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No cenário de manufatura moderna em expansão de hoje, as máquinas-ferramentas CNC se tornaram o esteio do campo de corte de metal e desempenham um papel fundamental insubstituível. Com seu desempenho de controle automático de alta precisão, as máquinas-ferramentas CNC podem realizar cortes extremamente precisos de materiais metálicos e estão amplamente enraizadas em muitas indústrias de ponta, como fabricação de automóveis, exploração aeroespacial e inovação em comunicação eletrônica, e se tornaram uma forte força motriz para o progresso industrial. Em seguida, este artigo analisará profundamente o princípio de funcionamento subjacente da máquina-ferramenta CNC para corte de metal, explicará seu processo de operação em detalhes e se aprofundará em suas vantagens técnicas.

Qual ​​é o princípio de funcionamento das máquinas CNC?

O mecanismo operacional de uma máquina CNC é essencialmente baseado em um programa de computador pré-programado, mais comumente o código G. Com a ajuda deste processo, as peças móveis dentro da máquina, como o fuso responsável pela rotação de alta velocidade e o eixo de avanço que controla a precisão da posição, podem ser controladas com precisão, de modo que o movimento relativo entre a ferramenta e a peça de trabalho possa ser preciso e sem erros, e o processamento automático de materiais metálicos possa ser concluído. Todo o processo abrange os seguintes links principais:

1. Entrada do programa: Primeiramente, o técnico precisa converter a intenção do projeto em código CNC que pode ser reconhecido pela máquina-ferramenta CNC de acordo com o projeto do projeto da peça por meio de software de programação profissional. Esses códigos são então inseridos no sistema de controle CNC da máquina CNC de forma ordenada, o que fornece um "guia de ação" detalhado para a operação subsequente da máquina.
2. Análise de comando:Quando o código entra no sistema de controle, o sistema o analisa rapidamente em profundidade. Nesse processo, o sistema de controle calcula e gera com precisão uma série de parâmetros cruciais de usinagem com base no conteúdo do código, incluindo a trajetória da ferramenta, a taxa de avanço durante o corte e a velocidade de rotação do fuso, que determinam diretamente a qualidade e a eficiência da usinagem.
3. Controle de movimento:Após obter os parâmetros de usinagem, o atuador da máquina-ferramenta começa a exercer força. Por meio do servomotor ou motor de passo, o fuso é acionado para girar em uma velocidade definida em alta velocidade e, ao mesmo tempo, o eixo de alimentação é acionado para se mover suavemente na direção estabelecida. Nesse processo, a máquina garante que a ferramenta corte a peça de trabalho com precisão e gradualmente converta o design no desenho em um objeto físico em estrita conformidade com o caminho predeterminado.
4. Ajuste de feedback: Para garantir que a precisão da usinagem seja sempre mantida em um alto padrão, a máquina CNC também é equipada com vários sensores.Esses sensores monitoram os parâmetros de status do processo de usinagem em tempo real e, se os parâmetros reais se desviarem dos valores predefinidos, o sistema reage rapidamente, ajusta dinamicamente os parâmetros de usinagem e compensa efetivamente os erros, garantindo assim uma precisão de usinagem consistente.

Quais são os principais tipos de máquinas CNC?

Como um equipamento estrela na indústria de manufatura moderna, as máquinas-ferramentas CNC alcançam controle ultrapreciso com instruções pré-programadas e brilham no processamento de metais, fabricação de máquinas e outras indústrias. Seus principais tipos:

Tipos	Descrição
Fresadora CNC	O mais comum, planos de processamento, superfícies curvas e peças de formas complexas, ligação multieixo para processamento complexo completo.
Tornos CNC	Foco no processamento de peças rotacionalmente simétricas, como eixos, discos e conjuntos, equipados com eixos X e Z, e adicione parcialmente mais eixos de coordenadas para expandir as capacidades de processamento.
Máquina de corte a plasma CNC	Corte de metal com arco de plasma, alta velocidade, baixo custo, adequado para chapas grossas de metal.
Máquina de corte a jato de água CNC	Corte de metal com fluxo de água de alta pressão ou fluxo abrasivo misto, sem zona afetada pelo calor, sem deformação, proteção ambiental, adequado para vários materiais metálicos de espessura.
Corte a laser CNC máquina	Corte de metal com feixe de laser de alta energia, alta precisão e velocidade rápida, adequado para chapas finas.

