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:

1 - Projeto

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.

2 – Pré-processamento e Programação

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.  

3 – Usinagem

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.

Tipos de Operações de Usinagem

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 utensílios domésticos comuns.
• 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: