A revolução industrial nos anos 20th século foi o que mudou completamente a indústria manufatureira. No entanto, os avanços não pararam depois, e os humanos daquela época certamente veriam mais maravilhas da tecnologia, incluindo computadores, robôs e muito mais.
Nas décadas de 1940 e 1950, o Controle Numérico foi uma tecnologia que se tornou conhecida com a automação de máquinas operatrizes. A base da automação de controle numérico era o controle, a precisão e o movimento de máquinas-ferramentas de maneira automática por meio de números ou símbolos codificados em fita de papel perfurada ou meio de armazenamento.
O CNC é a forma moderna de controle numérico em que softwares e programas de computador são usados para automatizar as máquinas e os métodos de fabricação. No artigo de hoje, discutiremos o que significa CNC na fabricação e como as máquinas CNC trazem conveniência para a indústria de manufatura em todo o mundo.
Então, vamos entrar nisso.
CNC significa Controle numérico computadorizado, o resultado do avanço na automação de controle numérico que usava fitas perfuradas para controle numérico. No CNC, os computadores digitais são usados para automatizar a fabricação, empregando linguagem de codificação especializada e software pré-programado sofisticado. O software ajuda a controlar o movimento dos equipamentos de produção, resultando em diferentes processos de fabricação feitos com rapidez e alta precisão.
A fabricação de controle numérico computadorizado é um processo de fabricação subtrativo no qual as partes de uma peça de trabalho são subtraídas para dar a ela um design ou forma personalizada. É o oposto do processo de manufatura aditiva como a impressão 3D, onde camada por camada é adicionada para formar um design final personalizado de um objeto.
Em resumo, o Controle Numérico Computadorizado é a evolução da Manufatura de Controle Numérico de manufatura assistida mecanicamente para manufatura assistida por computador. Não seria errado se disséssemos que as máquinas CNC funcionam como robôs.
Falaremos mais sobre o CNC na indústria de manufatura e o que ele faz para os processos de fabricação.
Conforme discutido anteriormente, CNC significa Controle Numérico Computadorizado e seu significado não muda para a indústria de manufatura. No entanto, as aplicações e usos da usinagem CNC na fabricação precisarão de mais elaboração e explicação.
O CNC em si é apenas uma tecnologia que surgiu através do avanço contínuo em ferramentas e máquinas de fabricação manual e controlada mecanicamente. Essa tecnologia usa software de computador pré-programado para controlar o movimento e as operações de ferramentas e máquinas de fabricação. As aplicações de programas de controle numérico computadorizado são comuns em diferentes indústrias de manufatura, desde fresadoras a tornos, retíficas a fresadoras CNC e muito mais.
Podemos resumir o conceito de CNC na fabricação nas seguintes palavras:
Máquinas e ferramentas mecânicas controladas numericamente ajudaram a aliviar as limitações do controle manual. Da mesma forma, o advento de semicondutores e diodos resultou em computadores mais eficientes com programas e softwares sofisticados.
Portanto, o CNC surgiu para superar as limitações da automação controlada mecanicamente, onde eram necessários maquinistas mais habilidosos e qualificados para operar as máquinas e ferramentas de fabricação. No entanto, a base do controle numérico ainda é empregada nos processos CNC.
Usinagem CNC é um termo geral usado para processos de fabricação que empregam controle numérico computadorizado por meio de software de computador pré-programado. Qualquer processo de fabricação que emprega máquinas CNC se enquadra na categoria de usinagem CNC.
Como mencionado, a usinagem CNC é um processo de fabricação subtrativo que emprega ferramentas de corte e máquinas. Na manufatura subtrativa, as ferramentas de corte e o maquinário removeriam os materiais não essenciais e criariam a peça desejada ou o desenho da peça de trabalho. É o oposto da impressão 3D, que é um processo de manufatura aditiva.
Os centros de usinagem CNC trabalham de uma certa maneira que começa no projeto e na criação Modelo de design assistido por computador da parte escolhida de qualquer peça de trabalho. O próximo passo é converter os detalhes do modelo CAD em um programa CNC. Posteriormente, o programa CNC é integrado à máquina CNC e executado para executar as operações de usinagem necessárias para os resultados desejáveis.
Portanto, podemos concluir que a segunda coisa mais importante na usinagem CNC depois da tecnologia CNC é a máquina CNC que executará as operações. As máquinas CNC são uma forma avançada de máquinas manuais. As máquinas CNC também são chamadas de centros de usinagem CNC ou apenas centros de usinagem.
