Diferença entre exatidão e precisão na usinagem de produção

Desde o advento das máquinas de Controle Numérico Computadorizado (CNC), os processos de usinagem tornaram-se muito melhores e mais gerenciáveis. Os fabricantes recorreram à aplicação dessas ferramentas subtrativas na fabricação de várias saídas personalizadas com menos tolerância a erros.

Na verdade, as máquinas CNC atendem aos dois principais padrões de qualidade na usinagem de produção – precisão e exatidão. Mesmo assim, a maioria das pessoas usa esses termos de forma intercambiável, embora tenham variações essenciais. Portanto, este artigo analisa detalhadamente a diferença entre exatidão e precisão na usinagem de produção.

Qual ​​é a definição de precisão?

A precisão é uma métrica que define a proximidade de dois ou mais resultados ou medições entre si. Este termo é um dos termos mais importantes usados ​​na usinagem. De forma simplificada, precisão na usinagem refere-se à reprodutibilidade ou repetibilidade de múltiplos componentes com dimensões próximas na fabricação.

A Importância da Precisão

As máquinas de precisão são fundamentais nas indústrias modernas, pois afetam diretamente a reprodutibilidade, precisão e eficiência da usinagem. Atualmente, a demanda pela fabricação de microprodutos ou componentes com microcaracterísticas continua crescendo em grande número.

Enquanto isso, a usinagem dessas peças em grandes volumes requer métodos de projeto mais precisos e dinâmicas de usinagem para atender aos requisitos especificados. Assim, a precisão é importante nas operações de usinagem, pois reflete a capacidade de um processo de fabricação ou máquina de reproduzir as medidas quase exatas das peças fabricadas de forma consistente.

Precisão na Usinagem

Em grande parte, as máquinas CNC expressam repetibilidade para dimensões medidas ao remover materiais em excesso, criando peças com tolerâncias em uma pequena faixa. No entanto, as medições de precisão para essas peças devem ser realizadas nas mesmas condições para evitar desvios ou erros indesejados. Quanto maior a precisão das ferramentas de usinagem, mais próximos estão os componentes fabricados.

Precisão x Tolerâncias

Ao mesmo tempo, os maquinistas especificam ou definem limites de tolerância padrão para levar em conta as pequenas variações entre as peças feitas da mesma máquina. Explicitamente, tolerância refere-se à faixa de desvio permitida entre as dimensões correspondentes das peças usinadas. No projeto e na fabricação, os limites de tolerância padrão geralmente são pequenos números determinados pelos fabricantes com base na função, forma e ajuste de uma peça.

As tolerâncias de usinagem CNC padrão são normalmente definidas em +/- 0,127 mm. Mais ainda, maquinistas experientes definem as tolerâncias de usinagem mais apertadas na faixa de +/- 0,0254 mm, aproximadamente equivalente ao tamanho do cabelo humano. Manter e aderir a esses limites de tolerância apertados garante que pequenas diferenças não afetem a precisão ou a funcionalidade da peça.

Qual ​​é a definição de precisão?

Este é outro termo comum que se aplica à usinagem. A precisão é uma métrica que define a proximidade de um valor medido em relação ao valor de referência ou padrão. Para explicar este conceito no contexto de usinagem, a precisão refere-se ao grau de proximidade com o qual uma peça fabricada corresponde aos requisitos gerais especificados no projeto.

Na usinagem, a precisão depende das ferramentas, da estrutura cinemática e do tipo de material ou peça de trabalho. Uma máquina precisa executará um processo de usinagem específico ou uma combinação de instruções como corte, mandrilamento, retificação e perfuração conforme o fabricante ou operador pretendia.

A importância da precisão

Por exemplo, se um maquinista especialista inserir um código em uma máquina para cortar uma peça de trabalho com um comprimento de 50 mm, um dispositivo preciso executará o corte exato de 50 mm sem erros. No entanto, é extremamente desafiador obter ou criar as mesmas peças sem pequenas diferenças em dimensões específicas, como diâmetro, largura e comprimento das peças usinadas.

Por esse motivo, os especialistas usam dados de medição com base na precisão para refletir os erros de uma máquina ou processo de fabricação. Assim, quanto menor a diferença entre o resultado medido da peça fabricada e o padrão exigido, mais precisa será a máquina-ferramenta ou o processo de fabricação.

Precisão na usinagem

As máquinas CNC modernas são altamente precisas para a maioria dos projetos, pois algumas ferramentas, como fresadoras e tornos CNC, podem produzir peças com precisão de +/– 0,0025 mm. Isso equivale a fabricar peças tão pequenas quanto um quarto do tamanho do cabelo humano. Surpreendente né?

Além disso, os maquinistas ou projetistas especificam a faixa aceitável de variação na dimensão da peça usinada do padrão. Eles são especialmente vitais para manter a funcionalidade de peças usinadas que interferem com outros componentes.

Precisão x Tolerâncias

Mesmo assim, nem todas as peças exigem precisão máxima e tolerância rígida devido aos custos extras, configuração, inspeções e tempo associado ao processo de usinagem. Por exemplo, fabricar as peças de um motor de automóvel exigiria uma tolerância maior do que uma maçaneta de porta. Ou seja, este último possui menos recursos combinados com outros componentes automotivos, daí a necessidade de maior tolerância.

Além do comprimento, largura, tamanho do furo e outras dimensões, a rugosidade da superfície continua sendo um fator de tolerância fundamental. Os especialistas definem e respeitam o limite de tolerância de 0,001635 mm para superfícies planas e perpendiculares e 0,003175 mm para superfícies curvas. Portanto, precisão e tolerância são importantes, é melhor quando os processos de usinagem fornecem produtos precisos e precisos.

Diferenças entre exatidão e precisão na usinagem

A precisão e exatidão de uma ferramenta ou processo de fabricação ajudam a determinar o sucesso da usinagem de produção. Mas então, esses dois termos geralmente são contrastados ou confundidos um com o outro quando usados ​​como medidas de erros observacionais.



Assim, a falha em identificar as variações entre precisão e exatidão pode ter um profundo impacto negativo em como os dados de medição coletados são processados ​​ou em como se conclui o resultado de vários processos de fabricação. Dê uma olhada nas diferenças entre exatidão e precisão na usinagem abaixo:

1. Descrição diferente

A precisão representa a estreita concordância de variação que reside nas dimensões das peças usinadas entre si. No entanto, a precisão de usinagem refere-se à proximidade das medidas dos componentes fabricados com as especificações padrão.

Mais simplesmente, uma boa precisão de usinagem garante que você possa fabricar dimensões quase exatas de peças usinadas repetidamente sem introduzir erros aleatórios. Por outro lado, uma boa precisão de usinagem garante a conformidade de suas peças fabricadas com a referência teórica.

2. Tipo de erro indicado

A precisão reflete o erro de um sistema ou ferramenta de fabricação, enquanto as medições de precisão ajudam a indicar o erro entre os componentes fabricados aleatoriamente.

3. Número de medições

O acesso à precisão de usinagem requer várias medições sob a mesma condição. Isso é para verificar a conformidade de seus resultados. Por outro lado, a precisão da usinagem precisa de uma única medição. Isso ocorre porque, em medições de precisão, você só precisa comparar a dimensão dos componentes fabricados com o valor padrão.

Exemplos de exatidão x precisão

Exatidão e precisão permanecem em grande parte parâmetros independentes que os engenheiros empregam para determinar o sucesso de uma operação de fabricação. A maioria das máquinas CNC usa software de computador para manter as dimensões programadas ao projetar e fabricar uma peça. Independentemente disso, o resultado de um processo de fabricação pode vir de diferentes maneiras, que são:

• Preciso e preciso
• Não preciso, mas preciso
• Preciso, mas não exato
• Não precisa e não precisa

Portanto, é vital distinguir entre esses parâmetros e coletar as medições separadamente para um serviço de usinagem de qualidade geral. Abaixo estão algumas analogias ou exemplos praticáveis ​​para ajudar a entender melhor o conceito de precisão e exatidão na usinagem de peças:

1. Preciso e Preciso

Geralmente, todas as indústrias de manufatura desejam produzir peças precisas e precisas para seus clientes. Por exemplo, digamos que um fabricante insira instruções para fazer um furo em uma haste a 70 mm de uma borda, com uma tolerância definida em +/- 1 mm. Se a máquina CNC perfurar o furo em comprimentos variáveis ​​entre 69 mm e 71 mm para todos os lotes de hastes, esse processo de fabricação é preciso e preciso.

2. Não preciso, mas preciso

Algumas peças são usinadas com precisão, mas nem todos os componentes fabricados vêm como produtos precisos. Por exemplo, um engenheiro pretende fabricar uma compressão de pistão medindo 1,2 polegadas de altura com uma tolerância de +/- 0,005 polegadas.

Digamos que alguns pistões sejam fabricados dentro da faixa de altura de 1,195 e 1,205 polegadas, enquanto outros pistões neste lote de produção têm alturas abaixo ou acima do limite de tolerância. Portanto, você pode deduzir que esse processo de fabricação é preciso, mas não é preciso com inspeções de qualidade.

