Usinagem CNC: O guia completo do processo de moagem para engenheiros

Se você é um especialista em compras ou engenheiro de produto, Você sabe que escolher o método de usinagem certo pode fazer ou interromper o custo do seu projeto, velocidade, e qualidade. CNC Milling- uma parte central do moderno Usinagem CNC- é um dos processos de fabricação subtrativos mais versáteis, usado para criar tudo, desde colchetes simples a peças aeroespaciais complexas. Este guia quebra todo o processo de moagem do CNC, De peças da máquina a aplicações do mundo real, Assim, você pode tomar decisões informadas e evitar armadilhas comuns.

1. O que é moagem CNC, E como isso evoluiu?

CNC Milling é um processo de fabricação subtrativo em que uma ferramenta de corte controlada por computador remove o material de uma peça de trabalho para moldá-lo em um design desejado. Ao contrário da moagem manual (que se baseava na habilidade dos maquinistas e era propenso a erros), CNC (Controle numérico do computador) moagem usa código pré -programado para garantir a precisão para 0.025 MM - crítico para indústrias como aeroespacial e automotivo.

Uma rápida lição de história

Antes da revolução industrial do século 18, A fabricação se baseou no elenco manual - Sllow, tedioso, e propenso a erros. No século XX, Máquinas de moagem manual surgiram, Mas eles ainda dependiam do controle humano. A ascensão da tecnologia digital mudou tudo: As máquinas de moagem CNC de hoje transformam projetos 3D em peças precisas em alta velocidade, Com o mínimo de intervenção humana.

Exemplo do mundo real: Produção de partes automotivas

Um fabricante de carros líder uma vez usou a moagem manual para fazer suportes de motor. O processo levou 2 horas por suporte e tinha um 10% taxa de erro (desperdiçar $150 por parte fracassada). Depois de mudar para CNC Milling, Eles reduziram o tempo de produção para 30 minutos por suporte e erros reduzidos para 0,5% - salvando $50,000 anualmente sobre resíduos materiais.

2. Principais partes de uma máquina de moagem CNC

Para entender como funciona a moagem do CNC, você precisa saber seus componentes principais. Enquanto as peças da máquina variam de acordo com o fabricante e o tipo, Essas seis partes são encontradas em cada moinho CNC:

• Fuso: Mantém a ferramenta de corte no lugar e gira em alta velocidade (até milhares de rpm).
• Painel de controle: A interface do computador em que os operadores entram programas e monitoram o processo.
• Colunas: O quadro principal que suporta outros componentes, garantir a estabilidade durante a usinagem.
• Pedaços de sela: Anexado às colunas, Eles seguram e movem a bancada.
• Workbench: A superfície onde a peça de trabalho é protegida com grampos ou vícios.
• Fundação: A base que mantém toda a máquina estável no chão, prevenindo a vibração.

3. O fluxo de trabalho de moagem CNC passo a passo

A moagem da CNC não é apenas "pressionar um botão"-segue um processo estruturado de 4 etapas para garantir a precisão. Aqui está como funciona, com um exemplo real de um fabricante de dispositivos médicos:

Etapa 1: Projetar um modelo CAD 3D

Primeiro, Os engenheiros criam um modelo 3D da peça usando CAD (Design auxiliado por computador) software (Por exemplo, SolidWorks, AutoCAD). Cada recurso - de orifícios a slots - deve ser incluído. Por exemplo, Uma empresa de dispositivos médicos projetou um parafuso cirúrgico de titânio no Solidworks, Adicionando detalhes como profundidade do tópico e uma dica arredondada.

Etapa 2: Converta CAD em código G com CAM

Mills CNC não sabem ler os arquivos CAD diretamente - eles precisam Código G. (Instruções digitais para movimento de ferramentas). Cam (Fabricação auxiliada por computador) software (Por exemplo, Fusão 360 Cam) converte o modelo CAD em código G. Para o parafuso cirúrgico, Fusão 360 CAM gerou código que disse à fábrica o quão rápido girar a ferramenta e onde cortar.

Etapa 3: Configure a máquina de moer

Os operadores preparam a máquina por:

1. Protegendo a peça de trabalho (titânio, No exemplo médico) para a bancada de trabalho.
2. Anexar a ferramenta de corte certa (um moinho de extremidade multifluto) para o eixo.
3. Adicionando fluido de corte para esfriar a ferramenta e a peça de trabalho.

Etapa 4: Execute o moinho

A máquina executa o código G, e a ferramenta de corte remove o material. Dependendo do tipo de moinho, ou a ferramenta se move, A peça de trabalho se move, ou ambos. Para o parafuso cirúrgico, O moinho CNC de 5 eixos girou a peça de trabalho enquanto a ferramenta cortou os fios-resultando em uma parte precisa que atendeu aos padrões médicos.

4. Terminologia crítica de moagem da CNC que você precisa saber

Compreender esses termos ajudará você a se comunicar com maquinistas e evitar mal -entendidos:

• Ferramenta de corte: A parte destacável que reduz o material (Por exemplo, Mills finais para superfícies planas). Escolha ferramentas com base no material da peça de trabalho - o alumínio precisa de uma ferramenta diferente de aço.
• Velocidade (RPM): Quão rápido a ferramenta gira (medido em revoluções por minuto). O alumínio pode ser moído em 3,000 RPM, Enquanto o aço precisa de velocidades mais lentas (1,500 RPM) Para evitar o desgaste da ferramenta.
• Alimentar: A distância que a ferramenta ou peça de trabalho se move por revolução. Uma alimentação mais alta (Por exemplo, 100 mm/min para alumínio) acelera a produção, Mas um feed mais baixo (50 mm/min para aço) Garante precisão.
• Profundidade de corte: Quão longe a ferramenta penetra na peça de trabalho. Um corte mais profundo (Por exemplo, 5 mm) remove mais material, mas pode exigir mais energia.
• Fluido de corte: Um líquido que esfria a ferramenta e a peça de trabalho, reduzindo o atrito e estendendo a vida da ferramenta.

5. Tipos de máquinas de moagem CNC: 3-Eixo vs.. 5-Eixo

O número de eixos que um moinho determina suas capacidades. Abaixo está uma comparação dos dois tipos mais populares:

Exemplo: Produção aeroespacial parte

Uma empresa aeroespacial precisava fazer uma lâmina de turbina complexa. Um moinho de 3 eixos teria exigido 3 Reposicionamentos manuais (Risco de erro crescente), Mas um moinho de 5 eixos produziu a lâmina em uma corrida-salvando 4 horas por parte e melhorando a precisão por 50%.

6. Materiais adequados para moagem CNC

O moinho de CNC funciona com o excesso 50 Materiais de engenharia. A tabela abaixo destaca as opções comuns e seus usos:

Dica profissional para especialistas em compras

Escolha alumínio para baixo custo, peças leves (Por exemplo, eletrônica de consumo). Para peças de alto estresse (Por exemplo, Componentes do motor), Use aço ou titânio - mesmo que eles custem mais, Eles duram mais e reduzem os custos de manutenção.

7. Vantagens e limitações do moinho de CNC

Vantagens

• Escalabilidade: Funciona para protótipos de 1 off ou produção em massa (10,000+ peças). Os custos diminuem à medida que o volume de produção aumenta - produzindo 1,000 Custos de colchetes 30% menos por unidade do que produzir 100.
• Voltação rápida: A integração CAD/CAM corta os tempos de entrega. Um protótipo que levou 1 semana com moagem manual pode ser feita em 1 Dia com CNC.
• Precisão: Tolerâncias tão apertadas quanto 0.025 MM atende aos padrões rígidos da indústria (Por exemplo, Aeroespacial, médico).
• Versatilidade: Pode criar buracos, slots, tópicos, e superfícies curvas.

Limitações

• Custos complexos de geometria: Mais remoção de material significa custos mais altos. Uma parte com cáries profundas pode custar 50% mais do que uma parte plana simples.
• Restrições de acesso à ferramenta: O suporte da peça de trabalho pode bloquear a ferramenta - reposicionamento manual (Aumento do risco de tempo e erro).
• Recursos inconfundíveis: Furos curvos, Bordas internas retas, e paredes mais finas que 0.5 mm não pode ser moído (Use corte a laser ou EDM).
• Desperdício de material: A fabricação subtrativa produz sucata - até 30% da peça de trabalho para peças complexas.

8. Perspectiva da tecnologia YIGU sobre moagem CNC

Na tecnologia Yigu, Ajudamos os fabricantes a otimizar seus processos de moagem CNC. Recomendamos moinhos de 3 eixos para simples, peças de alto volume (Por exemplo, Suportes automotivos) Para manter os custos baixos. Para peças complexas (Por exemplo, Ferramentas médicas), 5-As fábricas de eixos valem o investimento - reduzem o retrabalho e melhoram a qualidade. Também aconselhamos os clientes a usar fluidos de corte adaptados ao seu material (Por exemplo, Fluidos à base de óleo para aço) para prolongar a vida da ferramenta por 25%. Para equipes de compras, A parceria com fornecedores que oferecem moagem de 3 e 5 eixos garante flexibilidade para todas as necessidades do projeto.

Perguntas frequentes

1. A moagem CNC pode produzir peças com orifícios curvos?

Não, A moagem da CNC não pode criar orifícios curvos - essa é uma limitação fundamental. Para orifícios curvos, Use métodos alternativos como perfuração a laser ou usinagem de descarga elétrica (EDM), que pode lidar com geometrias complexas que as usinas não podem.

2. Como escolho entre um moinho de 3 e 5 eixos para o meu projeto?

Escolha um moinho de 3 eixos se sua parte for simples (Sem superfícies curvas que precisam de cortes de vários ângulos) E você precisa de alto volume a baixo custo. Escolha um moinho de 5 eixos se sua parte for complexa (Por exemplo, Componentes aeroespaciais) e requer tolerâncias rígidas - mesmo que seja mais caro, Economiza tempo no reposicionamento e reduz erros.

3. Qual é o material mais econômico para a moagem da CNC?

O alumínio é a opção mais econômica para a maioria dos projetos. É barato (sobre $2 por kg), fácil de mover (velocidades e feeds rápidos), e produz menos desgaste de ferramentas (Custos de substituição mais baixos da ferramenta). Para peças que precisam de força, O aço é uma boa alternativa - embora custe mais ($5 por kg), É mais durável que o alumínio.