Explore os tipos de máquinas CNC e suas categorias:um guia abrangente

A Máquina CNC é uma das máquinas mais importantes da indústria de transformação atualmente. Existem muitos tipos de máquinas CNC no mercado hoje, e elas diferem em seu modo de operação, ferramenta de corte, materiais e número de eixos que podem cortar simultaneamente.

Neste artigo, iremos fornecer a definição de máquina CNC, diferentes tipos de máquinas CNC e como selecionar as melhores máquinas CNC. Então, continue lendo para obter essas ótimas informações.

O que é uma máquina CNC?

Uma máquina CNC é um dispositivo controlado por computador que facilita a fabricação de peças e produtos. O significado da sigla CNC vem de Controle Numérico Computadorizado. Esta máquina facilita a criação ou modificação de peças com materiais como metal, madeira, plástico e outros materiais. Além disso, este é um sistema automatizado com três componentes principais; um sistema de acionamento/movimento, um sistema de feedback e uma função de comando.

A máquina CNC depende de instruções digitais feitas por software CAD e CAM para funcionar de maneira ideal. O software CAD faz o projeto, enquanto o CAM converte o projeto CNC em um código G que a máquina CNC pode ler.

Além disso, seu sistema de processamento automatizado geralmente torna a fabricação de peças mais rápida e precisa do que as máquinas manuais.

Elementos Básicos do Sistema de Máquina CNC

Abaixo estão os elementos ou peças geralmente encontrados em um sistema de máquina CNC.

• Os dispositivos de entrada/saída de informações incluem unidades de disco, dispositivos de informações especiais, teclados e computadores.
• Conexão com a Internet que pode incluir Ethernet, HSSB (porta de transmissão de dados de alta velocidade), LAN de processamento, porta RS 232C e outras redes
• Unidade de controle de eixo mecânico externo, como bancada de troca, robô de descarga e carregamento, o eixo de transmissão do magazine de ferramentas
• Servo acionamento de alimentação e unidade motora
• Motor do fuso e unidade de acionamento
• Unidade de controle CNC (parte de controle numérico)
• Controlador PMC
• Feedback e unidade de medição de posição da máquina
• Unidade de entrada e saída do sinal de controle do gabinete de potência da máquina

Diferentes tipos de máquinas CNC

Existem diferentes tipos de máquinas CNC, desde fresagem, retificação e perfuração até corte a plasma. Nesta seção, examinaremos uma lista de tipos e usos de máquinas CNC, bem como suas aplicações e limitações.

1. Fresadora CNC

Os tipos de fresadoras CNC removem o material de uma peça de trabalho e moldam-na com precisão de acordo com as especificações exigidas, usando ferramentas de corte de alta velocidade. Além disso, os tipos de fresadoras vêm em uma ampla variedade e desempenham diversas funções. Alguns exemplos comuns incluem fresas de topo, alargadores, fresas de facear, machos e brocas.

No entanto, o tamanho que ela pode usinar depende do tamanho do gabinete que abriga a máquina e da distância mais alta que as ferramentas de corte podem percorrer.

2. Torno CNC

A forma como os tornos CNC operam é girando o material da peça em torno de um eixo primário. As ferramentas de corte do torno removem o material da peça de trabalho e moldam-na conforme necessário.

Os tornos CNC são perfeitos para várias tarefas, incluindo usinagem suíça, perfuração, recartilhamento, torneamento e lixamento. As máquinas CNC nesta categoria têm aplicações na produção de peças automotivas, árvores de cames, virabrequins, instrumentos musicais, canos de armas, tacos de beisebol e móveis.

Porém, devido à forma como esta máquina fabrica os produtos, é melhor fazer peças simétricas.

3. Máquina CNC de perfuração

A furadeira é uma das máquinas CNC mais populares encontradas na maioria das oficinas CNC. Além disso, a máquina de perfuração CNC usa uma ferramenta de corte especializada chamada broca ou broca. É ideal para fazer furos em materiais que prendem parafusos, requisitos estéticos ou para fins de montagem secundária.

As máquinas CNC de perfuração têm aplicações na fabricação de automóveis, astronáutica, construção naval, fabricação de moldes, máquinas de engenharia, fabricação de móveis e outras obras de madeira.

Uma grande limitação da máquina é a dimensão do furo que ela pode criar. É um desafio criar furos profundos ou grandes o suficiente sem brocas especializadas.

4. Retificadora CNC

Esta máquina usa um rebolo para remover materiais de uma peça de trabalho. Os tipos de retificadoras funcionam principalmente para lixar, polir ou terminar. O material utilizado para fazer o rebolo pode ser uma mistura de cerâmica ou diamante. No entanto, você deve saber que os rebolos diamantados geralmente fornecem acabamento secundário de alta qualidade.

