Uma breve visão sobre a maquinagem CNC

Referido como Computer Numerical Control Machining, o CNC é um processo de fabrico pré-programado amplamente utilizado que instrui o equipamento da fábrica sobre as técnicas e métodos. Este tipo de maquinagem é preferido para múltiplos procedimentos complexos, que vão desde a retificação CNC, torneamento e fresagem CNC. De facto, o corte tridimensional é fácil com a maquinagem CNC.

O melhor de tudo é que os processos CNC funcionam em contraste com as operações manuais em que os recursos humanos são necessários para enviar comandos através de rodas, alavancas e botões. Para uma pessoa comum, esta maquinagem de controlo numérico computorizado pode parecer um equipamento normal, mas são as consolas de software e os programas que o tornam adequado para fins de CNC.

O que é a maquinagem CNC?

Um sistema CNC funciona com base em comandos binários e instruções gráficas que são delegadas às máquinas e ferramentas correspondentes. Tal como os robots, este sistema trabalha eficazmente em tarefas multidimensionais, produzindo assim produtos precisos e funcionais.

Apesar dos erros nas tarefas multidimensionais, o sistema numérico permanece muitas vezes impecável para o gerador de códigos - o mérito é todo da colocação do sistema de controlo.

As máquinas de controlo numérico utilizam cartões perfurados para obter instruções, enquanto as máquinas CNC necessitam de pequenos teclados para introduzir informações. Os dados são guardados no cartão de memória enquanto os códigos são introduzidos ou editados pelos programadores CNC. Os fabricantes têm de se certificar de que existe uma grande capacidade computacional e de que os programadores CNC têm acesso a todos os dados para efectuarem alterações de acordo com os requisitos. (Lynch, 2022)

Antecedentes históricos da maquinagem CNC

A invenção das máquinas CNC está profundamente enraizada na ideia das máquinas NC (Controlo Numérico). Em 1949, John T. Parsons concebeu uma máquina NC que era utilizada para trabalhar diretamente em cartões perfurados para obter melhores movimentos.

A máquina NC de Parsons serviu de base a uma equipa de investigadores que, em 1952, criou o conceito de maquinagem CNC. Liderada por J.F. Reintjes, esta equipa do MIT (Massachusetts Institute of Technology) concebeu o primeiro protótipo de máquina CNC. Mais tarde, colaboraram com Richard Kregg para introduzir a primeira máquina CNC comercial no mercado. Designada por Cincinnati Milacron Hydrotel, tornou-se o primeiro fabricante de máquinas de controlo numérico computorizado.

As máquinas CNC são concebidas com o objetivo de fabricar formas complexas e peças precisas e repetíveis sem incorrer em custos elevados. Os fabricantes têm a liberdade de desenvolver qualquer forma complexa que não seja possível com a fresagem tradicional. De facto, a maquinação de curvas não lineares é possível com uma precisão superior a 90%.

Tipos de máquinas CNC

Desde a sua invenção em 1940, as máquinas de controlo numérico por computador percorreram um longo caminho. Os avanços tecnológicos substituíram os controlos analógicos por versões digitais, conduzindo assim a um melhor desempenho, eficiência e produção em massa.

Hoje em dia, a maioria dos CNCs são automatizados e provaram a sua perfeição em múltiplas operações electrónicas, particularmente perfuração, corte a laser e soldadura por ultra-sons. Os fabricantes só têm de escolher o tipo certo de maquinagem CNC de acordo com os seus requisitos de produção.

Sugestões: Clique para verificar "Classificação das marcas de máquinas CNC do mundo“.

Fresas CNC

Moinhos de controlo numérico computorizado têm a capacidade de ler comandos numéricos ou baseados em letras para trabalhar em peças em várias máquinas. A linguagem normalmente utilizada é o código G, ou talvez um meio único criado pela equipa de produção. As fresadoras CNC básicas podem ler facilmente imagens tridimensionais, ou seja, X, Y e Z, mas se a produção exigir uma máquina multidimensional, existem algumas fresadoras avançadas disponíveis no mercado.

