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A usinagem CNC desempenha um papel vital na fabricação moderna, conseguindo um processamento eficiente e preciso de peças através deusinagem CNC avançadaTecnologia. No entanto, para obter resultados de usinagem ideais, muitos fatores no processo de projeto e engenharia devem ser cuidadosamente considerados.
Portanto, vamos embarcar nesta jornada para explorar os mistérios da usinagem CNC, analisar profundamente as principais considerações de design e engenharia escondidas por trás de cada caso de usinagem bem-sucedido e, juntos, testemunhar as brilhantes conquistas da fabricação moderna.

O que é usinagem CNC?

CNC significa Controle Numérico Computadorizadoe refere-se à operação computadorizada de ferramentas de usinagem usadas na fabricação. As máquinas CNC operam usando software e código pré-programados que informam a cada máquina os movimentos e tarefas exatos a serem executados. Por exemplo, uma máquina CNC pode cortar um pedaço de material (como metal ou plástico) com base nas instruções de um computador, atendendo às especificações pré-codificadas no programa - tudo sem a necessidade de um operador de máquina manual.

O CNC é usado para operar uma variedade de máquinas complexascomo esmerilhadeiras, tornos, tornos, lasers e roteadores, todos usados para cortar, moldar e criar diferentes peças e protótipos.

Quais são as principais considerações de projeto para usinagem CNC?

Durante o processo de design, é fundamental garantir o desempenho, a qualidade e a relação custo-benefício do produto final.Principais considerações de projeto para usinagem CNCincluir:

1. Seleção de material

Fatores a considerar ao escolher o material certo:

• Propriedades mecânicas:como resistência, dureza, tenacidade, etc. Essas propriedades determinam a dificuldade de processamento do material e a vida útil do produto final.
• Resistência à corrosão:Para produtos usados em ambientes corrosivos, materiais com boa resistência à corrosão precisam ser selecionados.
• Peso:Peças mais pesadas requerem materiais mais fortes e densos, enquanto peças mais leves podem escolher materiais menos densos para economizar peso.
• Processabilidade:Materiais fáceis de processar podem economizar tempo e custos de processamento, enquanto materiais difíceis de processar podem exigir processamento mais complexo e custos mais altos.
• Custar:O custo do material é uma parte importante do custo total do produto, e o custo precisa ser reduzido o máximo possível, atendendo aos requisitos de desempenho.

A influência de diferentes materiais na forma como são processados

• Materiais metálicos:como aço de alta resistência, liga de alumínio, etc., geralmente precisam usar corte, retificação e outros métodos de processamento mecânico. Esses materiais normalmente têm alta resistência e dureza, mas podem gerar alto calor e forças de corte durante a usinagem.
• Materiais não metálicos:como plásticos, borracha, etc., esses materiais geralmente são processados na forma de moldagem por injeção, extrusão, etc. Eles normalmente têm menor resistência e dureza, mas o fluxo e a conformabilidade do material podem precisar ser considerados durante o processamento.
• Materiais compósitos:como materiais compósitos de fibra de carbono, materiais compósitos de fibra de vidro, etc., esses materiais combinamAs vantagens de uma variedade de materiais, mas o processamento é difícil e geralmente são necessários equipamentos e processos especiais de processamento.

2. Complexidade geométrica

• Complexidade da forma:Geometrias complexas podem aumentar a dificuldade e o custo da usinagem. Os designers precisam simplificar a forma o máximo possível com a premissa de satisfazer a função do produto para reduzir a dificuldade e o custo de processamento.
• Necessidades de usinagem multieixo:Para produtos com geometrias complexas, podem ser necessárias técnicas de usinagem multieixos. Isso exige que os projetistas considerem a possibilidade de processamento no estágio de projeto para garantir que o projeto possa alcançar um processamento eficiente e preciso.

3. Tolerâncias e Precisão

• Precisão dimensional:Garantir que as dimensões das peças processadas sejam consistentes com os requisitos de projeto éum objetivo importante da usinagem CNC. Os projetistas precisam esclarecer os requisitos de tolerância dimensional no estágio de projeto e controlá-los rigorosamente durante o processo de processamento.
• Precisão da posição:Certifique-se de que a relação posicional relativa entre as peças da peça processada atenda aos requisitos de projeto. Isso exige que os projetistas considerem a relação de montagem e o posicionamento das peças durante o estágio de projeto.
• Precisão da forma:Certifique-se de que a forma das peças processadas seja consistente com os requisitos de projeto para evitar problemas como deformação e distorção.

