A usinagem CNC é um processo de fabricação no qual um software de computador pré-programado dita o movimento das ferramentas e máquinas da fábrica. O processo pode ser usado para controlar uma variedade de máquinas complexas, desde retificadoras e tornos até fresadoras e fresadoras. Com a usinagem CNC, as tarefas de corte tridimensional podem ser realizadas em um único conjunto de instruções.
Abreviação de “controle numérico computadorizado”, o processo CNC funciona em contraste – e, portanto, supera – as limitações do controle manual, onde operadores ativos são necessários para solicitar e orientar os comandos das ferramentas de usinagem por meio de alavancas, botões e rodas. Para o observador, um sistema CNC pode assemelhar-se a um conjunto normal de componentes de computador, mas os programas de software e consoles empregados na usinagem CNC o distinguem de todas as outras formas de computação.
Como funciona a usinagem CNC?
Quando um sistema CNC é ativado, os cortes desejados são programados no software e ditados às ferramentas e máquinas correspondentes, que realizam as tarefas dimensionais conforme especificado, como um robô.
Na programação CNC, o gerador de código dentro do sistema numérico muitas vezes assumirá que os mecanismos estão perfeitos, apesar da possibilidade de erros, que é maior sempre que uma máquina CNC é direcionada para cortar em mais de uma direção simultaneamente. A colocação de uma ferramenta em um sistema de controle numérico é delineada por uma série de entradas conhecidas como programa de peça.
Com uma máquina de controle numérico, os programas são inseridos por meio de cartões perfurados. Por outro lado, os programas para máquinas CNC são alimentados em computadores através de pequenos teclados. A programação CNC é retida na memória do computador. O código em si é escrito e editado por programadores. Portanto, os sistemas CNC oferecem capacidade computacional muito mais expansiva. O melhor de tudo é que os sistemas CNC não são de forma alguma estáticos, uma vez que prompts mais recentes podem ser adicionados a programas pré-existentes por meio de código revisado.
PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINA CNC
No CNC, as máquinas são operadas por meio de controle numérico, onde um programa de software é designado para controlar um objeto. A linguagem por trás da usinagem CNC é alternativamente chamada de código G e é escrita para controlar os vários comportamentos de uma máquina correspondente, como velocidade, taxa de avanço e coordenação.
Basicamente, a usinagem CNC permite pré-programar a velocidade e a posição das funções da máquina-ferramenta e executá-las por meio de software em ciclos repetitivos e previsíveis, tudo com pouco envolvimento dos operadores humanos. Devido a estas capacidades, o processo foi adotado em todos os cantos do setor manufatureiro e é especialmente vital nas áreas de produção de metal e plástico.
Para começar, é concebido um desenho CAD 2D ou 3D, que é então traduzido em código de computador para ser executado pelo sistema CNC. Depois que o programa é inserido, o operador faz um teste para garantir que não haja erros na codificação.
Sistemas de usinagem em malha aberta/fechada
O controle de posição é determinado através de um sistema de malha aberta ou de malha fechada. No primeiro, a sinalização ocorre em um único sentido entre o controlador e o motor. Com um sistema de malha fechada, o controlador é capaz de receber feedback, o que possibilita a correção de erros. Assim, um sistema em malha fechada pode corrigir irregularidades na velocidade e na posição.
Na usinagem CNC, o movimento geralmente é direcionado através dos eixos X e Y. A ferramenta, por sua vez, é posicionada e guiada por meio de motores de passo ou servomotores, que replicam movimentos exatos determinados pelo código G. Se a força e a velocidade forem mínimas, o processo pode ser executado através de controle de malha aberta. Para todo o resto, o controle em circuito fechado é necessário para garantir a velocidade, consistência e precisão exigidas para aplicações industriais, como metalurgia.
A usinagem CNC é totalmente automatizada
Nos protocolos CNC atuais, a produção de peças por meio de software pré-programado é principalmente automatizada. As dimensões de uma determinada peça são definidas com software de design auxiliado por computador (CAD) e depois convertidas em um produto acabado real com software de fabricação auxiliada por computador (CAM).
Qualquer peça de trabalho pode exigir uma variedade de máquinas-ferramentas, como brocas e cortadores. Para atender a essas necessidades, muitas das máquinas atuais combinam diversas funções diferentes em uma única célula. Alternativamente, uma instalação pode consistir em várias máquinas e um conjunto de mãos robóticas que transferem peças de uma aplicação para outra, mas com tudo controlado pelo mesmo programa. Independentemente da configuração, o processo CNC permite consistência na produção de peças que seriam difíceis, senão impossíveis, de replicar manualmente.
OS DIFERENTES TIPOS DE MÁQUINAS CNC
As primeiras máquinas de controle numérico datam da década de 1940, quando os motores foram empregados pela primeira vez para controlar o movimento de ferramentas pré-existentes. À medida que as tecnologias avançavam, os mecanismos foram aprimorados com computadores analógicos e, em última análise, com computadores digitais, o que levou ao surgimento da usinagem CNC.
