Principais Dicas para Produzir Peças Usinadas CNC de Alta Qualidade

A usinagem CNC é uma necessidade fundamental no setor de manufatura atual. Peças usinadas CNC de alta qualidade são utilizadas para criar produtos de alta qualidade em todo o mundo. Essas peças devem conformar às especificações de design especificadas pelos clientes e seguir padrões da indústria para funcionar com precisão e eficiência.

Peças que não conformam à especificação e design exigidos causarão problemas inesperados, resultando em enorme tempo de inatividade e custos. Por exemplo, uma peça aeroespacial fora de precisão pode causar mau funcionamento de um equipamento durante o voo, colocando muitas vidas em risco. Da mesma forma, discos ou pinças de freio defeituosos podem resultar em acidentes automobilísticos ou no recall custoso de milhares de veículos.

Os fabricantes compreendem totalmente a importância de produzir peças de qualidade de forma oportuna. Falhar nisso pode resultar na perda de clientes e futuros pedidos.

Então, o que é necessário para produzir peças de qualidade em usinagem CNC?

#1 Revise Seu Projeto de Usinagem

Primeiro e acima de tudo, você precisa ter uma avaliação clara do projeto que deseja assumir. Faça a si mesmo estas perguntas:

• Quais são os diferentes tamanhos e complexidades das peças?
• Quais são os materiais a serem usinados?
• Quais níveis de precisão você precisará para fabricar estas peças?
• Quais são as ferramentas de corte que você precisará?
• Você requer fixadores caros para prender suas peças usinadas?

Realizar esta revisão permite selecionar o método mais eficiente e custo-efetivo para alcançar os resultados desejados.

#2 Considere o Melhor Tipo de Máquina

Você tem os equipamentos e máquinas certos em sua oficina para fazer este trabalho? Se não, você precisará considerar o melhor ajuste para seu projeto enquanto avalia a ampla gama de tipos de máquinas CNC disponíveis no mercado.

Máquinas CNC de alta qualidade podem custar mais. No entanto, elas podem atingir precisão extremamente alta e tolerâncias apertadas. Máquinas CNC fabricadas com boa mecânica geral, fusos de esferas de qualidade e Guias Lineares de Rolos ou Guias do Tipo Caixa Sólidas, endurecidas, retificadas e depois raspadas à mão até a perfeição são capazes e comprovadas de fornecer precisão e estabilidade a longo prazo.

Avalie se a demanda do mercado exige o mesmo tipo de máquina que você está procurando — isso dará uma dica do que é prático e útil para suas necessidades de usinagem. Finalmente, considere o tempo de entrega da marca e tipo de máquina CNC, para que você não seja forçado a comprar segundas ou até terceiras opções.

#3 Automatize com Controles CNC

Como sistemas computacionais são usados para controlar máquinas CNC, muitas operações da produção podem ser automatizadas para aumentar a produção e diminuir tempos improdutivos. Peças idênticas ou mistas podem ser usinadas com níveis de precisão mais altos e constantes. Pedidos repetidos também podem ser configurados em tempos mais curtos, enquanto pedidos de emergência podem ser mais facilmente encaixados em sua programação de produção.

#4 Otimize com Software da Máquina

Fabricantes de máquinas CNC de renome frequentemente fornecem software especialmente projetado em suas máquinas que controlam vários parâmetros e fornecem alertas e relatórios de erros. Tal software permite que seus operadores experientes avaliem processos de usinagem, tomem ações proativas ou corretivas para garantir que a qualidade da peça não seja comprometida, e otimizem a eficiência da produção maximizando as capacidades de suas máquinas.

#5 Garanta o Uso dos Materiais Certos

O tipo de materiais a serem usinados influenciará os níveis de desempenho e tempos de ciclo. Fatores como durabilidade, carga de rolamento e estrutura geral da máquina afetarão a precisão que pode ser realizada.

Propriedades dos materiais e comportamento das ferramentas sob as condições de usinagem requeridas também influenciarão fatores da máquina-ferramenta. Estes incluem a velocidade máxima do fuso e taxa de avanço, potência do motor mais efetiva e torque do motor do fuso.

#6 Use Avanços e Velocidades Corretos

Use os avanços e velocidades corretos durante a usinagem de peças, pois esses fatores afetam a qualidade de superfície de suas peças e a vida útil da ferramenta de corte selecionada.

Se você definir sua velocidade muito lenta, pode experimentar tanto menor eficiência quanto possível dano à sua ferramenta. Se definir sua velocidade muito rápida, pode encontrar problemas de precisão e contorno, bem como desgaste mais rápido de sua ferramenta de corte — isso resulta em custos de produção mais altos. Considere o "Meio Termo Dourado" pois isso garantirá boa qualidade de peça, maior vida útil da ferramenta de corte e também corridas de produção constantes e econômicas.

#7 Escolha as Ferramentas de Corte e Porta-Ferramentas Certos

Use as ferramentas de corte certas e as configurações de corte recomendadas primeiro para alcançar a qualidade de superfície e precisão desejadas. Depois, você pode ajustar os parâmetros de corte para atingir sua produção e custo desejados.

Evite usar ferramentas cegas, ferramentas erradas (dimensão) ou ferramentas que não são adequadas para os materiais usinados — isso pode resultar em bordas rugosas, marcas de corte, marcas elevadas ou até marcas de queima no produto acabado.

Evite também usar a mesma ferramenta para desbaste e acabamento em corridas de produção em série, pois isso pode resultar em acabamento de menor qualidade e, possivelmente, maior desgaste e custo.

#8 Adote Fixação Adequada da Peça

Como você fixa o material ou peças individuais a serem usinadas depende do número de operações a serem feitas e se você precisa usinar em mais de uma superfície.

Se houver múltiplas operações (ex: fresamento, furação, rosqueamento) a serem feitas, é sempre melhor fixar sua peça de forma que permita que as várias operações sejam realizadas em uma única configuração.

Isso pode ser alcançado em designs de fixadores "inteligentes" e eficazes, que são caros, ou usando um eixo adicional em sua máquina (ex: 4º Eixo ou Mesa Rotativa CNC).

Se seu material ou peça precisa ser usinado em todas as cinco faces, um Centro de Usinagem Multi-Eixos precisa ser considerado. Estes podem ser uma configuração 3+2, ou melhor, 4+1 eixos. Capacidades completas de 5 eixos devem ser usadas se você pretende usinar Moldes & Matrizes ou formas e contornos muito complexos.

#9 Garanta Limpeza Eficaz de Cavacos

Cavacos produzidos pelo processo de produção precisam ser removidos da máquina efetivamente, caso contrário podem atrapalhar gravemente seus processos de usinagem. Eles nunca devem se acumular na área de corte e devem ser removidos usando refrigerante eficaz ou pressão de ar.

Quando cavacos não são removidos da área de corte imediata e eficazmente, podem ser arrastados ao redor da ferramenta de corte e fazer contato com a área de corte e a ferramenta de corte repetidamente. Resultando em maior desgaste, possível dano às superfícies da área do material e, no pior caso, causar quebra de sua ferramenta de corte devido à sua carga aumentada. Evite que cavacos permaneçam sobre a peça e garanta que a qualidade de superfície de sua peça usinada não seja afetada.

Depois de garantir que refrigerante suficiente ou jatos de ar removem cavacos da área de corte em progresso, você pode descartar os cavacos efetivamente usando transportadores dentro da máquina. Existem vários designs de transportadores disponíveis:

• Transportadores de dobradiça padrão são versáteis para vários materiais.
• Transportadores do tipo raspador são recomendados para material de fundição de aço.
• Transportadores do tipo tambor são principalmente para material de alumínio, e garantirão que cavacos finos sejam filtrados do seu sistema de refrigerante.

#10 Gerencie Seu Ambiente de Manufatura

Cuidado com a influência de fontes externas de detritos e poluição — estes podem criar efeitos muito negativos durante a usinagem e resultar em danos muito caros à sua máquina.

