Custos Fixos de Usinagem CNC: Por Que o Ferramental é Essencial para Precificação Precisa

No Eagle Group, fornecemos fundição de metais e usinagem CNC de serviço completo do início ao fim. Parte de nossa responsabilidade como fornecedor é estimar o preço da peça para cada novo produto. Um dos maiores itens que afetam o preço final da peça em qualquer trabalho é o ferramental. Na fundição de metais, o ferramental frequentemente compreende modelos usados para criar moldes e núcleos. Na usinagem CNC, o ferramental pode se referir a dispositivos de fixação de peça, porta-ferramentas, ferramentas de corte ou insertos de ferramenta.

• Dispositivos de fixação de peça são dispositivos que mantêm a peça estável enquanto operações de corte são realizadas.
• Porta-ferramentas conectam máquinas de corte (como tornos, fresadoras ou centros de usinagem multi-eixos) a ferramentas de corte.
• Ferramentas de corte são os elementos que entram em contato direto com a peça para remover material. Estas incluem brocas, lâminas de serra e brocas.
• Insertos de ferramenta são usados em muitas ferramentas de corte, mas não em todas. São peças substituíveis que realizam o corte real quando fixadas à ferramenta de corte.

Para uma visão detalhada do ferramental de fundição por investimento, leia nosso post aqui.

Projeto de Ferramental para Usinagem CNC

A Eagle CNC encomenda ferramental após receber um PO do cliente, mas as rodas começam a girar cedo no processo. Após um cliente enviar um RFQ, engenheiros da Eagle CNC mapeiam o processo que esperam usar para completar o trabalho. Parte desse plano é o ferramental. Durante esta fase inicial, a oficina de usinagem decide se precisará encomendar ou criar ferramental personalizado, e estima quantos itens descartáveis serão necessários para completar o trabalho.

Ferramental de Estoque para Usinagem CNC

Em muitos casos, oficinas de usinagem podem usar dispositivos de fixação de peça prontos. Estes incluem morsas de máquina padrão, garras de torno, garras de colete, tombstones, placas de face e muitos mais. Para referência, o fornecedor de ferramental Creston Industrial Sales fornece uma excelente lista de fornecedores de dispositivos de estoque.

Da mesma forma, porta-ferramentas vêm em uma variedade de configurações padrão, como mandris de colete, porta-fresas de topo e porta-cabeças de mandrilamento, para citar alguns.

Dispositivos de Fixação de Peça Personalizados

Se dispositivos de fixação de peça personalizados forem necessários, as oficinas de usinagem têm a opção de produzir o dispositivo internamente ou terceirizar o trabalho para um fornecedor especializado. Em qualquer caso, as instalações de usinagem geralmente projetam os dispositivos elas mesmas, pois a fixação de peça está intimamente relacionada ao equipamento e processos usados para corte.

No entanto, é importante notar que os dispositivos não devem ser projetados para funcionar com apenas uma máquina. Segundo Dennis Chester, Engenheiro de Vendas na Eagle CNC, "Garantimos que o ferramental personalizado não seja específico de máquina, porque precisamos garantir entregas no prazo mesmo se uma de nossas máquinas estiver parada para manutenção. Nosso sistema garante que podemos executar qualquer trabalho em praticamente qualquer máquina."

Ferramentas de corte personalizadas também são frequentemente utilizadas, mas quase sempre integram insertos de ferramenta descartáveis. Dessa forma, a ferramenta de corte pode durar a duração do projeto, enquanto os insertos podem ser substituídos conforme necessário.

Acima: dispositivo de fixação de peça personalizado; topo: ferramentas de corte personalizadas

O Que Afeta o Custo do Ferramental para Usinagem CNC?

Assim como o ferramental de fundição de metais e qualquer outro custo fixo de fabricação, os custos de ferramental de usinagem dependem em grande parte da complexidade do trabalho. Se nenhum dispositivo de fixação de peça personalizado for necessário, os custos fixos serão menores. Da mesma forma, porta-ferramentas personalizados de complexidade limitada que podem ser produzidos internamente geralmente custarão menos que aqueles que requerem um fornecedor especializado.

Outro custo fixo significativo em qualquer trabalho de usinagem está relacionado ao número de ferramentas de corte ou insertos de ferramenta usados. Embora os insertos de ferramenta sejam relativamente baratos, às vezes bem abaixo de $5 cada, eles devem ser afiados e substituídos frequentemente. Instalações de usinagem bem informadas serão capazes de prever com precisão o número e tipo de insertos de ferramenta necessários para completar um trabalho, e podem incluir este custo em sua cotação.

Quanto Tempo Dura o Ferramental de Usinagem CNC?

Enquanto dispositivos de fixação de peça podem ser atualizados e mantidos para durar indefinidamente, ferramentas de corte descartáveis e insertos de ferramenta são consumíveis e devem ser substituídos frequentemente. Na verdade, uma vida útil normal para um inserto pode ser tão baixa quanto 15 minutos de tempo de corte.

A longevidade da ferramenta de corte depende de vários fatores, incluindo o material da peça e o processo de usinagem geral. Para realizar operações de usinagem, os insertos de ferramenta devem ser mais duros que o material que estão cortando. Metais macios como alumínio são muito mais fáceis – e portanto mais baratos – de usinar que metais duros como aço carbono. Metais mais duros, processos mais exigentes e prazos de entrega mais rápidos também diminuem a longevidade dos insertos de ferramenta e ferramentas de corte descartáveis.

Para melhorar a vida das ferramentas de corte, o fabricante de ferramentas Sandvik recomenda reduzir a velocidade de corte (para reduzir calor), otimizar o avanço (para menor tempo de corte), e otimizar a profundidade de corte (para minimizar o número de passadas). O ambiente de corte também pode fazer diferença, como a adição de lubrificante ou equipamento de resfriamento. Além de ajustes de processo, algumas instalações de usinagem podem recomendar usar um material diferente ou fazer alterações no projeto para estender a vida do ferramental.

Como precificação competitiva é vital para fabricantes hoje, o Eagle Group incorpora princípios de Design para Fabricação em todos os nossos projetos. Seguindo práticas DFM, somos capazes de fazer sugestões para projeto, materiais e processos que resultarão na mais alta qualidade e no menor preço por peça.

Entendendo como o ferramental para usinagem CNC funciona, os clientes podem assumir um papel mais ativo no projeto inicial e cotação de um novo produto.

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