Usinagem de precisão CNC:um guia detalhado para conhecer seu processo, benefícios e aplicações

Muitas indústrias no mundo de hoje confiam na usinagem de precisão CNC para desenvolver peças personalizadas de alta qualidade que atendem a requisitos detalhados. A precisão é muito vital para várias aplicações, com peças necessárias para atender a requisitos de tolerância apertados.

A usinagem CNC de precisão envolve o uso de programas de computador para produzir peças que atendem às especificações exatas. Incorpora várias técnicas e materiais. Portanto, uma compreensão detalhada do conceito é necessária para ajudá-lo a obter o melhor de seu projeto.

Este guia discute o processo de usinagem de precisão, as diferentes máquinas-ferramentas utilizadas, suas vantagens e aplicações. Se você deseja obter peças usinadas de precisão personalizadas, leia este artigo até o final.

O que é usinagem de precisão CNC?

A usinagem de precisão CNC refere-se ao processo de criação de componentes cortando e moldando matérias-primas. Projetos auxiliados por computador (CAD) e fabricantes auxiliados por computador (CAM) ajudam a designar o processo de corte apropriado. Esses programas são cruciais na fase de projeto porque geralmente contêm contornos 3D detalhados que garantem a criação de peças bem-sucedida.



A usinagem de alta precisão é agora um aspecto crucial da indústria de manufatura. Requer a colaboração de designers profissionais e engenheiros especializados. Os designers são responsáveis ​​por criar e traduzir o projeto em instruções de fabricação. O maquinista então envia a instrução final codificada para o equipamento CNC em linguagem de máquina para que o processo de fabricação seja iniciado.

Além disso, existem vários componentes necessários para usinagem de precisão, incluindo peças automotivas, dispositivos médicos, componentes elétricos e muito mais. O uso de máquinas-ferramentas avançadas no processo de usinagem de precisão ajudará a criar peças complexas com geometrias complexas. Máquinas CNC típicas têm padrões de tolerância de +/-0,005 polegadas. No entanto, a usinagem de precisão CNC pode atingir tolerâncias de +/-0,002 polegadas a +/-0,0002 polegadas.

Tipos comuns de máquinas-ferramentas CNC de precisão

O processo de usinagem de precisão incorpora muitas técnicas para fornecer peças de qualidade. Cada uma dessas técnicas utiliza diferentes equipamentos de usinagem para obter resultados de qualidade. Alguns processos envolvem uma única máquina CNC, enquanto outros envolvem várias máquinas.

Algumas das máquinas usadas para uma execução de usinagem de precisão CNC eficaz incluem:

1. Fresadoras CNC

Estes são caracterizados com base em sua capacidade de remodelar matérias-primas estacionárias usando uma ferramenta de corte rotativa. Essas máquinas ajudam a produzir vários formatos, principalmente recursos de faceamento e fresamento periférico.

Os recursos fresados ​​de face incluem superfícies planas e cavidades rasas, enquanto os recursos fresados ​​periféricos são cavidades mais profundas, como roscas e ranhuras. As fresadoras CNC de precisão ajudam a criar principalmente componentes de formato quadrado e retangular com vários recursos.

2. Tornos CNC e Máquinas de Torneamento

Ao contrário das fresadoras, estas podem girar (ou girar) matérias-primas enquanto as ferramentas de corte permanecem estacionárias durante a operação. Neste caso, as ferramentas de corte estão em movimentos lineares ao longo da barra de torneamento. Assim, eles são capazes de remover materiais ao redor dessa circunferência para atingir o diâmetro e a característica desejados.

Tornos CNC suíços são tipos de tornos CNC. Essas máquinas giram as peças e as deslizam axialmente na ferramenta de usinagem através de buchas guia. Com os tornos suíços CNC, você pode ter certeza de um melhor suporte para a peça de trabalho à medida que o equipamento molda a peça. Isso resulta em componentes com tolerâncias mais apertadas.

Os tornos CNC criam recursos externos e internos nos componentes. Esses recursos incluem furos, furos escareados e perfurados, broches, cones e roscas, machos e ranhuras. Portanto, os componentes que você pode obter nessas máquinas são parafusos, parafusos, cabeçotes, eixos, etc.

3. Máquinas de perfuração CNC

A furação é um processo de usinagem de precisão que usa brocas rotativas para produzir furos cilíndricos em materiais. Essas brocas são equipamentos multiponto que mantêm os cavacos afastados das peças, garantindo usinagem avançada de furos.

Exemplos comuns de brocas para usinagem CNC de precisão incluem:

• Exercícios de localização. Eles ajudam a criar buracos rasos ou piloto.
• Prensas de perfuração. Eles são importantes para tarefas de perfuração personalizadas.
• Fretrizes de máquina de parafuso. Eles produzem furos sem um furo piloto inicial.
• Alargadores de mandril. Eles ajudam a ampliar os furos criados anteriormente.
• Treinamentos. Eles reduzem o número de cavacos criados a partir de peças de trabalho.

4. Máquinas de descarga elétrica (EDM)

A usinagem por descarga elétrica (EDM) envolve o uso de faíscas elétricas controladas para moldar materiais nas formas desejadas. Muitos maquinistas também se referem a ele como erosão por faísca, usinagem por faísca, afundamento de matriz ou queima de fio. Durante este processo, o técnico coloca o componente sob um fio de eletrodo.

A máquina programada então emite descargas elétricas deste fio, produzindo calor intenso. O calor derrete o material e é lavado com um fluido eletrolítico para dar a característica ou forma desejada.

Além disso, a EDM cria ranhuras precisas, microfuros, recursos angulares ou cônicos e vários outros recursos complexos em peças de trabalho. É o processo ideal para metais duros que normalmente são difíceis de usinar.

5. Máquinas de corte a plasma CNC

Essas ferramentas ajudam a cortar materiais usando uma tocha de plasma de alta potência controlada por computador. Essas tochas de plasma podem atingir temperaturas acima de 50.000 graus Fahrenheit. Como resultado, eles podem facilmente derreter peças de trabalho e criar cortes no material.

Os materiais usados ​​nas máquinas de corte a plasma devem ser eletricamente condutores. Exemplos de tais materiais incluem aço, alumínio, aço inoxidável, cobre e latão.

6. Máquinas de moagem de precisão CNC

Você precisará de esmerilhadeiras de precisão se precisar de usinagem de precisão CNC que forneça requisitos de rugosidade de superfície lisa. Esses moedores são cruciais para criar peças com precisão excepcional. Geralmente, tornos CNC e fresadoras CNC geralmente criam superfícies ásperas primeiro. Em seguida, as retíficas são necessárias para o acabamento final da superfície.

Materiais usados ​​para usinagem de precisão CNC

O processo de usinagem de precisão pode funcionar em uma ampla variedade de materiais. Esses materiais de usinagem CNC são geralmente classificados em:

Metais

A usinagem CNC de precisão funciona bem para vários metais, independentemente de sua dureza ou resistência. Este processo utiliza tecnologias avançadas que garantem a usinagem eficaz desses metais.

Os metais comuns para usinagem de precisão CNC são:

• Alumínio
• Aço
• Aço inoxidável
• Cobre
• Latão
• Bronze
• Titânio

Plásticos

A usinagem de precisão CNC pode trabalhar com materiais plásticos básicos ou de engenharia. O processo oferece produtos de qualidade a preços competitivos, independentemente da sua escolha de plástico.

Algumas das matérias-primas de usinagem CNC de plástico são:

• Acrilonitrila butadieno estireno (ABS)
• Policarbonato (PC)
• Poli(metacrilato de metila) (PMMA)
• Polioximetileno (POM)
• Poliamida (PA)

Destacamos os materiais de usinagem CNC de precisão mais comuns. No entanto, a WayKen oferece uma lista abrangente e extensa de materiais para necessidades de usinagem de precisão personalizada.

Vantagens da usinagem de alta precisão

Precisão e repetibilidade são requisitos cruciais quando se trata de usinagem econômica e de alta qualidade. Em geral, a usinagem de precisão CNC se destaca de várias maneiras para ajudar a atender às demandas de desempenho e qualidade. Algumas das vantagens deste processo incluem:

1. Tecnologia de usinagem de alta classe

O equipamento de usinagem CNC de precisão é uma tecnologia de ponta que permanece fiel aos padrões da indústria 4.0. Elimina os requisitos excessivos de mão de obra e opera máquinas pesadas.

Independentemente da máquina-ferramenta CNC utilizada, os programas de computador agora permitem a automação da maioria das operações. Eles são “operadores vivos” que manipulam ferramentas de corte e moldam diferentes matérias-primas para produtos acabados desejados.

2. Melhor desempenho e confiabilidade

Enquanto algumas aplicações podem aceitar resultados de usinagem tradicionais, outras têm requisitos de tolerância apertados. Esses requisitos exigem usinagem de alta precisão.

Além disso, a maioria das indústrias geralmente exige muitas peças idênticas. Isso só é possível com a repetibilidade da usinagem CNC de precisão. Os processos de qualidade estão sempre em vigor, com máquinas CNC aplicando cortes semelhantes e mantendo a mesma qualidade em todas as peças.

3. Vasta gama de aplicações

Os processos de usinagem de precisão são compatíveis com diversos materiais, incluindo metais e plásticos de alta qualidade. Essa flexibilidade ajuda empresas de diferentes tamanhos a competir e oferecer peças e designs personalizados.

Além disso, a obtenção repetida de tolerâncias de engenharia rígidas pode ajudar a estabelecer a confiança do cliente. Diversas indústrias podem se beneficiar da usinagem CNC de precisão, incluindo automotiva, metalúrgica, aeroespacial, naval, agrícola, bens de consumo, etc.

4. Qualidade de peça confiável

A qualidade da usinagem de precisão CNC é incomparável. Elimina qualquer variação envolvida na usinagem convencional devido ao uso de controle numérico computadorizado.

O processo pode durar várias horas, exigindo apenas manutenção mínima e software avançado para atender às necessidades do projeto. Como resultado, mesmo as peças mais complexas podem ser criadas com processos avançados para garantir a mais alta qualidade que excede as expectativas do cliente.

5. Tempos de ciclo reduzidos e custos trabalhistas mais baixos

A usinagem de precisão CNC pode atender a demandas de produção mais altas devido à sua automação de usinagem aprimorada e habilidades de programação sem interrupções no uso da máquina. Máquinas de alta precisão são projetadas para serem altamente precisas e fornecer resultados repetíveis.

No entanto, a usinagem convencional requer monitoramento e ajustes manuais das ferramentas e velocidades de operação. Por outro lado, uma máquina CNC pode executar programas criados offline. Um operador de máquina pode mudar de centro de usinagem e executar várias produções. O operador mantém peças de carga e ferramentas e realiza rebarbação offline e controle de qualidade.

Assim, a estrutura requer pouquíssimos operadores para o processo de monitoramento, reduzindo assim os custos de mão de obra. Da mesma forma, garante a criação mais rápida de componentes, independentemente da quantidade.

Aplicações de usinagem de precisão CNC

A usinagem CNC de precisão é uma técnica bem conhecida para várias indústrias devido à produção mais rápida, custo-benefício, múltiplas aplicações e alta qualidade do produto. Suas vantagens são úteis nessas indústrias.

1. Indústria automotiva

A indústria automotiva é um espaço revolucionado no mundo atual. Novas peças de automóveis inovadoras surgem todos os dias, com iterações de veículos atualizadas. As empresas automobilísticas preferem a usinagem de precisão CNC para desenvolver protótipos de qualidade antes de passar para a produção em grande escala. Isso permite testes de mercado funcionais e alterações no design, se necessário.

2. Indústria médica

Os equipamentos do setor de saúde exigem o mais alto nível de precisão devido às suas especificações de tolerância. Ferramentas como dispositivos ortopédicos, invólucros seguros, implantes, correspondências de ressonância magnética e muitas outras geralmente têm tolerâncias apertadas. Somente usinagem CNC de precisão pode ajudar a conseguir isso.

3. Indústria Aeroespacial

Tal como acontece com automóveis, aeronaves e outros veículos aeroespaciais também exigem um alto nível de precisão. Quaisquer erros nessas partes podem colocar em risco a vida das pessoas. Portanto, a usinagem de alta precisão ajuda a criar peças para esta indústria. Esses componentes incluem portas de trem de pouso, buchas, manifolds, aerofólios, etc.

4. Indústria Eletrônica

A indústria de eletrônicos de consumo está passando por um sério downsizing, precisando de componentes menores e mais potentes. Essas peças são projetadas para serem compactas e leves. A usinagem de precisão CNC pode lidar com esses requisitos, mantendo tolerâncias muito apertadas, mesmo com produções de alto volume. As máquinas CNC têm a capacidade de produzir componentes como semicondutores, dissipadores de calor, placas de circuito e outros componentes eletrônicos de consumo.

5. Indústria Militar e de Defesa

Os sistemas de defesa em várias nações agora têm novos projetos para sistemas de defesa, e a usinagem CNC de precisão é o processo mais relevante para dar vida a esses projetos. Vários componentes podem ser feitos com vários materiais e técnicas disponíveis, incluindo munição, componentes de comunicação, peças de plano, etc.

Conclusão

A usinagem de precisão CNC é uma técnica eficiente para fabricar peças usinadas de precisão personalizadas. Além de produzir componentes excelentes, também economiza custos e ajuda você a colocar seus produtos no mercado mais rapidamente. Como resultado, uma oficina mecânica CNC de precisão pode garantir um melhor desempenho da peça para melhorar os resultados de sua empresa.

É importante trabalhar com uma oficina de máquinas CNC confiável com um departamento de engenharia interno se você deseja obter o melhor resultado. A WayKen possui uma equipe de técnicos especializados com amplo conhecimento em técnicas de usinagem de precisão. Equipados com máquinas CNC de 3, 4, 5 eixos, estamos prontos para produzir peças de metal e plástico de alta qualidade e com design intrincado para ajudá-lo a se manter competitivo em seu setor. Solicite uma cotação hoje para os melhores serviços de usinagem de precisão.
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Perguntas frequentes

Qual ​​a precisão de uma máquina CNC?

As máquinas CNC podem fornecer um grau muito alto de precisão, ajudando você a atender a requisitos de tolerância extremamente rígidos. Independentemente da complexidade de suas peças, a usinagem de precisão CNC é a técnica de escolha.

Quais são os limites de tolerância para usinagem de precisão CNC?

O limite de tolerância padrão para usinagem CNC é de cerca de +/-0,005 polegadas (0,127 mm). Por outro lado, a usinagem de precisão pode atingir +/-0,0002 polegadas (0,00508 mm).

Qual ​​é a máquina CNC mais precisa?

As máquinas CNC de 5 eixos são as fresadoras CNC de precisão mais precisas e rápidas disponíveis. A usinagem CNC de 5 eixos usa os eixos lineares x, y e z e podem girar em dois eixos diferentes (A e B). Portanto, a ferramenta pode moldar peças de qualquer direção.