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A usinagem CNC é uma tecnologia indispensável e importantena manufatura moderna. Ele usa sistemas de controle de computador para orientar com precisão as máquinas-ferramentas para realizar várias operações de processamento. Este artigo irá elaborar sobrecomo funciona a usinagem CNCdos princípios básicos, fluxo de trabalho e tecnologias-chave da usinagem CNC.

O que é usinagem CNC?

Usinagem CNC, em suma, usa tecnologia de controle numérico computadorizado para controlar com precisão as máquinas-ferramentas para obter o processamento automatizado de peças de trabalho. O surgimento dessa tecnologia mudou completamente as deficiências do processamento mecânico tradicional que depende de operações manuais e não pode garantir a precisão, tornando o processo de processamento mais padronizado e preciso. De peças tridimensionais complexas à fabricação de moldes de precisão,Usinagem CNCAtende às necessidades de todas as esferas da vida para usinagem de alta qualidade e alta eficiência com seu excelente desempenho.

Como funciona a usinagem CNC passo a passo?

Veja como funciona:

Etapa 1: criar um desenho CAD

O primeiro passo no processo de tecnologia de usinagem CNC é esboçar o conceito da peça usinada no papel. No entanto, usamos software CAD de usinagem de precisão projetado para modelagem bidimensional (2D) e tridimensional (3D). O desenho CAD deve ser um modelo em escala que forneça informações sobre parâmetros inerentes, como espessura, profundidade e outras dimensões.

Etapa 2: converter de modelo CAD para CAM

Converta modelos CAD em código CNC (código G) usando o software CAM (Computer Aided Manufacturing). Este código instrui a máquina a mover e cortar.

Etapa 3: configuração da máquina CNC

Nesta etapa, o maquinista CNC configura a máquina de precisão para executar o código G e o código M programados. Envolve a verificação preliminar dos parâmetros de entrada de usinagem e a fixação da peça de trabalho noMáquina CNC.​

Etapa 4: o maquinista CNC executa o programa

Hoje em diamáquina cnc funcionandoprincipalmente inserindo um códigopara começar a fabricar e mover-se em conformidade. Lembre-se de que a tecnologia de usinagem CNC é automatizada e não para até que o maquinista pressione o botão de parada. Portanto, o operador deve permanecer vigilante durante a observação em caso de erros repentinos, emergências ou situações que exijam ajustes.

Quais são os tipos de usinagem CNC?

1. Usinagem de moagem

Usinagem de retificaçãoé um método de processamento que usa ferramentas abrasivas (como rebolos, pedras de amolar, etc.) para retificar a superfície da peça de trabalho. O princípio básico é remover o material da superfície da peça de trabalho por meio de fricção, pontuação e raspagem entre a ferramenta de retificação e a superfície da peça de trabalho para obter o tamanho, a forma e a qualidade de superfície necessários.
A usinagem de retificação é amplamente utilizada na fabricação de máquinas, especialmente onde são necessárias alta precisão e alta qualidade de superfície. Pode processar superfícies cilíndricas internas e externas, superfícies cônicas e superfícies planas de várias peças de trabalho, bem como superfícies de conformação especiais e complexas, como roscas, engrenagens e estrias. Além disso, a retificação também pode processar materiais difíceis de processar com outras máquinas-ferramentas, como aço temperado, metal duro, vidro, cerâmica, etc.

2. Usinagem de torno

O princípio básico de usinagem de torno é usar equipamento de torno para remover o excesso de material da peça de trabalho, girando a peça de trabalho e fazendo-a se mover em relação a uma ferramenta de corte fixa ou móvel (como uma ferramenta de torneamento) para obter a forma, tamanho e qualidade de superfície necessários. peças ou peças de trabalho. A usinagem do torno pode concluir uma variedade de tarefas de processamento, incluindo, mas não se limitando ao processamento do círculo externo, processamento do círculo interno (como mandrilamento), processamento da face final, ranhura, corte, processamento de superfície de formação, etc.

3. Usinagem de fresagem

O fresamento é o processo de corte de material de uma peça de trabalho usando uma ferramenta rotativa para criar a forma e o tamanho desejados. A seleção de ferramentas de corte e a configuração de parâmetros de processamento têm um impacto significativo no efeito de processamento. De um modo geral, as ferramentas de aço rápido são adequadas para fresar a maioria dos materiais metálicos, enquanto as ferramentas de metal duro são adequadas para materiais mais duros. Além disso, as configurações de parâmetros como velocidade de corte, quantidade de avanço e profundidade de corte também precisam ser razoavelmente selecionadas com base em materiais específicos e requisitos de processamento.