Tornos

Para produtos circulares, nenhuma máquina poderia trabalhar tão eficientemente quanto Tornos CNC com ferramentas indexáveis. Têm capacidades comprovadas no trabalho com projectos complexos em que a alta velocidade e a precisão são cruciais. No entanto, o seu sistema de controlo é semelhante ao das fresadoras CNC, o que torna fácil para os fabricantes actualizarem facilmente para tornos CNC (a partir de fresadoras CNC) sempre que desejarem. De facto, os tornos CNC também funcionam com códigos G ou comandos proprietários únicos, mas em 2 eixos, ou seja, X e Z.

Cortadores de plasma

Estes cortadores são ideais para trabalhar com materiais metálicos, uma vez que as suas tochas de plasma produzem energia e velocidade suficientes para cortar os metais. Designados como a combinação de arcos eléctricos e gás de ar comprimido, os cortadores de plasma são responsáveis por muitas tarefas pesadas.

Máquinas de descarga eléctrica ou EDM

Máquinas de descarga eléctrica é também conhecida como maquinagem por faísca e afundamento de matrizes. A EDM utiliza faíscas eléctricas para converter as matérias-primas nas formas desejadas. Quando dois eléctrodos colidem e criam corrente, o material é seccionado nas peças de trabalho necessárias. De facto, os fabricantes podem facilmente aumentar ou diminuir a distância entre dois eléctrodos para reforçar ou enfraquecer o campo elétrico, respetivamente.

Cortadores de jato de água

Tal como os EDMs e os cortadores de plasma, os cortadores de jato de água também são responsáveis por trabalhos de corte difíceis - particularmente metal e granito. A diferença reside no seu agente de corte. Como o nome sugere, os cortadores de jato de água utilizam a água como agente de corte, que é depois combinada com areia ou qualquer outra substância abrasiva para um melhor desempenho. Os cortadores de jato de água são particularmente importantes para materiais intolerantes ao calor, nomeadamente nas indústrias mineira e aeroespacial. São necessárias para esculpir e cortar materiais de modo a que não haja qualquer alteração das suas propriedades intrínsecas.

Tipos de sistemas de maquinagem CNC

A maquinagem CNC funciona em linguagem de código G, cujo principal objetivo é maximizar o controlo comportamental das máquinas correspondentes, como a velocidade de avanço, a coordenação e a velocidade.

Na prática, é bastante fácil pré-programar a posição e a velocidade das máquinas-ferramentas CNC através de software em ciclos repetitivos sob a mínima supervisão humana. Os fabricantes só têm de desenvolver diagramas CAD 2D ou 3D e convertê-los em códigos informáticos para os tornar legíveis para os sistemas CNC.

Este tipo de maquinagem é particularmente útil para o fabrico de plásticos e de metais. Trata-se apenas de escolher a programação CNC correta com base nos seguintes elementos:

Sistema de maquinação em circuito aberto ou fechado

É muito importante assegurar o controlo da posição através de sistemas de circuito aberto ou fechado. Nos circuitos abertos, os sinais fluem numa direção, ou seja, entre o motor e o controlador CNC, enquanto nos circuitos fechados é muito fácil receber feedback de qualquer direção. Esta eficiência facilita aos fabricantes e ao sistema de maquinagem a minimização do maior número possível de erros - especialmente no posicionamento e na velocidade.

Aqui, o facto digno de menção é que as operações são realizadas em dois eixos, ou seja, X e Y. As ferramentas, em funcionamento, utilizam servomotores ou motores de passo para replicar os movimentos conforme indicado pelo código G. Para movimentos limitados de máquinas CNC com velocidade e força mínimas, os sistemas de circuito aberto são ideais, enquanto os circuitos fechados funcionam bem para fins industriais. Os sistemas de circuito fechado asseguram uma maior precisão, velocidade e consistência para lidar com trabalhos pesados, como a metalurgia.

Maquinação CNC automatizada

A tecnologia emergente tornou possível maximizar a produção através de software pré-programado. Atualmente, os fabricantes não precisam de recrutar uma enorme força de trabalho para levar a cabo as operações. Os protocolos CNC permitem aos fabricantes iniciar uma produção automatizada através de desenhos CAD. As dimensões são claramente mencionadas nestes diagramas, que são introduzidos com CAD ou software avançado de desenho assistido por computador. Os diagramas são depois eficientemente convertidos em produtos acabados com a ajuda de CAM ou software de fabrico assistido por computador.

Por vezes, o fabrico pode exigir a utilização de máquinas-ferramentas, como fresas ou berbequins, para evitar qualquer tipo de comprometimento da qualidade dos produtos. Os fabricantes podem utilizar equipamento com várias funções de maquinagem CNC ou instalar várias máquinas juntamente com mãos robóticas para efetuar as operações. Para tal, seria necessário um programa separado para dirigir os robôs para transferir as peças de um local para outro.

Diferentes processos de maquinagem CNC

Dependendo dos requisitos industriais, os fabricantes de CNC descobriram vários processos em que a maquinagem CNC funciona de forma diferente e eficiente. Vejamos alguns deles:

Torneamento CNC

Os tornos CNC são utilizados no torneamento CNC para moldar plásticos e metais nos tamanhos e formas desejados. Estes tornos têm efeitos comprovados na produção de peças robustas de torneamento CNC que prometem alta precisão para indústrias como a dos dispositivos médicos, automóvel, eletrónica, aeroespacial, etc.

Dicas: Também pode estar interessado em "Serviço de torneamento CNC“.

Fresagem CNC

A fresagem CNC refere-se ao processo de corte de um grande bloco de metal ou plástico em pequenas peças com diferentes geometrias. Este processo subtrativo funciona com máquinas de 3, 4 e 5 eixos para produzir peças com uma tolerância de 0,01 mm. Os fabricantes só têm de se lembrar de uma regra: quanto maior for o número de eixos, maior será a capacidade de obter ângulos de corte e peças complexas. Desde a prototipagem até produtos personalizados, eles devem escolher a fresadora CNC certa para produtos de alta qualidade e alta precisão.

Dicas: Também pode estar interessado em "Serviço de fresagem CNC“.

Corte de fio e EDM

Este tipo de processo de corte CNC envolve fios de molibdénio, cobre ou grafite para obter os cantos afiados desejados, cortes inferiores e até mesmo a remoção de materiais residuais das peças. De facto, a EDM é amplamente utilizada para moldagem e fabrico rápido de ferramentas. Dividem-se ainda nas seguintes categorias

• Corte grosseiro (primeira passagem): Conhecida por trabalhar em superfícies mais ásperas para obter designs específicos, a Rough Cut EDM orgulha-se de oferecer uma tolerância de 0,002 (+/-). Com uma precisão de 90% na primeira passagem, o nível de tolerância é ideal para satisfazer os requisitos de acabamento de superfícies.
• Corte de acabamento (segunda passagem): Para obter melhores resultados, o corte de acabamento surge como um processo de segunda etapa com uma tolerância de até 0,0005 (+/-). Espera-se também que o acabamento da superfície seja de 72 µin, cuja diferença é indistinguível a olho nu.
• Pormenores granulares (terceira passagem): Este método é ideal para obter os acabamentos mais finos e cortes de fio delicados para aplicações sensíveis, como peças aeroespaciais e de dispositivos médicos. Este processo de 3 passos ajuda os fabricantes a diminuir o acabamento para 35 µin para criar produtos excepcionais.

Retificação CNC

Para trabalhar com superfícies planas ou peças redondas, a retificação CNC revelou-se a escolha perfeita. Além disso, a tolerância para esses produtos é de 0,005 mm (+/-), com base na demanda de produção.

Sugestões: Saber mais sobre "Retificação CNC“.

Maquinação suíça

Para peças complexas ou finas, os fabricantes devem escolher a maquinação suíça devido à sua eficiência de corte. O processo pode facilmente cortar material de espaços estreitos e perto do suporte para evitar distorção.

A maquinação suíça pode tratar de todo o processo, desde a criação de protótipos até à produção em série de materiais plásticos e metálicos. Os produtos assim desenvolvidos prometem a funcionalidade desejada durante um período mais longo.

Roteamento CNC

A fresagem CNC trabalha com materiais macios como EVA, espuma EPS e até madeira, juntamente com algumas peças metálicas ou de plástico. As máquinas podem criar produtos com tolerância apertada e arestas vivas.