4. Parâmetros de processamento

• Velocidade, taxa de avanço e profundidade de corte:Esses parâmetros afetam diretamente a eficiência e a qualidade do processamento. Os projetistas precisam selecionar razoavelmente os parâmetros de processamento com base em fatores como as propriedades mecânicas do material, o desempenho do equipamento de processamento e os requisitos de processamento.
• Estabilidade e precisão:A estabilidade e a precisão dos parâmetros de processamento são cruciais para a qualidade do processamento. Os projetistas precisam monitorar e ajustar em tempo real durante o processo de processamento para garantir a estabilidade e a precisão dos parâmetros de processamento.

5. Método de fixação

• Escolha o método de fixação apropriado:O método de fixação apropriado pode melhorar a precisão e a estabilidade do processamento. Os projetistas precisam determinar o método de fixação com base no tamanho, material, forma e outras condições das peças processadas.
• Evite erros de fixação:A fixação inadequada é uma das causas de erros de processamento e qualidade de processamento instável. Os projetistas precisam avaliar e ajustar cuidadosamente o método de fixação para garantir a precisão e a estabilidade da fixação.

6. Caminho da ferramenta

Otimize o caminho da ferramenta:A escolha do caminho da ferramenta afeta diretamente a eficiência do processamento e a qualidade da produção. Os projetistas precisam determinar o caminho da ferramenta com base em fatores como a forma e o tamanho das peças processadas e tentar otimizar o caminho para reduzir o tempo e o custo de processamento.
Evite o desgaste da ferramenta:O desgaste da ferramenta levará à redução da precisão da usinagem e à qualidade instável da usinagem. Os projetistas precisam substituir e manter regularmente as ferramentas durante o processo de usinagem para evitar problemas causados pelo desgaste da ferramenta.

7. Tratamento de superfície

• Escolha o método de tratamento de superfície apropriado:O tratamento de superfície pode melhorar a qualidade da aparência e o desempenho funcional do produto. Os projetistas precisam escolher métodos de tratamento de superfície apropriados com base em fatores como ambiente de uso do produto, requisitos funcionais e custo-benefício.
• Garanta a qualidade do tratamento de superfície:A qualidade do tratamento de superfície afeta diretamente a qualidade final do produto. Os projetistas precisam controlar rigorosamente o processo de tratamento de superfície para garantir que a qualidade do tratamento de superfície atenda aos requisitos do projeto.

Quais são as considerações de engenharia na usinagem CNC?

Seleção de ferramentas

1. Tipo de ferramenta: As ferramentas de usinagem CNCOs centros são divididos principalmente em duas categorias:Ferramentas de fresageme ferramentas de holemaking. A escolha da ferramenta de fresagem deve ser determinada de acordo com a forma e o tamanho da superfície da peça de trabalho, como fresa de facear para usinagem de grandes planos, fresas de topo para usinagem de ranhuras ou degraus menores e perfis planos, fresas de ponta esférica para usinagem de superfícies curvas, etc. As ferramentas de processamento de furos incluem ferramentas de perfuração, ferramentas de mandrilamento, ferramentas de alargamento e ferramentas de alargamento, etc., que devem ser selecionadas de acordo com os requisitos de precisão e tamanho do furo.
2. Qualidade da ferramenta:Ferramentas de alta qualidade podem não apenas melhorar a precisão da usinagem, mas também prolongar a vida útil, reduzir o número de trocas de ferramentas e, assim, melhorar a eficiência da usinagem.

Velocidade de corte e avanço

1. Velocidade de corte:A velocidade de corte é a velocidade na qual a parte da aresta de corte da peça de trabalho é cortada, geralmente expressa como a quantidade de corte da aresta de corte na superfície da peça de trabalho por minuto. A escolha da velocidade de corte deve ser determinada de acordo com o material da ferramenta, o material da peça e os requisitos de usinagem. Com o mesmo número de rotações do fuso, quanto maior o diâmetro da ferramenta, mais rápida a velocidade de corte.
2. Alimentar:O avanço refere-se à quantidade de movimento da mesa da máquina dividida pelo número de lâminas quando a fresa gira por uma vez, ou seja, o avanço por aresta. A escolha do avanço deve ser determinada de acordo com o material da peça, a rigidez da ferramenta e os requisitos de usinagem. Reduzir o avanço fará com que a distância de atrito real da ferramenta aumente, o que não é propício para que o calor de corte seja descarregado com o cavaco, reduzindo assim a vida útil da ferramenta; Aumentar o avanço aumentará a eficiência da usinagem, mas aumentará a carga de corte da ferramenta, aumentará a temperatura de corte e acelerará o desgaste da ferramenta.

