A usinagem CNC é mais barata para formas complexas Guia definitivo 2022

Neste artigo, com base nos fundamentos da usinagem, apresentaremos os pontos de peças usinadas econômicas em que os projetistas mecânicos iniciantes tendem a cair.

Fresagem CNC Perfuração

Deixe-me falar sobre a parte em que você pode fazer as coisas mais baratas com o corte.Quando você pensa em usinagem, pode ter uma imagem de todas as peças inorgânicas brutas para produtos industriais, mas, na verdade, pode criar uma variedade de formas, como superfícies curvas torcidas.

peças de usinagem CNC

Desta vez, apresentaremos várias “formas maravilhosas” enquanto apresentamos o processo de criação de formas complexas cortando com o controle de computador atual.

O que é processamento NC?

Embora tenha sido mencionado muitas vezes, o corte é um processo no qual uma lâmina rotativa é pressionada contra um material ao longo de uma trajetória definida para raspá-lo e remover peças desnecessárias.

　Então, o que significa "ao longo de uma trajetória definida"?

Deixei a expressão vaga até agora, mas é uma parte muito importante do corte, então vou explicar um pouco mais detalhadamente.

Vamos deixar de lado as máquinas-ferramentas de uso geral que são “operadas manualmente”, como fresas de uso geral, por enquanto, e falar sobre as chamadas máquinas-ferramenta NC “operadas automaticamente”, como fresas NC e centros de usinagem.

Nessas máquinas, as lâminas que cortam o material são movidas pela linguagem de comando para a máquina.Quando você insere o comando “Mova a fresa para esta posição” na máquina, a máquina se move automaticamente de acordo com o comando.A posição da fresa de topo é expressa por cada valor numérico de X, Y e Z. A usinagem prossegue movendo esses valores​​de acordo com o programa.

O que é fresa NC?

Tipo diferente de fresa NC

O “NC” na fresa NC significa “Numerical Control”.”X” é a “direção horizontal”, “Y” é a “direção para frente e para trás” e “Z” é a “direção vertical”.Ao inserir continuamente a “próxima posição a ser movida”, é possível mover a fresa de topo desenhando curvas suaves e trajetórias complexas

Por outro lado, a máquina só opera de acordo com as instruções de entrada.A forma final depende do programa NC de entrada.Antes do desenvolvimento dos computadores, parece que os programas NC eram impressos em fitas de papel especiais e passados ​​por uma máquina para serem lidos.Esta parece ser a razão pela qual os artesãos veteranos se referem aos programas NC como “fitas”.

Programas NC em fitas de papel especiais

Atualmente, lidamos com programas NC como dados de computador.O programa NC é armazenado como dados na memória da máquina e, ao lê-lo linha por linha como instruções, opera de acordo com o conteúdo das instruções.

A configuração do programa NC

Um programa NC basicamente tem uma configuração comum para qualquer máquina-ferramenta.”A parte que controla o movimento da máquina”, como “código G” ou “código M” que gira o fuso ou altera a velocidade do movimento e a “posição da ponta da fresa” como os valores das coordenadas X, Y, Z consiste em uma combinação da parte que dá o valor de comando.

Corte moderno usando computadores: CAD/CAM

Programas NC simples como “apenas fazer um furo” ou “apenas mover a lâmina em linha reta” podem ser facilmente criados, mas programas NC complexos como “cortar uma superfície curva” requerem o cérebro do engenheiro.Vai além do nível de pensar e digitar à mão.

O chamado sistema CAD/CAM entra em ação nessas situações.”CAD/CAM” é “Computer Aided Design” e “Computer Aided Manufacturing”, então basicamente é um termo geral para “projeto e fabricação usando computadores”.

Atualmente, em sentido estrito, CAD refere-se a software que cria desenhos e modelos 3D em um computador, e CAM refere-se a software que criaprogramas NCusando dados CAD.Mesmo a criação de programas NC complexos requer assistência de computador.Alguns softwares possuem funções CAD e CAM, e também existem softwares com funções independentes.

Determine o processo apropriado para a usinagem

O CAD foi abordado em detalhes em vários sites, então aqui vou explicar um pouco mais detalhadamente sobre o CAM, que os designers geralmente não conhecem.No processo de criação do programa NC usando CAM, é necessário determinar o processo apropriado, o tipo de fresa de topo e as condições de usinagem com base no material e na forma da peça de trabalho e inseri-los como informação.

