Como fazer peças de usinagem CNC com tolerâncias apertadas

Com mais de 10 anos no ramo de fabricação rápida, a 3ERP acumulou uma rica experiência em peças de usinagem CNC para prototipagem e produção em massa.

Neste artigo, explicamos como podemos alcançar tolerâncias apertadas em peças usinadas CNC.

Esperamos que seja útil para oficinas de máquinas CNC e qualquer pessoa que possa estar curiosa sobre como essas coisas funcionam.

1. Encontre o local de trabalho certo

Ao procurar uma oficina, você não pode focar apenas no bairro; você também precisa considerar em que andar você estará. Em nossa experiência, o primeiro andar (térreo) é a única opção. Visitei muitas lojas de CNC localizadas no segundo andar, terceiro andar ou até mais alto - geralmente porque é mais barato alugar. Mas a vibração extra nesses níveis pode causar muitos problemas. Quando as máquinas CNC estão funcionando, você pode sentir essa vibração e é praticamente impossível fazer peças CNC de precisão em uma oficina trêmula.

Nossa oficina de usinagem CNC

2. Controlar a temperatura da oficina

A temperatura da oficina é outro fator muito importante ao fazer peças precisas. Entre o dia e a noite, as temperaturas na oficina podem variar em mais de 10 graus Celsius, e você não pode esperar uma tolerância consistente quando há uma variação tão significativa. Por isso instalamos ar condicionado na oficina. Mais de 90% das empresas na China não têm ar condicionado em suas oficinas para estabilizar as temperaturas, embora possam atingir 40 graus durante o verão. A equipe obviamente terá dificuldades para se concentrar e manter a calma em tal ambiente, e acabará cometendo erros.

3. Use máquinas CNC de qualidade

A tolerância da máquina é um dos fatores mais importantes para garantir a qualidade da peça. Se a tolerância da máquina for +/-0,02 mm, como você pode garantir +/-0,01 mm de tolerância? Embora o conhecimento humano tenha um papel importante na fabricação de peças usinadas de precisão, é verdade que um trabalhador é tão bom quanto suas ferramentas, por isso estamos sempre dispostos a investir em nossos centros de usinagem. Dito isto, os centros de usinagem mais elaborados e versáteis nem sempre são os mais precisos.

4. Porta-ferramentas de equilíbrio

Existem muitos porta-ferramentas disponíveis no mercado, com preços que variam de 30 a 500 USD, e o equilíbrio dinâmico do porta-ferramentas é muito importante para uma usinagem precisa. O desequilíbrio pode ser causado por desalinhamento, projeto assimétrico do rotor, erros de concentricidade e outros fatores, e pode levar a peças menos precisas. Em geral, porta-ferramentas altamente desbalanceados devem ser balanceados usando um serviço de balanceamento profissional, mas alguns porta-ferramentas são projetados para fácil ajuste por meio da adição de anéis ponderados que podem compensar o desbalanceamento. De nossos testes anteriores, um porta-ferramentas de baixa qualidade pode causar 0,02 mm ou mais de jitter, enquanto o valor máximo de um bom é inferior a 0,005 mm. Recomendamos o uso de porta-ferramentas termorretráteis da MST ou Haimer.

Suporte de ferramenta termorretrátil de precisão

5. Use (as corretas) ferramentas de corte afiadas

A qualidade e afiação das ferramentas de corte desempenham um papel importante na obtenção de tolerâncias apertadas. As ferramentas cegas não só drenam a energia da sua máquina, mas também impedem que você obtenha exatidão e precisão, uma vez que a ponta cega da ferramenta de corte tem um raio maior do que uma ponta afiada. Cortes rasos também são difíceis de conseguir, uma vez que a ferramenta romba pode não pegar a superfície da peça de trabalho durante uma passagem, em vez disso, simplesmente salta. Ao usinar materiais com baixo ponto de fusão, ferramentas cegas também podem causar deformações na superfície devido ao acúmulo de calor. Cuidamos para manter a condição adequada da ferramenta e também temos experiência na seleção de ferramentas:afinal, você não pode obter tolerâncias apertadas em recursos finos com uma fresa de topo de desbaste. Saiba mais sobre ferramentas de corte

6. Use bons fornecedores de materiais

É mais fácil atingir uma tolerância apertada em um material usinável como uma liga de alumínio, mas diferentes fornecedores de materiais podem fornecer versões muito diferentes do mesmo tipo de metal. Muitos fornecedores fornecem certificações com seus materiais, mostrando que amostras do metal passaram por um teste que comprova sua composição, mas as certificações contam apenas metade da história. Por exemplo, uma barra de alumínio 6082 com uma proporção perfeita de silício, magnésio e manganês ainda pode produzir resultados horríveis se tiver sido submetida a um tratamento térmico inadequado. Construímos relacionamentos com um grupo confiável de fornecedores ao longo do tempo, mas encontrar esses fornecedores naturalmente envolve algumas tentativas e erros.

7. Implante um sistema de inspeção na máquina

A inspeção de peças acabadas é uma parte importante do controle de qualidade, mas a melhor maneira de garantir tolerâncias apertadas é usar um sistema de inspeção na máquina, que consiste em um pequeno apalpador que verifica a precisão da usinagem durante um trabalho. Usamos sistemas de inspeção de ponta da Renishaw em várias de nossas máquinas CNC, e esses sistemas de inspeção podem medir com precisão as dimensões das peças durante a usinagem, além de fornecer correção automática de offset.

8. Outras considerações

• Sistema operacional da oficina :usar um sistema centralizado de gerenciamento de oficina mecânica significa que você não terá que apressar os trabalhos, permitindo usinar com cuidado e precisão.
• Engenheiros experientes :Engenheiros experientes sabem como modificar projetos para usinagem simples e precisa que produzirá melhores resultados. Engenheiros experientes sabem qual é a melhor maneira de fazer uma peça assim que tiverem o arquivo CAD e a tolerância necessária. Em primeiro lugar, decidimos como segurar a peça de trabalho. (Leia mais sobre as diferentes formas de segurar as peças de trabalho.) Em seguida, criamos os caminhos da ferramenta. Um engenheiro experiente considerará tanto a eficiência quanto a tolerância. Por exemplo, alguns engenheiros podem passar horas fazendo uma peça, enquanto alguém pode fazer a mesma peça em uma hora otimizando os caminhos da ferramenta.
• Operadores bem treinados :Operadores de máquinas qualificados sabem como selecionar ferramentas de corte, programar máquinas e realizar operações manuais de usinagem e torneamento. Eles também sabem identificar a qualidade das ferramentas de corte e alterar os parâmetros, se necessário. Tão importante quanto isso, um bom operador sabe como proteger as peças durante e após a usinagem.
• Software de programação :O hardware de última geração não funcionará da melhor maneira possível se o código G for desleixado e os caminhos da ferramenta forem ineficientes. Usamos HyperMill e SurfaceMill para programação.
• Um forte departamento de controle de qualidade :um bom controle de qualidade não melhorará automaticamente as tolerâncias, mas garantirá que peças fora da tolerância aceitável não sejam enviadas ao cliente por engano.
• Comunicação :Uma boa comunicação com o cliente e entre o pessoal leva a melhores resultados na loja. É importante que o departamento de produção entenda exatamente o que o cliente precisa e comunique as possibilidades reais de volta ao cliente.

3ERP oferece peças de usinagem CNC de plástico e metal. Saiba mais sobre nossos serviços de usinagem e entre em contato com nossa equipe para uma análise gratuita do projeto.