3. Resfriamento e lubrificação

1. O papel do refrigerante: O refrigerante desempenha um papel vital na usinagem CNC, que pode efetivamente reduzir a temperatura de corte, reduzir o desgaste da ferramenta e melhorar a precisão da usinagem e a qualidade da superfície. Ao mesmo tempo, o refrigerante lava os cavacos, reduz a resistência ao corte e evita a deformação térmica da peça de trabalho.
2. Escolha do lubrificante:A escolha do lubrificante deve ser determinada de acordo com o material da peça, o material da ferramenta e os requisitos de usinagem. O lubrificante certo pode reduzir o atrito e o desgaste entre a ferramenta e a peça de trabalho e melhorar a eficiência e a precisão da usinagem. Ao mesmo tempo, os lubrificantes protegem contra ferrugem e corrosão, bem como para a proteção de máquinas-ferramentas e ferramentas

Grampos e fixação

• Projeto do dispositivo elétrico:O dispositivo elétrico é uma ferramenta importante usada para fixar peças de trabalho na usinagem CNC. O design do acessório deve ser determinado de acordo com a forma e o tamanho da peça de trabalho, bem como os requisitos de processamento. Um bom design de fixação pode garantir que a peça permaneça estável durante a usinagem, melhorando assim a precisão e a eficiência da usinagem.
• Método de fixação:A seleção do método de fixação deve ser determinada de acordo com o material da peça, forma e requisitos de processamento. Os métodos de fixação comuns incluem fixação mecânica, fixação hidráulica e fixação pneumática. A fixação mecânica tem as vantagens de estrutura simples, grande força de fixação e ampla gama de aplicações; A fixação hidráulica tem as vantagens de fixação estável, operação conveniente e a capacidade de obter fixação simultânea multiponto; A fixação pneumática, por outro lado, tem as vantagens de ação rápida, força de fixação estável e fácil automação.

Como o software e a simulação desempenham um papel no projeto de usinagem CNC?

O papel do software

Software CAD:

1. Desenhos e modelos de produtos de design:O software CAD (design auxiliado por computador) é o primeiro passo na usinagem CNC, que fornece um plano de projeto detalhado. Os designers podem usar o software CAD para criar modelos 3D e desenhos 2D do produto, que servirão de base para o processamento subsequente.
2. Forneça uma base de design: O software CAD pode projetar com precisão a forma, estrutura e tamanho do produto, fornecendo uma base de design precisa para processamento subsequente.

Software CAM:

• Converta o projeto em instruções de usinagem: A principal função do software CAM (manufatura auxiliada por computador) é converter desenhos e modelos de projeto gerados pelo software CAD em caminhos e instruções de usinagem específicos. Essas instruções serão enviadas à máquina CNC para realizar várias operações de usinagem.
• Otimize o processo de usinagem: O software CAM permite que o operador otimize o processo de usinagem, incluindo planejamento do caminho da ferramenta, configuração de parâmetros de corte, etc., para reduzir o desperdício de material e melhorar a eficiência e precisão da usinagem.

Software CAE:

1. Análise e otimização de engenharia: O software CAE (Computer Aided Engineering) é usado para realizar análises e otimizações de engenharia. Ele ajuda os engenheiros a simular e testar o desempenho dos produtos na fase de projeto, reduzindo o risco de falha na produção real.
2. Simule quantidades físicas: O software CAE pode simular quantidades físicas, como tensão, tensão, condução de calor e fluxo de fluidos de materiais para ajudar os projetistas a otimizar a estrutura e o desempenho do produto.
   O papel da simulação

O papel da simulação

Preveja e otimize os processos de usinagem:

• Simulação de geometria e movimento: A simulação permite verificar se a geometria da peça está correta e prever se há problemas potenciais, como goivagem ou rebaixamento. Ao mesmo tempo, ele também pode verificar se há interferência de colisão entre a ferramenta e o porta-ferramentas e a peça de trabalho e o acessório, e se o fuso e as peças e acessórios da máquina-ferramenta têm interferência de colisão durante o movimento da máquina-ferramenta.
• Simulação física: A simulação também pode simular as mudanças de grandezas físicas, como força e calor no processo de corte, e analisar o estado da força, acoplamento térmico e tensão residual no processo de usinagem. Essas informações podem ser usadas como referência para controle de processo, otimização de parâmetros de corte e muito mais.