Como uma máquina CNC corta metal?

Na fabricação moderna, As máquinas-ferramentas CNC são um processo essencial para o corte de metal, que é altamente automatizado, preciso e controlável. O processo de corte de metal por máquina-ferramenta CNC é o seguinte:

• Preparação antes do corte: selecione máquinas-ferramentas e ferramentas de acordo com as necessidades de processamento, considere o tipo de máquina-ferramenta e a adaptabilidade da ferramenta; Fixação estável da peça de trabalho, posicionamento preciso; O software CAD/CAM é usado para gerar programas de usinagem e importá-los para o sistema CNC.
• Planejamento do caminho da ferramenta: O caminho da ferramenta determina a qualidade e a eficiência da usinagem, e o caminho precisa ser cuidadosamente projetado considerando o formato da peça de trabalho, o material, o tipo de ferramenta e os parâmetros de usinagem.
• Definir parâmetros de usinagem: incluindo velocidade de corte,taxa de avanço, profundidade de corte e fluxo de refrigerante, etc., combinados com a peça de trabalho, características da ferramenta e requisitos de usinagem.
• Corte: As máquinas-ferramentas CNC cortam de acordo com o caminho planejado e os parâmetros definidos, o sistema CNC monitora e ajusta em tempo real, e o operador presta atenção ao status do corte e ajusta os parâmetros a tempo.
• Pós-processamento: limpe os detritos, meça o tamanho e o formato da peça de trabalho, compare com os requisitos do projeto, encontre desvios e retrabalhe e corrija-os a tempo para garantir que a qualidade esteja de acordo com o padrão.

Quais princípios físicos permitem o corte de metal CNC?

1. Energia conversão e co-utilização

Com ooo ajudadodododopinommotor, ta eenergia eelétrica is clevamente cconvertida ipara ta mmecânica eenergia dada ta altaalta-svelocidade rorotaçãodada ferramentaferramenta, pprovidenciando sforte pofou metal ccorte. Eno to ccorte processo, tele frição bentre tele tferramenta ae tele wpeça de trabalhoandta pplásticodeformaçãodada ta mmaterialmdoenteggeradoum lnãoof hcomer, wwwdoente locasionalmente sfrequentemente o material,reduzooele souvir sforça, umae facilitar ca Umat ta esmeu tempo, to csistema de sistemasistema de pestabelece um kceroleinremover hcomer daactirar umaáreainuma toportunamente maneira tatravés hcomer condução ae hcomer demissão mecanismos, srigorosamente ccontrolando aa atemperatura ee pevitando danos to ta tferramenta ae wpeça de trabalho due to sobreaquecimento.

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3.Precisoccontroleofmaaação

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4.A delicadobalança ode hcoma ae tribologia

Eeficiente hcomer ttransferir and hcomer ddissipação ssistemas are key to mmantendo uma stabela ttemperatura in to caumaárea umae span data-bm="5710">evitarng ddegradação dodotda tferramenta deewpeça de trabalho dque to oaquecimento. Ta frição bentre ta tferramenta ae ta wobra de trabalho not oapenas ggera hcoma, bmas umtambém umacelera aferramenta aorvalho. Tportanto, é nnecessário to ootimizar a ferramenta mmmaterial, cflutuação processo ae cmáquinaspparametros(staiscomos cefetuandosvelocidadeaefeed) to eefetivamente redufrição, eestender oserviço lvida da ferramenta,oferta, imelhorar aqualidadedededemáquina, ume umalcançar aa pperfeita balança bentre ahermal eeeeeefeitos ribológicos.

Como a formação de cavacos afeta a usinagem Precisão?

