O que é uma máquina CNC? funcionando, tipos, vantagens, usos com PDF

Hoje no post The Mechanical vamos aprender sobre O que é um CNC? sua construção, funcionamento, seus tipos, vantagens, limitações e aplicações.

Você pode baixar e imprimir o PDF clicando no botão fornecido no final do artigo.

O que é um CNC?

A forma completa da máquina CNC é C computador N numérico C controle. Uma máquina CNC é uma máquina controlada por computador usada para executar várias funções automaticamente que antes eram feitas em máquinas convencionais como furação, fresamento, torneamento etc, com a ajuda de um computador. Pode-se dizer que a máquina CNC é um robô que atua de acordo com o programa. A máquina CNC é programada ou controlada por um computador e possui uma ampla gama de aplicações, incluindo automação industrial. A máquina CNC executa a tarefa necessária conforme especificado pelo código numérico inserido na máquina. Esses códigos são o conjunto de comandos com o qual o operador pode instruir a máquina sobre qual função deve ser executada. Esses códigos são chamados de códigos G e códigos M. Cada código tem uma função específica.

Usinagem CNC

A usinagem CNC pode ser definida como " O processo de fabricação em que um código de computador comanda a máquina para executar vários processos de usinagem na peça "

A máquina CNC é capaz de usinar em 3 eixos simultaneamente. Algumas máquinas CNC avançadas são capazes de usinar em 5 eixos ao mesmo tempo.

Componentes básicos da máquina CNC

A estrutura básica ou componentes de uma máquina CNC são:

• Dispositivo de entrada
• A unidade de controle da máquina (MCU)
• Máquina-ferramenta
• Mecanismo de acionamento
• Unidade de exibição

Dispositivo de entrada

Dispositivos de entrada são aqueles dispositivos que são usados ​​para alimentar o programa na máquina. Os CNCs mais antigos usavam fitas perfuradas ou magnéticas para entrada de programas, no entanto, elas foram substituídas por fitas digitais chamadas de controladores CNC.

TedColes, Domínio público, via Wikimedia Commons

Unidade de Controle da Máquina (MCU)

A unidade de controle da máquina é o cérebro do sistema que recebe a entrada, processa-a e, em seguida, executa o programa de acordo. O MCU é capaz de controlar o movimento da ferramenta, controlar o sistema de acionamento, LIGAR/DESLIGAR as várias funções, como LIGAR/DESLIGAR o fuso, LIGAR/DESLIGAR o refrigerante etc.  Por exemplo:se o operador tiver especificado que o refrigerante deve ser DESLIGADO após a conclusão de um determinado processo, o MCU envia sinais para DESLIGAR o refrigerante.

Ferramenta de máquina

A máquina-ferramenta é um dos componentes básicos da máquina CNC. É o componente que realiza as operações de conversão da matéria-prima em produto acabado. A máquina-ferramenta é controlada pelo MCU. A máquina-ferramenta se move para frente, para cima, para baixo etc; retirando assim o material da peça de trabalho pouco a pouco. Qual deve ser a velocidade do fuso, quando o refrigerante deve ligar/desligar, quanto deve ser a taxa de avanço? todos esses parâmetros são especificados pelo operador na forma de código e, portanto, a máquina-ferramenta opera de acordo.

Mecanismo de acionamento

O mecanismo de acionamento consiste em um motor de acionamento e um arranjo de fuso de esferas com um mecanismo de feedback. O MCU sinaliza ao motor para girar, este, por sua vez, gira o fuso de esferas que está conectado ao motor de acionamento. A corrediça da mesa sobre a qual a peça de trabalho é colocada para usinagem é montada no fuso. Assim, à medida que o fuso gira, a corrediça da mesa se move para frente e para trás de acordo. Um mecanismo de feedback é colocado na extremidade do parafuso de avanço para sinalizar ao MCU sobre as alterações. Isso permite maior precisão no movimento de deslizamento da mesa.

Unidade de exibição 

É um monitor que exibe a entrada, saída e outras informações e configurações úteis do sistema.

Trabalho da máquina CNC

A seguir estão os passos de como uma máquina CNC funciona:

• O operador insere os códigos G e os códigos M no controlador CNC e inicia o processo.
• Este programa é então processado pela Unidade de Controle da Máquina.
• O MCU então instrui a máquina-ferramenta e o mecanismo de mergulho a tomar posições.
• Em seguida, a peça de trabalho é usinada de acordo com o programa inserido nela.
• O sistema de feedback fornece feedback ao MCU.
• O MCU também liga/desliga os diferentes componentes de acordo com o programa.
• O MCU também envia a saída ou feedback ao operador por meio da tela.

