Fresamento CNC Explicado: Técnicas, Aplicações e Benefícios

O fresamento CNC é uma das tecnologias mais impressionantes deste século. Devido à confiabilidade e versatilidade do fresamento CNC, a tecnologia se expandiu rapidamente para novas indústrias como fabricação de instrumentos musicais, indústria eletrônica, tratamento médico e automóveis. Este é um método ideal para prototipagem rápida e produção em massa de plásticos e metais. Embora a maioria do fresamento CNC seja adequada para processamento de metal, estas ferramentas são extremamente versáteis e podem produzir peças de precisão personalizadas para várias indústrias.

Embora o processo e uso do fresamento CNC sejam bem conhecidos para aqueles na indústria, pessoas de fora podem não estar familiarizadas com sua aplicação e até mesmo como funciona.

Portanto, estudaremos o fresamento em profundidade, focando em vários aspectos do próprio processo e maquinário. Isso ajudará você a entender se precisa de serviços de fresamento CNC para produzir peças.

O que é Fresamento CNC

As pessoas frequentemente solicitam usinagem CNC quando procuram fresamento. A usinagem é dividida em fresamento e torneamento, mas há uma clara diferença entre os dois. Usinagem mecânica refere-se a tecnologia de corte mecânico, que usa uma variedade de ferramentas para remover material através de contato físico. O fresamento CNC é um método de fabricação que usa um sistema de controle numérico computadorizado para automatizar o processo.

Antes do advento da tecnologia computacional, o fresamento era realizado manualmente ou operado mecanicamente. Hoje em dia, é realizado por máquina de fresamento de controle numérico computadorizado. O fresamento CNC (controle numérico computadorizado de fresamento) é um processo de usinagem que usa controle computadorizado e ferramentas de corte rotativas para remover gradualmente material da peça de trabalho e produzir peças ou produtos personalizados.

Estas máquinas são chamadas de centros de usinagem, e são horizontais ou verticais de acordo com a direção do fuso da ferramenta de corte. Um centro de usinagem consiste em um magazine de ferramentas, mesa giratória, sistema automático de troca de ferramentas, controle computadorizado, carcaça e refrigerante. Agora o fresamento é integrado com torneamento e vice-versa, o que pode fornecer maior flexibilidade e aumentar a produtividade. O processo é adequado para usinar vários materiais, como metal, plástico, vidro e madeira, e produzir várias peças e produtos personalizados.

CNC controlado por computador pode alcançar precisão incomparável, e converter códigos digitais específicos em coordenadas cartesianas, garantindo que cada peça seja produzida com precisão absoluta no menor detalhe, o que é quase impossível de realizar manualmente.

Para a produção de peças de precisão, o fresamento CNC é de fato inigualável. Garante aos compradores a precisão extremamente alta das peças de fresamento CNC, que não é igualada pelos métodos tradicionais de fresamento. A produção de peças pode fornecer alto grau de repetibilidade, seja uma única peça ou múltiplas peças, pode fornecer alta qualidade, precisão exata.

Processo de Fresamento CNC

Como a maioria dos processos tradicionais de usinagem mecânica CNC, o processo de fresamento CNC usa controle computadorizado para operar e manipular máquinas-ferramenta que podem cortar e moldar matérias-primas. Além disso, o processo segue as mesmas etapas básicas de produção de todos os processos de usinagem CNC, incluindo:

Design de modelos CAD 2D ou 3D

Converter Modelo CAD em Programa CNC

O programa pode ser usado para verificar e modificar (se necessário) para se adequar à função da máquina. Além disso, engenheiros de fabricação podem usar este software para simular todo o processo de corte.

Isso permite verificar erros no design e evitar criar modelos que não podem ser produzidos.

O programa também pode ser escrito manualmente como no passado. No entanto, isso alongou muito todo o processo. Portanto, recomendamos fazer pleno uso das possibilidades oferecidas pelo software de engenharia moderno.

Configurar Máquina de Fresamento CNC

Embora a máquina CNC faça o trabalho de corte automaticamente, muitos outros aspectos do processo ainda requerem a ajuda do operador da máquina. Fixe a peça de trabalho na superfície de trabalho da máquina-ferramenta (ou seja, mesa de trabalho) ou dispositivo de fixação da peça de trabalho (como um torno), e então instale a ferramenta de fresamento no fuso da máquina-ferramenta.

Após a configuração inicial estar completa, o operador verifica o programa da máquina pela última vez, e então faz a máquina ligar a luz verde.

Realizar Operações de Fresamento

O processo de fresamento usa uma ferramenta rotativa que entra em contato com a peça de trabalho para gerar cavacos. Uma vez iniciado o processo de fresamento CNC, a máquina-ferramenta começa a girar e cortar a uma velocidade de até vários milhares de RPM para produzir a forma desejada. O fresamento usa ferramentas de corte cilíndricas que podem girar em diferentes direções. Diferente da perfuração tradicional, a fresa pode mover-se ao longo de múltiplos eixos. Também tem a capacidade de criar várias formas, ranhuras, furos e outras impressões necessárias. Além disso, a peça de trabalho da fresadora CNC pode ser movida através da fresa em uma direção específica.

Operações de Fresamento CNC

O fresamento CNC é adequado para muitas funções diferentes, incluindo rosca, chanfros, ranhuras, bolsões, etc. Isso permite que designs complexos sejam produzidos com precisão invejável em um único centro de fresamento CNC. A tolerância é de cerca de +/- 0,1 mm. A tolerância de alta precisão da SANS dentro de +/-0,003mm. As operações de fresamento CNC mais comuns incluem:

• Fresamento de Face
• Fresamento de Superfície
• Fresamento Angular
• Fresamento de Forma
• Fresamento de Perfil

Fresamento de Face

O fresamento de face refere-se a operações de fresamento em que o eixo de rotação da ferramenta de corte é perpendicular à superfície da peça de trabalho. Este método usa uma fresa de face, que tem dentes tanto na periferia externa quanto na superfície da ferramenta. Os dentes da periferia externa são usados principalmente para corte, enquanto os dentes de extremidade são usados para acabamento, e são responsáveis pelo acabamento da superfície. Geralmente, o fresamento de face é usado para criar superfícies planas e contornos em peças acabadas, e pode produzir acabamento de qualidade superior a outros processos de fresamento.
Os tipos de fresamento de face incluem fresamento de extremidade e fresamento lateral, que usam fresas de extremidade e fresas laterais, respectivamente.

Fresamento de Superfície

Fresamento plano, também conhecido como fresamento de superfície ou fresamento de laje. Usa uma fresa horizontal e o eixo de rotação da ferramenta de corte é paralelo à superfície da peça de trabalho. Dependendo dos resultados necessários, é possível usar ferramentas de superfície largas ou estreitas para fresamento de superfície.

Dependendo das especificações da aplicação de fresamento, facas estreitas e largas podem ser usadas. Facas estreitas podem fazer cortes mais profundos, enquanto facas largas podem ser usadas para cortar áreas de superfície maiores. Ao usar facas mais largas, velocidades de corte lentas e velocidades de avanço rápidas produzem a geometria aproximada de peças personalizadas.

Claro, o acabamento de superfície deste corte pode não atender aos requisitos. O operador então introduziu fresas de dentes mais finos, velocidades de corte mais rápidas e velocidades de avanço mais lentas para produzir detalhes mais precisos da peça acabada. Portanto, do ponto de vista econômico, a combinação das duas é uma boa escolha.

Fresamento Angular

Fresamento angular, também conhecido como fresamento de ângulo. Através desta operação de fresamento, o eixo de rotação da ferramenta de corte está em um certo ângulo em relação à superfície da peça de trabalho, podemos criar chanfros, ranhuras, etc.
Use uma fresa angular de ângulo único (o ângulo é determinado com base no design específico sendo processado) para produzir características angulares como chanfros, dentes de serra e ranhuras. Uma aplicação comum de fresamento angular é a produção de cauda de andorinha, que usam ferramentas de cauda de andorinha de 45°, 50°, 55° ou 60° de acordo com o design da cauda de andorinha.

Fresamento de Forma

Fresamento de forma refere-se a operações de fresamento envolvendo superfícies e contornos irregulares. Ferramentas especiais são necessárias para produzir contornos de superfície mais complexos. Fresas convexas, côncavas e de chanfro arredondado são todos exemplos de ferramentas usadas aqui. Estas ferramentas podem ajudar a criar ranhuras circulares, bordas circulares, etc., como peças com designs complexos com superfícies curvas e planas ou superfícies totalmente curvas. Estas ferramentas devem ter os parâmetros corretos para alcançar os resultados desejados.

Fresamento de Perfil

Uma operação de fresamento comum, a máquina-ferramenta cria um caminho de corte na superfície vertical ou inclinada da peça de trabalho. Este processo usa equipamento de fresamento de contorno e ferramentas de corte, que podem ser paralelas ou perpendiculares à superfície da peça de trabalho, usadas para produzir peças convexas e côncavas. O processo inclui 3 etapas: desbaste, semi-acabamento e acabamento.

Tal trabalho se beneficiará muito do fresamento CNC, porque a tecnologia de 4 eixos e 5 eixos pode acelerar muito a operação e fornecer maior qualidade.

