1. Design: O processo começa com a criação de um design digital usando o software Computer-Aided Design (CAD). O projeto especifica as dimensões, forma e recursos da peça a ser usinada.
   
   

2. Programação CAM: Uma vez concluído o projeto, o arquivo CAD é importado para o software de Manufatura Assistida por Computador (CAM). O software CAM gera os percursos e instruções que guiarão a máquina CNC durante o processo de usinagem.

3. Configuração da máquina: A máquina CNC é configurada com as ferramentas de corte apropriadas e os dispositivos de fixação necessários para o trabalho específico. Isso inclui a montagem segura do material a ser usinado.

4. Geração de Percurso: O software CAM gera os percursos com base nas especificações do projeto. Os caminhos da ferramenta definem as operações de corte, movimentos da ferramenta e taxas de avanço necessárias para moldar a peça com precisão.

5. Operação da Máquina: Com a máquina CNC e os percursos prontos, o operador inicia o processo de usinagem. A máquina CNC é controlada por um programa de computador que interpreta as instruções do caminho da ferramenta e envia sinais para os motores e atuadores da máquina.

6. Remoção de material: As ferramentas de corte, como brocas, fresas de topo ou tornos, giram em alta velocidade e removem material da peça de trabalho com base nos percursos programados. As ferramentas de corte podem se mover ao longo de vários eixos (X, Y e Z) simultaneamente, permitindo operações de usinagem complexas.

7. Taxa de alimentação e controle de velocidade: A máquina CNC ajusta a taxa de alimentação (a velocidade na qual a ferramenta de corte se move através do material) e a velocidade do fuso (a velocidade de rotação da ferramenta de corte) de acordo com as instruções programadas. Esses parâmetros são otimizados para garantir a remoção eficiente de material e o acabamento superficial desejado.

8. Precisão e Exatidão: As máquinas CNC são capazes de atingir altos níveis de precisão e exatidão. Eles podem repetir operações com resultados consistentes, garantindo a produção de peças idênticas dentro de tolerâncias rígidas.
   
   

9. Monitoramento do Processo: Máquinas CNC avançadas incorporam sensores e sistemas de monitoramento para medir vários parâmetros durante o processo de usinagem. Isso permite o monitoramento em tempo real do desgaste da ferramenta, temperatura e outros fatores, garantindo o controle de qualidade e evitando erros ou falhas da ferramenta.

10. Operações de acabamento: após a conclusão da usinagem primária, operações secundárias, como rebarbação, polimento ou tratamento de superfície, podem ser executadas para obter a aparência final desejada e a funcionalidade da peça.

A usinagem CNC oferece inúmeras vantagens, incluindo alta precisão, repetibilidade e a capacidade de criar geometrias complexas. É amplamente utilizado em vários setores, desde automotivo e aeroespacial até eletrônicos e manufatura médica.

Operações CNC comuns em toda a indústria

O processo de usinagem CNC não é monótono, pois diferentes operações dependem do requisito. Em alguns casos, é possível obter a forma desejada com uma única operação como fresagem. No entanto, só é possível para projetos muito simples. Geralmente, quanto mais complexo for um projeto, maior será a variedade de operações necessárias.

Aqui estão algumas das principais operações de usinagem CNC que são comuns em toda a indústria.

Fresagem CNC

As fresadoras CNC operam no eixo perpendicular e usam uma ferramenta de corte rotativa para criar diferentes formas ou produtos. O processo é bastante comum em vários setores, desde automotivo, aeroespacial, dispositivos médicos e outros produtos de consumo.

Uma coisa que torna o processo de fresamento CNC diferente é a colocação da peça de trabalho. Normalmente, a peça de trabalho permanece estacionária e a ferramenta de corte se move em diferentes direções. A ferramenta de corte se move de acordo com o programa de computador e remove o material de acordo.

As ferramentas de corte podem ser giradas em alta velocidade para criar cortes e formas precisas, e a máquina pode ser programada para fazer várias passagens para obter o produto final desejado.