Essas máquinas não requerem maquinistas altamente qualificados e especializados para operações precisas. Em vez disso, a precisão e a velocidade dessas máquinas são maiores devido ao software pré-programado e cuidadosamente projetado.
Peça de trabalho é o termo usado para o objeto que está sendo usado emfabricação.
Fornecemos uma visão geral rápida da usinagem CNC nos processos de fabricação. No entanto, vamos entender de perto como a usinagem CNC funciona na fabricação.
Passo 1: A primeira etapa de qualquer processo de fabricação é a visualização do resultado. Da mesma forma, a usinagem CNC também requer visualização da peça de trabalho. Ao contrário da manufatura aditiva, a manufatura subtrativa remove as partes desnecessárias de uma peça de trabalho para transformá-la em uma peça de trabalho visualizada. Portanto, o primeiro passo é muito importante: os engenheiros desenharão um modelo CAD da peça que desejam fabricar com máquinas CNC.
Passo 2: O desenho CAD é convertido em código G, a linguagem de programação do CNC. A história do código G é mais uma história para contar.
O código G era o nome dado aos códigos de instrução usados em cartões de fita perfurada quando os programas de controle numérico eram comuns na indústria manufatureira. A principal razão para chamar a linguagem instrucional de G-code é devido à empresa que a desenvolveu. A Gerber Scientific Instruments foi a empresa por trás do desenvolvimento do código G, dando-lhe o nome.
Etapa 3: O próximo passo é carregar o programa de código G no unidade de controle da máquina (MCU) e execute um teste sem o elemento bruto. Este teste visa garantir que o posicionamento e o desempenho da máquina sejam precisos para o processo real. O teste também é importante porque a precisão da posição é necessária para a usinagem CNC para evitar danos ou danos à máquina durante a operação real.
Passo 4: Finalmente, o elemento bruto que deve ser convertido no desenho do modelo CAD é colocado dentro do maquinário de fabricação. O programa é executado e você obterá o resultado desejado.
Antes de falarmos sobre por que os centros de usinagem CNC são necessários para a indústria de manufatura e por que é uma opção mais conveniente do que a usinagem manual, é importante revisar brevemente os tipos comuns de operações de máquinas CNC usadas em diferentes setores de manufatura.
Então, aqui estão as operações CNC mais populares usadas em máquinas comerciais:
Na furação CNC, o centro de usinagem CNC usa brocas multiponto para fazer furos cilíndricos no elemento bruto/peça de trabalho. A broca rotativa é alimentada perpendicularmente à superfície do elemento bruto, resultando em orifícios verticais com diâmetro igual ao da broca. A furação CNC também pode ser realizada com operações angulares empregando configurações de máquinas especializadas.
Simplificando, as operações de furação são usadas para fazer furos redondos em peças estacionárias por meio de uma ferramenta de corte rotativa. A aplicação comum da furação CNC é para acomodação de parafusos, pregos e pernos utilizados nos processos de montagem de diversos materiais.
Fresadoras CNC use operações de fresagem semelhantes às de perfuração ou corte CNC. No entanto, a principal aplicação do fresamento CNC é cortar uma variedade de materiais para transformá-los em peças personalizadas com alta precisão. No fresamento CNC, a peça de trabalho permanece estacionária e uma ferramenta de corte giratória é empregada para as operações. Portanto, existem mais duas operações no fresamento CNC: frontal e periférico.
Finalmente, Torneamento CNC é a operação na qual o elemento bruto ou peça de trabalho continua girando, e as ferramentas de corte estacionárias são empregadas no maquinário. A ferramenta de corte permanece estacionária e converte a peça rotativa na saída desejada com eficiência e precisão muito altas. No entanto, o princípio de funcionamento por trás do fresamento e do torneamento é o mesmo, pois ambos os processos removem as partes da peça de trabalho para dar a forma ou desenho desejado.
Além das operações populares de programas de controle numérico computadorizado, algumas outras operações são as seguintes:
● Brochamento – Remoção seletiva de material da peça de trabalho usando uma broca que empurra ou puxa contra a superfície da peça de trabalho e deixa um furo para trás
● Retificação – remoção de pequenas quantidades de materiais de uma peça de trabalho usando rodas abrasivas de alta velocidade como ferramenta de corte em máquinas que executam operações girando em seu lugar.
