O guia definitivo sobre como funciona a fresagem CNC: processo e princípios

Fresamento CNC fornecer a solução mais viável para os desafios prementes neste ambiente de intensa competição. por um lado, o que impulsiona os fabricantes é a dupla demanda por alta precisão e consistência de peças complexas; por outro lado, existe a necessidade de reduzir os prazos de entrega e controlar os custos respondendo cada vez mais em pequenos lotes às diversas exigências do mercado. Estes problemas decorrem em grande parte do facto de os métodos tradicionais dependerem demasiado do trabalho humano, que é ineficiente, propenso a uma elevada taxa de erro e inflexível.

Ao abordar estes problemas básicos, o CNC eu doença p processo baseia-se diretamente na base da fabricação moderna de precisão. O artigo a seguir fornecerá uma análise aprofundada de tal desenvolvimento com base em princípios operacionais, etapas do processo, materiais envolvidos, vantagens e um estudo de caso baseado em engenharia sobre como a LS Manufacturing aplica esta tecnologia para trazer valor excepcional aos clientes. Dessa forma, insights práticos serão fornecidos tanto ao engenheiro que deseja parceiros responsáveis ​​quanto ao gestor que deseja, também , aumentar seu conhecimento sobre essa tecnologia transformadora.

Guia de referência rápida para fresamento CNC

No geral, o que caracteriza a fresagem CNC é a fabricação de material de alta precisão controlada por computador por remoção. Para qualquer p princípios do CNC eu doença , que são necessários para suportar vários tipos de operações de usinagem de fresamento e materiais incluem projeto, programação, configuração, usinagem automatizada e inspeção. Principais vantagens listadas da tecnologia no fabricação de peças complexas são precisão, automação e flexibilidade. A especificação das necessidades da peça, volume, material e acabamento determina a escolha de qualquer tecnologia. Essa tecnologia também garante que a produção seja eficiente e confiável no desempenho para muitas aplicações industriais.

Por que confiar neste guia? Experiência prática dos especialistas em fabricação da LS

A visão prática deste guia foi obtida da extensa usinagem CNC de 5 eixos nas linhas de frente da LS Manufacturing. Nossas metodologias recomendadas - desde a fixação até o acabamento - são continuamente avaliadas em relação aos padrões fundamentais para o Sociedade de Engenheiros de Manufatura (SME) portanto, o aconselhamento sobre seleção de ferramentas e parâmetros de usinagem é bem fundamentado em ciência de fabricação comprovada, e não apenas em experiência anedótica, fornecendo uma base técnica sólida para seus projetos.

Por definição, a usinagem complexa implica fluxos de trabalho controlados e previsíveis para o mais alto grau de precisão. Princípios do Sociedade Americana de Controle de Produção e Estoque ( APICS ) fazem parte do desenho de nossos processos para gerenciar sistematicamente a qualidade e a eficiência. A aplicação desse tipo de disciplina em tudo, desde ligas de usinagem aeroespacial até plásticos de grau médico, proporciona precisão repetível e entrega no prazo - algo vital na fabricação avançada em todos os setores de nossos clientes.

O CNC de Fabricação LS g O uide reúne técnicas comprovadas no chão de fábrica e estruturas aprovadas pelo setor que fornecem estratégias viáveis. Trata-se, portanto, de uma forte fusão de padrões técnicos com disciplina operacional, formando uma base sólida. Nós nos esforçamos para traduzir esse conhecimento prático e profundo em orientações claras que permitam que sua empresa supere os emaranhados da fresagem CNC moderna.

Figura 1: Uma coleção completa e variada de fresas da LS Manufacturing

O que é fresamento CNC?

O que é CNC eu doença ? Geralmente, refere-se a peças feitas sob medida que envolvem o uso de um sistema de controle computadorizado com o uso de uma máquina-ferramenta capaz de remover material movendo ferramentas de corte rotativas em relação à peça de trabalho. Princípio de funcionamento: A ideia por trás disso é que o processador formulará o método de processamento, escolherá os parâmetros e inserirá um programa no dispositivo CNC e, sob o controle do servo motor, a partir de então, a ferramenta e a peça entrarão em movimento relativo ao longo da trajetória definida para realizar o corte e o processamento automático.

