Tipos de máquinas CNC
CNC refere-se a um dispositivo controlado por computador usado para auxiliar no processo de usinagem. O princípio de funcionamento de uma máquina CNC é cortar, furar ou fresar o material.
O dispositivo então realiza a tarefa com grande precisão e exatidão. Os três tipos a seguir dominam o funcionamento de uma máquina CNC:
- Unidade de Controle: É uma parte crucial de qualquer máquina CNC. Sua função é seguir as instruções do programa. Normalmente, essas instruções são traduzidas do projeto para o código com a ajuda de softwares de projeto auxiliado por computador e manufatura auxiliada por computador. As instruções podem incluir vários recursos, como trajetória da ferramenta, velocidade, taxa de avanço e muito mais. Uma unidade de controle geralmente é composta por um microprocessador ou uma unidade maior que possui muitas partes diferentes. Pode ter uma manivela, botões e até mesmo uma tela para permitir que o operador insira os recursos/fatores desejados do que está tentando trabalhar. Um exemplo de unidade de controle de máquina CNC é a série FANUC ou Siemens.
- Ferramentas de Corte: Como o nome sugere, as ferramentas de corte são essenciais para a função de uma determinada máquina CNC. Elas são os meios para realizar a tarefa, seja cortar, furar ou fresar. Cada ferramenta possui suas especializações, formas e tamanhos. Elas geralmente são feitas de materiais fortes que não se desgastam facilmente, como aço rápido, carboneto ou cobalto. Máquinas CNC avançadas podem ter um porta-ferramentas que troca as ferramentas de acordo com a necessidade do que precisa ser feito. Cada ferramenta de corte é feita, fortalecida e refinada para realizar todo tipo de tarefas.
- Suporte de Peça: Uma peça é um item que passou por usinagem CNC. É a matéria-prima na qual a tarefa de usinagem desejada é realizada. Um suporte de peça manterá a peça no lugar, para que não haja movimento quando a tarefa estiver sendo realizada. É muito importante manter a peça parada porque, se ela se mover, pode arruinar o projeto ou até mesmo causar acidentes. Como tudo mais na máquina CNC, um suporte de peça é feito de metais fortes como alumínio, aço ou plástico, que podem facilmente segurar a peça.
Especificações e manutenção de máquinas CNC
Especificações
- Sistema de Controle: O sistema de controle de uma máquina CNC define como os operadores inserem comandos e controlam o processo de usinagem. O tipo de sistema de controle CNC influencia a facilidade de uso, funcionalidade e compatibilidade da máquina com diferentes aplicações de usinagem.
- Diâmetro Máximo de Usinagem: Tornos CNC e máquinas de torneamento especificam o diâmetro máximo que podem processar. Essa especificação influencia fortemente os tipos de materiais e peças que podem ser usinados usando a máquina. Também determina a escala dos componentes fabricados. Geralmente, diâmetros de usinagem maiores exigem dispositivos mais extensos e mais poderosos, como mandris e pinças, para fixar e segurar a peça durante o processo de usinagem.
- Comprimento de Usinagem: O comprimento de usinagem é o comprimento máximo ou dimensão axial das peças que uma máquina CNC pode processar. É uma especificação essencial para máquinas como tornos CNC, fresadoras e máquinas de trabalhar madeira. O comprimento da usinagem afeta diretamente o tamanho e a complexidade das peças usinadas.
- Velocidade do Eixo: A velocidade do eixo de uma máquina CNC refere-se à velocidade de rotação do seu eixo, que geralmente é usada para medir recursos como tornos e fresadoras. A velocidade do eixo é uma especificação crucial que afeta diretamente a eficiência da usinagem e a qualidade da superfície das peças usinadas. Diferentes velocidades do eixo correspondem a diferentes velocidades de rotação, o que pode atender às necessidades de processamento de vários materiais e peças.
Manutenção
- Inspeção Regular: Verifique se as peças de fixação da máquina-ferramenta CNC estão soltas e restaure-as a tempo, se estiverem. A máquina-ferramenta CNC é equipada com muitos componentes elétricos e de controle numérico; verifique as conexões de seus circuitos, propriedades isolantes e invólucros de proteção, garantindo que não haja linhas expostas ou isolamento violado. Além disso, verifique se há vazamentos nos sistemas hidráulico, pneumático e de refrigeração e inspecione completamente o tanque de refrigerante para manter níveis de fluido adequados.
- Limpeza: Limpe a superfície da máquina-ferramenta CNC com frequência para evitar que impurezas de partículas afetem a precisão da usinagem. Além disso, mantenha os trilhos de guia, parafusos de esferas e outras partes deslizantes livres de poeira e detritos e use soluções de limpeza especiais para limpar precisamente o óleo residual e a sujeira na superfície da máquina-ferramenta. Preste atenção à limpeza do porta-ferramentas e da ferramenta, certifique-se de que estejam livres de lascas e impurezas e escolha as ferramentas de corte e os métodos de limpeza da ferramenta adequados de acordo com as necessidades de usinagem.
- Lubrificação: Aplique regularmente óleo lubrificante ou graxa adequado para máquinas-ferramentas CNC nos trilhos de guia, parafusos de esferas, engrenagens, rolamentos e outros componentes de atrito para garantir um movimento suave e reduzir o desgaste. Os componentes de lubrificação são uma parte das máquinas CNC que se desgastam facilmente; eles geralmente são submetidos a atrito e precisam ser lubrificados com mais frequência. Use lubrificantes e métodos recomendados pelo fabricante para garantir a lubrificação adequada.
- Resfriamento e Dissipação de Calor: O ambiente de trabalho de uma máquina-ferramenta CNC deve ser mantido limpo e bem ventilado para evitar que poeira e impurezas invadam os componentes internos da máquina-ferramenta. O sistema de refrigeração da ferramenta será verificado para garantir que esteja funcionando adequadamente, o efeito de refrigeração seja bom, o calor de trabalho seja rapidamente dissipado e a qualidade da usinagem e a vida útil do equipamento sejam mantidas.
- Proteção: Abra regularmente a tampa de proteção da máquina-ferramenta CNC para manutenção e limpeza para remover a poeira e os detritos dentro da tampa de proteção, garantindo boa dissipação de calor e efeitos de refrigeração nos componentes. Além disso, evite o processamento de sobrecarga, controle rigorosamente os parâmetros de processamento e a seleção dos processos de usinagem e garanta o uso razoável para reduzir o desgaste e os danos às peças da máquina-ferramenta.
Cenários
A aplicação de máquinas CNC funciona em diversos setores, desde a madeira até o trabalho com metais. Aqui estão alguns cenários comuns de uso de máquinas CNC.
- Fabricação de Metais: Em metalúrgicas, fresadoras CNC e máquinas de corte a laser são usadas principalmente para fabricação de metais. Essas máquinas criam peças de metal, de protótipos a grandes conjuntos, com grande precisão e eficiência. Algumas máquinas CNC usadas na fabricação de metais incluem máquinas de puncionar CNC, máquinas de corte a plasma CNC e máquinas de corte a laser CNC para metais.
- Peças de Máquinas: A indústria odontológica depende muito de máquinas CNC para fabricar implantes dentários, próteses e dispositivos ortodônticos precisos. Fresadoras CNC são comumente usadas para criar coroas, pontes, dentaduras e alinhadores ortodônticos personalizados. Essas máquinas garantem um encaixe perfeito e seu design facilita a produção rápida e a automação.
- Roteadores CNC para Trabalhos em Madeira: Um dos cenários de uso mais populares de máquinas CNC é a carpintaria. Os roteadores CNC cortam, esculpem e gravam padrões complexos em diversos materiais de madeira com grande precisão. Os carpinteiros usam para produzir móveis, armários, portas, molduras e marcenaria personalizada.
- Prototipagem e Desenvolvimento de Produtos: Com o recurso de automação de suas máquinas e facilidade de uso na operação, as máquinas CNC são perfeitas para criar protótipos de produtos a partir de diversos materiais como plástico, espuma, madeira e metal. É possível criar rapidamente protótipos para teste e desenvolvimento de produtos.
- Corte de Tecidos e Couro: Uma máquina de corte CNC é uma ferramenta excelente para cortar tecidos e materiais de couro. Com isso, os fabricantes cortarão e gravarão facilmente padrões no material para produzir roupas, bolsas e produtos de estofamento.
Como escolher uma máquina CNC
Ao escolher uma máquina CNC, alguns elementos-chave devem ser considerados, incluindo compatibilidade de material, recursos necessários, espaço disponível e restrições orçamentárias.
- Compatibilidade de Material: A escolha de máquinas CNC adequadas é influenciada pelo tipo de material que o usuário pretende trabalhar. Diferentes máquinas CNC são projetadas para lidar com materiais específicos, como madeira, metal, plástico ou cerâmica. Por exemplo, uma máquina de roteador CNC é adequada para usinar materiais macios como madeira e plástico. Em contraste, uma fresadora CNC é mais apropriada para materiais mais duros como metal. Portanto, examinar a compatibilidade do material garante que a máquina escolhida atenda às necessidades e aplicações específicas do usuário.
- Recursos Necessários: Para fazer uma escolha adequada, é preciso considerar as características cruciais que são necessárias em uma máquina CNC. Vários modelos disponíveis vêm com recursos que atendem a diferentes requisitos. Por exemplo, uma máquina de roteador CNC pode ter um sistema de coleta de poeira para manter um ambiente de trabalho limpo ou um sistema de troca de ferramentas para permitir o roteamento automatizado de várias ferramentas para diferentes aplicações. Por outro lado, máquinas mais avançadas como a máquina de plasma CNC podem oferecer capacidades adicionais como configurações de baixa e alta velocidade e uma velocidade de corte mais rápida. Ao identificar e entender as características essenciais que são necessárias em uma máquina CNC, fica mais fácil escolher um modelo que possui os recursos e especificações que atendem aos requisitos específicos e garantem o desempenho ideal para o uso pretendido.
- Espaço Disponível: A decisão de escolher uma máquina CNC também depende da quantidade de espaço que se tem para a instalação. Algumas máquinas, como a fresadora CNC, podem ter pegadas maiores e exigir mais espaço. Em contraste, máquinas menores como o roteador CNC de mesa são mais compactas e adequadas para ambientes com espaço limitado. Um estudo anterior descobriu que o espaço disponível pelos usuários influencia significativamente o tamanho e o modelo da máquina CNC.
- Restrições Orçamentárias: Restrições orçamentárias são um fator crítico ao selecionar uma máquina CNC. Essas restrições orçamentárias podem ser a principal razão para o usuário considerar as opções e máquinas disponíveis. Máquinas CNC vêm em várias faixas de preço, e é essencial combinar o orçamento com os recursos e capacidades das máquinas que estão sendo consideradas. Algumas máquinas, como o roteador CNC, podem ser mais acessíveis, mas ainda oferecem funções essenciais para diversas aplicações.
Princípio de funcionamento do CNC perguntas frequentes sobre máquinas
P1: O que significa CNC em metalurgia?
A1: CNC significa controle numérico por computador. Uma máquina CNC usa um programa de computador para realizar as alterações nos metais.
P2: Quais são os tipos de máquinas CNC?
A2: Os principais tipos de máquinas CNC são fresadoras CNC, tornos CNC, corte a laser, plasma e jato de água CNC, roteadores CNC e puncionadoras e gravadores CNC.
P3: Como as máquinas CNC diferem das máquinas convencionais?
A3: Uma máquina CNC possui uma cabeça de trabalho que pode se mover em várias direções. Isso permite que ela crie formas complexas sem a necessidade de ferramentas intercambiáveis. Enquanto, em uma máquina convencional, ferramentas fixas trabalham no material em uma única direção para criar formas mais simples.
P4: Uma pessoa pode operar uma máquina CNC?
A4: Sim, uma pessoa pode operar uma máquina CNC. É possível aprender como configurar, programar e executar máquinas CNC, incluindo a solução de problemas básica e a manutenção necessárias.
