Com a tecnologia de processamento cada vez mais atualizada, a usinagem CNC também passou por muitas mudanças. Muitos especialistas apontaram que, no futuro, o CNC será o modo de processamento principal. No processo de usinagem CNC a ferramenta é o mais importante, hoje vamos entender detalhadamente a ferramenta CNC.



Conceito de ferramenta de usinagem CNC


Uma ferramenta é uma ferramenta usada para corte na fabricação mecânica. Ferramentas de corte generalizadas incluem ferramentas de corte e ferramentas abrasivas. A grande maioria das facas é usada em máquinas, mas também existem ferramentas manuais. Como as ferramentas utilizadas na fabricação mecânica são basicamente utilizadas para cortar materiais metálicos, o termo "ferramenta" é geralmente entendido como uma ferramenta de corte de metal. As ferramentas de corte usadas para cortar madeira são chamadas de ferramentas para trabalhar madeira.


Ferramenta de usinagem CNC


Classificação de ferramentas


As ferramentas de corte podem ser divididas em cinco categorias de acordo com a forma da superfície usinada da peça.


Ferramentas de corte para processar várias superfícies externas, incluindo ferramentas de corte para processar várias superfícies externas, incluindo ferramentas de torneamento, facas de aplainamento, fresas, brocha e lima de superfície externa, etc.


Ferramentas de processamento de furos
, incluindo broca, broca de alargamento, fresa, fresa e brocha de superfície interna, etc.


Ferramentas de processamento de threads
, incluindo macho, matriz, cabeça de corte de rosca de abertura automática, ferramenta de torneamento de rosca e fresa de rosca.


Ferramentas de processamento de engrenagens
, incluindo placa, cortador modelador de engrenagem, cortador de barbear, ferramenta de processamento de engrenagem cônica, etc.


Ferramentas de corte
, incluindo lâmina de serra circular inserida, serra de fita, serra de arco, ferramenta de corte e fresa de lâmina de serra, etc.


Além disso, existem
ferramentas combinadas
.


Ferramenta de corte de furo


Estrutura da ferramenta


A estrutura das diversas ferramentas é composta por uma peça de fixação e uma peça de trabalho. A parte de fixação e a parte funcional da estrutura geral da ferramenta são feitas no corpo da ferramenta; A parte funcional da ferramenta (o dente ou a lâmina) é montada no corpo da ferramenta.


A parte de fixação da ferramenta possui dois tipos de furos e alças. A ferramenta com furo depende do furo interno colocado no fuso ou mandril da máquina-ferramenta e transmite o torque de torção com o auxílio da chave axial ou da chave final, como a fresa cilíndrica e a fresa de facear de manga.


A ferramenta com cabo é geralmente cabo retangular, cabo cilíndrico e cabo cônico de três tipos. Ferramentas de torneamento, ferramentas de aplainamento, etc. geralmente são alças retangulares; O cabo cônico suporta o impulso axial com o cone e transmite o torque com a ajuda do atrito. A haste cilíndrica é geralmente adequada para brocas helicoidais menores, fresas de topo e outras ferramentas, cortando com a ajuda do atrito gerado durante a transferência de torque de fixação. A haste de muitas ferramentas com cabos é feita de aço de baixa liga e a peça de trabalho é feita de aço rápido soldado entre si.



As propriedades básicas que o material da ferramenta deve ter


1. Alta dureza


A dureza do material da ferramenta deve ser superior à dureza do material da peça a ser usinada, que é a característica básica que o material da ferramenta deve ter.


2. Força e resistência suficientes


O material da parte cortante da ferramenta deve suportar grande força de corte e força de impacto durante o corte. A resistência à flexão e a resistência ao impacto refletem a capacidade do material da ferramenta de resistir à fratura frágil e à quebra da borda.


3. Alta resistência ao desgaste e resistência ao calor


A resistência ao desgaste dos materiais da ferramenta refere-se à capacidade de resistir ao desgaste. Quanto maior for a dureza do material da ferramenta, melhor será a resistência ao desgaste; Quanto maior a dureza em altas temperaturas, melhor será a resistência ao calor, o material da ferramenta com resistência a altas temperaturas à deformação plástica, a capacidade antidesgaste também é mais forte.


4. Boa condutividade térmica


Grande condutividade térmica significa boa condutividade térmica, e a capacidade térmica gerada durante o corte é facilmente transmitida, reduzindo assim a temperatura da peça de corte e reduzindo o desgaste da ferramenta.


5. Boa tecnologia e economia


Para facilitar a fabricação, o material da ferramenta deve ter boa usinabilidade, incluindo forjamento, soldagem, corte, tratamento térmico, retificação e assim por diante. A economia é um dos índices importantes para avaliar e promover a aplicação de novos materiais para ferramentas.


