Projetando com eficiência em mente:como otimizar processos de usinagem CNC

A usinagem CNC é um método de fabricação subtrativa popular e eficiente capaz de produzir peças de precisão a partir de uma variedade de materiais, geralmente metais ou plásticos. Independentemente da escolha do material ou do volume de produção, realizar algumas avaliações e ajustes importantes ao projetar uma peça pode ajudá-lo a otimizar seu processo de usinagem CNC para reduzir custos e otimizar a qualidade da peça.

Aconselhamento geral para projetar máquinas CNC modernas

As máquinas CNC são versáteis e capazes de produzir peças de alta precisão. No entanto, há algumas coisas que você precisa ter em mente ao projetar máquinas CNC modernas para garantir que o processo de fabricação seja o mais eficiente possível.

Você vai querer:

• Leve o diâmetro da sua broca ou tamanhos de broca padrão em consideração ao projetar os cantos internos, bordas, furos e cavidades da sua peça.
• Evite bolsões profundos, pois a taxa de avanço da ferramenta deve diminuir ao cortar bolsões com mais de três vezes o diâmetro da ferramenta, aumentando o tempo de ciclo e o custo de usinagem.
• Evite furos extremamente pequenos e use tamanhos de broca padrão.
• Tenha uma espessura mínima de parede de aproximadamente 1,5 mm.
• Lembre-se de que paredes mais grossas significam tempos de usinagem mais curtos.
• Evite o rosqueamento ou rosqueamento de furos profundos onde a profundidade do rosqueamento é mais de 1,5 vezes o diâmetro do macho.
• Use formas e tamanhos de rosca padrão.
• Evite furos de fundo chato.
• Projete cantos internos arredondados com uma proporção de profundidade/diâmetro da ferramenta de 3:1 ou menos.
• Evite vários acabamentos e opte por acabamentos uniformes sempre que possível.
• Divida partes complexas quando necessário.
• Lembre-se de que certificações de materiais, relatórios de inspeção fora do padrão, restrições à exportação e acabamentos fora do padrão também podem aumentar o tempo de entrega e os custos gerais.

Simplifique a usinagem CNC por meio do projeto

Para agilizar o processo de usinagem CNC o máximo possível, você deve aproveitar ao máximo o design inicial da peça. Incorpore o seguinte durante o processo de design:

Projete com um processo específico de usinagem CNC em mente

Ao projetar uma peça para usinagem CNC, tome decisões sobre seu componente com um processo específico de usinagem CNC em mente. Diferentes máquinas são mais adequadas para diferentes aplicações.

Considere se você usará uma máquina de torneamento CNC ou uma fresadora CNC. O torneamento CNC usa uma peça rotativa com uma ferramenta estacionária, enquanto o fresamento CNC envolve uma ferramenta rotativa e um bloco fixo. O torneamento CNC geralmente permitirá que você produza peças mais rapidamente do que o fresamento, pois normalmente possui tempos de configuração mais curtos. Como resultado, o torneamento geralmente será mais acessível do que o fresamento.

Quer você use torneamento ou fresamento CNC, você terá que levar em consideração a amplitude de movimento e a amplitude de trabalho de sua ferramenta de corte. Com uma máquina CNC de 5 eixos, você pode usinar projetos complexos com mais facilidade com menos ajustes no meio da usinagem. Por outro lado, uma ferramenta de usinagem com menos eixos pode exigir mais reposicionamento e pode levar mais tempo para usinar essa mesma peça complexa. Também vale a pena notar que você precisará de ferramentas especializadas se sua peça tiver alguma geometria interna.

Considere as tolerâncias da máquina e limitações de tamanho

Você também precisará considerar as tolerâncias, a quantidade de variação aceitável de peça para peça. Tolerâncias mais apertadas significam mais tempo de preparação, tempos de processamento mais longos e um processo de usinagem CNC mais envolvente.

Lembre-se que a tolerância varia de material para material, pois alguns materiais são mais usináveis ​​que outros. Por exemplo, as máquinas CNC geralmente têm uma tolerância geral de +/- 0,005” para metais e uma tolerância geral de +/- 0,010” para plásticos. Para garantir que suas peças saiam conforme o esperado e a produção seja o mais econômica possível, não exagere na tolerância e tente usar dimensões e tolerâncias padrão.

Você também precisará levar em consideração os recursos de sua ferramenta ao pensar no tamanho de sua peça. Afinal, se sua peça tiver um corte muito profundo para o comprimento de corte da sua ferramenta, você precisará redimensionar o produto ou dividi-lo em pedaços menores para montagem posterior, o que pode alongar o processo de produção. Por outro lado, se você projetar recursos de peças muito pequenos, a usinagem dos detalhes pode ser difícil, se não impossível.

Escolha os materiais apropriados para o escopo do seu projeto

O material pode afetar a potência do motor, a taxa de alimentação e a velocidade do fuso, influenciando os tempos de ciclo gerais. Além disso, o material afeta a durabilidade, o desempenho e o custo geral da peça final, portanto, você precisa considerar a função de seu componente e seu ambiente de uso final, bem como a facilidade de uso, custo, rigidez e densidade de vários materiais antes de fazer uma seleção final do material.

Metais macios como latão, bronze e alumínio são menos caros, mais leves e geralmente mais fáceis de usinar do que metais duros como o aço. Como resultado, geralmente custa menos usinar metais macios. A desvantagem é que eles não podem suportar tanto estresse quanto os metais duros.

Os plásticos são geralmente mais baratos e mais econômicos do que os metais. No entanto, eles são mais suscetíveis a empenamento e não têm o mesmo peso, rigidez ou integridade estrutural que os metais. Como resultado, os plásticos não são ideais para peças que sofrerão estresse, desgaste ou rasgos extremos. Além disso, é difícil alcançar tolerâncias apertadas ao usinar plásticos CNC.

Simplifique os arquivos de projeto CNC com essas dicas

Agilizar seus arquivos de projeto CNC antes de enviá-los para um parceiro de fabricação tornará o processo de fabricação muito mais suave e suas peças sairão como você imaginou. A melhor maneira de otimizar os arquivos de projeto CNC para produção é:

• Certifique-se de que seu arquivo vetorial CNC tenha caminhos de linha única e que cada linha se conecte ao ponto final da próxima linha.
• Minimize nós e interseções, se possível.
• Priorize polilinhas em vez de arcos e beziers, pois as máquinas CNC preferem polilinhas.

Usinagem CNC com Raio Rápido

A usinagem CNC é uma forma eficiente e precisa de fabricação. No entanto, sempre há coisas que você pode fazer para agilizar o processo, desde a seleção de um material adequado até as práticas recomendadas de projeto CNC para trabalhar com um parceiro de fabricação experiente como o Fast Radius.

Quando você trabalha conosco, nossos engenheiros podem ajudá-lo a otimizar todo o processo de usinagem CNC e, ao fazer o upload de um arquivo de peça, você pode analisar instantaneamente seu projeto para identificar possíveis problemas que possam surgir durante a produção. Crie uma conta ou entre em contato conosco hoje para ver como podemos ajudar a dar vida ao seu design.

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