3. Precisa, mas não precisa

Neste caso, as peças da máquina têm dimensões semelhantes, mas não se aproximam da medida exigida. Da analogia anterior, se as peças do pistão fabricadas tiverem alturas de 1,21, 1,22, 1,21 e 1,215 polegadas. Então, as inspeções de qualidade indicarão que esse processo de fabricação é preciso, mas não exato, pois o limite de tolerância permitido é de +/- 0,005 polegadas.

4. Não precisa e não precisa

Algumas operações de fabricação podem dar errado, com as peças finais consideradas imprecisas e imprecisas. Por exemplo, se um maquinista pretende fabricar uma peça plástica de 20mm de comprimento, com tolerância de +/- 0,5mm. Porventura, as peças plásticas fabricadas têm comprimentos variados de 18mm, 22mm, 19mm, 17mm e 21mm.

Este resultado de medição mostra que os tamanhos das peças plásticas fabricadas neste lote não são muito agradáveis, ao mesmo tempo que se desviam totalmente da dimensão exigida. Assim, pode-se inferir que este lote fabricado é igualmente impreciso e impreciso.

Benefícios da exatidão e precisão na produção de peças

O sucesso de qualquer indústria de manufatura depende de sua capacidade de produzir peças precisas e precisas de forma consistente. Como resultado, as máquinas CNC são aplicadas em várias indústrias de manufatura hoje devido às suas características de precisão e exatidão relativamente altas. Eles incluem automotivo, médico, construção, elétrico, aeroespacial, petróleo e gás, naval, etc. Aqui estão alguns benefícios de exatidão e precisão na fabricação de peças:

1. Consideração de segurança

Sem dúvida, a segurança continua sendo um dos fatores essenciais a serem considerados na fabricação de peças. Isso é especialmente verdadeiro para dispositivos aeroespaciais e médicos que exigem alta precisão e componentes precisos. Se esses componentes forem fabricados como produtos defeituosos ou abaixo do padrão do setor, isso pode colocar os usuários em risco. Assim, fabricar peças precisas e precisas atrai os clientes, garantindo sua segurança.

2. Teste e prototipagem sem problemas

Alta precisão e precisão de usinagem permitem a prototipagem mais fácil de vários projetos e peças, incluindo operações complexas de usinagem de titânio. Além disso, a usinagem automática ajuda a reduzir os custos de mão de obra intensiva, garantindo peças de alta qualidade. Além disso, a precisão e exatidão da usinagem ajudam a garantir um teste de desempenho perfeito da peça usinada.

3. Calibração mais fácil de equipamentos

As máquinas CNC compreendem dispositivos computadorizados altamente precisos e exatos que permitem aos fabricantes ajustar ou calibrar facilmente várias ferramentas. Além disso, as máquinas armazenam as instruções de fabricação até que os maquinistas insiram novos códigos para produzir uma peça diferente ou fazer alterações específicas.

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Conclusão

Alta precisão não significa necessariamente alta precisão, daí a necessidade de distinguir entre esses dois parâmetros. Assim, temos certeza de que você conhece melhor as diferenças entre os termos – exatidão e precisão na usinagem CNC. Compreender esses termos ajudará você a identificar especificações essenciais e compará-las com seus requisitos para obter os melhores resultados.

Perguntas frequentes

Por que exatidão e precisão são importantes para peças usinadas?

Exatidão e precisão são aspectos vitais das operações de usinagem, especialmente para protótipos e peças de uso final. A precisão entra em jogo para garantir que as peças usinadas atendam às dimensões e projetos necessários, sem erros que afetem a função mecânica. Na mesma linha, a usinagem de precisão garante que as peças fabricadas tenham valores de produção consistentes.

Qual ​​processo de fabricação tem maior precisão de usinagem?

Concisamente, os procedimentos de microfresamento CNC têm maior precisão de usinagem do que outras operações regulares de máquinas CNC. Este processo de microfresamento envolve programas de software de computador para controlar e direcionar ferramentas rotativas de corte multiponto para remover o excesso de materiais. Como tal, essas operações automatizadas geram produtos ou peças personalizadas precisas, mas são caras e demoradas.

O que é tolerância de precisão?

A tolerância de precisão é o grau permitido de variabilidade que limita ou controla o erro de medição. Na usinagem de produção, os fabricantes definem as tolerâncias de precisão para cada lote de componentes fabricados para garantir que as variações não afetem as especificações vitais.