Aumente a Precisão e Eficiência da Usinagem CNC: 4 Estratégias Comprovadas

Muitas vezes a usinagem de certas peças é urgente, enquanto a usinagem CNC é um processo demorado e custoso. Como melhorar a eficiência sem afetar a precisão? A JTR resumiu pontos-chave.

Sob condições de rigidez permitidas, o desbaste usa maior profundidade de corte para reduzir passes e aumentar a produtividade; o acabamento usa menor profundidade para obter melhor qualidade superficial.

Além da própria máquina, a precisão e eficiência final dependem de: definição racional da rota de usinagem, seleção e instalação correta da ferramenta, escolha racional dos parâmetros de corte, habilidades de programação e controle rápido da precisão dimensional.

Habilidades de Programação — Fator Direto na Precisão

A programação CNC é o trabalho mais básico da usinagem CNC. A qualidade da programação afeta diretamente a precisão e eficiência finais. Pode-se começar por: uso inteligente de programas inerentes, redução do erro cumulativo do sistema CNC, e uso flexível de programas principais e sub-rotinas.

1. Uso flexível de programas principais e sub-rotinas: Em usinagem de moldes complexos, usa-se um molde para várias peças. Se houver várias peças de mesmo formato, a relação programa principal/sub-rotina deve ser usada flexivelmente, chamando a sub-rotina repetidamente no programa principal até concluir. Isso garante consistência dimensional e melhora a eficiência.
2. Reduzir o erro cumulativo do sistema CNC: Geralmente usa-se o método incremental (programação ponto a ponto). A execução contínua de múltiplos trechos gera erro cumulativo. Prefira o método absoluto, onde cada trecho referencia a origem da peça, reduzindo erro cumulativo e garantindo precisão.

A precisão de usinagem refere-se aos parâmetros geométricos reais (tamanho, forma, posição) da peça após o processamento. A diferença é o erro de usinagem. Quanto maior o erro, menor a precisão. Do ponto de vista da função da peça, se o erro estiver dentro da tolerância do desenho, a precisão está garantida.

Métodos para melhorar a precisão de usinagem da peça:

• Ajustar o Sistema de Processo
  • Método de corte de prova: corta-mede-ajusta-repete até atingir dimensão. Baixa eficiência; usado em peças unitárias e pequenos lotes.
  • Método de ajuste: obtém dimensão ajustando posições relativas de máquina, dispositivo, peça e ferramenta antecipadamente. Alta produtividade; usado em produção em massa.
• Reduzir Erro da Máquina
  • Melhorar precisão de rotação do mancais: selecionar mancais de rolamento de alta precisão, mancais hidrodinâmicos multi-cunha de alta precisão, mancais hidrostáticos de alta precisão.
  • Melhorar precisão de acessórios relacionados ao mancal: furo de apoio do corpo, journal do eixo, superfície de acoplamento com mancal. Medir e ajustar runout radial para compensar/offsetar erro.
  • Pré-carregamento adequado de mancais de rolamento: elimina folga, aumenta rigidez, equaliza erro dos elementos rolantes.
  • Fazer a precisão de rotação do eixo não refletir na peça.
• Reduzir Erro de Transmissão da Cadeia Cinemática
  • Menor número de peças de transmissão, cadeia curta, alta precisão.
  • Uso de transmissão de velocidade reduzida: princípio importante; quanto mais próximo do fim, menor a razão de transmissão.
  • Precisão das peças finais superior às demais.
• Reduzir Desgaste da Ferramenta
  • Reafiar antes que o desgaste atinja estágio agudo.
  • Usar óleo de corte especial para lubrificação suficiente.
  • Material da ferramenta deve atender aos requisitos do processo.
• Reduzir Deformação por Força do Sistema de Processamento
  • Aumentar rigidez do sistema, especialmente dos elos fracos.
  • Reduzir carga e suas variações.
• Reduzir Deformação Térmica do Sistema
  • Reduzir geração de calor da fonte e isolá-la.
  • Campo de temperatura equilibrado.
  • Estrutura razoável de componentes da máquina e referência de montagem.
  • Acelerar equilíbrio de transferência de calor.
  • Controlar temperatura ambiente.
• Reduzir Tensão Residual
  • Aumentar processo de tratamento térmico para eliminar tensão interna.
  • Organizar racionalmente o processo tecnológico.

O arranjo racional do processo melhora efetivamente a precisão da peça.

Configuração Racional da Rota de Usinagem

A configuração racional da rota e sequência de usinagem é base importante para otimizar a programação. Considera-se trajetória e método de avanço.

Na fresagem CNC, selecione o método de avanço adequado aos requisitos do processo para garantir precisão e eficiência. Ao fresar contorno externo de peça plana, organize a entrada e saída da ferramenta. Prefira entrar e sair junto à linha de extensão da curva do contorno para evitar marcas na junção. Escolha fresamento convencional ou de avanço (down/up milling) conforme a condição da peça.

Seleção e Instalação Correta das Ferramentas

Seja usinagem CNC ou convencional, a ferramenta atua diretamente na peça; por isso, a precisão e qualidade superficial são os fatores mais importantes na seleção e instalação. Especialmente em centros de usinagem CNC, as ferramentas ficam armazenadas no magazine antecipadamente e não podem ser trocadas arbitrariamente após início. Princípio geral: instalação e ajuste convenientes, boa rigidez, alta durabilidade e alta precisão.

Escolha Racional dos Parâmetros de Corte

A determinação dos parâmetros de corte é conteúdo importante do processo de usinagem CNC. Seu tamanho é parâmetro importante do movimento principal e de avanço da máquina. Influencia precisão, eficiência e desgaste da ferramenta. Inclui velocidade de corte, profundidade de corte e avanço. Princípio básico: se a rigidez permitir, use maior profundidade no desbaste para reduzir passes e aumentar produtividade; no acabamento, use menor profundidade para obter maior qualidade superficial.