Como controlar a precisão da usinagem de fresagem CNC

A qualidade das peças usinadas CNC depende de muitos fatores, incluindo projeto da peça, seleção da ferramenta, programação do caminho da ferramenta, conjunto de habilidades do maquinista, estratégia de fixação da peça, etc. Componentes funcionais do caminho crítico, como braços robóticos para cirurgia a laser ou componentes do trem de pouso de aeronaves de alto desempenho, devem operar de forma confiável. A confiabilidade requer exatidão, precisão e a capacidade da oficina de usinagem CNC que fabrica as peças para manter tolerâncias apertadas.

Ao decidir qual oficina de usinagem usar para processar componentes-chave, é importante fazer duas perguntas:Qual é a precisão do fresamento CNC e qual é o compromisso da oficina de usinagem em fornecer essa precisão? A inspeção cuidadosa da composição da precisão do fresamento CNC ajudará os engenheiros de projeto a fazer a melhor escolha na oficina de usinagem ao fabricar peças.

Como a precisão da máquina CNC afeta diferentes indústrias

Embora a precisão das peças usinadas seja essencial em todos os setores, alguns setores exigem mais precisão do que outros:

Medicina:

Equipamentos usados ​​em procedimentos médicos, como braços robóticos para cirurgia a laser, contam com peças usinadas de precisão micro e macro.

Aeroespacial:

Os componentes aeroespaciais devem cumprir as mais rígidas tolerâncias para garantir a operação segura da aeronave, independentemente do ambiente.

Transporte:

Ônibus, caminhões, trens e outros veículos exigem uma variedade de eixos, acoplamentos, pistões e outras peças para funcionarem perfeitamente juntos.

Energia:

Seja gás natural e petróleo, energia eólica ou outras fontes, os equipamentos industriais usados ​​para gerar e gerenciar energia requerem peças usinadas com precisão para suportar uma pressão tremenda.

Esses são apenas alguns exemplos de indústrias que exigem altíssima precisão no processo de fabricação de peças usinadas. No entanto, muitas outras empresas podem não precisar de tolerâncias tão rígidas, mas os fabricantes devem fabricar peças da mesma maneira todas as vezes. A repetibilidade de peças de precisão é essencial para tudo, desde produtos de consumo até peças de reposição básicas.

Deve-se notar que a precisão do fresamento CNC também é muito importante para a própria oficina de usinagem. Manter a precisão pode reduzir o tempo e os custos de fabricação da oficina e eliminar a necessidade de refazer projetos de fabricação errôneos. A seção a seguir fornece uma visão geral detalhada dos diferentes componentes da precisão de fresamento CNC.

Precisão da fresagem CNC:3 medições

Três medições diferentes determinam a precisão geral da peça fresada:precisão de posição, precisão ou repetibilidade e tolerância.

Precisão da posição

A precisão da posição é igual à diferença entre a distância especificada entre os pontos na peça e a distância real medida desses pontos após o fresamento. Para uma fresadora CNC, a precisão depende de sua capacidade de seguir seu caminho programado. A oficina de usinagem determina a precisão do laminador fazendo várias medições e calculando a média estatística dos desvios.

Precisão repetível

A oficina de usinagem define a precisão da fresadora repetindo precisamente os mesmos comandos para que uma peça após a outra forneça o mesmo resultado. Semelhante à precisão, a oficina pode calcular a precisão da fresadora CNC por meio de várias medições ao comandar o caminho de corte da máquina. A medida da precisão está na repetibilidade de cortar o mesmo caminho preciso, resultando em uma cópia precisa da peça repetidas vezes.

Tolerância do produto acabado

Maquinistas e engenheiros usam o termo tolerância quando se referem ao desvio permitido da fresadora CNC para medir o valor definido. Os programadores e maquinistas CNC programam a fresadora para fabricar peças dentro das tolerâncias exigidas pelo cliente. Ao cortar materiais e produzir peças, a fresadora deve ficar dentro da tolerância definida do valor de medição especificado.

O objetivo de uma fresadora CNC é mantê-la dentro de uma faixa de tolerância especificada, mantendo repetidamente alta precisão de posicionamento. Por exemplo, imagine atirar uma flecha em um alvo. A distância entre a flecha e o olho do boi mede a precisão. Arrow descobre que a proximidade de seu agrupamento é igual à precisão repetível. Repetibilidade sem precisão ao usinar um lote de peças não produzirá nenhum resultado útil, porque as peças também estão fora da tolerância. Ou, precisão sem repetibilidade resultará em apenas uma ou duas peças disponíveis. A combinação de precisão e repetibilidade produzirá lotes inteiros de produtos intactos. A usinagem utiliza essa precisão para garantir a qualidade de suas peças.

Como determinar a precisão de sua oficina de máquinas CNC

Para manter a precisão e precisão exigidas para fresamento de peças, uma boa usinagem priorizará os seguintes pontos em seu processo e procedimentos:

Ambiente de trabalho:

A precisão depende do ambiente de trabalho que oferece condições estáveis, como temperatura e umidade.

Status do equipamento:

A precisão da fresagem CNC requer manutenção preventiva consistente para manter todos os equipamentos em perfeitas condições de operação.

Calibração da máquina:

A oficina mecânica deve recalibrar periodicamente todos os equipamentos de fresamento de precisão para manter suas configurações de fábrica.

Monitoramento de ferramentas:

A oficina também deve monitorar as ferramentas de corte – elas se desgastam com o tempo – para manutenção ou substituição.

Aperto da peça de trabalho:

Para minimizar a vibração e garantir a precisão, a oficina deve usar as configurações de fixação da peça de trabalho adequadas para manter a peça de trabalho no lugar para processamento.

Experiência do maquinista:

Maquinistas experientes são mais propensos a entender as nuances que levam à fabricação de peças precisas.

Programação:

Engenheiros de manufatura qualificados entendem como usar ferramentas diferentes, com métodos e velocidades diferentes, para fabricar com eficiência peças fresadas CNC precisas.

Sempre que as peças são montadas no laminador, uma oficina de usinagem de alta qualidade deve ter um processo documentado de inspeção do primeiro artigo. Também terá pontos de verificação regulares em todo o processo de fabricação para controle de qualidade.