No entanto, esta retificadora CNC remove materiais de uma peça em um ritmo muito lento. É por isso que ela é usada principalmente como máquina de acabamento ou alisamento.

5. Máquina CNC de corte a laser

Esta máquina CNC molda produtos ou peças usando um feixe de laser altamente focado. O feixe de laser corta os materiais independentemente de sua condutividade para criar o produto ou formato desejado. Além disso, as máquinas CNC de corte a laser têm aplicações em três indústrias principais:aeroespacial, automobilística e médica.

No entanto, uma das limitações de uma máquina CNC de corte a laser é a espessura máxima de 2,75 polegadas do material que você pode cortar com ela.

6. Máquina CNC de corte a plasma

Um dispositivo de corte a plasma CNC produz um corte muito preciso. Ele ioniza o ar e derrete o material em seu caminho usando um arco de descarga elétrica (semelhante a uma tocha de plasma). O procedimento só funciona com materiais eletricamente condutores, pois envolve um arco elétrico.

O corte a plasma é uma máquina popular usada em indústrias de grande porte e lojas amadoras. Auxilia na construção industrial, reparo e restauração automotiva e operações de desmantelamento.

No entanto, essas máquinas produzem um calor tremendo à medida que cortam materiais, derretendo-os. Este calor muitas vezes afeta o acabamento superficial do material cortado, resultando em zonas afetadas pelo calor.

Outra limitação é que esta máquina possui uma gama restritiva de materiais que pode cortar, pois corta apenas metais e outras ligas condutoras.

7. Máquina CNC de corte por jato de água

Esta máquina corta materiais usando um fino jato de água. O corte CNC por jato de água é um dos processos mais adaptáveis ​​devido à sua capacidade de cortar qualquer material.

A máquina de corte a jato de água é bastante versátil, pois pode moldar borracha, couro, fibra de vidro, fraldas, placas de circuito, espuma, papel, cerâmica, vidro, pedra e chapas metálicas.

Uma das maiores desvantagens é que a velocidade de corte por jato de água é mais lenta do que outras alternativas de corte. Essa velocidade mais lenta é especialmente evidente em torno dos cortes e cantos curvos.

8. EDM (Máquina de Descarga Elétrica)

O EDM usa um arco elétrico para remover materiais de uma peça. Funciona de forma semelhante ao cortador de plasma. Além disso, esta máquina produz peças através de um processo sem contato e usina peças independentemente da dureza.

No entanto, esta máquina funciona apenas em materiais condutores, como corte a plasma. Em outras palavras, você não pode usar esta máquina para fabricar cerâmica, madeira, plástico e outros materiais que não conduzam eletricidade.

9. Máquina roteadora CNC

Os roteadores CNC podem cortar uma variedade de formas e padrões em superfícies planas de qualquer material. A fresadora CNC é usada para fabricar instrumentos musicais, sinalização, entalhes de portas, molduras e decorações internas e externas.

No entanto, a operação geral da fresadora CNC pode ser bastante barulhenta devido aos seus diferentes componentes.

10. Máquina CNC multieixos

Esta máquina CNC pode se mover em quatro ou mais direções ou eixos. Comparada a uma máquina de dois ou três eixos, a usinagem multieixos é mais complexa e produz peças mais precisas. Também oferece aos maquinistas maior flexibilidade de usinagem. Além disso, as máquinas nesta categoria variam de máquinas de 4 eixos até máquinas de 12 eixos.

As máquinas nesta categoria são bastante diferentes das máquinas de 2 e 3 eixos e muitas vezes requerem a experiência de um profissional para funcionarem de forma ideal.

11. Impressora 3D

Uma impressora 3D usa um arquivo digital para criar objetos sólidos 3D. Ao contrário de outros processos discutidos neste artigo, a impressão 3D é um processo de fabricação aditiva. É um processo que cria produtos sucessivamente, adicionando materiais uns aos outros.

Porém, os custos de aquisição deste equipamento CNC e fabricação de componentes por meio desse processo são bastante elevados. Além disso, a velocidade de impressão 3D é lenta, especialmente quando usada em processos de produção em massa.

12. Trocador automático de ferramentas CNC

Também conhecido como ATC é uma variação de diferentes tipos de máquinas CNC. Porém, o que esta máquina faz é trocar automaticamente a ferramenta de corte da máquina. Isso aumenta a velocidade de produção e reduz o lead time.

O ATC realiza essa troca por dois motivos principais:substituir uma ferramenta quebrada ou desgastada e trocar a ferramenta errada pela correta.

Tipos de máquinas CNC por número de eixos coordenados

Aqui estão os diferentes tipos de máquinas CNC de acordo com o número de eixos percorridos pela máquina.

Máquinas CNC de 2 eixos

Os sistemas CNC mais fundamentais disponíveis são máquinas CNC de 2 eixos. As máquinas nesta categoria se movem no eixo X (horizontal) e no eixo Y (Vertical).

