Usinagem precisa de metal:o que você precisa saber

Para protótipos e peças de uso final, a precisão é um aspecto extremamente importante da usinagem de metais. Precisão significa que você está obtendo uma peça que se parece exatamente com a que você projetou, sem erros que possam afetar a função mecânica.

Graças à ascensão do controle numérico computadorizado ou CNC máquinas, o processo de fabricação subtrativa de usinagem de metal agora é mais preciso do que nunca, tornando-o adequado para indústrias de tolerância crítica como aeroespacial. Os maquinistas podem usar computadores para programar a trajetória da ferramenta de corte ao micrômetro, praticamente eliminando imprecisões causadas por erro humano. Desde que a máquina CNC esteja configurada corretamente, ela deve cortar peças metálicas com alto nível de precisão.

Mas existem muitos fatores fundamentais que contribuem para a precisão da usinagem de metais. A qualidade da máquina, a seleção de materiais e até mesmo a temperatura ambiente na oficina podem desempenhar um papel, e alguns clientes podem ter requisitos de precisão muito diferentes dos outros.

Este artigo discute os prós e contras da usinagem precisa de metais, explicando conceitos como exatidão, precisão e tolerância.

Peças de usinagem de metal precisas

Peças de usinagem de metal precisas

O que é precisão de usinagem?

Embora exatidão e precisão possam parecer sinônimos, eles têm significados diferentes quando se trata de operações de usinagem. Portanto, é importante saber o que queremos dizer com os diferentes termos.

No contexto dos processos de usinagem de metais, precisão é o grau em que uma máquina pode corresponder às medidas especificadas no projeto.

Se um torno ou fresadora puder cortar um local exato especificado no projeto, ele terá um alto nível de precisão.

Se ocasionalmente errar o alvo, mas em média atinge o local certo, então podemos dizer que ainda possui um alto nível de precisão e é capaz de formar com precisão a forma desejada a partir da peça de trabalho.

É importante ressaltar que uma boa máquina CNC fará mais do que apenas atingir a marca em média…

O que é repetibilidade de usinagem ou precisão de usinagem?

Usinagem precisão refere-se à semelhança de medições após várias tentativas ou entre várias cópias de uma peça.

Em outras palavras, se uma máquina atingir exatamente o mesmo ponto em 100 cópias de uma peça, ela terá um alto nível de precisão.

Isso é diferente de precisão, porque a precisão não está especificamente preocupada se o “ponto” é o mesmo ponto especificado no projeto! Uma máquina pode ser muito precisa, mesmo que corte consistentemente 3 mm à esquerda da marca pretendida.

Claramente, então, é importante ter precisão e precisão.

Precisão significa que você está atingindo as coordenadas especificadas no design, e precisão significa que você está atingindo-as de forma consistente em várias unidades.

O que é tolerância de usinagem?

Na usinagem, a tolerância refere-se ao desvio de um valor entre os cortes. Portanto, está relacionado à precisão, mas é um valor especificado pelo cliente e não um atributo da própria máquina.

Se um cliente exigir que um recurso de uma peça seja muito consistente entre as unidades, ele especificará tolerâncias rígidas nesse recurso, permitindo um desvio mínimo. Na prática, isso significa que a máquina deve ser operada de forma mais lenta e cuidadosa.

Se uma tolerância menor for especificada — em um recurso não mecânico, por exemplo — a usinagem pode ser executada mais rapidamente.

Embora a tolerância seja definida pelo cliente, as máquinas geralmente especificam sua tolerância padrão e a tolerância mínima possível.

O que contribui para a precisão de uma máquina CNC?

A precisão de uma máquina CNC depende de vários fatores, alguns dos quais são determinados pelo fabricante da máquina CNC e outros podem ser controlados pelo maquinista.

Para obter uma usinagem de metal precisa, os seguintes fatores devem ser considerados:

Máquina qualidade :Se estamos falando de uma fresadora, um torno ou uma solução alternativa (usinagem por descarga elétrica (EDM), corte a plasma, corte a laser, jato de água, etc.), uma máquina bem construída com componentes de alta qualidade normalmente produzem peças mais precisas do que uma máquina de baixa qualidade.

Máquina condição :Todos os tipos de máquinas contêm inúmeros componentes, portanto, a manutenção adequada é essencial para mantê-los precisos.

Condição da ferramenta :Ferramentas de corte cegas e desgastadas, mostrando sinais de desgaste de flanco, desgaste de cratera, etc. reduzirão a precisão de uma máquina CNC, por isso é essencial mantê-las em boas condições. Ferramentas cegas também aumentam as temperaturas de corte, que é outro fator que reduz a precisão. As ferramentas de corte devem ser substituídas quando desgastadas, embora os esmerilhadores possam ser usados ​​para mantê-las afiadas por mais tempo. Algumas matérias-primas, especialmente compósitos, podem causar mais desgaste da ferramenta do que outras.

Retenção de trabalho :A fixação e fixação adequadas são essenciais para uma usinagem precisa, pois reduz a vibração e o movimento da peça de trabalho.

Inspeção na máquina :

Ferramentas de feedback como sondas na máquina podem dizer ao maquinista se a máquina está cortando com precisão durante o trabalho. Essas ferramentas também podem ser usadas para corrigir qualquer desvio em tempo real, aumentando assim a precisão. Saiba mais sobre a inspeção na máquina.

Inspeção na máquina e em processo para peças usinadas

Temperatura e umidade :O ambiente de trabalho pode afetar a precisão da usinagem. Embora as máquinas sejam capazes de cortar peças em condições quentes, é essencial manter a consistência térmica para evitar desvios.

Calibração :As máquinas-ferramentas devem ser calibradas em intervalos regulares para manter a precisão.

Quais são os melhores metais para usinagem precisa de metais?

A usinagem precisa de metal é melhor alcançada com materiais adequados para usinagem CNC.

Porque embora seja possível usinar com precisão até mesmo os metais e ligas mais resistentes, alguns materiais difíceis de usinar podem afetar negativamente a precisão da usinagem.

A usinabilidade de um metal refere-se à facilidade com que uma ferramenta de corte pode cortá-lo. Metais altamente usináveis ​​podem ser cortados rapidamente com baixa potência, produzindo um acabamento superficial de alta qualidade sem causar desgaste significativo na ferramenta de corte.

Alguns metais altamente usináveis ​​incluem:

• Alumínio 6061 
• Alumínio 7075 
• Alumínio 2024 
• Aço inoxidável 303 
• Aço inoxidável 304
• Latão C35300 

Em teoria, uma boa máquina CNC ainda deve ser capaz de cortar um metal difícil de usinar, embora exija mais tempo e consumo de energia.

Mas esses metais difíceis de usinar podem ter um efeito negativo indireto na precisão.

Metais não usináveis ​​podem aumentar drasticamente o desgaste da ferramenta, e ferramentas cegas podem reduzir tanto a exatidão quanto a precisão da máquina.

Além disso, a maioria dos clientes deseja encontrar um bom equilíbrio entre velocidade e precisão. Se a usinagem de metal precisa exigir velocidades de corte extremamente baixas porque o metal é difícil de usinar, o projeto pode não valer a pena.

Quando você precisa de usinagem precisa de metal?

A usinagem precisa de metais é importante por muitas razões, desde garantir a satisfação do cliente até garantir a funcionalidade mecânica de uma peça.

Projetos que exigem alta precisão podem incluir:

• Protótipos de metal para propostas de investidores, onde imprecisões visíveis podem causar uma impressão negativa a profissionais de alto nível.
• Peças mecânicas que interagem com outras peças. A funcionalidade adequada pode ser controlada especificando uma tolerância apropriada, mas ainda é necessária uma boa precisão para garantir a compatibilidade entre as peças.
• Peças feitas de um metal escasso ou caro, onde o excesso de sucata prejudicaria a viabilidade econômica do projeto. (É claro que minimizar o refugo é sempre benéfico.) 
• Empregos para potenciais parceiros de longo prazo. Ao trabalhar com um novo cliente, você aumentará sua chance de uma parceria de longo prazo, fornecendo peças usinadas com precisão desde o início. Em alguns casos, os clientes só aceitarão pedidos se for possível garantir um nível de precisão.

Com muitos anos de experiência na indústria, a 3ERP é especialista em usinagem precisa de metais. Saiba mais sobre nossos serviços de usinagem de precisão, entre em contato para um orçamento gratuito.