Está a debater-se com a qualidade da maquinagem CNC? Descubra como pequenos ajustes no seu processo podem produzir grandes melhorias. Este artigo analisa dez sugestões de especialistas que abrangem tudo, desde a seleção de ferramentas a métodos de fixação, garantindo maior precisão e eficiência nos seus projectos de maquinagem. No final, terá conhecimentos práticos para melhorar as suas operações CNC e produzir resultados superiores.
A "maquinagem CNC" refere-se à utilização de ferramentas de maquinagem de controlo numérico.
Uma vez que é controlada por programação informática, a maquinagem CNC oferece várias vantagens, tais como qualidade consistente, elevada precisão, elevada exatidão de repetição, capacidade de maquinar superfícies complexas e maior eficiência.
No entanto, é importante notar que a qualidade final do produto maquinado pode ser grandemente afetada por factores humanos e pela experiência do operador durante o processo de maquinação.
Vejamos agora dez valiosas dicas de maquinagem, resumidas por um Máquina CNC operador com mais de uma década de experiência no sector.
A divisão dos processos de maquinagem CNC pode ser geralmente efectuada utilizando os seguintes métodos:
Método de ordenação centrado na ferramenta
O método de ordenação centrado na ferramenta consiste em dividir os processos com base nas ferramentas utilizadas e utilizar a mesma ferramenta para maquinar todas as peças que podem ser completadas. A segunda e terceira facas são utilizadas para completar outras peças que podem terminar. Esta abordagem reduz o número de mudanças de ferramentas, minimiza o tempo de inatividade e diminui os erros de posicionamento desnecessários.
Ordenação por posição de processamento
Para peças com muitas etapas de processamento CNC, a peça processada pode ser dividida em várias secções com base nas suas características estruturais, tais como forma interior, forma exterior, superfície curva ou plana, etc. Geralmente, o plano e a superfície de posicionamento são maquinados primeiro, seguidos dos furos; as geometrias simples são maquinadas antes das complexas; e as peças de baixa precisão são processadas antes das peças com requisitos de alta precisão.
Seleção por maquinagem CNC grosseira e fina
Para peças que são propensas a deformação durante a maquinação CNC em desbaste e fina, a forma precisa de ser calibrada devido à possível deformação após a maquinação em desbaste. Por conseguinte, os processos são geralmente separados para maquinação em desbaste e maquinação fina.
Em conclusão, ao dividir o processo, é importante considerar a estrutura e a capacidade de fabrico das peças, a função da máquina-ferramenta, a quantidade de maquinação NC das peças, os tempos de instalação e a organização da produção da unidade. Além disso, o princípio da concentração ou dispersão do processo deve ser determinado com base na situação atual, mas deve ser razoável.
A sequência de maquinação deve ser planeada com base na estrutura e no estado das peças, bem como no posicionamento e fixação Os requisitos de segurança, com o objetivo de evitar danos na rigidez da peça de trabalho. Os seguintes princípios devem ser seguidos ao organizar a sequência:
Ao determinar o ponto de referência de posicionamento e o esquema de fixação, devem ser tidos em consideração os quatro pontos seguintes:
O ponto de ajuste da ferramenta pode ser estabelecido no componente maquinado, mas é importante notar que o ponto de ajuste da ferramenta deve ser uma posição de referência ou o produto final. Em alguns casos, após o primeiro processo de maquinagem, o ponto de fixação da ferramenta pode ficar danificado, dificultando a localização do ponto de fixação da ferramenta nos processos subsequentes.
Para evitar isso, deve-se ter o cuidado de definir uma posição relativa de ajuste da ferramenta no primeiro processo que tenha uma relação consistente com um benchmark de referência. Desta forma, o ponto original de ajuste da ferramenta pode ser identificado com base na relação relativa entre eles.
Esta posição relativa de ajuste da ferramenta está frequentemente localizada na bancada da máquina-ferramenta ou no dispositivo de fixação, e a seleção deve ter em conta os seguintes princípios:
O ponto de partida do sistema de coordenadas da peça de trabalho é estabelecido pelo operador. Uma vez fixada a peça, a posição da peça é definida pelo ajuste da ferramenta. Esta define a distância entre a peça e o ponto zero da máquina-ferramenta.
Uma vez estabelecido o sistema de coordenadas da peça de trabalho, este permanece normalmente inalterado. Para garantir uma maquinação precisa, é importante que o sistema de coordenadas da peça e o sistema de coordenadas de programação estejam sincronizados, o que significa que são consistentes um com o outro durante o processo de maquinação.
A trajetória da ferramenta refere-se à trajetória e à direção do movimento da ferramenta em relação à peça de trabalho durante a maquinagem NC. A seleção da trajetória de corte é crucial, uma vez que tem impacto na precisão e na qualidade da superfície das peças maquinadas.
Os seguintes factores são tidos em consideração ao determinar o percurso de corte:
Uma vez que a peça de trabalho esteja corretamente alinhada e o programa tenha sido completamente depurado, pode avançar para a fase de maquinação automática.
Durante esta fase, o operador deve monitorizar de perto o processo de corte para garantir que a qualidade da peça de trabalho não é comprometida e para evitar quaisquer acidentes que possam ocorrer como resultado de um corte anormal.
