Usando uma máquina CNC

Tipos de Máquinas CNC

Uma máquina CNC é um dispositivo controlado por computador que pode ser usado para criar, cortar e gravar vários tipos de materiais. Existem **muitas utilizações para máquinas CNC**, mas as mais comuns são:

• Roteadores CNC: Como o nome sugere, uma máquina de roteador CNC utiliza um roteador para cortar material, geralmente madeira, mas também pode ser utilizada em plásticos e metais moles. É projetada para criar um efeito fosco na superfície da madeira em que é utilizada. As máquinas CNC com roteadores também podem esculpir e cortar formas, desenhos e padrões de tábuas de madeira e outros materiais. O material a ser cortado é geralmente colocado numa superfície plana, e o roteador da máquina move-se sobre o material para criar a forma ou desenho desejado. Uma máquina de madeira CNC pode ser programada antecipadamente usando um ficheiro digital que contém o desenho a ser criado.
• Máquinas de fresagem CNC: O próximo tipo de máquina CNC após um roteador é uma que utiliza uma fresa para trabalhar com metais. Uma máquina de fresagem CNC trabalha com metais como aço, alumínio e titânio. O seu trabalho é perfurar, cortar e rectificar o metal para formar qualquer forma a partir dele. A máquina pode ser facilmente utilizada para criar peças que foram fabricadas anteriormente, bem como peças personalizadas. Tal como a máquina de roteador, a máquina de fresagem também pode ser programada usando um ficheiro digital e é controlada por um computador. Isso torna mais fácil criar formas e desenhos complexos com precisão, bem como com um alto nível de precisão.
• Máquinas de corte a plasma CNC: O corte a plasma é um processo que corta materiais condutores de eletricidade usando um arco de plasma. Os tipos de metal que podem ser usados com uma máquina de corte a plasma incluem aço, aço inoxidável, alumínio, latão e titânio. A máquina de corte a plasma funciona primeiro ionizando o ar e depois criando um arco de plasma que se move em alta velocidade. Este arco de plasma passa então sobre o material metálico a ser cortado e, a alta temperatura, aquece e derrete o metal até que seja cortado.
• Máquina de corte a laser CNC: Uma cortadora a laser CNC utiliza um laser para cortar e gravar materiais com um alto nível de precisão. Os materiais comuns com os quais uma máquina de corte a laser CNC trabalha são madeira, acrílico, couro, metal e vidro. Tal como outras máquinas CNC discutidas anteriormente, uma cortadora a laser CNC é controlada através de um sistema informático e funciona direcionando um feixe laser para o material a ser cortado ou gravado. Este feixe depois derrete, queima ou vaporiza o material, criando assim a forma ou desenho desejado.

Especificações e manutenção de máquinas CNC

Especificações

• Materiais da máquina: Ferro fundido de alta resistência ou material semelhante é frequentemente usado para a base e coluna de uma máquina CNC para fornecer estabilidade e amortecer as vibrações durante os processos de usinagem.

  Sistema de controlo: O sistema de controlo utiliza normalmente um sistema de controlo numérico (CN) ou controlo numérico por computador (CNC) para usinagem. Os sistemas de controlo CNC comuns incluem FANUC, Siemens, GSK, etc. Estes sistemas têm geralmente uma interface amigável que permite aos operadores programar instruções de usinagem através de diálogo ou programação visual. O sistema CNC GSK tem geralmente uma gama de características de alta velocidade, precisas e poderosas. Podem incluir módulos opcionais, como módulo avatar, módulo de diálogo, PLC integrado, etc., para diferentes necessidades de aplicação para alcançar controlo de máquina inteligente e flexível. O sistema de controlo Siemens é usado principalmente em controlo industrial. A maquinaria alimentada pelo sistema CNC Siemens será equipada com servomotores Siemens e módulos de integração Siemens, que têm funções de controlo e condução racionalizadas distintamente sob o mesmo teto. A FANUC é líder mundial em tecnologia CNC e pioneira em servomotores digitais. Oferece uma linha completa de motores e acionamentos fiáveis e precisos."

• Sistema servo:

  Os servomotores e acionamentos de uma máquina CNC são responsáveis por mover as peças da máquina em alta velocidade e precisão. Estes podem ser integrados diretamente, como uma máquina de mesa de corte a plasma CNC ou via correias, parafusos de esferas ou acionamento direto para uma máquina de roteador de madeira CNC onde o eixo precisa ser leve e pesado.

• Eixo:

  O eixo é a parte da máquina CNC que segura a ferramenta de corte. É responsável por cortar, perfurar e fresar materiais. A velocidade e o binário do eixo são fatores críticos que determinam a capacidade da máquina de lidar com diferentes materiais e operações de corte. O eixo numa máquina CNC é uma peça rotativa de alta velocidade. Mantém e aciona a ferramenta para processar a peça de trabalho. Os eixos CNC são geralmente instalados na horizontal ou na vertical. Os eixos CNC verticais são as principais partes dos centros de usinagem CNC e roteadores. Existem vários tipos de eixos disponíveis, como eixos arrefecidos a ar que usam ar para arrefecer os rolamentos e eixos arrefecidos a água que usam água para arrefecimento." Um eixo arrefecido a ar é um componente rotativo cuja função principal é segurar e acionar a ferramenta de corte. Existem eixos de motor integral (que têm o motor integrado no próprio eixo) e eixos de acionamento direto (que acionam diretamente o eixo sem correias ou engrenagens intermédias. O motor e a unidade de acionamento podem ser separados ou totalmente integrados).

  • Acionamento direto:

    Um eixo de acionamento direto significa que o motor aciona diretamente o eixo sem correias ou engrenagens intermédias. Um eixo de acionamento direto pode ser acionado por correia ou ser um acionamento direto em si. O objetivo é fornecer uma rotação leve e de alto desempenho para a ferramenta de corte para obter melhor precisão, menor ruído e maior eficiência. Isso garante que o eixo pode fornecer mais potência e velocidade diretas para o processo de usinagem, a fim de melhorar a precisão e a eficiência da usinagem.

  • Acionamento por correia:

    Um eixo acionado por correia utiliza uma correia para transferir potência e velocidade do motor para o eixo. Este tipo de sistema pode oferecer binário e velocidades mais altas, dando ao técnico opções mais flexíveis para atender às várias necessidades de usinagem.

• Outras peças:

  Uma máquina CNC também tem muitos outros componentes, como guias lineares, carrinhos, correias, polias de sincronização e porcas de travamento, que permitem que as peças móveis se movam suavemente e com precisão, independentemente da velocidade de movimento. Outras peças da máquina incluem as ferramentas de corte utilizadas na usinagem CNC, como brocas, fresas, lâminas de serra, e muito mais, que são determinadas pelo material a ser usinado.

Manutenção

Como todas as máquinas, uma máquina CNC precisa de manutenção para continuar a funcionar no seu melhor.

• Atualizações de software regulares:

  Garantir que o software do sistema de controlo é atualizado regularmente para que a máquina possa usufruir das mais recentes funcionalidades e desempenho.

• Fazer backup dos dados regularmente:

  É essencial fazer backup dos programas e parâmetros de usinagem armazenados no sistema regularmente. Isso pode prevenir a perda de dados e facilitar a restauração da máquina ao seu estado adequado em caso de emergência.

• Verificar as ligações de rede:

  Quando uma máquina CNC estiver ligada a uma rede, é necessário garantir que os cabos de rede e os roteadores estão devidamente conectados. As configurações de firewall também devem ser verificadas para garantir que a máquina pode aceder aos recursos necessários.

• Verificar a vida útil da ferramenta:

  Ao utilizar sistemas de troca de ferramentas na usinagem CNC, garantir que as ferramentas são substituídas ou mantidas de acordo com a sua vida útil. Isso pode garantir a precisão e a eficiência da usinagem.

Cenários de utilização de uma máquina CNC

Aqui estão alguns cenários comuns que mostram para que as pessoas ou empresas usam uma máquina CNC:

• Ao fazer produtos em grandes quantidades

  Uma máquina CNC de madeira ajuda a satisfazer a procura produzindo muitas peças idênticas de forma eficiente. Um exemplo comum é uma máquina CNC de mobiliário que pode repetir um desenho de mobiliário milhares de vezes sem cometer nenhum erro. Isso poupa muito tempo e dinheiro em comparação com ter pessoas a fazer isso manualmente.

• Quando aumentar a precisão é importante

  As máquinas CNC têm sistemas de controlo avançados que permitem criar peças altamente detalhadas e precisas. Por exemplo, uma máquina CNC para sinalização em madeira pode gravar sinais com letras e padrões tão pequenos que só um computador pode fazer isso com tanta precisão. Esta alta precisão aumenta a qualidade geral dos produtos, tornando-os melhores para a empresa vender.

• Quando é necessária a criação de formas complexas

  Uma máquina CNC pode cortar materiais de maneiras que são demasiado complicadas para as pessoas fazerem manualmente. Também pode repetir esses cortes exatamente a cada vez. Isso significa que as máquinas podem esculpir formas que têm muitas curvas ou ângulos, como padrões decorativos intrincados ou desenhos com várias reentrâncias. Um artigo que uma empresa pode criar usando uma CNC são peças de mobiliário que vêm com desenhos labirínticos.

• Quando se trabalha com diferentes materiais

  As máquinas CNC trabalham com muitos tipos diferentes de materiais, de madeiras moles a metais como alumínio ou mesmo plásticos. Com todas as coisas diferentes que pode gerir, as empresas podem usar apenas uma máquina para todas as suas necessidades de corte e escultura, independentemente do material que estão a usar, o que torna as coisas mais fáceis de configurar e executar.

• Quando é necessário acelerar a produção

  Uma máquina CNC corta e esculpe materiais automaticamente. Isso acelera consideravelmente a criação de produtos em comparação com a criação manual de peças. A automação reduz o tempo gasto em cada artigo. Executar uma máquina CNC também é mais eficiente do que ter muitos trabalhadores a criar a mesma coisa. Tudo isso torna o processo de produção mais simples com uma produção mais rápida e menos pessoas necessárias para a entregar.

• Quando aumentar a consistência do produto é fundamental

  Uma máquina 'tCNC garante a mesma qualidade e nível de precisão em todas as peças que cria. Isto continua a ser verdade mesmo que esteja definido para alterar os seus padrões de corte ou o material seja diferente. Por isso, vá muito além do que as pessoas normalmente conseguem fazer e melhore muito todas as coisas feitas para ter.

• Quando reduzir os custos de mão de obra é crucial

  Uma máquina CNC pode fazer muitos dos trabalhos normalmente realizados por uma grande força de trabalho. Equipas mais pequenas, ou mesmo apenas uma ou duas pessoas, podem operar a máquina e lidar com todos os materiais que passam por ela. Como usa tão poucos trabalhadores e depende da automação e dos computadores, os custos operacionais para a mão de obra diminuem significativamente em comparação com os métodos que exigem muitas pessoas para cortar e esculpir materiais.

Como escolher uma máquina CNC

Não existe uma abordagem única para escolher uma máquina CNC. Muitos fatores entram em jogo, como a natureza do negócio, os desenhos que se espera fazer e o material com que se pretende trabalhar. Isto pode variar de madeira e plástico a metal e vidro. Outra coisa a ter em conta é se o negócio precisa de uma máquina CNC a laser para um corte mais preciso ou uma máquina CNC a plasma para materiais robustos que podem exigir técnicas de corte mais significativas e mais robustas.

As coisas típicas a escolher ao selecionar uma máquina CNC à venda incluem o controlador, o tamanho, o número de eixos, o circuito de realimentação, o sistema de acionamento e o eixo.

• Controlador: As máquinas CNC são normalmente operadas usando vários controladores numerados por computador. O controlador em questão irá determinar o tipo de projeto que pode ser concluído com sucesso usando a máquina em questão.
• Tamanho: O tamanho físico e a área de corte também são considerações cruciais ao escolher uma máquina CNC. Procurar um modelo que ofereça uma área de corte que corresponda às dimensões do material a ser usado para o trabalho.
• Número de eixos: As máquinas CNC mais comuns são geralmente configuradas com três eixos principais - X, Y e Z. No entanto, os modelos mais avançados podem apresentar eixos rotativos A e B adicionais. Estes eixos adicionais fornecem maior flexibilidade e permitem que a máquina realize tarefas mais complexas, o que, por sua vez, facilita a criação de desenhos e cortes intrincados que, de outra forma, seriam impossíveis de alcançar com uma configuração padrão de três eixos.
• Circuito de realimentação: Isto garante a posição da máquina e ajuda a evitar erros, melhorando assim a precisão.
• Sistema de acionamento: O sistema de acionamento é o que traduz os comandos da máquina em movimento. Este sistema é responsável por posicionar a ferramenta de corte ou a peça de trabalho da máquina CNC com altos níveis de precisão. Existem várias opções disponíveis para o sistema de acionamento, incluindo configurações de cremalheira e pinhão, parafuso de esferas e motor linear. Cada uma destas escolhas possui características distintas que a tornam adequada para aplicações e casos de uso particulares.
• Eixo: Um eixo é uma ferramenta de máquina que roda e aciona a ferramenta de corte. A seleção do eixo certo é crucial porque afeta os tipos de materiais e projetos em que se pode trabalhar.

Usar uma máquina CNC Q&A

Q1. Que materiais podem ser usados com uma máquina CNC?

A1. As máquinas CNC podem ser usadas com vários materiais, como madeira, MVC, madeira metal, plástico, espuma, metal, vidro e materiais compósitos. No entanto, a escolha do material dependerá do tipo, design, capacidades e especificações da máquina CNC.

Q2. Qual é o tamanho máximo que uma máquina CNC pode lidar?

A2. O tamanho máximo que uma máquina CNC pode lidar depende do seu modelo e marcas. Normalmente, a maioria das máquinas CNC pode lidar com materiais que têm cerca de 5 a 6 pés de comprimento.

Q3. Que espessura de material uma máquina CNC pode cortar?

A3. A espessura máxima que uma máquina CNC pode cortar depende do tipo e tamanho da máquina e da ferramenta de corte ligada à máquina CNC. Por exemplo, as máquinas CNC a laser podem fatiar materiais com até 12 polegadas de espessura. Por outro lado, as máquinas CNC a laser são adequadas para fatiar materiais finos de cerca de 0,1 a 5 polegadas.

Q4. Uma máquina CNC pode cortar formas e desenhos complexos?

A4. Sim, uma das principais vantagens das máquinas CNC é a capacidade de cortar formas e desenhos complexos com grande precisão.