Explicação das fresadoras CNC:benefícios para clientes e maquinistas

O objetivo da fresagem CNC moderna é transformar materiais como peças fundidas de metal em peças acabadas e utilizáveis. Esse objetivo só é alcançável com o uso de fresadoras CNC incrivelmente precisas.

O software de computador é o cérebro de uma fresadora CNC (controle numérico computadorizado), controlando a máquina e automatizando a produção para aumentar o rendimento com qualidade consistente. É essa repetibilidade que torna a usinagem CNC tão eficiente e valiosa tanto para os clientes quanto para os próprios maquinistas (veja “A Perspectiva do Maquinista” ao longo deste artigo).

Os resultados finais? Peças usinadas personalizadas que atendem às especificações exatas em grandes quantidades, ao mesmo tempo que alcançam tolerâncias extremamente restritas. Os operadores de máquinas altamente qualificados compreendem que as fresadoras CNC não são importantes apenas para os seus empregos, mas também para a indústria transformadora e o seu efeito na economia mundial.

A emoção de ser um maquinista CNC é transformar uma peça fundida em uma peça que pode ser usada e confiável, muitas vezes dentro de um produto maior. Essas peças geralmente exigem tolerâncias rígidas, que as peças fundidas inacabadas não possuem antes das operações realizadas por uma fresadora CNC.

• Superfícies planas — O fresamento frontal CNC coloca superfícies planas em uma peça de trabalho. O fresamento frontal cria uma superfície de vedação acabada tão plana que possíveis problemas de vazamento são quase eliminados.
• Orifícios perfurados — A perfuração cria um furo e o rosqueamento adiciona roscas. Furos passantes e roscados são a forma mais comum de montar peças. A perfuração se concentra no diâmetro e na profundidade do furo.
• Buracos perfurados — Ampliar um furo existente usando uma broca e uma barra de mandrilar rígida com uma ferramenta de corte de ponta única forma uma cavidade interna precisa dentro de uma peça de trabalho. A furação permite que as peças sejam montadas de maneira adequada e firme (alcançando tolerâncias muito restritas para o diâmetro) ou que as válvulas controlem consistentemente o fluxo de ar, óleo ou gás.

Quando se trata de “tolerâncias rígidas”, quão restritas estamos falando? Uma máquina CNC pode cortar com precisão de até 0,001" (faixa de mícron de um dígito), ou cerca de 1/4 da largura de um fio de cabelo humano. E isso é feito a uma velocidade incrível.

A Perspectiva do Maquinista — Ver a transformação de uma peça fundida em uma peça acabada com uma tolerância rígida é uma conquista gratificante e recorrente. Talvez seja por isso que as fresadoras CNC mantêm os operadores tão envolvidos.

Como funciona uma fresadora CNC?

Uma descrição detalhada de cada fresadora CNC exigiria uma série inteira de postagens no blog! Aqui está a coisa mais importante que você precisa saber:A amplitude de movimento é um aspecto fundamental da fresagem CNC e determina o que pode ser realizado pelas ferramentas da fresadora. Em fresadoras CNC, isso inclui opções de 2, 3, 4 e 5 eixos completos.

• Máquina de 2 eixos — Utilizado para construção manual de luminárias; o movimento ocorre apenas nos eixos x e y; não há muita repetibilidade
• Máquina de 3 eixos — Utilizado frequentemente em fresamento vertical; movimento nos eixos x, y e z
• Máquina de 4 eixos — Fresadora CNC mais comum; movimento nos eixos x, y e z com um eixo b extra, para permitir que a mesa gire permitindo o acesso ao redor da peça; geralmente limitado a máquinas horizontais, mas oficinas avançadas também usam máquinas verticais de 4 eixos (a vertical normal é de 3 eixos)
• Máquina de 5 eixos — Movimento nos eixos x, y, z e b e eixo a extra; estas são fresadoras especiais; não é ideal para peças de produção de alto volume

Máquinas Verticais vs Horizontais

Existem duas orientações principais do fuso nas fresadoras CNC. Nas máquinas CNC verticais, o eixo do fuso, denominado eixo z, é orientado verticalmente. Em uma configuração de coluna C, o fuso se desloca nesta direção e a mesa que segura a peça se move nas direções horizontais x e y. As máquinas verticais são perfeitas para projetos de alto volume e ritmo acelerado fresados de um lado, como tampas e suportes.