Outras Operações de Fresamento

Além das operações acima, a fresadora também pode ser usada para completar outras operações especializadas de fresamento e usinagem. Exemplos de outros tipos de operações de fresadora disponíveis incluem:

Fresamento de faceamento: Fresamento de faceamento refere-se a operações de fresamento em que a máquina-ferramenta processa duas ou mais superfícies de peça de trabalho paralelas em um corte. Este processo usa duas ferramentas no mesmo mandril da máquina-ferramenta, que são dispostas de forma que as ferramentas estejam localizadas em ambos os lados da peça de trabalho e ambos os lados podem ser fresados simultaneamente.

Fresamento em ganga: Fresamento em ganga refere-se ao uso de duas ou mais ferramentas (geralmente ferramentas de diferentes tamanhos, formas ou larguras) no mesmo fuso da máquina. Cada fresa pode realizar a mesma operação de corte ou diferentes operações de corte ao mesmo tempo, produzindo assim designs mais complexos e peças complexas em um tempo de produção mais curto.

Fresamento de engrenagens

Sim, o fresamento também pode ser usado para produzir engrenagens. O primeiro é fresamento de engrenagens. A flexibilidade do material torna mais fácil a fabricação de peças, enquanto atinge grandes tolerâncias. Então, a engrenagem passa por um processo de tratamento térmico para endurecer a superfície. Depois disso, o torneamento CNC será responsável pelo resultado final.

Vantagens da Usinagem CNC

Como outros tipos de controle numérico computadorizado usados em aplicações de usinagem, o fresamento CNC tem as seguintes vantagens

Alta Precisão

Seja você produzindo um protótipo inicial ou produto final, pode ter certeza de que o projeto corresponderá às dimensões especificadas no arquivo CAD ou CAM. Tal alta precisão pode trazer muitas vantagens, incluindo aumento de produtividade e redução de desperdício de material. Também maximiza o custo de processamento de hardware.

A precisão e exatidão extremamente altas do fresamento CNC fazem com que seja usado nas áreas aeroespacial e médica, que precisam realizar cada detalhe sem qualquer erro.

Versatilidade

A disponibilidade de máquinas de fresamento CNC verticais e horizontais e centros de fresamento CNC multi-eixos fornece excelente versatilidade. Como resultado, eles podem processar com precisão projetos com várias complexidades e parâmetros.

Alta Repetibilidade

Não importa como você aplique CNC, seja torneamento, torneamento ou perfuração, pode confiar na máquina para produzir produtos baseados em arquivos CAD ou CAM a cada vez. Isso traz benefícios semelhantes aos fornecidos pela precisão do centro de fresamento CNC, como redução de desperdício e aumento de eficiência.

Alta Eficiência

Como as máquinas de fresamento CNC podem realmente ser executadas em piloto automático e não requerem muita intervenção humana, podem funcionar continuamente por vários dias sem tempo de inatividade, produzindo consistentemente peças com a mesma precisão. O processo automatizado no qual o fresamento CNC se baseia também significa que menos pessoas são necessárias para monitorar e operá-lo, o que não apenas melhora a eficiência, mas também reduz os custos de produção.

Apenas alguns especialistas qualificados são necessários para supervisionar todo o processo, o que significa maior eficiência de custo para o cliente final.

Possibilidades Avançadas

Graças a software avançado de automação e design, mesmo que o processo de fabricação em si seja semelhante, as máquinas de fresamento CNC podem superar os técnicos mais habilidosos que operam máquinas manuais.
Isso não apenas significa melhor consistência e eliminação de erros humanos, mas também significa que é possível produzir designs muito mais complexos com diferentes tamanhos, formas e até texturas.

Alta Consistência

Como o processo por trás do fresamento CNC é principalmente automatizado, pode produzir excelente consistência mesmo se a pessoa gerenciando a ferramenta mudar.
Uma vez criado o arquivo mestre do design, ele pode ser usado para criar um número ilimitado de cópias, todas com a mesma qualidade sem qualquer desvio. Cada peça combinará perfeitamente com a versão anterior, mesmo para o operador manual mais habilidoso.

Aplicações da Usinagem CNC

Como as máquinas CNC têm precisão extremamente alta, é compreensível por que são amplamente usadas na indústria aeroespacial, onde a tecnologia desempenha um papel crucial na produção de várias peças usadas para garantir a segurança e função normal de aeronaves. Papel importante.

A usinagem CNC também desempenha um papel vital no campo da tecnologia médica porque permite o uso de múltiplos graus de titânio e aço inoxidável para fabricar peças e ferramentas comumente usadas para fazer bisturis, equipamentos médicos e implantes.

Com o avanço da tecnologia CNC, tornando-a mais barata e confiável, tem sido cada vez mais amplamente usada em produtos de consumo, como produtos eletrônicos ou equipamentos esportivos, especialmente para peças que requerem precisão e combinação de materiais metálicos e plásticos.

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