O design da sua peça parece complexo? Consulte nossa equipe técnica hoje de graça Guia de projeto de usinagem CNC e DFM que ajudarão a otimizar não apenas seu projeto desde o básico, mas também melhorarão a capacidade de fabricação e, ao mesmo tempo, reduzirão custos.

Como funciona a fresagem CNC?

O Processo de fresagem CNC é bastante preciso e automatizado, normalmente realizado para formas complicadas de peças de metais, plásticos e muitos outros materiais. Para entender completamente como funciona a fresagem CNC , é fundamental seguir as fresamento CNC passo a passo ​ metodologia. O processo detalhado será apresentado abaixo através da equipe de Fabricação da LS.

1. Desenho do Produto: Utilizando o software de desenho assistido por computador, o CAD deve desenhar o tamanho e a posição dos furos a serem fresados ​​e dos sulcos demarcados no desenho, de acordo com o produto.
2. Selecione a ferramenta de corte: .A escolha da ferramenta de corte deverá corresponder ao tipo de material de que é feito o produto e ao seu tratamento. Se tal for o material de liga de alumínio , por exemplo, então uma fresa e furadeira de rosca de metal duro rígido poderia ser aplicada a ele.
3. Projete o caminho de corte: De acordo com o desenho, verifique a rota de corte e a sequência de processamento de um produto para tornar todo o processo eficaz.
4. Configuração do parâmetro da máquina-ferramenta: Com base na dureza dos materiais e nos requisitos do produto, são selecionadas a velocidade de corte, a velocidade de avanço e a profundidade de corte adequadas. Por exemplo, se o material for uma liga de alumínio, então a velocidade da fresa pode ser definida como 2.000 r/min, a velocidade de corte é 314 m/min, o avanço de fresagem é 0,06 mm/dente, etc.
5. Instale a peça de trabalho : A fixação do trabalho em uma fresadora de forma a torná-la estável, mas posicionada com precisão para o tratamento da peça, é feita por meio de dispositivos ou quaisquer outras instalações de ferramentais.
6. Operação de processamento: Em primeiro lugar, certifique-se de que a peça de trabalho esteja firmemente fixada e que as configurações dos parâmetros da máquina estejam corretas. Então ele pode começar a moer. No processamento, preste atenção à situação do corte para ajustar oportunamente os parâmetros de corte e garantir a obtenção de uma boa qualidade.
7. Inspeção de processamento : Verifique a superfície de acabamento após a fresagem. Isto pode ser em termos de inspeção dimensional, qualidade da superfície, etc.
8. Pós-processamento: Uma abordagem bem estruturada ajuda a garantir que mesmo os projetos que exigem usinagem com tolerância apertada será feito de forma eficiente e com qualidade.

Quais são os diferentes tipos de operações de fresamento?

Das formas eficazes de lidar com metais, é a fresagem com controle numérico computadorizado. Nesse sentido, a capacidade das máquinas-ferramentas controladas por computador permite o uso de fresas rotativas para manter a remoção de material com alta precisão. Considerando diferentes requisitos e situações reais de aplicação, existem algumas tipos de fresamento CNC . Alguns dos padrões operações de usinagem de fresamento incluem, mas não estão limitados a: São os seguintes.

