Usinagem CNC 101:Dominando as operações principais do centro de fresamento

Usinagem de precisão, especialmente CNC (controle numérico computadorizado) usinagem, é de vital importância na economia atual, especificamente para indústrias que necessitam de peças com precisão e complexidade incomparáveis.

Quais setores ? Aeroespacial, automotivo, médico, defesa, maquinário industrial, eletrônico e muito mais. As empresas destas indústrias confiam na maquinação CNC pela sua capacidade de produzir componentes de alta precisão de forma fiável e eficiente, o que é crucial para as suas aplicações especializadas. .

Máquinas CNC realizam tarefas incríveis que produzem com eficiência componentes complexos, superando os métodos de usinagem tradicionais em termos de precisão e economia. Neste artigo, daremos uma análise de alto nível em peças e funções de máquinas CNC. Os links que você vê fornecerão mais detalhes sobre esse tópico.

O que é uma máquina CNC?

Uma máquina CNC utiliza programação de computador para dirigir as funções e movimentos da ferramenta de uma máquina. Esses programas, pré-escritos ou gerados automaticamente, contêm instruções programadas codificadas (saiba mais sobre G-Code e M-Code aqui) que a máquina CNC segue para executar as operações corretas para produção de peças.

O computador move a ferramenta ou peça de trabalho e controla a taxa de avanço, profundidade de corte, velocidade e fluxo de refrigerante. À medida que a máquina funciona, ela remove material com precisão camada por camada para moldar a peça de trabalho. As máquinas CNC podem trabalhar em vários materiais , incluindo metais, plásticos, madeiras e compósitos.

Existem muitos tipos diferentes de máquinas CNC, cada uma executando funções diferentes. Os processos de usinagem CNC padrão incluem estas técnicas de usinagem:

• Fresagem — Uma ferramenta de corte giratória entra em contato com uma peça fixa
• Torneamento — Girar a peça enquanto uma ferramenta de corte a molda; normalmente feito com tornos
• Perfuração — Uma ferramenta de corte rotativa faz furos em uma peça de trabalho
• Chato — Criação de uma cavidade interna precisa em uma peça por remoção de material
• Broaching — Remoção sequencial de material com movimentos de corte superficiais
• Serrar — Fatiar uma peça de trabalho usando o movimento de vaivém de uma lâmina de serra

Embora os tipos de máquinas CNC variem bastante, não importa qual seja a tarefa, uma máquina CNC se destaca claramente em dois aspectos:repetibilidade (a capacidade de fabricar dezenas de milhares de peças idênticas) e precisão (atingindo tolerâncias de posição de +/- 0,001” ou mais apertadas).

Quais são as peças de uma máquina CNC?

Cama :Normalmente construída em ferro fundido para maior durabilidade e resistência, a base é a base da máquina, suportando todos os componentes.

Fuso: Dentro da área de usinagem, o fuso acionado eletricamente gira ferramentas que cortam e moldam as peças. O interior do fuso é cônico para corresponder ao ângulo cônico do porta-ferramenta para maximizar o contato superficial necessário para manter a ferramenta no lugar durante o corte. Uma barra de tração dentro das alças do eixo e puxa o botão de retenção no porta-ferramenta para fixar a ferramenta no fuso. O fuso em uma máquina horizontal segura a ferramenta horizontalmente, e uma máquina vertical a segura verticalmente, daí o nome de cada um.



Palete: O palete em uma fresadora horizontal é usado para montar os acessórios de usinagem de peças específicas para segurar as peças que estão sendo usinadas. Jogos segure firmemente a peça em um local e posição exatos. Os paletes possuem blocos de alinhamento em dois lados que são usados para posicionar o acessório em um local antes de ser aparafusado no lugar. Um centro de usinagem horizontal possui dois paletes . O operador pode processar peças no palete na estação de carregamento enquanto o segundo palete está na estação de usinagem com peças usinadas.

Painel de controle :O painel de controle inclui o dispositivo de entrada, unidade de exibição, teclado e botões de controle. Normalmente montado em um braço extensível para fácil posicionamento, ele desempenha um papel crucial na inserção de instruções de programação na máquina, complementando as funções da unidade de controle da máquina.



Exibição :Variando em tamanho e resolução, esta tela mostra informações essenciais para a interação do operador:código G, configurações e status operacional da máquina. Ao apresentar programas, instruções e status da máquina em tempo real, esta unidade garante gerenciamento e controle eficazes da máquina CNC.

Controle da máquina :O MCU interpreta o código G e lida com operações como início de tarefas, velocidade do fuso, trocas de ferramentas e gerenciamento de taxa de avanço. Ele traduz o código G em instruções para drivers de ferramentas, coordenando os movimentos do servo motor entre eixos e garantindo a precisão da ferramenta com sensores de feedback. 