Em máquinas CNC horizontais, o eixo z do fuso é horizontal e normalmente paralelo ao comprimento da máquina. O fuso percorre o eixo y vertical e horizontalmente no eixo x. O palete e os acessórios seguram a peça de trabalho e se movem no eixo z, e o eixo b gira. A usinagem horizontal tem diversas vantagens:acesso à usinagem pelos quatro lados, realização de múltiplas operações no mesmo acessório, fresamento de peças mais complicadas e melhor escoamento de cavacos.

A perspectiva do maquinista — É emocionante trabalhar com um departamento de engenharia interno que conhece as máquinas e os operadores, criando um fluxo de trabalho eficiente.

A fresagem CNC pode ser combinada com outras operações?

Com a automação computacional e a imaginação dos engenheiros, as fresadoras CNC têm a capacidade de fresar quase tudo que se possa imaginar. Essas máquinas incríveis também permitem que operações adicionais sejam adicionadas ao processo de fresamento, proporcionando maior funcionalidade.

Por exemplo, um torno poderia primeiro remover uma grande parte do material de uma peça (o que é mais rápido do que o fresamento de perfis), criando quaisquer giros circulares necessários. Em seguida, a peça pode ser fresada, com furos perfurados, machos adicionados, etc. Um único operador controlando ambas as fresadoras em uma célula, ou centro de trabalho, pode criar uma peça completa. Não ter vários centros de trabalho e operadores aumenta a eficiência.

A perspectiva do maquinista — Ser capaz de concluir múltiplas tarefas consecutivas não apenas dá ao operador de máquina CNC uma sensação de realização, mas também solidifica uma posição confiável e valorizada dentro da oficina.

Quais são as capacidades da fresadora CNC da Stecker?

Não existem duas oficinas mecânicas iguais, cada uma encontrando nichos de mercado exclusivos e desenvolvendo seus próprios pontos fortes de fabricação.

A Stecker Machine é um exemplo de oficina moderna e sofisticada, capaz de lidar com muitos projetos de fresamento CNC. Embora o equipamento seja atualizado regularmente para atender à demanda do cliente, quando este artigo foi escrito, as fresadoras CNC da Stecker incluíam 61 fresadoras horizontais e 14 fresadoras verticais.

Dependendo das demandas de produção, 95% ou mais deles podem estar em operação durante um primeiro turno típico, deixando os demais disponíveis para configuração. Ter quatro vezes mais fresadoras CNC horizontais do que verticais diz algo sobre o foco da Stecker em peças complexas que exigem tolerâncias rígidas.

Além das ferramentas de fresamento padrão, a Stecker também utiliza ferramentas especiais quando necessário. Por exemplo, uma ferramenta foi retificada de forma personalizada para ter todos os três diâmetros, o que normalmente seria feito com três brocas separadas.

Outra ferramenta incomum é uma cabeça intercambiável em fresadoras CNC. Em vez de a broca sair direto do fuso, a ferramenta permite um giro de 90 graus do fuso para poder fazer furos nas laterais das peças sem a necessidade de operações extras.

A Perspectiva do Maquinista — Do ponto de vista de carreira, os operadores sabem que suas habilidades estarão sempre crescendo e sempre serão solicitadas. A usinagem CNC é uma indústria sólida com oportunidades infinitas.

Esperamos que seu conhecimento sobre fresadoras CNC seja um pouco mais profundo e que você também o veja do ponto de vista de um maquinista. Stecker dedica tempo para fazer da usinagem CNC uma carreira, não apenas um trabalho. Os benefícios são muitos e o emprego estável é apreciado por milhares de maquinistas CNC em todo o país.

Pronto para aprender muito mais sobre usinagem CNC? Nosso Guia da Indústria de Usinagem CNC é um ótimo lugar para continuar sua jornada, desde serviços até máquinas, passando por fundição e carreiras.

Se você estiver interessado em ferramentas, leia como abordar suas necessidades de ferramentas e mergulhe em quatro exemplos reais de melhoria de ferramentas de corte. Obtenha nosso guia:Melhorias e parcerias em ferramentas CNC . Clique no link abaixo para acesso instantâneo!

Sobre o autor

Rob é gerente de produção da planta 1 da SMC. Ele fornece liderança e orientação diária aos supervisores e operadores para atender às demandas dos clientes, otimizando o uso de máquinas, pessoas e matérias-primas. Rob começou sua carreira na SMC como maquinista e chegou a operador de configuração, líder, supervisor e agora agendador de produção. Sua maior conquista? Trabalhar, se formar e constituir família... tudo ao mesmo tempo (a vida era agitada).