1. Fresamento frontal: É o tipo de fresamento mais comum e é utilizado para o fresamento de uma superfície plana, paralela à face da ferramenta. As fresas são frequentemente instaladas no fuso . Existem dois métodos nos quais o fresamento frontal pode ser feito, que incluem: utilizar uma fresa com um diâmetro específico para que a peça possa ser tratada em um único golpe ou utilizar uma fresa que tenha um diâmetro que precise de muitos golpes para finalizar a peça. faca
2. Fresamento final: O eixo da ferramenta no fresamento de topo forma um ângulo reto com o plano de usinagem. Os tipos de formas que geralmente usina são contornos, ranhuras e cavidades; principais aplicações podem ser encontradas em avançado serviços de usinagem de precisão .
3. Fresamento de cópia: Isto encontra aplicação no fresamento de superfícies curvas ou de forma livre, onde o caminho da ferramenta segue o contorno da peça de trabalho.
4. Fresamento escalonado: Também chamado de fresamento de cantos a 90° ou fresamento de topo, é um método para processar cantos a 90° ou superfícies escalonadas. Os flancos da ferramenta – o ângulo de posição – são paralelos ao eixo de rotação.
5. Fresamento de contorno: É um processo no qual os contornos internos ou externos de uma peça são usinados, em que o caminho da ferramenta é bem planejado para levar em consideração exatamente o formato da peça.
6. Fresamento em mergulho: Onde as cavidades a serem feitas são mais profundas, o método é muito eficaz. Esta forma especial de operação de usinagem de fresamento envolve uma ferramenta longa que é inserida verticalmente na peça para a operação de corte .
7. Fresamento helicoidal: É aquela forma de fresamento que possui trajeto de fresas em forma de hélice e geralmente é adotada para usinagem de superfícies cilíndricas ou cônicas .
8. Fresamento pontual: É utilizado principalmente no processamento de pequenos furos ou qualquer outra pequena área com formas complexas. A precisão é obtida através de um corte através de movimentos muito pequenos da ferramenta.
9. Fresamento de ranhura: Durante o fresamento de ranhuras, os materiais são processados ​​para ranhuras em T, ranhuras em cauda de andorinha e todos os tipos de ranhuras.
10. Perfuração e fresagem: Embora a perfuração seja normalmente um método em si, ela pode de fato ser realizada usando uma fresa e muitas vezes através de uma máquina CNC, mostrando o quão flexíveis são esses serviços integrados de usinagem de precisão .
11. Fresamento de cavidade: Consiste em uma fresagem na qual cavidades internas de formato complicado, como moldes, são fresadas. É necessário muito planejamento preciso do caminho da ferramenta; portanto, entre todos os tipos de fresamento , é uma das operações de usinagem mais importantes para uma peça complicada.
12. Fresamento em desbaste e fresamento fino: No fresamento em desbaste, muito material é removido por parâmetros agressivos; o fresamento fino proporciona um acabamento superficial superior com cortes leves. Ele representa toda a gama de operações de usinagem de fresamento - desde a remoção do volume até o detalhamento final.

Figura 2: Controle de vibração e otimização de ferramentas em fresamento CNC pela LS Manufacturing

Solução de usinagem de precisão da LS Manufacturing: superando os desafios de fabricação de suportes leves de trem de pouso para UAVs

Destas inúmeras aplicações de alto risco de usinagem de precisão, poucas são tão exigentes quanto os componentes aeroespaciais, onde literalmente cada grama e cada mícron contam. Um exemplo perfeito é nosso projeto bem-sucedido de fabricar um suporte de trem de pouso leve para um veículo aéreo não tripulado de alta altitude e longa duração, ilustrando nossa abordagem nas seções a seguir.

Dilema do cliente

O cliente precisava de extrema leveza versus resistência para o suporte do trem de pouso de seu drone HALE de próxima geração. A seção era de bolsões profundos, paredes finas, geometricamente complexa, integrada no alumínio 7075 de maior resistência. A usinagem multi-setup tradicional cria erros de posicionamento e resulta no não controle da distorção, comprometendo aspectos críticos resistência à fadiga e atrasos nos cronogramas de desenvolvimento com fornecedores anteriores.

Solução de Fabricação LS Solução

Por esta fabricação de peças complexas , empregamos um costume Usinagem simultânea de 5 eixos processo liderado por nossa equipe de engenharia. A capacidade total de 5 eixos foi usada para garantir usinagens de configuração única e livres de erros . Conseguimos gerenciar a tensão em teias finas usando uma estratégia proprietária de corte em várias etapas. Além disso, a rigorosa inspeção durante o processo garantiu que cada unidade atendesse ao mais alto protocolo de usinagem aeroespacial para integridade dimensional.

Resultados e valor entregue

Um suporte usinado final obteve uma redução de peso de 15%, atendendo a todas as metas em termos de resistência e ciclo de vida. A taxa de rendimento de primeira passagem de 99,5% foi alcançada com uma redução de 30% no ciclo de desenvolvimento do cliente. A fabricação bem-sucedida desta peça abriu um caminho para o tempo de colocação no mercado deste drone e criou uma cadeia de suprimentos substancial de alto desempenho para este componente aeroespacial de missão crítica.

Este projecto sublinha o facto de que qualquer desafio deste tipo necessita de um parceiro com profunda Usinagem CNC de 5 eixos capacidade, profundo conhecimento do processo e um rigoroso sistema de qualidade . Pegamos um gargalo e transformamos em vantagem competitiva junto ao cliente através de uma solução integrada com a engenharia.

Fazer peças estruturais complicadas – incluindo peças leves e de alta precisão – ainda é um incômodo? Qualquer que seja o material, processo ou desempenho em questão, a equipa profissional da LS Manufacturing está em condições de oferecer soluções à medida Serviços de fresagem CNC . Entre em contato agora com nosso especialista em projetos aeroespaciais, envie seus desenhos de peças e obtenha uma análise de viabilidade personalizada e preliminar Orçamento de usinagem CNC !

Quais materiais são comumente usados ​​para fresamento personalizado?

Alumínio

Com muitas características excelentes, encontra assim amplas aplicações na indústria devido ao seu peso leve, alta resistência, facilidade de processamento e boa resistência à corrosão. Sua densidade é de cerca de 2,7 g/cm³, apenas um terço do cobre e do aço, embora possua altíssima resistência. Além disso, a condutividade elétrica e a condutividade térmica do alumínio são excelentes, podendo encontrar amplas aplicações em energia elétrica, eletrônica, trocadores de calor, etc. CNC eu doença é serviços .

As ligas de alumínio comumente usadas incluem alumínio 2024, 5052, 6061 e 7075 , entre outras. A liga 2024 possui alta resistência com boa resistência à fadiga; portanto, encontra ampla aplicação em estruturas de aeronaves, enquanto o 5052 possui excelente resistência à corrosão e encontra aplicações na fabricação de tanques de combustível e tubulações. 6061 apresenta boa soldabilidade e usinabilidade; portanto, é popularmente usado em estruturas de veículos. O alumínio 7075 de alta resistência é usado como premium para fabricar peças de alta tensão, e isso também afeta tremendamente o custo de usinagem CNC , uma vez que esse tipo deve ser tratado sob certas condições.

Aço

Várias ligas de aço podem ser empregadas em Usinagem CNC. Quando for necessário ter maior conformabilidade juntamente com maior soldabilidade, e quando as peças forem engrenagens, eixos ou aplicações nas quais resistem a tensões, então a aplicação de liga de aço pode ser considerada. Os principais tipos de aço CNC são aço inoxidável, liga de aço com baixo teor de carbono e aço para ferramentas. Quando as peças exigem alta resistência, alta ductilidade, excelente resistência ao desgaste e à corrosão, o aço inoxidável é altamente recomendado. Além disso, o aço inoxidável apresenta boa trabalhabilidade e é bem soldado e polido. O aço de baixo carbono é adequado quando os custos desempenham um papel importante e a aplicação é geral.

Cobre

O cobre é outro material muito popular na usinagem, com algumas propriedades únicas. É muito condutor elétrico e térmico. Com seu alto valor de condutividade, o material encontra aplicações perfeitas em aplicações elétricas e eletrônicas. Por sua boa aparência, as ligas de cobre também encontram aplicação na fabricação de joias. Os usos típicos incluem fios, equipamentos magnéticos e joias.

Saber como o cobre se comporta será parte essencial de todo o CNC eu doença p processo . Algumas das ligas de cobre comuns com propriedades únicas incluem latão e bronze. Geralmente, o latão é uma liga de cobre e zinco. É um metal muito macio que pode ser tratado sem lubrificação. As características comuns do latão são excelente condutividade elétrica, boa resistência à corrosão e trabalhabilidade. Assim, este material é utilizado na fabricação de fixadores de baixa resistência, equipamentos elétricos, bens de consumo e equipamentos de tubulação em aplicações que não requerem alta resistência.

