As máquinas CNC contemporâneas se concentram em minimizar ao máximo a intervenção humana. Isso garante um desempenho consistente e contínuo, o que facilita a fabricação inteligente e oferece excelentes resultados.
No entanto, as operações de usinagem CNC requerem uma consideração cuidadosa desde o projeto inicial até a fabricação final. Todo o processo funciona em três etapas diferentes:
Esta é a primeira etapa em que as entregas são arquivos de design nos formatos CAD, CAM e CAE. Engenheiros e projetistas usam pacotes CAD/CAM que os auxiliam na criação do projeto geral da peça e do produto, que é então analisado quanto à sua capacidade de fabricação. Essa análise, às vezes chamada de DFM (Design for Manufacturing), é um processo integral, pois garante o máximo de benefícios com o menor custo geral, atendendo às limitações da tecnologia disponível.
Na maioria dos casos, as ferramentas CAD disponíveis no mercado vêm com uma ferramenta CAM interna, que facilita o pré-processamento e a programação, que é a próxima etapa do processo CNC.
O principal método de comunicação com uma máquina CNC é através de G-Codes ou M-Codes. Os pacotes CAM geram esses códigos que são basicamente o mapa de navegação da ferramenta de corte nas máquinas CNC.
Na maioria dos casos, os mecânicos CNC não terão que intervir nas operações ou pré-processamento se o projeto estiver de acordo com os padrões DFM. Caso não esteja, alguma intervenção pode ser necessária para garantir um excelente desempenho.
Esta é uma etapa geral comum em qualquer operação de usinagem CNC. Quanto tempo é necessário para o pré-processamento é determinado pela qualidade geral do processo de design. A programação dos G-Codes ou M-Codes requer apenas alguns minutos.
No entanto, eles são dependentes do design. Se o projeto geral estiver de acordo com as convenções necessárias para DFM, os códigos estariam corretos e forneceriam resultados aceitáveis. Pelo contrário, falhas no projeto resultariam em códigos defeituosos que naturalmente produziriam resultados inaceitáveis.
O estágio final é o processo de usinagem real, que usa os códigos fornecidos na etapa anterior para remover o excesso de material de um bloco.
Geralmente, as máquinas-ferramentas de precisão são extremamente importantes, mas não podem reproduzir exatamente as mesmas dimensões do modelo CAD. É por isso que os maquinistas geralmente usam tolerâncias, que são diferentes de acordo com os requisitos da indústria. A regra geral afirma que tolerâncias precisas resultariam em custos mais altos para a unidade de fabricação.
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:
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:
Vantagens | Desvantagens |
Exato e de alta precisão: a usinagem CNC permite um controle preciso da ferramenta de corte, resultando em peças com tolerâncias apertadas e excelente repetibilidade. | Custos iniciais elevados: as máquinas CNC são bastante caras. Além disso, existem muitos tipos deles e a maioria de suas operações não são intercambiáveis. Tornando assim os requisitos de capital significativos para pequenas e médias empresas. |
Produção rápida: as máquinas CNC podem operar em altas velocidades, permitindo uma produção mais rápida de peças. | Operadores treinados necessários: Ao contrário das máquinas tradicionais, os operadores CNC requerem treinamento significativo antes de começarem a trabalhar. O que significa que eles são mais procurados e têm requisitos salariais mais altos. |
Capacidade aprimorada: a usinagem CNC garante qualidade consistente, o que é excelente para um produto de consumo ou produção em grande volume. | Maior desperdício de material em alguns casos: embora eficientes, algumas operações CNC podem desperdiçar mais material em comparação com o processo manual. No entanto, a precisão, repetibilidade e eficiência que eles oferecem podem compensar esse problema em muitos casos. |
Projeto complexo: as máquinas CNC podem ser programadas para produzir uma ampla variedade de peças. De formas simples a complexas, tudo é possível com as considerações corretas de projeto e abordagem de usinagem. | |
Consistência e baixo erro humano: a usinagem CNC garante qualidade consistente, o que é excelente para um produto de consumo ou produção em grande volume. | |
Custo-benefício: a usinagem CNC pode ser econômica para grandes séries de produção. Produção maior utiliza economias de escala para reduzir o custo total por peça, que é exatamente o que a indústria exige. | |
Segurança aprimorada: as máquinas CNC são significativamente mais seguras do que suas contrapartes manuais. Geralmente, os operadores controlam a máquina de outra sala, o que os mantém protegidos contra estilhaços, calor e exposição a outras ameaças. | |
Requisitos de manutenção reduzidos: como a maioria dos processos é automática, eles são otimizados para funcionar de forma consistente sem qualquer intervenção. Reduzindo assim os requisitos gerais de manutenção. |