Projeto CAD CNC:Uma Visão Geral para Designers de Produto

As máquinas de controle numérico computadorizado (CNC)ㅡque utilizam uma ferramenta cilíndrica rotativa para criar cortes em uma peça de trabalho de forma autônomaㅡrevolucionaram completamente a indústria de manufatura. Essa tecnologia de fabricação elimina o erro humano comum nas tecnologias convencionais de fabricação. Também oferece maior exatidão e precisão e maior velocidade de produção.

Mas ao fabricar com máquinas CNC, você não começa a cortar as peças imediatamente. Os designers de produtos devem primeiro projetar seu modelo em um software de design auxiliado por computador (CAD). E para criar um projeto CAD 3D preciso e eficiente para máquinas CNC, você precisa conhecer algumas dicas essenciais de projeto CAD CNC.

Este artigo apresenta dicas úteis para o projeto CAD CNC. Abordaremos algumas regras de design para criar cavidades, arestas internas, furos, texto e paredes. Também explicaremos o processo de preparação de projetos 3D para fresamento CNC.

5 regras para projeto CAD CNC

O processo de usinagem CNC é subtrativo, remove porções de material de uma peça de trabalho para formar o produto desejado. Essa natureza subtrativa causa algumas restrições no tipo de recursos que você pode usinar.

Por exemplo, é quase sempre impossível usinar superfícies inacessíveis pela ferramenta de corte. E mesmo depois de encontrar ferramentas de corte especiais capazes de acessar essas superfícies, você provavelmente ainda enfrentará o desafio de alcançar espessuras de parede e tamanhos de cavidade desejáveis. No entanto, você pode evitar esses desafios seguindo as dicas a seguir durante a fase de desenho auxiliado por computador do processo de desenvolvimento do produto.

#1 Projetando cavidades

Ferramenta de Fresa

Fresas de topo (usadas em cavidades de fresamento CNC) normalmente têm um comprimento de corte de cerca de 3-4 vezes o seu diâmetro. Como tal, recomendamos que você projete a profundidade da cavidade para ser no máximo quatro vezes a largura da cavidade. Isso ajuda a evitar imprecisões na usinagem causadas pela deflexão e vibração da ferramenta.

No entanto, se a funcionalidade do seu projeto exigir maior profundidade, você pode considerar o uso de ferramentas especializadas para criar suas cavidades.

Saiba mais sobre os diferentes tipos de ferramentas de corte CNC.

#2 Projetando arestas internas

Devido à natureza subtrativa das máquinas CNC, elas criam cantos arredondados (ou filetes) entre as bordas internas de uma cavidade. Os projetistas de produtos consideram esses cantos arredondados incluindo uma dimensão de raio de canto interno em cada aresta interna em seu desenho CAD.

A dimensão do raio de canto interno depende do tamanho das ferramentas de fresa de topo disponíveis que atendem ao requisito de profundidade da cavidade mencionado anteriormente. Além disso, recomendamos que você projete seu raio de canto interno para ser pelo menos um terço da profundidade da cavidade.

No entanto, suponha que a funcionalidade do seu projeto exija raios de canto internos menores (ou um ângulo agudo de 90°). Nesse caso, recomendamos que você inclua um rebaixo em T-bone em vez de reduzir o raio do canto em seu modelo CAD.

#3 Projetando furos

As oficinas de máquinas CNC normalmente criam furos usando brocas. Essas brocas vêm em tamanhos padrão (ou diâmetros), variando de 0,5 mm a 38 mm. Recomendamos que você projete seus furos para ter uma dimensão semelhante a qualquer um dos tamanhos de broca padrão. Isso elimina a necessidade de ferramentas adicionais, levando a menores custos de fabricação.

No entanto, se a funcionalidade do seu projeto exigir furos com diâmetros fora do padrão, um maquinista criará esses recursos de furo usando uma fresa de topo. Portanto, os mesmos requisitos que mencionamos para o projeto de cavidades também se aplicam aqui.

#4 Projetando Paredes

Você deve prestar muita atenção à espessura da parede ao projetar paredes para fabricação CNC. Isso ocorre porque paredes finas geralmente são difíceis de fabricar com precisão devido às vibrações da usinagem.

Recomendamos que você projete paredes com uma espessura mínima de parede de 0,8 mm para peças metálicas e 1,6 mm para plásticos. O requisito de dimensão de espessura de parede mais alta para plásticos é porque eles são mais propensos ao amolecimento e deformação do que os metais durante as operações de usinagem.

#5 Criando texto e letras

Textos e letras são bastante fáceis de obter com usinagem CNC. Uma coisa a notar, porém:é mais econômico projetar peças com textos gravados em vez de texto em relevo. Isso ocorre porque a máquina CNC remove menos material para obter textos gravados do que textos redigidos.

Além disso, recomendamos que você use fontes sem serifa (como Arial, Avenir, Verdana) com um tamanho de fonte maior que 22 pontos ao projetar partes com texto e letras.

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Preparando seu modelo de projeto CAD CNC para usinagem CNC

As regras de projeto CAD CNC ajudam a obter modelos CAD 3D otimizados, permitindo que qualquer oficina de usinagem CNC crie suas peças com precisão e economia. No entanto, a máquina CNC não entende esses modelos 3D. Portanto, você precisa converter esses modelos em um formato compatível com a máquina CNC.

Um formato aceitável para máquinas CNC é o formato de arquivo dxf. A maioria dos softwares CAD permite que você salve seu arquivo no formato de arquivo dxf, que pode ser importado para um programa CAM e convertido em linguagem de programação CNC (também chamada de código G). O código G automatiza então a operação da ferramenta de corte e da peça de trabalho para criar seu produto.

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