Existem inúmeras opções que podem ser tomadas dependendo do material e forma do material, a ordem de configuração, etc. Que tipo de configurações fazer depende muito da experiência e senso do engenheiro.

Por exemplo, existem muitas maneiras de consertar materiais.Pode ser fixado com um torno mecânico de precisão, fixado diretamente com um gabarito, fixado com um parafuso, etc. Existem várias opções dependendo da forma e do processo.Deve ser definido de acordo com todas as configurações e tipos de fresas de topo e convertido para programas NC.

Aplicação de Fresas de Topo no Corte de Superfícies Curvas

Existem vários tipos de fresas de topo, como fresas de topo esférico que são adequadas para cortar superfícies curvas com extremidades arredondadas, fresas de topo plano que são adequadas para cortar superfícies planas retas e brocas para furos.

vários tipos de fresas

Cada tipo é dividido em várias formas, como o diâmetro, o número de lâminas e o comprimento efetivo da lâmina.Defina que tipo de método de usinagem e que tipo deusinagemcondições a serem usadas para cada fresa.

Mesmo as fresas de topo não estão limitadas a um tipo para uma configuração.Em vez disso, não é incomum usar dezenas de tipos.Em seguida, os parâmetros a serem definidos tornam-se enormes.

Quais são as condições de usinagem para fazer peças complexas mais baratas?

As condições de usinagem incluem o número de rotações do fuso, a velocidade do movimento e a quantidade de material a ser removido.Existe uma combinação ideal dependendo da forma da fresa de topo, material e material do material.A questão é como obter a combinação ideal, evitar o desgaste da fresa de topo e reduzir o tempo de usinagem.

Um excelente engenheiro de processamento NC cria um programa NC no menor tempo possível sob as condições de corte que causam trepidação.Levando em consideração as condições recomendadas pelo fabricante da lâmina e minha experiência anterior, defini a imagem do estado de processamento em minha cabeça.

Imaginando os sons e as vibrações do entalhe em minha cabeça, imagino coisas como: “Esta condição é muito rápida” ou “Será que posso cortar um pouco mais fundo?”É exatamente parte do profissionalismo.Essa combinação de processos e programas NC pode reduzir o tempo de usinagem pela metade ou até mesmo por um quarto.

Agora, vamos dar uma olhada em alguns exemplos de como o CAD/CAM pode ser usado para criar programas NC que de outra forma seriam impossíveis e para criar formas que são mais complicadas do que você pode imaginar.

Representante da usinagem de 5 eixos: impulsor

Um exemplo típico de uma peça que só pode ser obtida pela chamada usinagem simultânea de 5 eixos é o “impulsor” usado em turbocompressores automotivos.

Sem CAD/CAM, o programa NC para cortar as partes complexas deste impulsor não seria possível.É porque tem a forma de um caroço do rebaixo.

A usinagem simultânea de 5 eixos só pode ser alcançada pelos movimentos complexos da superfície da mesa (eixo A, eixo B) na qual o material é colocado e as fresas de topo (X, Y, Z) ligadas entre si.

Escultura Contemporânea: Modelagem 3D

Contanto que você tenha um modelo 3D, você pode gerar dados NC de forma semiautomática para cortar a forma com CAM.Portanto, é possível realizar todas as formas tridimensionais, incluindo esculturas como estátuas e figuras.Claro, é necessário considerar o canto R e rebaixamento que apresentei até agora.

A forma pode ser reproduzida fielmente ao modelo 3D.Alguns de nossos clientes estão pensando em recortar personagens famosos, usinando-os e vendendo-os como objetos ultraluxuosos.

Torne o trabalho de corte mais familiar!

As peças usinadas vêm em uma variedade de formas, dependendo da aplicação, mas não importa o quão complicada seja a forma, ela pode ser usinada desde que o canto R e o rebaixo sejam atendidos.

Você pode pensar que a fundição é a melhor maneira de produzir em massa uma forma mais complexa, mas há muitas vantagens na usinagem.A porosidade, que tende a ser um problema na fundição, pode ser evitada e, como não há necessidade de fabricar moldes, os custos iniciais podem ser reduzidos e a entrega pode ser encurtada.

Resumo

Eu ficaria feliz se você pudesse manter o uso de corte em mente, mesmo para peças processadas produzidas em massa.O custo total é surpreendentemente baixo e também há a vantagem de poder responder com flexibilidade às mudanças de design.

Esperamos que este artigo ajude você a se familiarizar mais com a usinagem e a ampliar seus horizontes de design.