Usinagem CNC de peças grandes

As máquinas CNC são uma ferramenta maravilhosa para produzir uma ampla gama de produtos, mas têm suas limitações específicas de tamanho. A oficina mecânica padrão ou o prosumer tenderá a não ter uma máquina muito grande porque tal dispositivo pode ser impraticável para muitos cenários. Surge a pergunta:como eles podem usinar peças grandes? Especificamente, como eles podem usinar peças CNC muito grandes para caber no dispositivo? Tal empreendimento ainda é totalmente possível, mas requer um pouco mais de conhecimento de usinagem e planejamento adicional. Este artigo irá explorar alguns dos prós e contras da usinagem de peças grandes.

Considerações para usinagem de peças grandes

Ao usinar peças muito grandes para sua máquina padrão, há alguns problemas de planejamento que devem ser considerados. A primeira delas é que você precisa pensar adequadamente em como a peça será processada em várias configurações e execuções diferentes. Peças grandes precisam ser usinadas em várias configurações, onde cada configuração dá acesso a uma parte da peça e processa um segmento diferente. Ao alinhar cada configuração, as máquinas-ferramenta e a peça precisam estar em conformidade de tal forma que a precisão dos recursos usinados em diferentes configurações em relação umas às outras corresponda em qualidade.

A outra grande limitação que vem com essa tarefa é o tamanho geral. Se for muito grande para o seu gabinete, ele precisa ser feito em seções. Da mesma forma, muitas máquinas têm um limite de peso, que inclui a peça e toda a fixação e a altura pode ser um fator decisivo. Se a peça for pesada ou muito alta para ficar embaixo da máquina, pode não valer a pena fazê-la.

Outro problema pode ser que existam máquinas-ferramentas muito limitadas dedicadas ao desenvolvimento de peças grandes. Como a maioria das máquinas é dedicada a tamanhos de lote menores, muitos fabricantes entraram nesse mercado às custas de quaisquer ferramentas especializadas em peças grandes. Mesmo com máquinas grandes isso pode acontecer, com muitas oficinas exigindo a presença do operador para finalizar a peça manualmente (o que pode ser lento e trabalhoso).

Também existem problemas de precisão que podem surgir ao fazer coisas em várias configurações. Isso exigirá muita diligência e atenção aos detalhes. Peças grandes também criam outro problema onde produzem quantidades intensas de calor. Os usuários podem ter que compensar esse calor em seus pré-cálculos.

Considerações da fase de projeto

Às vezes, a usinagem de uma peça grande pode ser imensamente simplificada apenas dividindo-a em segmentos menores que podem ser montados posteriormente. Se o seu cliente permitir isso, é altamente recomendável. Escusado será dizer que isso elimina muitas das dores de cabeça discutidas neste artigo e pode até resultar em algumas partes novas.

Também é aconselhável escolher a máquina certa e o tipo certo de modelo para o seu trabalho. Se você está pensando apenas em um torno, lembre-se de que algumas peças ficam melhores com um moinho, por exemplo. As fresadoras de 4 eixos podem produzir trabalhos surpreendentemente semelhantes a tornos com um ângulo e configuração diferentes que oferecem diferentes possibilidades. Isso pode ser complicado para decidir, no entanto, certos softwares CAD podem executar os números e decidir qual seria melhor usar em um determinado cenário. É tudo uma questão de planejamento.

Preparações

Há algumas coisas que você precisa resolver de antemão (literais e figurativas. Talvez seja melhor abrir as janelas nas laterais do gabinete para que as peças possam sobressair ou até mesmo remover o gabinete para usinar peças grandes. Em alguns casos, você pode até ter que remover a ferramenta, trocando-a para dar à sua máquina um pouco mais de espaço para que uma peça marginal se encaixe.

Colisões , como sempre, serão um grande problema e só pioram com peças maiores. Verifique com muito cuidado se não ocorrerão colisões antes de deixar o programa fazer seu trabalho. Também pode ser útil ter um modelo sólido completo de sua máquina e do interior do gabinete para facilitar a verificação das possibilidades de colisão via CAD.

Como peças maiores também costumam trazer um nível mais alto de peso à mistura, é melhor lidar com isso. Isso geralmente requer a necessidade de suportes de peso . Certifique-se de que qualquer peça de peso que não esteja na mesa esteja bem apoiada com suportes estabilizadores de algum tipo. Em certos casos, você pode precisar de algum tipo de rolete para que a máquina também possa viajar livremente. Por fim, certifique-se de ter o equipamento adequado para ajudar a carregar e descarregar peças muito pesadas para transportar manualmente.

Você também pode preparar a peça com uma máquina diferente. Os roteadores CNC têm grandes envelopes de trabalho, permitindo que eles manuseiem peças muito maiores do que o moinho pode ser capaz. No entanto, eles não são ideais para processar a peça inteira, pois apresentam vários problemas. Os roteadores também podem fornecer algumas soluções inovadoras que melhoram a precisão de suas máquinas. Colocar contra-furos que possam servir de referência para sua usina é um ótimo exemplo.

Considere as geometrias das peças

Embora alinhar a peça de maneira reta seja uma prática padrão, usinar peças grandes exige um pouco mais de engenhosidade. Em qualquer retângulo, a diagonal entre dois cantos é mais longa do que qualquer aresta, portanto, pode ser melhor tentar colocar a peça em um ângulo que não alinhe as arestas retas enquanto alinha os recursos da peça com o caminho de deslocamento da máquina . Pode, assim, encaixar-se melhor no espaço disponível e economizar o envelope de trabalho.

Falando em peças retangulares:pode ser melhor deslizá-las em certos casos, como quando é necessário fazer furos ao longo de todo o seu comprimento. Uma maneira de agilizar esse processo é usar alguns pinos redondos instalados nas ranhuras em T da sua mesa como batentes para o trabalho deslizar. Coloque-os em paralelo ao eixo X da máquina, certificando-se de que a peça tenha uma borda verdadeira ao longo de todo o seu comprimento. Isso ajudará a manter a esquadria.

As peças redondas, por outro lado, devem ser giradas em vez de deslizadas. Isso permite que a máquina acesse todos os recursos do envelope de trabalho da máquina. Cada vez que a peça é girada, deve haver alguma sobreposição com a configuração anterior para que as características possam ser indicadas para orientar a máquina para a peça. Você deve montar algumas paradas redondas na mesa que formarão uma tangente ao círculo. Você pode montá-los por dentro ou por fora, o que for mais conveniente. Eles garantirão que, à medida que a parte redonda gira, o centro permaneça no lugar.

Você também pode estender seus eixos Y e X deslizando e girando a peça para compensar. Você pode cortar os vários cantos um de cada vez e depois girar a peça para o outro lado. Isso pode ser muito mais fácil com o uso de pinos de localização que vão direto para o slot T.

Dicas de ferramentas

Certas ferramentas, como cabeças de ângulo reto, podem virar as peças para uma orientação que salva o dia. Da mesma forma, grandes cortadores de mosca podem estender o alcance do seu moinho, principalmente para obter as bordas mais difíceis de alcançar. Pode não estender muito, mas quando você está usinando uma peça grande, cada pequeno alcance ajuda.