Você também pode gostar de ler:

• O que é GMAW? explicação detalhada
• Processo contínuo – funcionamento, aplicação e vantagens
• O que é extrusão? funcionamento, tipos, vantagens e limitações

Tipos de máquinas CNC 

Os diferentes tipos de máquinas CNC são:

• Fresadora CNC
• Máquina de torno CNC
• Roteador CNC
• Cortador de plasma CNC
• Máquinas de descarga elétrica CNC 

Fresadora CNC

A fresadora CNC é semelhante à fresadora convencional, porém, é automática e mais precisa que a fresadora convencional.

HafeezJD, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

A fresadora CNC é capaz de realizar todas as operações que uma fresadora realiza. Uma fresadora CNC ocupa muito espaço e é cara.

Máquina de torno CNC

Um torno CNC pode ser dito como um torno automático. O torno CNC pode realizar torneamento, torneamento cônico, furação, canal, serrilhado e quase todas as operações que podem ser executadas em um torno.

Mike Zielinski, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Roteador CNC

A fresadora CNC é uma atualização da fresadora portátil. É capaz de cortar materiais como aço, alumínio, espuma, plásticos, latão etc. A maioria dos roteadores pode usinar em 3 eixos (ou seja, X, Y, Z) Também existem roteadores CNC de 4, 5 e 6 eixos disponíveis no mercado .

Rickwashburn1, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Cortador de plasma CNC

O cortador de plasma CNC usa uma tocha de plasma para cortar metais, derretendo-os. Geralmente é usado para cortar chapas de metal. Pode facilmente cortar metais pesados ​​como aço. Essas máquinas são semelhantes aos roteadores CNC, porém são restritas a apenas 2 eixos.

Zgyricky, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Máquina de descarga elétrica CNC

Esta máquina usa faíscas elétricas para derreter o metal e, assim, usiná-lo. A ferramenta aqui neste caso é um eletrodo. Existe um espaço entre a ferramenta e a peça de trabalho. Um fluido dielétrico é continuamente passado através da abertura. Todo o processo é controlado por computador.

Máquina de corte a laser CNC

A máquina de corte a laser CNC é semelhante ao plasma CNC, exceto que, em vez de plasma, um feixe de laser é usado para cortar a peça de trabalho. Eles são geralmente usados ​​para cortar metais, madeira e plástico.

S zillayali, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

O laser CNC oferece alguma flexibilidade, pois a intensidade do laser pode ser ajustada de acordo com o material da peça a ser cortada.

Vantagens das máquinas CNC

As vantagens de usar uma máquina CNC são:

• A precisão da usinagem da peça é muito alta.
• Os CNCs podem ser usados ​​para fabricar componentes com tolerâncias mais restritas.
• A taxa de produção é alta devido ao menor tempo ocioso e à redução de erros.
• Os erros humanos são reduzidos em grande medida.
• O tempo necessário para terminar o processo de usinagem é comparativamente menor.
• Essas máquinas são altamente confiáveis ​​devido à alta precisão.
• Aumento da produtividade.
• Mais adequado para produção em grande escala.
• O programa pode ser salvo e executado posteriormente.
• Pode ser usado 24 horas por dia com muito pouco tempo de inatividade.
• Projetos complexos podem ser produzidos em tempo mínimo com alta precisão.

Limitações das máquinas CNC

• O principal fator limitante para máquinas CNC é que elas são muito caras.
• Essas máquinas são complexas na construção.
• Eles exigem uma área útil considerável.
• Os sistemas de controle usados ​​no CNC são caros.
• Devido à construção complexa dos CNCs, seu custo de manutenção é alto.

Usos da máquina CNC

A seguir estão as aplicações das máquinas CNC:

• Eles são usados ​​para fabricar eixos, engrenagens, trabalhos quadrados, trabalhos arredondados, trabalhos retangulares, trabalhos rosqueados, trabalhos cônicos, trabalhos fresados, fazer furos, fazer ranhuras etc.
• Eles são usados ​​em indústrias de fabricação para cortar chapas de metal.
• Máquinas CNC também são amplamente utilizadas na indústria da madeira.
• Máquinas CNC também são usadas para esculpir a peça.

Se você está interessado em máquinas CNC e quer aprender mais a fundo sobre o funcionamento, códigos G, códigos M etc, confira aqui (*não patrocinado):Titans of CNC
Essa é uma visão geral da máquina CNC. Se você gostou deste post ou tem alguma sugestão, deixe-nos saber nos comentários que gostaríamos de ouvir de você.

Considere também se inscrever clicando no botão de inscrição e nunca perca um post nosso!

Voltaremos em breve com outro artigo interessante até lá Continue aprendendo e leia o post The Mechanical!