O impacto da formação de cavacos na precisão do processamento de metal é multifacetado, refletido principalmente nos seguintes pontos:

A morfologia do cavaco interfere na usinagem

Cavacos contínuos são fáceis de enrolar em torno da ferramenta ou peça de trabalho, fazendo com que a ferramenta vibre, desvie ou até mesmo quebre, destruindo a precisão da usinagem e a qualidade da superfície. Os cavacos do lascamento são fragmentados, e o impacto de alta velocidade da aresta de corte da ferramenta acelera o desgaste da ferramenta e encurta a vida útil da ferramenta, e a poeira gerada pelo lascamento também poluirá o ambiente de processamento,afetam a operação da máquina-ferramenta e indiretamente reduzem a precisão da usinagem.

O tamanho do cavaco afeta a precisão

Se o cavaco for muito longo ou muito grosso, a força de corte aumentará, resultando em deformação da ferramenta, vibração da peça de trabalho e desvio do tamanho do produto usinado. O tamanho do cavaco é instável, a força de corte flutua e a superfície usinada será irregular, dificultando o atendimento ao alto padrão de precisão.

Precisão associada ao desgaste e quebra da ferramenta

Quando os cavacos são descarregados, eles esfregam contra a ferramenta, aceleram o desgaste da ferramenta, alteram a forma e o tamanho da aresta de corte da ferramenta e, em seguida, afetam o tamanho da usinagem da peça de trabalho. Em condições de corte severas, as forças de impacto do cavaco podem causar quebra da ferramenta, interromper a usinagem, danificar a peça de trabalho e causar perdas econômicas.

O ambiente de usinagem é afetado pelos cavacos

O acúmulo de cavacos dificulta a dissipação de calor da máquina-ferramenta, aumenta a temperatura dos principais componentes, afeta a precisão e a estabilidade da máquina-ferramenta e também dificulta a operação de peças móveis e reduz a precisão do movimento. Se o calor de corte levado pelos cavacos não puder ser dissipado a tempo, a peça de trabalho será deformada termicamente e a precisão da usinagem subsequente será afetada.

Quais custos ocultos surgem na usinagem de alta velocidade?

Além dos custos explícitos de aquisição de equipamentos e matérias-primas, também há muitos custos ocultos no processamento de alta velocidade:

1. Alto custo de perda de ferramentas

A vida útil da ferramenta é significativamente reduzida em altas velocidades, por exemplo, 15 a 30 minutos na usinagem de titânio. Trocas frequentes de ferramentas aumentam o tempo de inatividade da máquina, reduzem a eficiência da produção e, ao mesmo tempo, os custos de aquisição também aumentam significativamente e também podem afetar a produção do produto ciclo.

2. O custo do consumo de energia é considerável

A usinagem de alta velocidade requer equipamentos de alta potência, como um fuso de 20 kW, que consome muita energia durante a operação. O sistema de resfriamento é responsável por até 35% do consumo de energia da máquina para garantir a temperatura da ferramenta e da peça de trabalho, o que é uma parte importante dos custos operacionais da empresa a longo prazo.

3. Os custos de manutenção do equipamento estão aumentando

O equipamento opera em altas velocidades, e os componentes internos são submetidos a enormes tensões mecânicas e térmicas, resultando em desgaste acelerado, especialmente em componentes delicados. Reparos e substituições de componentes de precisão são caros, e a manutenção frequente também pode estender o tempo de inatividade e impactar a produção.

4.O custo da perda de eficiência existe

Antes da usinagem de alta velocidade, leva muito tempo para depurar os parâmetros do equipamento e otimizar o processo de processamento, o que aumenta o investimento em P&D e o custo de tempo da empresa, reduz a eficiência da produção e forma um custo oculto de perda de eficiência.

5. Os custos de controle de qualidade aumentam

O processamento de alta velocidade é propenso a problemas de qualidade devido à alta velocidade e grande força de corte. As empresas precisam fortalecer as inspeções de qualidade, investir mais mão de obra e recursos materiais, e retrabalhar e reparar problemas depois que eles forem encontrados, e se a taxa de sucata aumentar, isso também causará desperdício de matéria-prima.