Os seguintes aspectos devem ser tidos em consideração no controlo do processo de corte:
(1) Durante a fase de maquinagem em bruto, o controlo do processo de maquinagem incide principalmente na remoção rápida do excesso de material da superfície da peça de trabalho.
No funcionamento da máquina-ferramenta, o processo de corte é efectuado automaticamente de acordo com o percurso de corte pré-determinado e os parâmetros de corte definidos pelo operador.
O operador deve monitorizar de perto as alterações na carga de corte ao longo do processo, verificando a tabela de carga de corte. Com base na força de suporte da ferramenta, os parâmetros de corte devem ser ajustados para maximizar a eficiência da máquina-ferramenta.
(2) Monitorização do som de corte durante o processo de corte
Durante o processo de corte automático, quando o processo de corte começa, o som da ferramenta a cortar a peça de trabalho é geralmente estável, contínuo e leve.
Nesta fase, o movimento da máquina-ferramenta é estável. No entanto, à medida que o processo de corte avança, problemas como pontos duros na peça de trabalho, desgaste da ferramenta ou fixação incorrecta da ferramenta podem fazer com que o processo de corte se torne instável.
Os indicadores de instabilidade incluem alterações no som de corte, colisão da peça com a ferramenta e vibração da máquina-ferramenta. Nestes casos, os parâmetros e condições de corte devem ser prontamente ajustados.
Se a regulação não produzir o resultado desejado, a máquina deve ser parada para verificação do estado das ferramentas e das peças.
(3) Monitorização do processo de acabamento para garantir a dimensão da maquinagem da peça e a qualidade da superfície
Durante o processo de acabamento, a velocidade de corte é elevada e a velocidade de avanço é grande. Deve ser dada atenção ao impacto da acumulação de aparas na superfície maquinada.
Para cavidades que estão a ser maquinadas, é importante ter em atenção o excesso de corte e o desgaste da ferramenta nos cantos.
Para resolver estes problemas, podem ser tomadas as seguintes medidas:
Se estes ajustes não forem eficazes, pode ser necessário parar a máquina e avaliar a razoabilidade do programa original.
É importante prestar atenção à posição da ferramenta quando se faz uma pausa na inspeção ou se pára a máquina. Se a ferramenta de corte para no meio do processo de corte, a paragem súbita do mandril pode provocar marcas de ferramenta na superfície da peça de trabalho.
Em geral, recomenda-se que a máquina seja desligada quando a ferramenta já não está em estado de corte.
(4) Monitorização da ferramenta: A qualidade da ferramenta tem impacto na qualidade da maquinação da peça
A qualidade da ferramenta desempenha um papel importante na determinação da qualidade da maquinagem da peça.
Durante o processo de maquinagem e corte automáticos, o desgaste normal e quaisquer danos anormais na ferramenta podem ser detectados através da monitorização do som, do controlo de tempo de corte, inspecções durante o processo de corte e análise da superfície da peça de trabalho.
Para garantir que a qualidade da maquinagem cumpre as normas exigidas, as ferramentas de corte devem ser geridas atempadamente para evitar quaisquer problemas de qualidade de processamento causados por um manuseamento incorreto das ferramentas.
(1) Para a fresagem plana, recomenda-se a utilização de uma fresa de topo de metal duro não rectificada ou de uma fresa de topo. Na fresagem em geral, é preferível utilizar a alimentação da segunda ferramenta sempre que possível. Para a alimentação da primeira ferramenta, recomenda-se a utilização de uma fresa de topo para a fresagem em desbaste e a alimentação contínua ao longo da superfície da peça de trabalho. A largura recomendada de cada alimentação da ferramenta deve ser entre 60% e 75% do diâmetro da ferramenta.
(2) As fresas de topo e as fresas de topo com pastilhas de metal duro são utilizadas principalmente para processar saliências, ranhuras e superfícies de boca de caixa.
(3) As fresas esféricas e as fresas circulares (também conhecidas como fresas de ponta redonda) são normalmente utilizadas para processar superfícies curvas e contornos de ângulo variável. As fresas esféricas são utilizadas principalmente para semi-acabamento e acabamento, enquanto as fresas circulares com carboneto cimentado são principalmente utilizados para desbaste.
(1) A lista de programas de maquinação é um componente essencial da conceção do processo de maquinação NC. É um procedimento que deve ser seguido e executado pelo operador. A lista de programas de maquinação fornece uma descrição detalhada do programa de maquinação e é utilizada para clarificar o conteúdo do programa, o método de fixação e posicionamento e as ferramentas seleccionadas para cada programa de maquinação, entre outros aspectos.
(2) A folha de programa de maquinagem deve incluir as seguintes informações: o nome do ficheiro de desenho e de programação, o nome da peça, um esboço do método de fixação, o nome do programa, as ferramentas utilizadas em cada programa, a profundidade máxima de corte, a natureza da maquinagem (como desbaste ou acabamento) e o tempo teórico de maquinagem.
Antes de programar, é importante considerar o seguinte, depois de determinar a tecnologia de processamento:
O princípio da regulação da altura de segurança consiste em assegurar que esta é geralmente mais elevada do que a superfície mais alta da peça de trabalho ou em fixar o ponto zero da programação na superfície mais alta. Isto ajuda a minimizar o risco de colisão da ferramenta.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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