Com o desenvolvimento dos computadores, os sistemas numéricos são bem utilizados em várias indústrias. O mesmo vale para a fabricação. Hoje, as vantagens da usinagem CNC são bem-vindas por vários fabricantes em muitos setores para suas aplicações de fabricação e fabricação.

Princípios de usinagem convencional e CNC

O sistema consiste em uma parte de hardware e uma parte de software para fins de computação. O operador interage com o software para monitorar os parâmetros da máquina e criar programas NC. Todos os processos de usinagem envolvem o movimento controlado da ferramenta de corte. No entanto, a maior diferença entre os processos de usinagem tradicionais e as tecnologias mais avançadas de hoje são os meios de controle.

Nos primórdios da usinagem, todas as facas eram controladas manualmente até certo ponto. Os maquinistas ajustam manualmente suas fresas e tornos, usando alavancas ou rodas para apontar a aresta afiada da ferramenta de corte para a parte apropriada da peça de trabalho. Esta ainda é uma técnica comum, onde os maquinistas profissionais podem usinar materiais com alta precisão. Rastreadores e padrões também podem ser usados para melhorar a precisão e a repetibilidade.

No entanto, agora existem alternativas à usinagem manual, sendo a mais importante a usinagem CNC ou a usinagem de controle numérico computadorizado, que foi introduzida nas décadas de 1940 e 1950. A usinagem CNC envolve o uso de um computador para guiar as ferramentas de corte de uma máquina. Em vez de depender de um operador humano para mover a ferramenta de corte para diferentes partes da peça de trabalho, as instruções digitais guiam a máquina para coordenadas precisas que permitem que ela opere sem assistência.

Um programa NC é basicamente uma lista de instruções sobre como uma máquina-ferramenta deve lidar com uma determinada peça. O hardware NC lê o programa antigo linha por linha e diz à máquina para agir de acordo.

A usinagem convencional agora significa que todos os movimentos da máquina-ferramenta são controlados diretamente pelo operador. Ele escolhe quando mover a ferramenta e avançar, quando parar e onde. Os operadores usam principalmente medidores e réguas especializadas embutidas no joystick para maior precisão.

Vantagens da usinagem CNC

1. Processamento seguro

A usinagem CNC geralmente se refere à usinagem de precisão que é controlada numericamente por um computador. Portanto, pode ser controlado pelas instruções do programa da máquina-ferramenta CNC, e todo o processo de processamento é realizado automaticamente de acordo com as instruções do programa. A máquina-ferramenta possui alto grau de automação, o que reduz bastante a intensidade de trabalho dos trabalhadores.

Atualmente, muitas máquinas CNC podem operar sem supervisão durante todo o ciclo de usinagem, liberando o operador para outras tarefas. Isso traz vários benefícios colaterais para os usuários do CNC, incluindo redução da fadiga do operador, menos erros devido a erro humano e tempos de usinagem consistentes e previsíveis para cada peça de trabalho.

A usinagem CNC salva vidas. O operador é isolado com segurança de todas as partes cortantes por uma estrutura de proteção especial. Ele ainda pode ver o que está acontecendo na máquina através do vidro, mas não precisa se aproximar do moinho ou do fuso. O operador também não precisa tocar no refrigerante. Dependendo do material, alguns líquidos podem ser prejudiciais à pele humana.

2. Economia de processamento

Hoje, as máquinas-ferramenta convencionais exigem atenção constante. Quero dizer, o próprio operador moveu todas as partes da ferramenta. Isso significa que cada trabalhador só pode trabalhar em uma máquina. Quando a era CNC chegou, as coisas mudaram drasticamente. A maioria das peças leva pelo menos meia hora para ser processada por configuração. Mas a máquina CNC faz a parte de corte sozinha. Não há necessidade de tocar em nada. A ferramenta se move automaticamente e o operador simplesmente verifica se há algum erro no programa ou na configuração. Dito isto, os operadores CNC descobrem que têm muito tempo livre. Este tempo pode ser usado para trabalhar com outras máquinas. Então, um operador, muitas máquinas. Isso significa que você pode economizar mão de obra.

3. Erro mínimo de configuração

Outra vantagem da tecnologia CNC é a consistência e precisão da peça de trabalho. A precisão típica das máquinas CNC atuais é de dois milésimos a quatro milésimos de polegada ou 0,05 a 0,10 mm, com repetibilidade próxima ou melhor que oito milésimos de polegada ou 0,02 mm. Isso significa que uma vez que um programa é validado, duas, dez ou mil peças idênticas podem ser facilmente produzidas com a mesma precisão e consistência. A produção em massa pode ser alcançada e a qualidade do produto é fácil de controlar.

As máquinas-ferramentas tradicionais dependem da proficiência do operador com as ferramentas de medição e, é claro, bons trabalhadores podem ajustar as peças com grande precisão. No entanto, há apenas um punhado de excelentes operadoras domésticas. É por isso que muitos sistemas CNC usam apalpadores de medição de coordenadas dedicados. Geralmente é instalado no fuso como uma ferramenta e sua posição é determinada pelo toque da sonda na parte estacionária. Depois disso, determine o ponto zero do sistema de coordenadas para minimizar o erro de configuração.

4. Excelente monitoramento da condição da máquina-ferramenta

Para usinagem de condição, o operador deve quase "sentir" sua máquina. Isso significa que ele deve determinar falhas de usinagem e ferramentas cegas com base no instinto e na experiência. Mesmo assim, sua decisão pode não ser a ideal. Os modernos centros de usinagem CNC adicionam muitos sensores diferentes. Torque, temperatura, vida útil da ferramenta e outras informações de posição podem ser monitoradas à medida que a peça de trabalho é usinada. Com base nessas informações, você pode tomar melhores decisões.

Por exemplo, você vê que a temperatura está muito alta. Temperaturas mais altas significam desgaste da ferramenta, piores propriedades do metal, etc. Tudo o que você precisa fazer é diminuir o avanço ou aumentar a pressão do refrigerante. Claramente, a usinagem é o método de fabricação mais comum atualmente. Este processo peça a peça de remoção de material foi criado desde tempos imemoriais e agora é uma ferramenta de fabricação de precisão bem estabelecida. Toda indústria usa usinagem até certo ponto. Sem exceção. No entanto, algumas indústrias se beneficiam mais do processamento do que outras.

5. Precisão de reprodução estável

Como as máquinas CNC seguem as instruções do computador, elas são extremamente precisas – mais precisas até do que o engenheiro humano mais habilidoso. A maioria das máquinas CNC tem uma precisão de cerca de 0,02 mm, o que significa que peças complexas podem ser fabricadas com tolerâncias muito rígidas. A eliminação de erros é uma prioridade para os fabricantes, e as máquinas CNC reduzem muito a possibilidade de erros.

6. Menos execuções de teste

A usinagem tradicional inevitavelmente tem algumas peças de teste. O trabalhador tem que se acostumar com a tecnologia e com certeza vai sentir falta de algo ao fazer a primeira peça e testar a nova tecnologia. Existem maneiras de os sistemas CNC evitarem execuções de teste. Eles empregam um sistema de visualização que permite que os operadores realmente vejam o que acontece com o estoque após a passagem de todas as ferramentas.

7. Superfícies complexas são fáceis de fabricar

É quase impossível fabricar superfícies complexas com alta precisão usando métodos convencionais de usinagem. Exige muito trabalho físico. Os sistemas CAM podem formar caminhos de ferramenta automaticamente para qualquer superfície. Você não precisa fazer nenhum esforço. Esta é uma das maiores vantagens da moderna tecnologia de usinagem CNC.

8. Parâmetros de corte mais altos

A usinagem de alta velocidade é possível devido ao fechamento da zona de corte. Nessa velocidade, os chips voam em alta velocidade. Os cavacos são seguidos por um spray de refrigeração porque quando se trata de usinagem de alta velocidade, a refrigeração está sob alta pressão. Quando a velocidade atinge 10.000 rpm ou mais, a operação manual é simplesmente impossível. Com altas velocidades de corte, é importante manter a taxa de avanço e a largura do cavaco estáveis e evitar vibração. A implementação manual não é possível.

9. Maior flexibilidade da máquina

Como essas máquinas são operadas por programas de computador, executar diferentes peças de trabalho é tão simples quanto carregar diferentes programas. Isso também traz outro benefício, conversão rápida. Como essas máquinas são muito fáceis de configurar e operar e os programas podem ser carregados facilmente, elas têm tempos de configuração muito curtos.

Os métodos tradicionais de usinagem são fresadoras para ranhuras ou planos, tornos para cilindros e cones e furadeiras para furos. A usinagem CNC pode combinar todas as funções acima em uma máquina. Com a capacidade de programar caminhos de ferramenta, você pode replicar qualquer movimento em qualquer máquina. Então, temos centros de fresagem que podem fazer peças cilíndricas e tornos que podem fazer rasgos. Tudo para reduzir o setup da peça.