6. Os custos de mão de obra estão aumentando

A usinagem de alta velocidade requer operadores altamente qualificados e requer um investimento significativo em treinamento. A alta pressão de trabalho pode facilmente levar à rotatividade de pessoal, e as empresas têm que pagar mais custos para reter talentos.

7. O custo de segurança e proteção ambiental aumentou

Existem riscos de segurança no processamento de alta velocidade, e as empresas precisam instalar medidas de proteção de segurança para aumentar os custos de aquisição e instalação de equipamentos. O descarte de resíduos gerados pelo processamento precisa estar em conformidade com os padrões de proteção ambiental, o que também aumenta os custos de segurança e proteção ambiental das empresas.

Como os padrões de vibração afetam o acabamento da superfície?

A influência do modo de vibração no acabamento da superfície é refletida principalmente nos seguintes aspectos:

1. A vibração causa ondulações na superfície:

• Mecanismo de vibração: A vibração na usinagem é uma vibração autoexcitada causada pela instabilidade dinâmica do sistema ferramenta-peça de trabalho.
• Efeitos de superfície: A vibração torna o movimento relativo entre a ferramenta e a peça de trabalho instável, resultando em ondulações ou marcas de vibração na superfície usinada, reduzindo significativamente o acabamento da superfície.

2. Fatores para a formação de ondulações na superfície:

• Avanço por dente: Quando o avanço por dente é muito grande, a ferramenta sai marcas mais profundas na superfície da peça de trabalho e a rugosidade da superfície (por exemplo, valor Ra) aumenta.
• Desvio radial: O desvio radial do fuso ou da ferramenta faz com que a ferramenta se desloque periodicamente durante a usinagem, resultando em marcas de vibração visíveis. Por exemplo, um desvio radial de > 0,005 mm produz marcas de vibração visíveis.

3. Frequência de vibração e morfologia da superfície:

• Vibração de alta frequência: Isso pode levar a um aumento na irregularidade microscópica da superfície, afetando o acabamento e o brilho da superfície.
• Vibração de baixa frequência: Geralmente produz grandes ondulações na superfície, que afetam seriamente a qualidade da superfície e a precisão dimensional.

4. Interação ferramenta-peça de trabalho:

A vibração mudará as condições de contato entre a ferramenta e a peça de trabalho, resultando em flutuações nas forças de corte, o que por sua vez afetará a topografia e o acabamento da superfície.

Quais são as vantagens técnicas da usinagem de metal cnc LS?

No campo de corte de metal, a LS se tornou líder do setor com as seguintes vantagens principais:

✅ Sistema de processamento inteligente: Algoritmos de IA integrados monitoram o desgaste da ferramenta e o status da usinagem em tempo real e ajustam automaticamente os parâmetros para estender a vida útil da ferramenta.

✅ Tecnologia de ligação multieixo: A máquina CNC de cinco eixos pode concluir usinagens de superfície complexas, reduzir o número de tempos de fixação e melhorar a eficiência.

✅ Soluções de manufatura verde: Lubrificação de quantidade mínima (MQL) e sistemas de recuperação de detritos são usados ​​para reduzir o consumo de energia e a poluição ambiental.

Resumo

O corte de metal por máquina CNC é uma tecnologia indispensável na fabricação moderna. Por meio de sistemas CNC de alta precisão e uma variedade de ferramentas de corte, as máquinas CNC podem obter corte preciso e processamento eficiente de materiais metálicos. Ao mesmo tempo, suas vantagens técnicas também fazem com que as máquinas CNC tenham uma ampla gama de perspectivas de aplicação no campo do processamento de metais.
A capacidade de corte de metal das máquinas-ferramentas CNC afeta diretamente a qualidade do produto e a eficiência da produção. Com tecnologia CNC avançada, rica experiência no setor e serviço pós-venda perfeito, a LS pode fornecer aos clientes soluções de processamento de metais de alta precisão, alta eficiência e baixo custo.Seja produção em massa ou peças personalizadas de alta dificuldade, a LS pode atender às suas necessidades com excelente resistência técnica.