● A serragem corta uma fenda estreita em uma peça de trabalho, empregando ferramentas de corte abrasivas ou dentadas contra a superfície da peça de trabalho.
● Lapping – A usinagem CNC emprega operação de lapidação quando o objetivo é obter superfícies planas precisas das peças de trabalho.
● Afiação –As operações de afiação CNC permitem obter um melhor acabamento superficial e uma tolerância mais rígida.
As aplicações da usinagem CNC são amplamente difundidas em todo o mundo e em diferentes processos de fabricação. As aplicações mais comuns dos centros de usinagem CNC são as seguintes:
● Fresadoras CNC
● tornos
● roteadores
● Cortadores de plasma, laser e cortadores de jato de água
● Máquina de descarga elétrica
● máquinas de fabricação CNC
● Cortadores de espuma
● Máquinas de bordar
● Cortadores de padrão
● impressoras de cerâmica
● fabricantes de alimentos
Vamos falar sobre a parte mais importante deste artigo, como a usinagem CNC está trazendo conveniência e vantagens para a indústria de manufatura em todo o mundo:
A vantagem mais óbvia de usar centros de usinagem CNC em diferentes processos de fabricação é a exatidão e alta precisão das peças fabricadas pela máquina. Os programas e softwares sofisticados que trabalham por trás das operações minimizam as chances de erro humano e resultados imprecisos.
O software pré-programado que funciona por trás das operações das máquinas CNC as torna mais seguras de usar. As máquinas que operam com portas de segurança fechadas não apresentam riscos para o operador; pode ser o caso de máquinas manuais.
Uma das razões pelas quais a indústria de manufatura precisa empregar centros de usinagem CNC são os requisitos de velocidade para diferentes processos. As máquinas CNC reduzem o tempo de setup manual e não necessitam de troca manual de ferramentas, economizando tempo em todo o processo.
Quando você tem que obter projetos complicados como resultado, as máquinas manuais com alavancas, serras, etc., e o trabalho humano podem não dar o melhor resultado. O resultado é maravilhoso e perfeitamente preciso quando você emprega um software pré-programado com seus requisitos exatos.
A indústria manufatureira também deve observar a maior eficiência geral das máquinas de controle numérico computadorizado. Essas máquinas podem trabalhar 24 horas por dia com menor taxa de raspagem para os produtos de alta demanda. Além disso, essas máquinas não precisam de um grande número de trabalhadores manuais, resultando também em economia.
As máquinas e operações CNC podem funcionar bem com vários tipos de materiais, desde madeira a vidro, metais a ligas e muito mais.
Nem tudo no CNC é bom, e essa automação tem certos desafios ou desvantagens que devem ser enfrentados. Aqui estão alguns pontos que precisam ser avaliados e corrigidos:
Os centros de usinagem CNC, sejam fresadoras CNC, tornos ou máquinas de bordar, são super caros. Portanto, os fabricantes comerciais dessa tecnologia precisam trabalhar em áreas relevantes para melhorar o custo-benefício das máquinas.
Além disso, a instalação dessas máquinas é complexa e exige que os maquinistas sejam bem treinados para operações adequadas. Se as partes interessadas da indústria de manufatura superarem esses desafios, a tecnologia CNC fará uma grande diferença na indústria.
Em conclusão, os benefícios da usinagem CNC superam seus desafios de adoção. Implica a necessidade de ampla adoção da tecnologia em indústrias de manufatura relevantes. Portanto, as partes interessadas da indústria devem tomar medidas na direção certa para superar os desafios e tirar proveito da tecnologia CNC.
CNC significa Controle Numérico Computadorizado.
A usinagem CNC usa software e programas sofisticados para operar máquinas e ferramentas de fabricação. Por outro lado, as máquinas manuais requerem trabalhadores manuais para operar as alavancas, rodas, botões, etc. A velocidade, precisão e exatidão das máquinas CNC também são maiores do que os processos de usinagem manual.
Há uma diferença entre fresadoras CNC e máquinas de torneamento CNC. Ambas as técnicas de fabricação se enquadram na categoria de fabricação subtrativa. No entanto, eles diferem nas formas como a peça de trabalho e a máquina operam. Conforme mencionado, nas fresadoras CNC, a ferramenta de corte gira e o elemento bruto não se move. Por outro lado, a peça de trabalho é girada em operações de torneamento.
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