Normalmente, essas máquinas produzem cortes retos precisos, fazem furos em placas ou processam apenas uma superfície da peça sem movê-la.

Máquinas CNC de 3 eixos

O tipo mais comum de máquina CNC é a máquina de 3 eixos. Tal como as máquinas de 2 eixos, as máquinas desta categoria também trabalham em peças imóveis. Estas máquinas podem trabalhar as peças fundamentais em 2,5 dimensões. As máquinas CNC de 3 eixos movem-se nos eixos X e Y convencionais, com um eixo Z adicional para profundidade.

Máquinas CNC de 4 eixos

Esta máquina possui um eixo A, conhecido como eixo de rotação, e os eixos X, Y e Z. Este eixo permite a rotação da ferramenta de corte ao longo do eixo X. Recortes e corte em arco também são excelentes usos para essas máquinas.

Máquinas CNC de 5 eixos

O CNC de 5 eixos fornece à ferramenta de corte um movimento giratório ao longo de um eixo denominado eixo C. O eixo C é o eixo no qual ocorrem a rotação e a rotação.

Essas máquinas podem usinar cinco superfícies de material simultaneamente com a superfície de trabalho permanecendo estacionária, o que lhes permite produzir peças complexas e precisas. Essas máquinas são extremamente úteis na fabricação de equipamentos utilizados na indústria médica devido à sua excelente precisão.

Máquinas CNC de 7 eixos

Nas máquinas CNC desta categoria existem sete eixos:três eixos convencionais para rotação da peça, três para movimentação da ferramenta de corte e um para rotação do braço, conhecido como eixo E, este eixo.

Devido à complexidade das peças que podem fabricar, essas máquinas freqüentemente produzem equipamentos aeronáuticos, médicos e militares.

Máquinas CNC de 9 eixos

Um sistema CNC combinado com uma fresadora de 5 eixos e um torno de 4 eixos é uma máquina CNC de 9 eixos. O torno completa as características internas da peça, enquanto a fresadora trabalha na superfície para obter o acabamento superficial necessário.

Por esse motivo, é mais fácil produzir características de peças internas e externas usando uma máquina de 9 eixos. Implantes dentários, instrumentos médicos e equipamentos aeronáuticos sofisticados podem ser produzidos usando esses dispositivos.

Máquinas CNC de 12 eixos

As máquinas de 12 eixos possuem duas cabeças de corte que podem se mover nos eixos X, Y, Z, A, B e C. Essas máquinas aumentam a velocidade de produção e ao mesmo tempo aumentam a precisão em ordens de grandeza.

Tipos de máquinas CNC de acordo com a trilha móvel

Abaixo estão os tipos de sistemas de máquinas CNC de acordo com a trilha móvel.

Controle de ponto

Em um sistema de controle de ponto, os componentes móveis das máquinas CNC só são controlados com precisão de um ponto a outro, sem serem usinados no processo. Se o posicionamento simultâneo não for necessário, esse posicionamento é o sistema mais econômico que você pode usar para reversão, rosqueamento, soldagem por pontos e perfuração.

Controle Linear

Juntamente com a organização precisa dos componentes móveis das máquinas CNC de um local para outro, os sistemas de controle linear também regulam o ritmo e a trajetória do movimento entre dois locais conectados.

Com um eixo de coordenadas paralelo, este controle garante um movimento de corte linear. É por isso que eles costumam ser aplicados em fresadoras e retificadoras CNC simples.

Controle de contorno

A peça se move seguindo a trajetória e velocidade programadas em relação à fresa sob o controle do sistema de controle de contorno, que também coordena o movimento de vários eixos de alimentação simultaneamente. Isso permite que o corte contínuo ocorra enquanto o movimento está sendo feito.

O controle de contorno facilita o processamento de curvas planas ou contornos de superfícies espaciais. Ele encontra aplicação em retificadoras CNC, fresadoras e tornos.

Tipos de máquinas CNC divididas por sistema servo

Aqui estão os tipos de sistemas de máquinas CNC de acordo com Servo.

Sistema de controle de malha aberta

Um dispositivo de detecção e feedback não está presente em um sistema de controle de malha aberta. O circuito de acionamento amplifica a potência antes que o sinal de instrução do dispositivo CNC, que é transmitido em uma única direção, acione o motor de passo que move a mesa da máquina.

Um benefício do sistema de controle de malha aberta é o seu baixo preço, o que o torna acessível. Por outro lado, possui baixa precisão e estabilidade, reduzindo a qualidade do trabalho.

Sistema de controle de malha semifechada

O deslocamento real da mesa de trabalho é calculado usando um dispositivo de detecção de deslocamento angular do sistema de controle de circuito semifechado instalado diretamente na extremidade do eixo do servo motor ou parafuso de esfera.

Este dispositivo compara o valor calculado com o valor de deslocamento de instrução original da mesa de trabalho e então controla usando a diferença. O preço deste sistema é moderado, mas a precisão e a estabilidade são altas.

Sistema de controle de circuito fechado

Um sistema de controle de malha fechada usa um dispositivo de detecção de deslocamento linear montado nas peças móveis ou na mesa da máquina-ferramenta. O comparador do dispositivo CNC recebe o deslocamento real descoberto e o compara com o valor da instrução do programa.

Controlar a estabilidade de uma máquina CNC de controle de malha fechada é bastante difícil. No entanto, esta máquina garante alta precisão.

Como selecionar o melhor tipo de máquina CNC?

Ao selecionar a máquina CNC ideal para sua empresa, há vários aspectos a serem considerados. A máquina CNC adequada às suas necessidades depende do tipo de negócio que você dirige, dos itens que você cria e do volume de produção. Abaixo estão os fatores a serem considerados ao selecionar uma máquina CNC.

Tipo de negócio

Seu tipo de negócio reduzirá as alternativas disponíveis para você. Por exemplo, se você possui uma pequena oficina mecânica CNC, você só precisa de algumas máquinas fresadoras CNC. Por outro lado, se você gerencia uma empresa de manufatura de tamanho considerável, provavelmente precisará de máquinas maiores e multifuncionais.

Disponibilidade de peças sobressalentes

A máquina CNC pode sofrer desgaste ou mau funcionamento como qualquer outra máquina. Portanto, certifique-se de que a marca ou modelo que você compra possa ser reparado rapidamente por seus especialistas e que as peças de reposição estejam acessíveis para substituição antes de comprá-las. A razão é que as peças prontamente disponíveis determinam quanto tempo você terá que esperar antes de iniciar a produção novamente.

Requisitos de produtos

A máquina CNC de que você precisa dependerá principalmente do trabalho realizado. Um torno CNC ou uma fresadora de 3 eixos pode ser suficiente para itens simples. No entanto, quando a complexidade aumenta, torna-se mais barato ter máquinas que possam fabricar a maioria das peças numa única configuração. As melhores máquinas para este tipo de trabalho são as máquinas CNC de cinco eixos.

Além disso, algumas categorias de produtos exigem equipamentos CNC especializados. Por exemplo, um torno suíço especialmente desenvolvido será ótimo para produzir milhares de peças cilíndricas minúsculas e intrincadas.

Conheça os requisitos de energia

Essas máquinas requerem muita energia e frequentemente usam energia trifásica para funcionar de maneira ideal. Assim, garantir que o edifício receba energia suficiente para operar o novo equipamento é crucial. Confirmar o uso atual de energia também vale a pena. Quando todas as máquinas atuais estiverem operando, poderá haver bastante energia fornecida à instalação, mas a adição de um novo CNC poderá aumentar o uso acima da quantidade de fornecimento.

Os materiais a serem usinados

O tipo de material a ser processado é uma consideração essencial na escolha de máquinas CNC. As máquinas devem ser robustas o suficiente para fresar peças precisas de ligas duras. Máquinas de precisão que podem manter as tolerâncias necessárias podem ser consideradas para materiais mais macios, como aço-carbono.

WayKen:serviço de usinagem CNC para todos os projetos CNC

Embora uma máquina CNC seja um processo basicamente simples, escolher a ideal para suas necessidades torna-se uma tarefa difícil. Além disso, as máquinas CNC são bastante caras, portanto, mesmo que você tenha uma em mente, pode ser difícil arcar com o alto investimento inicial.

Mas existe uma alternativa. Você pode terceirizar seu serviço de usinagem CNC para fabricantes do setor como WayKen. Na Wayken, temos uma variedade de máquinas CNC que vão desde máquinas simples de 3 eixos até máquinas multieixos para todas as suas necessidades. Nossa equipe de engenheiros especializados está sempre disponível para atender às necessidades de seu produto, independentemente de sua complexidade.

Então, por que esperar? Contate-nos hoje mesmo, para que possamos começar a trabalhar em seus projetos CNC.

Perguntas frequentes

As máquinas CNC são caras?

Uma máquina CNC é um investimento caro. Porém, a máquina justifica seu custo com sua alta precisão e nível de tolerância.

Quais são os principais componentes de uma máquina CNC?

Um sistema de controle numérico computadorizado (CNC) compreende três componentes básicos:o aparelho de processamento, também conhecido como máquina-ferramenta, a unidade de controle da máquina e o software CNC, que é uma coleção de instruções.

Qual é o tipo de máquina CNC mais comum?

A fresadora CNC é um dos tipos de máquinas CNC mais comuns, pois possui uma variedade de aplicações que vão desde rosqueamento até torneamento.