Torneamento CNC

O torneamento CNC é outra operação integral que cria peças cilíndricas com altos níveis de exatidão e precisão. O processo de turing em si é bastante simples. Monte a peça cilíndrica na máquina, que irá girar e a ferramenta de corte ficará ao longo do eixo perpendicular e rotacional.

O torneamento CNC é um processo comum na produção de diferentes componentes, incluindo peças de motor, eixos, buchas e engrenagens. O processo oferece várias vantagens em relação ao torneamento manual tradicional, incluindo maior consistência, repetibilidade e eficiência.

Existem vários tipos de tornos CNC, incluindo tornos, centros de torneamento e tornos estilo suíço. A escolha da máquina e da ferramenta de corte dependerá dos requisitos específicos da peça e do produto final desejado.

Perfuração CNC

A furação é um importante processo de fabricação que cria furos de tamanhos diferentes em uma peça de trabalho. O processo é totalmente automatizado devido ao envolvimento de um computador que controla com precisão o movimento e a velocidade da broca.

A perfuração CNC é bastante comum em muitas indústrias, incluindo placas de circuito impresso, peças de metal e plásticos. O processo oferece várias vantagens em relação à perfuração manual tradicional, incluindo maior precisão, repetibilidade e eficiência.

Roteamento CNC

As operações brutas das fresadoras CNC são as mesmas das fresadoras. Os roteadores geralmente lidam com materiais mais macios, como madeira, enquanto o fresamento é comum para metais mais resistentes. Assim como qualquer operação CNC, as fresadoras também oferecem excelente consistência, eficiência e precisão.

No processo de fresagem, a peça de trabalho permanece completamente estacionária enquanto o fuso se move em diferentes direções. Como o processo de roteamento é para materiais mais macios, a velocidade geral de rotação do fuso pode ser bastante baixa. Os tipos de máquinas de roteamento CNC são numerosos, incluindo roteadores de bancada, roteadores de pórtico e roteadores de pórtico móvel. A escolha da máquina e da ferramenta de corte dependerá dos requisitos específicos da peça e do produto final desejado.

Usinagem por descarga elétrica

Uma máquina de descarga elétrica (EDM) é um processo de fabricação que utiliza descargas de faíscas elétricas para erodir o material e produzir formas e geometrias complexas.

O processo funciona criando uma faísca entre um eletrodo e a peça de trabalho. Os maquinistas submergem a peça em um fluido dielétrico, que isola a energia elétrica e permite o controle preciso da faísca. A descarga de faísca vaporiza a peça de trabalho e remove o material de acesso para obter a forma desejada.

Existem dois tipos principais de EDM: EDM com afundamento e EDM com fio. O Sinker EDM usa um eletrodo consumível para criar a faísca. Ao contrário, o fio EDM usa um fio fino que se move para frente e para trás para criar a faísca.

Corte Plasma CNC

O corte a plasma é um processo de fabricação que utiliza um fluxo de alta velocidade de gás ionizado (plasma) para cortar materiais condutores, como metais. No corte a plasma, uma tocha de plasma gera um arco de plasma entre um eletrodo e a peça de trabalho, que tem energia suficiente para cortar o material.  

Na próxima etapa, o arco de plasma derrete e vaporiza o material. O processo também requer um fluxo de gás de alta pressão (como ar ou nitrogênio) para soprar o material fundido para longe da borda cortada. Isso resulta em um corte limpo e preciso com deformação ou descoloração mínimas. Assim, minimizando a necessidade de qualquer pós-processamento.

Corte a laser CNC

Este é outro processo comum que é popular devido à sua capacidade de fornecer resultados precisos e exatos no menor tempo possível. O laser para esse processo é capaz de cortar a maioria dos materiais da indústria, esse é um dos motivos pelos quais é comum na maioria das indústrias.

Outra razão pela qual o corte a laser CNC é tão popular é sua repetibilidade. O processo funciona perfeitamente para grandes quantidades de materiais e fornece os resultados mais precisos repetidamente.