Por outro lado, o bronze é composto de cobre e estanho; adicionados a eles estão outros elementos compostos. É denso, sólido e resistente à corrosão. O bronze tem uma trabalhabilidade muito boa; assim pode ser utilizado em máquinas de precisão que necessitem de rolamentos, engrenagens entre outros. A adição de alumínio e fósforo ajudará a melhorar a tenacidade e a resistência ao impacto.

Titânio

Este metal CNC tem resistência muito alta e é leve, oferecendo excelentes relações resistência-peso. A adição de resistência à corrosão, condutividade térmica e biocompatibilidade o torna adequado para usinagem CNC de peças destinadas a aplicações biomédicas. Os processos de compatibilidade incluídos no titânio são soldagem, passivação e anodização para boa aparência e proteção. Baixa condutividade elétrica, boa condutividade térmica e alto ponto de fusão são algumas das principais características do titânio.

Além disso, pode ser utilizado na fabricação de peças mecânicas de alto desempenho nas áreas médica e militar e nas indústrias aeroespacial e automobilística. Mais digno de menção, o titânio é aplicável para fazer ferramentas de corte para Máquina CNC ferramentas .

Plásticos

Eles ocupam uma posição elevada entre os materiais populares para usinagem, devido à sua variedade e custo relativamente mais baixo, visto que são alcançados tempos de usinagem muito mais rápidos. Existe uma enorme quantidade de tipos categorizados de acordo com características e utilizações: POM, ABS, PVC, entre outros. São materiais de baixa densidade e alta resistência com alta plasticidade. Sua aplicação varia desde a fabricação da indústria eletrônica e automotiva até a proteção ambiental e assim por diante. A maneira ideal para o processo de fresamento CNC ​relativamente a eles é diferente daquela relativa aos metais, e essa diferença é mais um fator que influencia o resultado final Custo de usinagem CNC .

Cerâmica

Além disso, o outro material não metálico comum é feito de cerâmica. Possui uma série de vantagens: alta resistência, alta dureza, alta resistência ao atrito, resistência à corrosão e resistência a altas temperaturas. Entre eles, alguns comuns na fabricação industrial, eletrônica e aeroespacial são como cerâmica de alumina, cerâmica de nitreto de silício, cerâmica de carboneto de silício e assim por diante.

Figura 3: Anatomia funcional de uma fresagem CNC vertical da LS Manufacturing

Quais são as vantagens da fresagem CNC?

A tabela a seguir descreve muitas das principais vantagens do fresamento CNC :

Quais são as desvantagens da fresagem CNC?

Embora existam algumas vantagens relacionadas a todo o processo de fresamento CNC , este último também apresenta um conjunto de desvantagens. Alguns dos principais deméritos relacionados ao fresamento CNC foram elaborados na tabela abaixo:

Pesando os prós e os contras do fresamento CNC em comparação com outros processos, como Impressão 3D ? Contate-nos para obter um guia gratuito de seleção de processos para ajudá-lo a tomar a melhor decisão com base em custos, materiais e desempenho.

Figura 4: Submontagens fundamentais de um Centro de fresagem CNC por LS Manufacturing

Perguntas frequentes

1. Quais são as diferenças essenciais entre fresamento e torneamento CNC?

O fresamento CNC depende de uma ferramenta rotativa para fazer o corte em uma peça estacionária e é aplicado na usinagem de planos, ranhuras, etc .; o torneamento depende de uma peça rotativa com uma ferramenta orbital, por isso é especializado para corpos rotativos, como buchas. Ambos se complementam em um sistema de manufatura subtrativo.

2. Qual é a precisão da usinagem por fresamento CNC na LS Manufacturing?

A precisão padrão de Guia CNC de fabricação LS é ± 0,025 mm. Onde as dimensões forem importantes, isso ocorrerá em equipamentos de última geração e condições de processo estáveis ​​até ± 0,005 mm . Indicadores específicos dependeriam de seus materiais e estrutura específicos e, portanto, serão avaliados.

3. Quais são os fatores de preço mais importantes da peça fresada em CNC?

Os principais fatores de precificação incluem: complexidade geométrica (tempo de programação) , tipo de material, quantidade do pedido, pós-processamento e padrão de inspeção. Recomendamos que você nos forneça desenhos detalhados para que possamos fornecer facilmente uma análise de custos transparente para você.

4. Como você trata a proteção IP dos clientes?

Armazenamos os documentos de projeto através de um sistema de criptografia hierárquica. Toda a nossa equipe assinou acordos de confidencialidade, enquanto o isolamento físico foi realizado no local de produção. Seus direitos de propriedade intelectual permanecerão sempre sob sua propriedade e nenhum detalhe técnico será divulgado a terceiros.

5. Você consegue gerenciar a prototipagem de pequenos lotes até a produção em massa?

Fornecemos requisitos de produção detalhados, desde protótipos únicos até lotes de dezenas de milhares, e garantimos que a qualidade seja mantida por um sistema de processo padronizado em todo o ciclo de vida dos produtos. Garantir que os padrões de qualidade permaneçam constantes, independentemente do volume.

6. Qual é o tempo médio desde o recebimento dos desenhos até o envio?

O prazo de entrega é de cerca de 5 a 7 dias úteis na complexidade padrão para entrega de protótipo. O lead time dos pedidos em grandes quantidades é estimado por quantidade específica, o que influencia diretamente no custo de usinagem CNC . Estabelecemos um sistema de produção ágil e otimizamos continuamente nossa cadeia de fornecimento para reduzir os prazos de entrega de todos os nossos serviços de fresagem CNC .

7. Você dá feedback se surgirem problemas de design no processo de fabricação?

Sim, nós fazemos. Oferecemos guia de design de usinagem CNC gratuito e Análise DFM . Ao revisar os desenhos para garantir que sua peça esteja otimizada para o processo de fresamento CNC , nossos engenheiros aconselham proativamente sobre pontos de projeto que podem afetar o custo de fabricação, os prazos de entrega e a qualidade.

8. O que mais a LS Manufacturing oferece para serviços de suporte além da fresagem?

Oferecemos tudo, desde torneamento CNC até tratamento de chapas metálicas, impressão 3D e estampagem de metais sob o mesmo teto. Isso significa que mais de uma peça pode ser fabricada pelo mesmo fornecedor para simplificar o gerenciamento da cadeia de suprimentos.

Resumo

Fresamento CNC no seu melhor Ao estabelecer a base central para a fabricação moderna, o fresamento CNC tem a capacidade de produzir precisão e eficácia incomparáveis, mesmo nas fabricações mais complicadas. Desde o projeto CAD até a programação do caminho da ferramenta, usinagem, inspeção e pós-processamento, esse fluxo de trabalho completo garante uma peça criada com resultados muito consistentes e reproduzíveis. Do setor aeroespacial ao setor de dispositivos médicos, isso revoluciona continuamente e possibilita inovações que exigem o máximo em termos de precisão e repetibilidade.

Pronto para colocar a fresagem CNC para funcionar em seu próximo projeto? Entre em contato com a LS Manufacturing hoje. Deixe que nossa engenharia analise a viabilidade do seu projeto e forneça um orçamento competitivo. Do conceito mais complexo ao excelente desempenho, entrega no prazo e nos mais altos níveis de qualidade, deixe-nos discutir como sua visão pode ser concretizada com nossa experiência. Você pode enviar seus desenhos hoje mesmo e dar o primeiro passo em direção à excelência na fabricação.

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Equipe de Fabricação LS

LS Manufacturing é uma empresa líder do setor . Concentre-se em soluções de fabricação personalizadas. Temos mais de 20 anos de experiência com mais de 5.000 clientes e nos concentramos em usinagem CNC de alta precisão, Fabricação de chapas metálicas , Impressão 3D , Moldagem por injeção . Estamparia metálica e outros serviços de fabricação completos.
Nossa fábrica está equipada com mais de 100 centros de usinagem de 5 eixos de última geração, certificados pela ISO 9001:2015. Fornecemos soluções de fabricação rápidas, eficientes e de alta qualidade para clientes em mais de 150 países ao redor do mundo. Quer se trate de produção em pequeno volume ou personalização em grande escala, podemos atender às suas necessidades com a entrega mais rápida em 24 horas. escolha LS Fabricação. Isso significa eficiência de seleção, qualidade e profissionalismo.
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