Multi-eixos na maquinagem CNC

A industrialização trouxe uma enorme mudança nas técnicas, métodos e processos de maquinagem CNC. A aplicação da maquinagem CNC multieixos simplificou a criação de formas nítidas e complexas com caraterísticas intrincadas e uma precisão de fabrico surpreendente.

Designado por maquinagem CNC multieixos, este moderno sistema de maquinagem permite aos fabricantes produzir formas complicadas através dos passos mais simples.

Ao contrário da maquinação tradicional dos eixos X, Y e Z, este conceito multiaxial orgulha-se de colocar mais eixos na peça de trabalho ou na ferramenta, permitindo assim o movimento em vários eixos. Permite aos fabricantes criar designs modernos e elegantes que não são possíveis com técnicas de maquinagem simples.

As pessoas dividem a maquinagem CNC multiaxial nas seguintes categorias, que têm significado com base nas suas aplicações:

Maquinação CNC de 3 eixos

A maquinagem de 3 eixos é um processo típico que gira em torno de três mecanismos. Começa com o spindling para cima e para baixo, seguido de movimento lateral e para trás e para a frente.

A maquinagem de 3 eixos centra-se em três eixos X, Y e Z que funcionam com base em princípios de corte clássicos para cortar peças uniformes. No entanto, não funciona em secções de difícil acesso e as máquinas têm de trabalhar várias vezes numa única peça, o que acaba por diminuir a produtividade e a eficiência.

Maquinação CNC de 4 eixos

Considerando as limitações da maquinagem de 3 eixos, a maquinagem de 4 e 5 eixos pode ser um ótimo substituto.

Embora a maquinagem CNC de 4 eixos siga o mesmo mecanismo, envolve um eixo adicional que torna o trabalho um pouco mais fácil. Durante o trabalho, o fuso desloca-se em três eixos - para a frente e para trás, de um lado para o outro, e para cima e para baixo - mantendo a peça de trabalho estacionária.

Na maquinagem de 4 eixos, o fuso desloca-se ao longo do eixo A (ou eixo X) para lidar com situações como recortes ou perfurações. Este eixo extra também aumenta a precisão e a eficiência da produção.

Maquinação CNC de 5 eixos

Com 2 eixos adicionais, esta versão de maquinagem CNC de 3 eixos promete um desempenho e uma satisfação incríveis.

No sistema de maquinagem de 5 eixos, a ferramenta de corte e o fuso trabalham em três eixos, enquanto existem outras rotações no eixo Z (também chamado eixo C), no eixo Y (eixo B) e no eixo X (eixo A). O sistema pode utilizar quaisquer dois dos eixos de rotação com base nas suas necessidades.

A maquinagem de 5 eixos divide-se ainda no seguinte:

Maquinação CNC de 3 + 2 eixos

Conhecida como o subtipo de maquinagem de 5 eixos, a maquinagem de 3 + 2 eixos situa-se algures entre os 5 eixos e os 3 eixos, o que a torna um método de fabrico altamente eficaz e benéfico. Por vezes, também é referida como maquinagem de 5 eixos posicional.

A melhor parte da maquinagem de 3+2 eixos é o facto de não alterar a posição da ferramenta com a rotação da mesa ou do fuso. Como resultado, a ferramenta de corte não corta perfeitamente e ajuda a obter formas complicadas e irregulares.

Maquinação CNC de 4 + 1 eixo

Nesta configuração de maquinagem de 5 eixos, os eixos estacionários estão a trabalhar - ou seja, um eixo coloca os substratos numa posição fixa. O eixo 4+1 é conhecido como a forma mais simples de maquinagem de 5 eixos, uma vez que utiliza 1 eixo rotativo e 3 eixos de translação.

O facto digno de nota é que os fabricantes não podem determinar facilmente o ângulo da superfície devido à estabilidade do movimento. Esta maquinação dependente da superfície reduz a velocidade e a eficiência, pelo que tem aplicações limitadas para formas cilíndricas.