Além disso, o corte a laser é um processo muito preciso, resultando em desperdício mínimo. Assim, tornando-o ideal para materiais de alto valor comuns nas indústrias aeroespacial e automotiva.

Tipos de Máquinas CNC

A próxima pergunta sobre o que é usinagem CNC é sobre os tipos de máquinas. Dependendo da complexidade geral e do custo das máquinas, uma única máquina pode executar várias operações ou oferecer apenas uma capacidade específica.

Aqui estão os tipos mais comuns de máquinas CNC que são comuns na indústria.  

• Máquinas de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos
• Routers CNC
• Retificadoras de superfície
• Cortadores a plasma
• Cortadores a laser
  
  

Materiais CNC comuns e Acabamentos de superfície

A usinagem CNC é um processo versátil, mas também tem suas limitações. Geralmente, a maioria das máquinas CNC pode lidar com muitos materiais, mas com vários graus de precisão e exatidão.

Considere o exemplo de Titânio e Alumínio para entendê-lo melhor. É muito difícil usinar o titânio e os resultados não serão tão precisos quanto para o alumínio para as mesmas máquinas e configurações.

Aqui está uma breve lista de materiais comuns com os quais as máquinas CNC geralmente trabalham:

• Aço inoxidável
• Alumínio
• Titânio
• Cobre
• Resina
• Outras ligas de aço
• Plásticos

Assim como diferentes materiais, as máquinas CNC comuns também oferecem alguns desses acabamentos de superfície. Os 4 seguintes são os mais populares na indústria:

• Como usinado
• Jateamento de contas
• revestimento em pó
• Anodização
• Pintura
  
  

Aplicações comuns de peças usinadas em CNC

A usinagem CNC é um daqueles processos de fabricação que não estão vinculados a uma indústria ou aplicação específica. Hoje, essas máquinas são usadas em quase todos os lugares, de uma forma ou de outra. No entanto, as seguintes indústrias podem aproveitar ao máximo o que a usinagem CNC oferece:

• Aeroespacial e Defesa: A usinagem CNC é comum na fabricação de componentes para aviões. Além disso, também é usado para produção de defesa. Por exemplo; armas, munições e outros itens semelhantes.
• Indústria automobilística: As máquinas CNC produzem uma variedade de peças para carros e caminhões. Alguns exemplos incluem peças de motor, componentes de transmissão e componentes de suspensão.
• Dispositivos médicos: A usinagem CNC pode produzir componentes de precisão para dispositivos médicos, como implantes, próteses e instrumentos cirúrgicos.
• Produtos de consumo: As máquinas CNC podem produzir uma variedade de produtos de consumo. Isso inclui eletrônicos, brinquedos e coisas de casa.
• Maquinaria e equipamento: A usinagem CNC é comum na produção de componentes para uma ampla gama de máquinas e equipamentos. Alguns exemplos incluem bombas, válvulas e engrenagens.
• Prototipagem e P&D: A usinagem CNC é frequentemente usada para produzir protótipos e peças de teste para fins de pesquisa e desenvolvimento.
• Produção de joias: Joias complexas requerem precisão e repetibilidade que somente a usinagem CNC pode garantir. É por isso que é popular nesta indústria.
• Moldes e matrizes: A usinagem CNC produz moldes e matrizes necessários para a produção de produtos de plástico e metal.
• Fabricação de metal: A usinagem CNC é comum na produção de componentes metálicos para uma variedade de indústrias, incluindo construção, agricultura e mineração.

Principais prós e contras da usinagem CNC

O processo de usinagem CNC tem seu conjunto de prós e contras. Geralmente, a maioria das vantagens e desvantagens não são específicas da indústria. No entanto, algumas qualidades podem ter um efeito maior em uma determinada aplicação devido aos requisitos gerais de custos, qualidade e tempo.

Aqui estão as principais vantagens que a usinagem CNC oferece: