomendadas mais recentes.

 

Futuro da tecnologia CNC

 

A combinação de manufatura aditiva, manufatura automatizada e robótica, inteligência artificial e aprendizado de máquina e manufatura aditiva aprimorará significativamente a tecnologia CNC no futuro.

 

Os processos CNC serão executados com mais eficiência, reduzirão o trabalho manual e possibilitarão a produção contínua. Produtos complexos e personalizados serão possíveis graças à usinagem CNC e à manufatura aditiva.

 

A inteligência artificial e o aprendizado de máquina melhorarão o desempenho geral, preverão o desgaste das ferramentas e otimizarão os operadores de CNC. Esses desenvolvimentos melhorarão a produtividade da usinagem CNC, a adaptabilidade do projeto e a tomada de decisões.

 

Conclusão

 

Prevê-se que, se a tecnologia CNC se desenvolver ainda mais, os processos industriais se tornarão mais produtivos, precisos e personalizáveis. As máquinas CNC podem liberar o poder da fabricação precisa em instalações de produção em escala extensa e pequena.

 

Indivíduos e empresas podem usar totalmente os recursos das máquinas CNC para atingir seus objetivos de produção e estimular a inovação nos próximos anos, aprendendo os fundamentos, experimentando metodologias e mantendo-se atualizados com as novas tendências.

 

perguntas frequentes

 

P- Quais são as principais vantagens de usar máquinas CNC?

 

Maior precisão, eficiência, automação, repetibilidade e capacidade de trabalhar com geometrias complicadas são alguns dos principais benefícios da utilização de máquinas CNC.

 

Q-As máquinas CNC podem ser usadas para produção em grande e pequena escala?

 

Você pode utilizar máquinas CNC para fabricação em grande e pequena escala. Eles podem lidar com diferentes quantidades de produção e são escaláveis.

 

P- Quanto tempo leva para aprender programação CNC?

 

O tempo necessário para aprender a programação CNC pode variar de acordo com a experiência anterior, a dificuldade dos projetos e a velocidade com que cada pessoa aprende. Ganhar proficiência pode levar de algumas semanas a alguns anos.

 

P- Quais são os materiais comuns que podem ser usinados com CNC?

 

Vários materiais podem ser processados usando máquinas CNC, incluindo metais (como alumínio, aço e titânio), madeira, polímeros, compósitos e espuma.

 

P- As máquinas CNC são adequadas para amadores e entusiastas de bricolagem?

 

Sim, novos alunos e entusiastas de DIY podem usar máquinas CNC. A disponibilidade de vários tamanhos e tipos de máquinas CNC, desde pequenas máquinas de mesa até máquinas maiores de nível industrial, torna-as acessíveis para amadores e entusiastas com várias demandas e capacidades de gastos.







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