Maquinação CNC de 5 eixos em simultâneo

Neste sistema de maquinação dependente da superfície, a ferramenta de corte é colocada sobre o substrato e permite que a ferramenta de corte se mova em 3 eixos primários. Por outro lado, a peça de trabalho também roda ao longo de 3 eixos de rotação, permitindo assim que as ferramentas de fresagem ou de corte cortem em áreas de difícil acesso.

Dicas: Também pode estar interessado em "Serviço de maquinagem CNC de 4 e 5 eixos“.

Materiais utilizados na maquinagem CNC

A indústria de maquinagem CNC surgiu como um dos campos versáteis para demonstrar criatividade e inovação. Permite aos fabricantes trabalhar em mais de 150 tipos de plástico e metal para satisfazer as necessidades dos seus clientes.

Materiais	Descrição
Cobre	O cobre oferece uma condutividade eléctrica e térmica excecional, bem como plasticidade. De facto, é resistente à corrosão, dúctil e facilmente soldável.
Alumínio	O alumínio é um metal dúctil devido à sua incrível relação resistência/peso. Os fabricantes podem escolher qualquer tipo de trabalho.
Aço inoxidável	Devido à sua baixa formação de carbono, o aço inoxidável é um bom material para aplicações industriais. Além disso, contém crómio 10%.
Plásticos	Com o seu preço acessível, maquinação mais rápida e vasta escolha, os fabricantes de CNC podem produzir uma enorme variedade de produtos com plásticos.
Titânio	O titânio é conhecido pela sua resistência à corrosão, capacidade de tolerar temperaturas extremas e reacções químicas. O segredo reside na sua incrível relação resistência/peso.
Latão	O latão é particularmente utilizado devido ao baixo atrito, ao aspeto dourado do latão e à condutividade eléctrica.

Sugestões: Clique para explorar a lista mais completa de "Materiais para maquinagem CNC“.

Porquê escolher a maquinagem CNC? Principais benefícios

A maquinagem de precisão CNC pode custar um pouco mais do que os métodos de maquinagem tradicionais. No entanto, a longo prazo, os benefícios oferecidos pelo processo fazem com que valha a pena o investimento substancial.

Elevada precisão

As tolerâncias apertadas são uma indicação direta de que o produto final fabricado por maquinagem de precisão será altamente preciso. A maquinagem de precisão é geralmente efectuada em peças que têm de ser combinadas com outras peças. Por conseguinte, a elevada precisão é essencial para que estas peças específicas funcionem perfeitamente numa fase posterior.

Elevada capacidade de repetição

O conceito de repetibilidade é um dos pilares fundamentais do fabrico moderno. Para o utilizador final, cada peça fabricada através de um determinado processo tem um aspeto semelhante a outras peças. Qualquer desvio desta réplica é normalmente considerado um defeito. A maquinagem de precisão é atractiva neste aspeto. Utilizando a maquinagem CNC de alta precisão, é possível tornar cada peça idêntica à original com desvios insignificantes.

Baixos custos de produção

Uma vez que não existem desvios na maquinação de precisão, são produzidas menos peças defeituosas. Como resultado, o processo pode reduzir significativamente a taxa de refugo das peças. Como resultado, os custos de material são baixos. Além disso, os processos automatizados de fabrico assistido por computador podem reduzir os custos de mão de obra. A redução combinada dos custos de mão de obra e dos custos de material significa que a maquinagem CNC é menos dispendiosa de produzir do que qualquer outra alternativa.

Velocidade e eficiência

A maquinagem de precisão envolve robótica de alta velocidade que pode criar peças mais rapidamente do que o fabrico manual num torno tradicional. Além disso, estas peças são acabadas com elevada precisão e tolerâncias apertadas, pelo que não é necessária maquinação secundária. Isto reduz o tempo de produção e aumenta a produtividade e a eficiência no chão de fábrica.

Capacidades de maquinagem complexas

As máquinas CNC podem efetuar operações de maquinação complexas, como a fresagem de superfícies 3D, o corte helicoidal e a maquinação simultânea de vários eixos. Podem controlar com precisão o movimento de ferramentas e peças de trabalho de acordo com programas pré-escritos, permitindo a maquinação de formas e estruturas complexas.

Segurança

As máquinas CNC substituem o trabalho humano por controlos numéricos computorizados e eliminam o fator de risco de erro humano envolvido no processo de corte, reduzindo consideravelmente os potenciais perigos que os trabalhadores enfrentam quando utilizam a máquina. Os trabalhadores também podem passar a ocupar cargos de elevada competência, como as operações de desenho CNC.

Reduzir o erro humano

Uma vez que o funcionamento das máquinas-ferramentas CNC é controlado por computadores, o impacto dos factores humanos na qualidade da maquinagem é reduzido. Os erros humanos, como a fadiga, a operação inconsistente e o julgamento, conduzem frequentemente a maus resultados de maquinação. A utilização de uma máquina-ferramenta CNC reduz estes erros e melhora a consistência e a precisão da maquinagem.

Elevada flexibilidade

As máquinas CNC podem ser adaptadas a diferentes necessidades de maquinação através da alteração de programas pré-escritos. Esta flexibilidade permite que muitas peças diferentes sejam maquinadas na mesma máquina sem a necessidade de alterações ou ajustes extensivos do equipamento.

Aplicações da maquinagem CNC

Que tipos de peças podem ser maquinadas com a maquinação CNC, que é tão amplamente utilizada? As suas principais peças de trabalho dividem-se em cinco categorias: peças tipo caixa, superfícies complexas, componentes com formas irregulares, peças de disco/manga/placa e operações de processamento especiais.

1. Peças do tipo caixa

As peças de tipo caixa referem-se geralmente a componentes com sistemas de furos múltiplos, cavidades internas e rácios definidos de comprimento/largura/altura.

Estas peças são amplamente utilizadas em máquinas-ferramentas, automóveis, fabrico de aeronaves e outras indústrias. Exigem a maquinação em várias estações de sistemas de furos e planos com tolerâncias elevadas, especialmente dimensionamento geométrico e tolerâncias rigorosas (GD&T).

Quando se maquinam mais estações de trabalho, ou quando a mesa de maquinação precisa de ser rodada várias vezes para completar o ângulo das peças, geralmente escolhem-se os centros de maquinação de perfuração/fresagem horizontais.

Quando há menos estações a maquinar e o vão não é grande, um centro de maquinação vertical (VMC) pode ser escolhido para maquinar a partir de uma extremidade.

2. Superfícies complexas

As superfícies complexas ocupam uma posição particularmente importante na indústria de fabrico de máquinas, especialmente na indústria aeroespacial.

Nomeadamente, as superfícies complexas são difíceis ou mesmo impossíveis de obter utilizando métodos de maquinagem comuns. O método tradicional consiste em utilizar fundição de precisão, e pode imaginar-se que a sua precisão é baixa.

As peças de superfície complexas comuns são vários impulsores, turbinas eólicas, superfícies esféricas, moldes de formação curvos, hélices e propulsores, bem como algumas outras superfícies de forma livre.

Principais subtipos:

Cames e mecanismos de cames

Como elementos básicos de armazenamento e transmissão de informação mecânica, as cames e os mecanismos de cames são amplamente utilizados em várias máquinas automáticas. Ao processar essas peças, as pessoas podem escolher centros de maquinação simultâneos de 3, 4 ou 5 eixos, de acordo com a complexidade.

Impulsores integrais

Peças como impulsores integrais são frequentemente utilizadas em compressores para motores aeronáuticos, expansores para equipamento de produção de oxigénio, compressores de ar de parafuso simples, etc. A maquinação de tais perfis só pode ser realizada com um centro de maquinação de quatro ou mais eixos em simultâneo. Para este tipo de perfil, podem ser utilizados mais de quatro eixos de ligação do centro de maquinagem para o completar.

Moldes

Moldes, tais como moldes de injeção, moldes de borracha, moldes de espumação a vácuo, moldes de fundição sob pressão, etc.

Superfícies esféricas

As superfícies esféricas podem ser fresadas em centros de maquinação. A fresagem de 3 eixos limita-se a uma aproximação ineficiente com fresas de topo esférico, enquanto a fresagem de 5 eixos permite uma maquinação eficiente de envelopes utilizando fresas de topo planas para se aproximar do perfil esférico.

Quando superfícies complexas são maquinadas com centros de maquinação, a carga de trabalho de programação é grande e a maioria delas necessita de tecnologia de programação automática.

03. Componentes com formas irregulares

Os componentes de forma irregular são peças com formas irregulares, a maioria das quais requer uma mistura de maquinação de pontos, linhas e superfícies.

Estas peças são geralmente menos rígidas. São fáceis de deformar e difíceis de controlar no processo de fixação, e é difícil garantir a precisão da maquinação. Mesmo em alguns casos específicos, as peças maquinadas com máquinas-ferramentas normais são difíceis de completar.

Ao maquinar componentes de forma irregular com centros de maquinação, devem ser utilizadas medidas de processo razoáveis. Por exemplo, otimizar os processos utilizando configurações simples/duplas em centros de maquinação para aproveitar as suas capacidades híbridas de multi-operação.

04. Peças de disco/manga/placa

As peças do tipo disco, manga e placa referem-se a componentes de disco/manga ou de eixo com ranhuras de chaveta, orifícios radiais ou padrões de orifícios distribuídos na extremidade e superfícies curvas. Os exemplos incluem mangas de eixo flangeadas, eixos com ranhuras de chaveta ou extremidades quadradas, bem como peças de placa que requerem uma maquinação extensiva de furos, tais como várias coberturas de motor. As peças do tipo disco com padrões de furos na face final e superfícies curvas são recomendadas para centros de maquinação verticais, enquanto as peças com furos radiais podem utilizar centros de maquinação horizontais.

05. Processamento especial

Depois de dominarem a funcionalidade dos centros de maquinagem, os operadores podem efetuar processos especializados utilizando dispositivos adequados e ferramentas dedicadas, como a gravação de texto, linhas ou padrões em superfícies metálicas.

Ao equipar o eixo do centro de maquinação com uma fonte de alimentação EDM de alta frequência, é possível realizar a têmpera de superfícies com varrimento de linha em superfícies metálicas.

O equipamento do centro de maquinação com uma cabeça de retificação de alta velocidade permite a retificação de engrenagens cónicas involutas de pequeno módulo, bem como de várias curvas e superfícies.

Normas e tolerâncias de maquinagem CNC

Quando se trata de obter serviços de maquinagem de precisão, é necessário compreender a importância das normas de maquinagem CNC e as suas tolerâncias. Para medições lineares e angulares de peças de trabalho, a ISO 2768-1, enquanto que para a rugosidade da superfície, a ISO 2768-2. Os fabricantes só têm de ter a certeza das tolerâncias necessárias para obter resultados fiáveis e precisos.

Abaixo encontra-se a tabela de tolerâncias de maquinagem CNC que descreve as variações dimensionais do processo de maquinagem. Permite aos engenheiros e maquinistas obter uma imagem clara das limitações aceitáveis em parâmetros como acabamentos de superfície, caraterísticas geométricas e dimensões ^[1].

Gama de dimensões lineares (mm)	F (Fina)	M (Médio)	C (grosso)	V (muito grosso)
0,5 até 3	+/- 0.05	+/- 0.1	+/- 0.2	–
Mais de 3 até 6	+/- 0.05	+/- 0.1	+/- 0.3	+/- 0.5
Mais de 6 até 30	+/- 0.1	+/- 0.2	+/- 0.5	+ 1.0
Mais de 30 até 120	+/- 0.15	+/- 0.3	+ 0.8	+ 1.5
Mais de 120 até 400	+ 0.2	+ 0.5	+ 1.2	+ 2.5
Mais de 400 até 1000	–	+ 0.8	+ 2.0	+ 4.0
Mais de 1000 até 2000	+ 0.5	+ 1.2	+ 3.0	+ 6.0
Mais de 2000 até 4000	–	+ 2.0	+ 4.0	+ 8.0

Tolerância unilateral

Como o nome sugere, as tolerâncias unilaterais são permitidas apenas numa direção. Pode ser tanto de posição como negativa. Por exemplo, a tolerância unilateral de 0,00 / - 0,07 mm descreve que o produto pode ser inferior a 0,07 mm, mas não deve exceder as dimensões especificadas.

Na prática, a tolerância unilateral é aplicada a desenhos de projectos que envolvem o encaixe de várias peças. Desta forma, as medidas permanecem sempre as mesmas para que cada peça se possa encaixar conforme necessário.

Tolerâncias bilaterais

Na tolerância bilateral, a diferença em relação às dimensões exteriores exigidas pode ser qualquer coisa, ou seja, positiva ou negativa, permitindo assim que a peça seja mais pequena ou maior do que as medidas. Por exemplo, se a tolerância bilateral for +/- 0,06mm, significa que a peça fabricada pode ser mais comprida ou mais curta em 0,6mm ^[2].

Dimensionamento Geométrico e Tolerância

É mais precisa e completa em comparação com outras tolerâncias de maquinagem. A GD&T considera tanto as medidas especificadas como os desvios razoáveis. Além disso, destaca o dimensionamento geométrico, bem como as tolerâncias para garantir uma produção mais suave.

É conhecido por ser um sistema de tolerância de maquinação mais avançado e complicado do que a maquinação típica, que destaca as medições e os desvios adequados. Além disso, o GD&T descreve as caraterísticas geométricas dos componentes de maquinagem, como a posição real, os níveis de planicidade e a centricidade. O dimensionamento geométrico e a tolerância permitem aos fabricantes especificar o diâmetro de acordo com as medidas pretendidas.

Sugestões: Saiba mais sobre o guia completo para "Dimensionamento Geométrico e Tolerância".

Tolerância unilateral

Como o nome sugere, as medições podem ser mais longas ou mais curtas de cada vez. Por exemplo, uma tolerância de +/-0,06 mm indica que a peça fabricada só pode ser mais pequena em tamanho. É especialmente adequada para peças que têm de encaixar noutros componentes para tornar a máquina útil.

Limite de tolerância

Na tolerância limite, os valores múltiplos estão sempre dentro de um determinado intervalo para tornar a peça útil. Por exemplo, quando o intervalo é 13 ~ 13,5, as medições devem estar dentro dos limites superior (13) e inferior (13,5).

Sugestões: Clique para fazer uma compreensão completa de "Tolerâncias de maquinagem CNC“.

Como escolher o fornecedor certo de maquinagem CNC?

Selecione um fabricante com uma vasta experiência e conhecimentos técnicos. A maquinagem de peças de precisão exige competências e conhecimentos avançados. Apenas os fabricantes com experiência relevante podem fornecer produtos de alta qualidade. Avalie a sua experiência e capacidades de maquinagem através do seu sítio Web ou de uma consulta direta com os representantes de vendas.

Escolha um fabricante equipado com maquinaria moderna e capacidades de processamento eficientes. O equipamento e os processos de última geração são essenciais para a maquinagem de precisão. A configuração completa do equipamento assegura a exatidão e a estabilidade do produto, enquanto a capacidade de produção eficiente garante uma entrega atempada.

Dar prioridade aos fabricantes que implementam sistemas e normas de gestão da qualidade. O controlo rigoroso da qualidade é fundamental para a conformidade da maquinação de precisão. Opte por fabricantes com certificação ISO ou acreditados de forma semelhante, uma vez que a garantia de qualidade robusta promove poupanças de tempo a longo prazo.

Selecionar um fabricante que ofereça uma boa relação custo-benefício. Apesar de ser um sector de tecnologia intensiva, o preço continua a ser uma consideração fundamental. Obtenha orçamentos de vários fabricantes e compare não só os custos, mas também os serviços incluídos e o apoio pós-venda.

Dicas: Clique para saber mais sobre "Custos de maquinagem CNC". Também pode interessar-lhe a qualificação "Serviços de maquinagem CNC“.

Perguntas frequentes (FAQs)

Referências

[1] JLCCNC. (n.d.). Normas de tolerância ISO 2768 para maquinagem CNC. Recuperado de JLCCNC.com: https://jlccnc.com/help/article/ISO-2768-Tolerance-Standards-for-CNC-Machining

[2] Lynch, M. (1997, 4 de janeiro). Conceito-chave CNC n.º 1 - Os fundamentos do controlo numérico por computador. Oficina mecânica moderna. https://www.mmsonline.com/articles/key-cnc-concept-1the-fundamentals-of-cnc