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Equipe LS

A LS é uma empresa líder do setorFoco em soluções de fabricação personalizadas. Com mais de 20 anos de experiência atendendo mais de 5.000 clientes, nos concentramos em usinagem CNC de alta precisão, fabricação de chapas metálicas, impressão 3D, moldagem por injeção, estampagem de metal e outros serviços de fabricação completos.
Nossa fábrica é equipada com mais de 100 centros de usinagem de 5 eixos de última geração e é certificada pela ISO 9001:2015. Fornecemos soluções de fabricação rápidas, eficientes e de alta qualidade para clientes em mais de 150 países ao redor do mundo. Seja produção de baixo volume ou personalização em massa, podemos atender às suas necessidades com a entrega mais rápida em 24 horas. escolherTecnologia LSSignifica escolher eficiência, qualidade e profissionalismo.
Para saber mais, visite nosso site:www.lsrpf.com

Perguntas frequentes

1. Como a máquina CNC corta?

A máquina-ferramenta CNC controla a trajetória do movimento e a velocidade da ferramenta por meio de um programa digital, para que a ferramenta possa cortar com precisão a peça de trabalho de acordo com o caminho predeterminado. Este processo normalmente inclui entrada de programa, seleção e instalação da ferramenta, fixação da peça de trabalho, configuração e posicionamento da ferramenta, corte automático e monitoramento e ajuste.

2. Qual é o processo da máquina de corte de metal?

O processo da máquina de corte de metal envolve muitos links, incluindo preparação do material, seleção do método de corte, configuração de parâmetros, operação de corte e pós-processamento. De acordo com o tipo de material metálico e os requisitos de processamento, selecione o método de corte apropriado (como corte por chama, corte a plasma, corte a laser, etc.) e defina os parâmetros de corte correspondentes, como velocidade de corte, pressão do gás, etc. Em seguida, o material metálico é fixado na mesa da máquina de corte e cortado de acordo com um caminho ou formato predeterminado. Finalmente, a peça de trabalho cortada é submetida ao pós-processamento necessário, como rebarbação, retificação, etc.

3.Como funciona a usinagem CNC?

A usinagem CNC é uma tecnologia que controla máquinas-ferramentas para processamento automatizado por meio de programas de computador. Primeiro, o software CAD/CAM é usado para gerar instruções de usinagem (como o código G), que descrevem a trajetória do movimento, velocidade, parâmetros de corte e assim por diante da ferramenta durante o processo de usinagem. As instruções de usinagem são então inseridas no controlador da máquina CNC. O controlador aciona o movimento dos vários eixos da máquina-ferramenta de acordo com as instruções, para que a ferramenta possa usinar a peça de acordo com um caminho predeterminado. Durante o processo de usinagem, o status da usinagem é monitorado em tempo real por meio de sensores e sistemas de feedback, e o movimento da máquina-ferramenta é ajustado automaticamente se houver um desvio para garantir a precisão da usinagem.

4. Como funciona a usinagem de metais?

A usinagem de metais é um processo complexo que abrange várias etapas. Primeiro, o material metálico apropriado é selecionado de acordo com as necessidades de processamento, e o pré-tratamento necessário (como corte, endireitamento, remoção de ferrugem, etc.) é realizado. Então, o material metálico é processado no formato e tamanho desejados por forjamento, fundição, laminação, extrusão, etc. Em seguida, o material metálico é cortado usando máquinas-ferramentas, como tornos, fresadoras, furadeiras, etc., para atingir requisitos precisos de tamanho e formato. Além disso, o tratamento térmico (por exemplo, têmpera, revenimento, etc.) pode ser necessário para melhorar as propriedades mecânicas e a processabilidade dos materiais metálicos. Finalmente, a superfície metálica processada é submetida ao tratamento necessário (como pulverização, galvanoplastia, polimento, etc.) para melhorar sua resistência à corrosão e estética,e a inspeção de qualidade é realizada para garantir que a peça de trabalho atenda aos requisitos de processamento.

Recurso

Fresamento (usinagem)

Torno de metal

Controle numérico computadorizado