Otimização dos dados de corte:

• Melhorar a eficiência da usinagem: Por meio da simulação, os parâmetros de corte ideais (como profundidade de corte, velocidade de corte, taxa de avanço, etc.) podem ser determinados para melhorar a eficiência e a precisão do processo de usinagem real.
• Vida útil prolongada da ferramenta: A simulação também pode simular o uso de refrigeração para prever uma possível desnaturação térmica e desgaste da ferramenta. Com a simulação, medidas apropriadas podem ser tomadas para controlar esses fatores para prolongar a vida útil da ferramenta.

Treinamento e Upskilling:

O software de simulação pode simular o processo de usinagem CNCem um ambiente virtual para ajudar os operadores a treinar e melhorar suas habilidades. No ambiente virtual, os operadores podem realizar simulações e experimentos livremente para se familiarizar com diferentes processos e parâmetros de usinagem, melhorando assim suas habilidades operacionais e capacidades de usinagem.

Quais são as vantagens da usinagem CNC?

Vantagens	Descrição
Alta precisão	Por meio do controle de programação de computador, a precisão do processamento em nível de mícron é alcançada, a qualidade do produto é aprimorada e a taxa de refugo é reduzida.
Alta eficiência	Processamento automatizado, reduzindo a intervenção manual, concluindo várias tarefas de processamento ao mesmo tempo e encurtando o ciclo de produção.
Flexibilidade	Adapte-se às necessidades de processamento de diferentes materiais e formas e modifique e ajuste rapidamente o plano de processamento de acordo com os requisitos do projeto
Estabilidade e confiabilidade	O controle por computador elimina a influência de fatores humanos e tecnologia de detecção automatizada para garantir a estabilidade e confiabilidade das máquinas-ferramentas.
Adaptabilidade do material	Adequado para metal, plástico, cerâmica e outros materiais, melhorando a utilização do material e economizando recursos
Fácil de integrar	Integre-se facilmente em linhas de produção automatizadas e trabalhe em conjunto com outros equipamentos automatizados para obter uma produção eficiente
Economize mão de obra	Reduza os requisitos de mão de obra e os custos de mão de obra. Um operador pode operar várias máquinas-ferramenta ao mesmo tempo.
Reduza custos	Alta precisão e alta eficiência reduzem as taxas de refugo e os custos de produção e melhoram os benefícios econômicos corporativos.

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A obtenção de serviços de usinagem de alta qualidade continua sendo uma meta essencial para o rápido sucesso da produção.Em longsheng,Nós, como usinadora, oferecemos uma gama completa de serviços de usinagem para atender às suas necessidades de usinagem - desde o desbaste inicial até o acabamento final.

Com mais de 15 anos de experiência em fabricação, lidamos com peças CNC com tolerâncias de até 0,005 mm, oferecendo cotações no mesmo dia e entrega em 72 horas. Produzimos peças em várias quantidades acima de 80,00 unidades. Nosso objetivo é fornecer serviços de processamento de peças metálicas da mais alta qualidade e mais eficientes para nossos clientes de prototipagem e produção em volume. Do controle de matéria-prima à inspeção do produto, buscamos sempre a excelência em qualidade para fornecer resultados impecáveis. A Longsheng reconhece a importância de cada detalhe na produção, por isso garantimos que os produtos não apenas atendam às suas expectativas, mas as excedam em termos de qualidade e apelo visual. Ao procurar um provedor de serviços de desbaste confiável e profissional,Considere a Longsheng como seu parceiro de confiançapara alcançar eficiência e excelência em seu processo de usinagem.

