Conquiste tolerâncias de usinagem CNC mais rígidas com essas dicas

Algum grau de variação é inevitável na manufatura, tanto entre empregos quanto entre unidades individuais. Com isso em mente, as equipes de produto precisam de um método para garantir que os componentes funcionem conforme o esperado, independentemente das pequenas variações entre as peças individuais.

As faixas de variação aceitável, chamadas de tolerâncias, são a margem de erro de uma determinada peça. Mais frequentemente definidas como uma faixa de medição, as tolerâncias também podem incluir outros fatores qualitativos, como cor, textura, forma ou perfil. Embora atender às tolerâncias de usinagem possa parecer um pequeno passo no processo de fabricação, elas são necessárias para produzir peças repetíveis.

Na usinagem CNC, a tolerância efetiva é especialmente importante, pois tolerâncias mais apertadas aumentarão o custo. Por exemplo, produzir uma peça com um formato e tolerância específicos pode exigir várias operações de corte com ferramentas diferentes, o que resultará em mais tempo na máquina e custos mais altos. Algumas formas e recursos de design (como cantos internos vivos ou aqueles feitos com implementos de corte mais longos) são muito mais difíceis de obter por meio de usinagem CNC, o que aumenta o custo de obter tolerâncias mais apertadas se esses recursos forem necessários e não puderem ser otimizados.

Tolerâncias mais apertadas vão custar mais, não importa o que aconteça, mas esses custos geralmente podem ser contabilizados ou compensados ​​na forma como você aborda o processo de produção. Aqui estão algumas dicas para alcançar de forma econômica as tolerâncias CNC adequadas.

1. Otimize as tolerâncias das peças para cada aplicação

As tolerâncias de usinagem padrão são tipicamente +/- 0,005” para peças metálicas e +/- 0,010” para peças plásticas, mas alguns componentes podem exigir ainda menos desvios ao longo de certas dimensões para garantir o ajuste adequado.

Tolerâncias mais apertadas podem ser um custo necessário para uma aplicação de peça específica, caso em que é melhor limitar tolerâncias mais apertadas apenas às áreas ou superfícies necessárias do componente, pois isso atende aos critérios de projeto e reduz despesas adicionais. No entanto, se as tolerâncias de uma peça não precisam ser extremamente apertadas, optar pelo padrão é uma maneira fácil de ajudar a reduzir os tempos e custos de usinagem.

2. Combine os métodos de fabricação com o que é mais eficiente

Se forem necessárias tolerâncias CNC mais rígidas do que o padrão, uma coisa a considerar é se um processo de fabricação diferente pode ser mais adequado para produzir recursos ou componentes específicos.

Por exemplo, usinar um furo com uma fresa vertical para um conjunto de tolerâncias pode exigir o furo com tolerâncias mais apertadas se estiver usando um torno, o que aumentaria os custos de configuração e estenderia o cronograma de produção. Peças com requisitos de tolerância de ajuste justo ou apertado podem exigir etapas adicionais (incluindo retificação ou lapidação) para garantir que cada componente atinja o ajuste e o acabamento desejados.

3. Não ignore o paralelismo e a perpendicularidade

Paralelismo e perpendicularidade são duas tolerâncias a serem priorizadas, especialmente se você estiver trabalhando com vários componentes. Eles são especialmente críticos para montagens, pois mesmo um pequeno grau de desalinhamento pode levar a um desalinhamento ainda maior à distância, o que acaba afetando a viabilidade geral e a qualidade da peça.

4. Alinhe as expectativas de tolerância com a usinabilidade do material

As peças geralmente são projetadas a partir de materiais específicos para fornecer propriedades físicas, químicas ou de desempenho específicas que são vantajosas para as aplicações de uso final. No entanto, você também precisa considerar como essas propriedades afetam a usinabilidade da peça. Por exemplo, aços endurecidos são muito mais difíceis de fresar do que plásticos.

Normalmente, quanto mais macio for um material (quanto menor for o seu durômetro), mais difícil será para o material manter tolerâncias mais apertadas. Silicones macios e resinas podem flexionar durante as operações de corte, e plásticos como HDPE, nylon e outros podem exigir ferramentas adicionais para atingir as tolerâncias especificadas.

5. Projete com o processo de inspeção final em mente

Quanto mais difícil for a usinagem de uma peça ou recurso, mais difícil será para você medir suas tolerâncias - em alguns casos, você pode até precisar de equipamentos especializados para medir adequadamente determinados recursos. Peças menores ou peças com características especialmente pequenas são geralmente mais difíceis de fabricar e inspecionar (características menores que 0,005" são difíceis de ver a olho nu). Se forem necessárias tolerâncias apertadas, é vital ter os equipamentos e ferramentas adequados para inspecionar, medir e verificar com precisão essas tolerâncias. Tolerâncias apertadas são tão precisas quanto as ferramentas que você tem para medi-las.

Dimensões geométricas e tolerâncias adequadas geram vários benefícios

Garantir que suas peças sejam capazes de manter as tolerâncias desejadas requer que a seleção do material, o projeto da peça e o processo de fabricação sejam devidamente considerados. Alcançar essas tolerâncias de forma econômica pode ser difícil devido ao número de variáveis ​​e controles de processo necessários para levar em conta todos os fatores ambientais e mecânicos em jogo durante a produção.

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