Como projetar para CNC

Projetando para CNC é um processo crítico que combina criatividade com os requisitos práticos da fabricação. Seja você um iniciante ou um engenheiro experiente, entender os princípios de Usinagem CNC o design é essencial para criar peças eficientes, econômicas e fabricáveis. CNC, ou Controle Numérico Computadorizado, é um processo de fabricação versátil e poderoso que permite o corte e a modelagem precisos de materiais como metal, madeira e plástico. Neste guia, vamos nos aprofundar nos aspectos essenciais do design para CNC, desde a escolha das ferramentas certas até a otimização do seu design para eficiência de custos.

O que é usinagem CNC?

Usinagem CNC é um processo de fabricação que usa controles computadorizados para operar máquinas-ferramentas como tornos, fresas, roteadores, e moedores. Os movimentos e ações da máquina são direcionados por um Código G, que controla como a ferramenta se move para criar o formato desejado de uma peça.

Máquinas CNC são amplamente utilizados porque podem produzir peças de alta qualidade e precisão com repetibilidade e velocidade. Isso os torna uma ferramenta inestimável em indústrias como dispositivos aeroespaciais, automotivos e médicos. Uma das principais vantagens da usinagem CNC é a capacidade de trabalhar com uma ampla variedade de materiais.

Para garantir a qualidade e eficiência da usinagem CNC, é importante usar o fuso certo. Por exemplo, o Eixo refrigerado a ar ER16 de 2,2 kW oferece precisão e potência, tornando-o adequado para muitas aplicações CNC.

Princípios importantes ao projetar para usinagem CNC

Para obter o máximo da sua máquina CNC, é essencial projetar suas peças com usinabilidade em mente. Vamos explorar alguns dos princípios-chave a considerar:

1. Escolhendo a ferramenta certa

A escolha de ferramenta de corte desempenha um papel importante na determinação da qualidade e precisão de suas peças usinadas em CNC. As ferramentas CNC vêm em muitos formatos e tamanhos diferentes, cada um adequado para um propósito específico.

• Fresas de topo: A ferramenta mais comum usada em fresamento CNC, ideal para criar superfícies planas, ranhuras e designs complexos.
• Brocas: Usado para furar furos de diâmetros variados. Eles são essenciais para criar recursos internos.
• Fresas de ponta esférica: Usado para fazer bordas arredondadas e formas tridimensionais.

A escolha da ferramenta de corte correta não depende apenas do formato, mas também da seleção da ferramenta correta. material. Por exemplo, ferramentas de carboneto são melhores para cortar metais duros, enquanto as ferramentas de aço rápido são preferidas para materiais mais macios como alumínio ou plástico.

Para aplicações de corte precisas e de alta velocidade, o Eixos refrigerados a ar ER20 de 3,5 kW oferecem excelente potência e eficiência.

2. Evite cantos internos afiados

Cantos internos afiados são uma das armadilhas de design mais comuns ao criar peças para usinagem CNC. Ferramentas de corte, como fresas de topo, são cilíndricas e não podem criar um canto interno perfeito de 90 graus sem deixar algum raio.

• Usar Filetes: Adicionar um filete aos cantos internos ajuda a evitar o desgaste excessivo da ferramenta e permite que ela se mova mais livremente durante o processo de usinagem.
• Considerações sobre o diâmetro da ferramenta: Certifique-se de que o raio do filete corresponda ao diâmetro da ferramenta de corte. Uma boa regra prática é usar um raio de filete que seja pelo menos metade do diâmetro da ferramenta para evitar problemas durante a usinagem.

Evitar cantos afiados também irá reduzir o tempo de usinagem e prolongue a vida útil de suas ferramentas de corte. Este ajuste de design simples pode melhorar a eficiência e economizar custos durante a produção.

3. Mantenha uma espessura de parede consistente

Manter um espessura de parede consistente é crucial ao projetar para usinagem CNC. Paredes muito finas são propensas a vibração durante a usinagem, o que pode levar a acabamentos superficiais ruins e até mesmo danos à peça.

• Espessura Recomendada:A espessura mínima de parede recomendada para peças metálicas é em torno de 1 mm, enquanto para peças de plástico, é tipicamente 1,5 mm.
• Considere o estresse da usinagem: Paredes mais espessas são mais resistentes ao estresse e são mais fáceis de usinar com precisão.

Paredes finas podem ser um desafio, especialmente se o material usado for frágil. Ao manter a espessura da parede consistente, você pode evitar deformação e garanta que sua peça mantenha as dimensões projetadas.

Profundidade da cavidade e design de recursos

Profundidade da cavidade e design de recursos desempenham um grande papel na usinabilidade e no custo de peças CNC. Vamos explorar como otimizar esses aspectos para CNC.

1. Otimize a profundidade da cavidade

Cavidades profundas requerem ferramentas de corte mais longas, que podem ser propensas a vibração e deflexão. Para evitar esses problemas, é essencial considerar as seguintes diretrizes:

• Regra do diâmetro nominal dos tempos: Limitar a profundidade da cavidade a 4 vezes o diâmetro da ferramenta para resultados ideais. Por exemplo, se você estiver usando uma Fresa de 8 mm, a profundidade da cavidade não deve exceder 32mm.
• Abordagem Step-Down:Para cavidades profundas, considere um passo para baixo abordagem de usinagem, onde a profundidade é usinada em múltiplas passagens em vez de todas de uma vez. Isso previne desgaste excessivo da ferramenta e garante melhor qualidade.

2. Evite cáries profundas e estreitas

Cavidades profundas e estreitas são mais desafiadoras de usinar e geralmente resultam em aumento tempo de ciclo e custo. Se possível, projete cavidades com aberturas mais amplas para permitir o movimento eficiente da ferramenta.