Perguntas frequentes

1. Qual software é melhor para projeto de usinagem CNC?

DuranteProjeto de usinagem CNC, há uma variedade de softwares para escolher, cada um com suas próprias vantagens exclusivas e cenários aplicáveis. Entre eles,o software mais adequado para o projeto de usinagem CNCsão Siemens NX, WorkNC, Creo, VERICUT, Mastercam, PowerMILL, Fusion 360, SolidCAM, GibbsCAM. Além disso, AutoCAD, SolidWorks, ESPRIT, UGCNC, Cimatron, DELCAM e outros softwares também são amplamente utilizados no projeto de usinagem CNC. Ao escolher o software, há compensações baseadas em necessidades específicas de usinagem, no tipo de máquina e no nível de experiência do usuário.

2. Como faço para garantir a precisão em projetos de usinagem CNC?

 Para garantir a precisão dos projetos de usinagem CNC, precisamos começar por muitos aspectos: (1) Escolha a máquina-ferramenta e a ferramenta certas: A chave para melhorar a precisão da usinagem é escolherMáquinas-ferramentas CNCcom alta precisão e desempenho estável. (2) Otimize a programação CNC: selecione o caminho da ferramenta e a estratégia de usinagem apropriados calculando com precisão a compensação da ferramenta e os parâmetros de usinagem para reduzir o erro de usinagem. (3) Fortalecer o controle do processo: controle rigorosamente os parâmetros de corte, monitore e controle o ambiente de processamento para reduzir o impacto na precisão da usinagem. (4) Melhorar o nível de habilidade dos operadores: fortalecer o treinamento e a educação dos operadores, melhorar seu nível de habilidade e experiência operacional, de modo a garantir a estabilidade e a controlabilidade do processo de processamento. (5) Adote métodos avançados de detecção: detecte durante e após o processamento e encontre e corrija erros de processamento a tempo. A precisão da usinagem também pode ser melhorada ainda mais usando software de simulação para previsão e otimização.

3. Quais são os principais desafios no projeto de usinagem CNC?

Em primeiro lugar, à medida que o design do produto se torna altamente complexo,O projeto de usinagem CNC também está enfrentando desafios maiores. Como garantir o posicionamento e a alta qualidade em projetos complexos é uma questão importante que precisa ser resolvida no projeto de processamento CNC; então a aceitação do processamento CNC pode ser feita com uma variedade de materiais, incluindo metais, plásticos, materiais compostos, etc. Diferentes materiais têm diferentes características e requisitos de processamento, por isso é necessário desenvolver estratégias e parâmetros de processamento apropriados para o material final; Além disso, ao mesmo tempo em que garante a precisão e a qualidade do processamento, a relação custo-benefício também precisa ser considerada. Como se recuperar garantindo o efeito de processamento é uma questão importante que precisa ser ponderada no projeto de processamento CNC; finalmente, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, o design de processamento CNC também precisa de inovação e melhoria contínuas. Como introduzir novas tecnologias, novos processos e novos equipamentos para melhorar a eficiência e a precisão do processamento é um desafio importante enfrentado pelo projeto de usinagem CNC.

4. Qual é a diferença entre fresagem CNC e usinagem de torno?

A fresagem CNC e a usinagem de torno têm diferenças óbviasem termos de princípios de usinagem, faixas de usinagem, seleção de ferramentas, precisão de usinagem e cenários de aplicação. Ao escolher um método de processamento, é necessário fazer compensações de acordo com as necessidades específicas de processamento e as características da peça.

Resumo

Oprincipais considerações de projeto e engenharia para usinagem CNCenvolvem materiais, ferramentas, parâmetros, ambiente, máquinas-ferramentas, sistemas CNC, planejamento de processos, controle de qualidade e muito mais. A otimização razoável e a combinação desses fatores melhorarão significativamente a eficiência, precisão e estabilidade da usinagem CNC para atender à demanda do mercado em constante mudança.

 

Disclaimer

O conteúdo desta página é apenas para referência.Longshengnão faz qualquer representação ou garantia expressa ou implícita quanto à precisão, integridade ou validade das informações. Nenhum parâmetro de desempenho, tolerâncias geométricas, características específicas de design, qualidade e tipo de material ou mão de obra devem ser inferidos quanto ao que um fornecedor ou fabricante terceirizado fornecerá por meio da Rede Longsheng. É de responsabilidade do compradorBuscando uma cotação para peçaspara determinar os requisitos específicos para essas partes.Por favorContate-nospara maisInformação.

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.