Usinagem de fresagemé adequado para peças de vários materiaise formas, incluindo superfícies planas, ranhuras, superfícies espirais, superfícies dentárias, superfícies formadas e círculos externos, etc. Na produção em massa, além de processar planos longos e estreitos,usinagem de fresagemquase pode substituir o aplainamento e se tornar um método comum para processar planos, ranhuras e superfícies formadas.

Qual é o princípio da usinagem CNC?

O princípio da usinagem CNCé controlar e operar o movimento da máquina-ferramentaatravés de um sistema de controle de computador para obter um processamento preciso da peça de trabalho. Primeiro, o software CAD (desenho auxiliado por computador) é usado no computador para descrever matematicamente e modelar geometricamente a peça de trabalho para gerar um modelo geométrico da peça de trabalho. Nesta etapa, expressões matemáticas como curvas e equações de superfície são usadas para descrever a forma e as dimensões da peça de trabalho. Em seguida, o modelo projetado é convertido em código G que pode ser reconhecido pela máquina-ferramenta. O código G descreve em detalhes a trajetória de movimento da ferramenta, velocidade de processamento, seleção de ferramentas e outras informações durante o processo de processamento.

Quais são as vantagens da usinagem CNC?

Capacidades: A usinagem CNC pode produzir uma ampla variedade de peças, formas, recursos e geometrias altamente complexas. A tecnologia permite que os fabricantes criem peças de uso final independentes e conjuntos totalmente funcionais, proporcionando uma tremenda liberdade e flexibilidade de design. Além disso, pode fabricar peças grandes e micro.

Exatidão e precisão: Contanto que o projeto do CNC seja aperfeiçoado,Usinagem CNCpode replicar o projeto com precisão extremamente alta. As máquinas CNC são altamente precisas e podem produzir peças com tolerâncias extremamente apertadas. A maioria dos aspectos do processo CNC é controlada por computador, minimizando erros e garantindo consistência.

Velocidade: A usinagem CNC pode fornecer geometrias complexas rapidamente. Esse recurso é especialmente benéfico para aplicativos de prototipagem. A usinagem CNC reduz o tempo de resposta desde o projeto até o produto acabado em comparação com os métodos tradicionais de fabricação que envolvem vários processos demorados.

Versatilidade e escalabilidade: A usinagem CNC é versátil, adequada tanto para protótipos únicos quanto para produção de médio volume. Essa tecnologia permite a produção consistente de várias unidades de qualidade consistente. A gama de processos e tecnologias dentro da usinagem CNC significa que existe um método adequado para quase todos os requisitos de aplicação.

Compatibilidade de materiais: A usinagem CNC é compatível com uma variedade de materiais, incluindo metal, vidro, plástico, pedra e madeira. Se o material puder ser obtido em pedaços, provavelmente é adequado para usinagem CNC. Essa compatibilidade não se limita a materiais de engenharia padrão, mas também inclui opções mais especializadas, proporcionando flexibilidade para uma variedade de aplicações industriais.

Quais são as desvantagens da usinagem CNC?

Altos custos de configuração:Os custos iniciais de configuração para usinagem CNC podem ser bastante altos. As máquinas CNC são relativamente caras e o custo dos modelos industriais avançados as torna adequadas apenas para produção industrial em larga escala.

Velocidade de produção de alto volume: A usinagem CNC pode produzir peças individuais com relativa rapidez. No entanto, a produção em lote pode ser muito demorada, pois a maioria das máquinas CNC normalmente produz apenas uma unidade por vez.

Custo de geometrias complexas:A complexidade de uma peça é diretamente proporcional ao seu tempo de usinagem, esforço e custo. A produção de projetos complexos pode aumentar significativamente as despesas de produção devido à necessidade de tempos de operação prolongados e ao uso de máquinas CNC mais avançadas.

Desperdício de material:A usinagem CNC é um processo de fabricação subtrativo que gera grandes quantidades de resíduos. O processo envolve esculpir materiais para criar peças acabadas, o que gera muito desperdício em comparação com as tecnologias de aditivos e moldagem.

Limitações de design:D apesar das capacidades de usinagem CNC, existem limitações inerentes ao projeto. Certos recursos e geometrias, como furos curvos, paredes extremamente finas e bordas internas retas, não podem ser usinados com eficiência. Essas limitações exigem ajustes e otimizações de projeto que às vezes podem comprometer a intenção original do projeto.

Quais são os fatores que afetam os custos de usinagem CNC?