Exemplos destes incluem:

• Pó de retífica ou, pior, fundições próximas
• Ondas de choque criadas por prensas ou máquinas de estampar
• Flutuações elétricas devido a uma rede de energia instável
• Operações de soldagem próximas a máquinas CNC

Além destes, temperaturas instáveis e variáveis na oficina afetarão a precisão de sua máquina, enquanto ar sujo (úmido) e não filtrado fornecido pelo compressor de ar e tubulações à sua máquina afetarão sua funcionalidade e eficácia.

#11 Contrate Operadores CNC Qualificados

A experiência e expertise de operadores CNC desempenham um papel crítico e importante na produção de produtos de qualidade. Operadores CNC qualificados com bom conhecimento de manufatura e aptidão mecânica realizarão, configurarão sua máquina e manusearão suas operações com cuidado e erros significativamente reduzidos.

#12 Realize Inspeções Em Processo

Realize inspeções de qualidade enquanto a peça ainda está sendo usinada para identificar imediatamente quaisquer problemas e ajustar sua máquina-ferramenta CNC para atingir as tolerâncias requeridas. Você pode realizar "Medição Em Processo" usando sondas de trabalho de alta precisão — estas permitem verificar imediatamente dimensões específicas, ou fazê-lo após a operação ser concluída e antes que a peça deixe o fixador ou máquina. Você pode então ajustar seus dados se necessário, e retrabalhar.

Verificações em processo em suas ferramentas também impedirão que ferramentas de corte gastas sejam reutilizadas — estas são perigosas pois têm potencial para quebrar durante o processo. Verificações de ferramentas de corte não apenas ajudam a confirmar que sua broca ou macho está ok — um sistema de monitoramento de vida da ferramenta informa seu operador quando sua ferramenta deve ser substituída. Sistemas de medição a laser de ferramentas podem até medir desgaste da ferramenta em termos de comprimento e raio.

#13 Implemente Medidas de Controle de Qualidade

Sistemas de qualidade são parte integrante da manufatura. Implemente sistemas eficazes de controle de qualidade em toda a operação — do início do projeto aos produtos finais.

Seus procedimentos de trabalho rigorosos devem garantir conformidade em inspeções de material, verificações de processo, dimensões, tolerâncias e especificações dos produtos finais. Isso evitará produtos não conformes e atenderá à alta qualidade exigida por seu cliente, o que por sua vez melhora sua posição e níveis de produtividade enquanto reduz custos. Idealmente, fabricantes também devem ser certificados ISO.

#14 Realize Manutenção Preventiva Regular

Adotar um protocolo de manutenção regular ajuda a manter suas máquinas CNC em boas condições. Calibração frequente é recomendada para evitar que sua máquina opere fora de especificação ou gere vibrações potencialmente danosas.

Tais verificações de manutenção também podem ajudar a evitar problemas técnicos no momento errado. Agende tais verificações de manutenção preventiva pelo menos uma vez por ano – melhor duas vezes por ano.

Garanta que suas caras máquinas-ferramentas, que geram dinheiro para você, recebam o cuidado e atenção que merecem. Não tente economizar alguns dólares usando óleo lubrificante barato. Nos manuais de operação das máquinas, estão todos os detalhes de qual marca de óleo e quais especificações são necessárias. Tentar atalhos e comprar óleo não conforme mais barato pode resultar em garantia anulada e reparos caros no futuro próximo.

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Conclusão

Produzir peças de qualidade muitas vezes depende de uma combinação complexa de máquinas CNC, software, ferramentas e processos, e operadores qualificados. Gerenciando bem esses diferentes parâmetros, você será capaz de entregar peças usinadas consistentes e de qualidade com os níveis certos de precisão exigidos por seus clientes.

Para produzir continuamente peças usinadas CNC de qualidade, você precisa investir em máquinas CNC de maior qualidade. Fazer isso ajuda a atender às demandas constantes por maior produtividade, peças em constante mudança, complexidade aumentada e necessidade de qualidade consistente do produto.

Para atender ou exceder as demandas cada vez mais rigorosas dos fabricantes, você também deve garantir que suas máquinas CNC permaneçam em condições ideais. Aprenda como fazer isso lendo nosso artigo sobre Máquinas CNC – A Lista Definitiva de O que Fazer e Não Fazer.