• Adicionar Tapers ou Rascunhos: O afilamento das paredes laterais de cavidades profundas ajuda a reduzir o desgaste da ferramenta e facilita a remoção eficiente do material.

Para opções de fuso de alta potência que podem lidar com profundidades de cavidade desafiadoras, considere o Eixo refrigerado a ar ER32 de 5,5 kW e 4 polos, que é projetado para manter a estabilidade durante longas sessões de usinagem.

Projetando furos e recursos para usinagem CNC

Projetar furos e outros recursos internos para usinagem CNC requer consideração cuidadosa para garantir capacidade de fabricação ideal e eficiência de custos.

1. Padronizar tamanhos de furos

Ao projetar buracos, é melhor ficar com tamanhos de brocas padrão sempre que possível. Furos de tamanho personalizado exigem ferramentas mais especializadas, o que pode aumentar os custos de usinagem.

• Tamanhos métricos e imperiais:Dependendo de onde você está fabricando, escolha o padrão métrica ou imperial tamanhos para simplificar o processo.
• Considerações sobre profundidade:Para um desempenho ideal, a profundidade dos furos não deve exceder 4 vezes o diâmetro do furo. Furos mais profundos exigem brocas especializadas e aumentam o risco de deflexão da ferramenta.

2. Chanfradura vs. Rebarbação

Chanfros pode ser adicionado às bordas de furos e outros recursos para tornar as peças mais seguras para manusear e evitar bordas afiadas. A rebarbação, embora também eficaz, é mais trabalhosa.

• Chanfros: Mais fácil de usinar e pode ser adicionado durante o processo CNC, reduzindo a necessidade de rebarbação manual.
• Rebarbação: Necessário quando sobraram bordas afiadas após o corte, mas adicionar chanfros pode reduzir a necessidade de pós-processamento.

Redução de custos na usinagem CNC

Otimizando seu design para custo-eficiência é uma das principais considerações ao projetar peças para usinagem CNC.

1. Reduza a complexidade das peças

Simplificar o design da peça, sempre que possível, pode reduzir drasticamente os custos de usinagem CNC. Evitar geometrias complexas, como cantos internos afiados e cavidades profundas desnecessárias, diminuirá o tempo que a máquina precisa para funcionar e reduzirá o desgaste da ferramenta.

2. Minimize as trocas de ferramentas

Quanto mais mudanças de ferramentas necessário durante um processo de usinagem, maior o tempo de ciclo. Ao projetar recursos que podem ser usinados com uma única ferramenta ou alterações mínimas, você pode manter os custos baixos e a produtividade alta.

• Use ferramentas combinadas:Sempre que possível, projete recursos que possam ser usinados usando ferramentas combinadas para minimizar a necessidade de troca entre múltiplas ferramentas.

3. Otimize a escolha do material

A escolha do material tem um impacto significativo tanto no tempo de usinagem quanto no desgaste da ferramenta. Materiais mais macios são mais fáceis de usinar e geralmente levam menos tempo em comparação a materiais mais duros e abrasivos.

• Materiais comuns: Alumínio e plástico são mais fáceis de usinar e geralmente custam menos em termos de ferramentas. Aço inoxidável e titânio, por outro lado, pode ser desafiador e caro de usinar.

Para fusos de alta qualidade que podem lidar com uma variedade de materiais, visite Loja de motores de fuso, onde você pode encontrar uma ampla gama de fusos adequados para diferentes aplicações CNC.

Perguntas Frequentes (FAQs)

1. Quais são os principais fatores no projeto para usinagem CNC?

Os principais fatores incluem seleção de ferramentas, manutenção de espessura de parede consistente, evitar cantos internos afiados e reduzir a complexidade da peça. Esses fatores melhoram a usinabilidade e reduzem os custos.

2. Como posso evitar a deflexão da ferramenta durante a usinagem CNC?

A deflexão da ferramenta pode ser evitada usando ferramentas de corte mais curtas, aplicando o vezes a regra do diâmetro nominal para profundidade da cavidade e usando usinagem de redução abordagens.

3. Por que cantos internos afiados devem ser evitados?

Cantos internos afiados pode causar maior desgaste da ferramenta e levar a menor precisão. Adicionar filetes nos cantos internos é recomendado para facilitar a usinagem e aumentar a longevidade da ferramenta.

4. Como escolher o fuso CNC certo para o meu projeto?

O fuso certo depende do seu material, da complexidade da peça e dos requisitos de precisão. Fusos de alta potência como o Eixo refrigerado a ar ER32 de 5,5 kW são ótimas para operações pesadas, enquanto opções de menor potência são adequadas para materiais mais leves.

5. A usinagem CNC é adequada para todos os tipos de materiais?

Enquanto Usinagem CNC é versátil, a usinabilidade de um material afeta tanto o custo quanto o desgaste da ferramenta. Materiais como alumínio e plásticos são mais rentáveis para usinagem, enquanto aço e titânio são mais difíceis e exigem ferramentas especializadas.

Conclusão

Projetando para usinagem CNC é uma arte que requer equilíbrio entre criatividade e capacidade de fabricação. Ao considerar fatores como seleção de ferramentas, evitar cantos afiados, manter espessura de parede consistente e otimizar a profundidade da cavidade, você pode tornar seus projetos não apenas mais fáceis de produzir, mas também mais econômicos. Seja você um engenheiro experiente ou um iniciante explorando CNC, manter esses princípios em mente ajudará você a obter os melhores resultados possíveis.

Para obter mais informações sobre fusos adequados e explorar as melhores opções de fusos CNC para seus projetos, visite Loja de motores de fuso. Oferecemos uma gama abrangente de fusos para atender a todas as suas necessidades de usinagem.