Fator	ilustração
Custo do material	Os preços de diferentes materiais variam muito, como alumínio, aço, aço inoxidável, latão, plástico, liga de titânio, etc. Cada material tem seu custo e uso específicos.
Custo do equipamento	As máquinas-ferramentas de ponta geralmente têm maior precisão, maior eficiência e mais recursos, mas também custam mais. As despesas regulares de manutenção e depreciação do equipamento também precisam ser incluídas no custo de processamento.
Custos de mão de obra	Técnicos experientes podem escrever programas e operar máquinas-ferramentas com mais eficiência, reduzindo erros e tempo de inatividade.
Custos de ferramentas e acessórios	Ferramentas específicas podem exigir personalização ou manuseio especial, e o desgaste e a substituição da ferramenta também podem aumentar os custos. O acessório é usado para fixar a peça de trabalho para garantir a precisão da usinagem, e seu projeto e fabricação também exigem custos.
Custos de pós-processamento	As etapas de pós-processamento, como tratamento térmico, tratamento de superfície, limpeza e inspeção, podem adicionarPreço da máquina CNC.
Custos logísticos e de transporte	Para peças grandes ou pesadas, os custos de logística e transporte também são uma parte que não pode ser ignorada.
Custos de energia e material auxiliar	A eletricidade, refrigerante, lubrificantes, etc. consumidos durante a usinagem CNC também precisam ser incluídos no custo.
Custos administrativos e de gestão	incluindo despesas administrativas e de gerenciamento relacionadas ao gerenciamento de projetos, controle de qualidade, registros de manutenção de equipamentos, etc.

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Perguntas frequentes

1. Como as máquinas CNC funcionam passo a passo?

O processo de trabalho das máquinas-ferramentas CNC é um processo completo, desde o design do produto até a conclusão do processamento, envolvendo vários links e etapas. Por meio de programação precisa, preparação razoável de peças e ferramentas, configurações e inicialização precisas da máquina-ferramenta e monitoramento e ajuste rigorosos do processo de processamento, as máquinas-ferramentas CNC podem garantir um processamento eficiente e preciso.

2. Qual é o processo de trabalho da usinagem CNC?

O primeiro passo no processo de tecnologia de usinagem CNC é delinear o conceito da peça usinada no papel. Usamos software CAD de usinagem de precisão projetado para modelagem bidimensional (2D) e tridimensional (3D). A segunda etapa converte o modelo CAD em código CNC (código G) usando o software CAM (Computer Aided Manufacturing), a terceira etapa o maquinista CNC configura a máquina de precisão para executar o código G e o código M programados, a quarta etapa o maquinista CNC executa o programa, o operador deve permanecer alerta durante o período de observação em caso de erros repentinos, emergências ou situações que exijam ajustes.

3. Qual é o princípio da usinagem CNC?

O princípio da usinagem de controle numérico é controlar com precisão o processo de usinagem da máquina-ferramenta através do sistema de controle do computador e realizar o movimento relativo ou mudança de posição entre a ferramenta e a peça de trabalho, de modo a completar o processamento da peça de trabalho. Neste processo, a programação, a usinagem de dispositivos CNC, o acionamento do sistema servo, a ação do atuador e o monitoramento e feedback do processo de usinagem e outros links juntos constituem o princípio fundamental da usinagem CNC.

4. Por que usar usinagem CNC?

As principais razões para usar a usinagem CNC são sua alta precisão, alta eficiência, flexibilidade, alto grau de automação e ampla gama de aplicações. Essas vantagens tornam a usinagem CNC uma das tecnologias indispensáveis e importantes na fabricação moderna.

Resumo

A tecnologia de usinagem CNC desempenha um papel cada vez mais importante na indústria de manufatura com suas vantagens de alta precisão, alta eficiência e alta flexibilidade. Através da estreita cooperação de uma série de etapas, como projeto e desenho, planejamento de processo, programação, verificação de programa, configuração de máquinas-ferramenta e fixação de peças, processamento formal e inspeção de qualidade, a usinagem CNC pode alcançar o processamento preciso de peças complexas. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia,Tecnologia de processamento CNCcontinuará a desempenhar um papel importante na indústria transformadora, promovendo a transformação, a modernização e o desenvolvimento de alta qualidade da indústria transformadora.

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Equipe Longsheng

Este artigo foi escrito por vários colaboradores de Longsheng. Longsheng é um recurso líder no setor manufatureiro, comUsinagem CNC,Fabricação de chapas metálicas,Impressão 3D, moldagem por injeção,Estampagem de metale muito mais.