A grande maioria dos arsenais CNC atuais são totalmente eletrônicos. Alguns dos processos operados por CNC mais comuns incluem soldagem ultrassônica, perfuração e corte a laser. As máquinas mais utilizadas em sistemas CNC incluem o seguinte:
Fresas CNC
As fresadoras CNC são capazes de executar programas compostos por instruções baseadas em números e letras, que guiam as peças em várias distâncias. A programação empregada para uma máquina fresadora pode ser baseada em código G ou em alguma linguagem exclusiva desenvolvida por uma equipe de fabricação. Os moinhos básicos consistem em um sistema de três eixos (X, Y e Z), embora a maioria dos moinhos mais novos possa acomodar três eixos adicionais.
Tornos
Em tornos, as peças são cortadas em sentido circular com ferramentas intercambiáveis. Com a tecnologia CNC, os cortes empregados nos tornos são realizados com precisão e alta velocidade. Tornos CNC são usados para produzir projetos complexos que não seriam possíveis em versões manuais da máquina. No geral, as funções de controle de fresadoras e tornos CNC são semelhantes. Tal como acontece com o primeiro, os tornos podem ser dirigidos por código G ou código proprietário exclusivo. No entanto, a maioria dos tornos CNC consiste em dois eixos – X e Z.
Cortadores de Plasma
Em um cortador de plasma, o material é cortado com uma tocha de plasma. O processo é aplicado principalmente a materiais metálicos, mas também pode ser empregado em outras superfícies. Para produzir a velocidade e o calor necessários para cortar metal, o plasma é gerado através de uma combinação de gás de ar comprimido e arcos elétricos.
Máquinas de descarga elétrica
A usinagem por descarga elétrica (EDM) - alternadamente chamada de afundamento de matriz e usinagem por faísca - é um processo que molda peças de trabalho em formatos específicos com faíscas elétricas. Com a EDM, ocorrem descargas de corrente entre dois eletrodos, e isso remove seções de uma determinada peça de trabalho.
Quando o espaço entre os eletrodos fica menor, o campo elétrico torna-se mais intenso e, portanto, mais forte que o dielétrico. Isso permite que uma corrente passe entre os dois eletrodos. Consequentemente, porções de uma peça de trabalho são removidas por cada eletrodo. Os subtipos de EDM incluem:
● Eletroerosão a fio, onde a erosão por centelha é usada para remover porções de um material eletronicamente condutor.
● Sinker EDM, onde um eletrodo e uma peça de trabalho são embebidos em fluido dielétrico para fins de formação da peça.
Em um processo conhecido como flushing, os detritos de cada peça acabada são carregados por um dielétrico líquido, que aparece quando a corrente entre os dois eletrodos é interrompida e tem como objetivo eliminar quaisquer cargas elétricas adicionais.
Cortadores a jato de água
Na usinagem CNC, os jatos de água são ferramentas que cortam materiais duros, como granito e metal, com aplicações de água em alta pressão. Em alguns casos, a água é misturada com areia ou alguma outra substância abrasiva forte. As peças de máquinas de fábrica geralmente são moldadas por meio desse processo.
Os jatos de água são empregados como uma alternativa de resfriamento para materiais que não suportam os processos intensivos de calor de outras máquinas CNC. Assim, os jatos de água são utilizados em diversos setores, como nas indústrias aeroespacial e de mineração, onde o processo é potente para fins de talha e corte, entre outras funções. Os cortadores a jato de água também são utilizados para aplicações que exigem cortes muito complexos no material, pois a falta de calor impede qualquer alteração nas propriedades intrínsecas dos materiais que podem resultar do corte de metal contra metal.
OS DIFERENTES TIPOS DE MÁQUINAS CNC
Como muitas demonstrações em vídeo de máquinas CNC mostraram, o sistema é usado para fazer cortes altamente detalhados de peças de metal para produtos de hardware industrial. Além das máquinas mencionadas, outras ferramentas e componentes utilizados nos sistemas CNC incluem:
● Máquinas de bordar
● Roteadores de madeira
● Perfuradores de torre
● Máquinas para dobrar fios
● Cortadores de espuma
● Cortadores a laser
● Retificadoras cilíndricas
● Impressoras 3D
● Cortadores de vidro
Quando cortes complicados precisam ser feitos em vários níveis e ângulos em uma peça de trabalho, tudo pode ser executado em minutos em uma máquina CNC. Contanto que a máquina esteja programada com o código correto, as funções da máquina executarão as etapas ditadas pelo software. Desde que tudo seja codificado de acordo com o design, um produto detalhado e de valor tecnológico deverá surgir assim que o processo for concluído.
Horário da postagem: 01/01/2022