Percursos: As folhas de metal em expansão e colapso que cobrem o mecanismo para mover o fuso ou mesa de trabalho são chamadas de coberturas. Sua finalidade é manter cavacos e outros contaminantes fora das peças de máquinas de precisão que pode ser facilmente danificado se não for devidamente lubrificado e mantido limpo. Abrange as formas e os parafusos de esfera.

Sistema Waylube: O sistema waylube lubrifica as vias sobre a qual desliza a mesa transversal e o fuso de esferas que a move.



Transportador de cavacos: À medida que uma peça é usinada, são criados cavacos de metal, que podem se acumular e interferir no movimento da ferramenta, da máquina ou da peça e/ou causar o refluxo do líquido refrigerante. O transportador de cavacos é um mecanismo para retirar cavacos da área de usinagem e separá-los do refrigerante para garantir o fluxo adequado do refrigerante, o que é fundamental para uma usinagem bem-sucedida. Ele envia os cavacos para uma lixeira e permite que o líquido refrigerante limpo flua de volta para o tanque de refrigerante.

Sistema de refrigeração: Para melhorar a qualidade da usinagem, uma máquina CNC utiliza refrigeração para diversas finalidades, cada uma com uma bomba de refrigeração separada. Um pulverizador tipo mangueira de jardim banha a usinagem com refrigerante, proporcionando um resfriamento completo da ferramenta do fuso enquanto lava batatas fritas no transportador de cavacos e direciona um fluxo para as ferramentas para lubrificação .



Sistema Hidráulico :As bombas hidráulicas fornecem óleo de alta pressão para levantar o palete, fixar o palete, operar a barra de tração e fixar um dispositivo de fixação de peças. Existem bombas separadas para cada tarefa, uma para a máquina e outra para o equipamento. A bomba abaixo é para funções da máquina , com um visor no reservatório indicando o nível atual do óleo hidráulico.



Máquinas-ferramentas :Máquinas-ferramentas executam tarefas em peças de trabalho, normalmente corte. Essas ferramentas variam entre os tipos de CNC (tornos, fresadoras, etc.), conforme mencionado acima. Várias ferramentas de corte são mantidas na máquina; 60 cintos de ferramentas são comuns e há opções para guardar mais ou menos ferramentas. As ferramentas são trocadas automaticamente por um trocador de ferramentas. Componentes essenciais como mesas deslizantes, fusos e seus acionamentos e motores são controlados pelos eixos X, Y e Z. Para obter mais detalhes sobre como funciona uma máquina CNC (incluindo máquinas de 2 a 5 eixos), revise este artigo.

Sistema de direção :O movimento é controlado por acionamentos elétricos, servomotores, fusos de esferas e guias lineares, garantindo precisão exata. Em uma fresadora CNC, o palete se move horizontalmente na direção z e a ferramenta de corte horizontal e verticalmente nas direções x e y.

Footswitch ou Pedal :Os operadores CNC usam pedais para abrir e fechar o mandril, permitindo fácil carregamento e descarregamento de peças.

Informações adicionais sobre máquinas CNC que um iniciante deve saber

A usinagem CNC de classe mundial não envolve apenas as peças da máquina. Máquinas CNC requerem manutenção adequada para mantê-los funcionando com eficiência. Veja algumas dicas aqui. Da mesma forma, as ferramentas de corte da máquina CNC devem ser totalmente gerenciadas e disponíveis quando necessário.

Como muitas disciplinas de manufatura, alguns mitos dão às pessoas uma impressão errada sobre a usinagem CNC. Na realidade, os ambientes de trabalho são limpos, a segurança do trabalhador é priorizada, novas pessoas são bem-vindas e a usinagem CNC é uma opção de carreira sólida .

Máquinas CNC usam tecnologia avançada para usinar peças complexas, mas não é extremamente difícil de aprender e entender. Na verdade, muitos estudantes do ensino médio e recém-formados saltaram diretamente para uma carreira em usinagem CNC. No entanto, como em qualquer comércio, a experiência é importante e geralmente leva de dois a três anos de usinagem para se tornar um operador de máquina proficiente.

Por último, trabalhar com uma oficina mecânica CNC experiente e confiável é obrigatório, não importa o tamanho. Este recurso ajuda você a determinar se um relacionamento de loja de alta qualidade é melhor para suas necessidades de fabricação.

Agora que você conhece as peças e funções das máquinas CNC, explore nossa página de recursos que se dedica a compartilhar informações sobre usinagem CNC, responsabilidades do operador e tendências do setor:Guia de usinagem CNC . Clique abaixo para acesso instantâneo.

Sobre o autor

Taylor atua como Gerente de Desenvolvimento de Funcionários na SMC, onde supervisiona iniciativas de treinamento e segurança. Com uma abordagem prática e prática, ele adapta os programas de treinamento aos indivíduos, garantindo que todos os novos contratados sejam devidamente treinados para suas funções. Taylor também lidera a equipe de segurança da empresa, defendendo uma cultura de segurança em toda a organização.