6. Resistência à ligação


Evite que a peça de trabalho e as moléculas do material da ferramenta estejam sob a ação da ligação de adsorção de alta temperatura e alta pressão.


7. Estabilidade química


Isso significa que o material da ferramenta não é fácil de reagir quimicamente com o meio circundante em alta temperatura.


Revestimento de ferramentas


As pastilhas intercambiáveis ​​de liga de alumínio agora são revestidas com camadas duras ou compostas de carboneto de titânio, nitreto de titânio e alumina por deposição química de vapor. O método físico de deposição de vapor que está sendo desenvolvido pode ser usado não apenas para ferramentas de liga de alumínio, mas também para ferramentas de aço rápido, como brocas, fresas, machos e fresas. Como barreira que impede a difusão química e a condução de calor, o revestimento duro retarda a taxa de desgaste da ferramenta durante o corte e a vida útil da lâmina revestida é cerca de 1 a 3 vezes maior do que a da lâmina não revestida.



Como escolher uma ferramenta


A seleção da ferramenta é realizada no estado de interação homem-máquina da programação NC. A ferramenta e o cabo devem ser selecionados corretamente de acordo com a capacidade de usinagem da máquina-ferramenta, o desempenho do material da peça, o procedimento de processamento, a quantidade de corte e outros fatores relevantes.


O princípio geral da seleção de ferramentas: fácil instalação e ajuste, boa rigidez, alta durabilidade e precisão. Com a premissa de atender aos requisitos de processamento, tente escolher um cabo de ferramenta mais curto para melhorar a rigidez do processamento da ferramenta. Ao selecionar a ferramenta, o tamanho da ferramenta deve ser adaptado ao tamanho da superfície da peça a ser usinada.


1. A fresa de topo é frequentemente usada para processar o contorno periférico de peças planas.


2. Ao fresar o plano, uma fresa com lâmina de metal duro deve ser selecionada.


3. Ao processar ranhuras e convexas, escolha uma fresa de topo de aço de alta velocidade.


4. Ao processar a superfície da peça bruta ou desbastar o furo, você pode escolher a fresa de milho com lâmina de metal duro.


5. Para o processamento de alguma superfície vertical e contorno chanfrado variável, fresa de ponta esférica, fresa de anel, fresa cônica e fresa de disco são frequentemente usadas.


6. No processamento de superfícies de forma livre, como a velocidade de corte da extremidade da ferramenta de cabeça esférica é zero, para garantir a precisão do processamento, o espaçamento da linha de corte é geralmente muito denso, então a cabeça esférica é frequentemente usada em o acabamento da superfície.


7, ferramenta de cabeça plana na qualidade de processamento de superfície e eficiência de corte são melhores do que a faca de cabeça esférica, portanto, desde que a premissa de garantir o corte, seja usinagem de superfície áspera ou acabamento, deve ser preferida a escolha de faca de cabeça plana .


8. No centro de usinagem, diversas ferramentas são instaladas na biblioteca de ferramentas, e a seleção e troca de ferramentas são realizadas a qualquer momento de acordo com o procedimento. Portanto, o cabo da ferramenta padrão deve ser usado para tornar a ferramenta padrão para furação, mandrilamento, expansão, fresamento e outros processos instalados de forma rápida e precisa no fuso da máquina ou na biblioteca de ferramentas. O número de ferramentas deverá ser reduzido tanto quanto possível; Após a instalação de uma ferramenta, ela deve completar todas as partes de processamento que pode realizar; Ferramentas de desbaste devem ser utilizadas separadamente, mesmo que sejam do mesmo tamanho da ferramenta; Fresagem antes da perfuração; O acabamento da superfície é realizado primeiro e, em seguida, o acabamento do contorno 2D é executado. Sempre que possível, a função de troca automática de ferramentas das máquinas-ferramentas CNC deve ser usada tanto quanto possível para melhorar a eficiência da produção.


Problemas encontrados no processamento de alumínio e soluções


Problemas encontrados no processamento de alumínio e soluções ao processar alumínio puro, análise e soluções de facas fáceis de colar:


1. O material de alumínio tem textura macia e fácil de colar em altas temperaturas;


2. O alumínio não é resistente a altas temperaturas, é fácil de abrir;


3. Relacionado ao processamento de fluido de corte: bom desempenho de lubrificação com óleo; Bom desempenho de resfriamento solúvel em água; Alto custo de corte a seco;


4. Ao processar alumínio puro, a fresa de topo dedicada ao processamento de alumínio deve ser selecionada: ângulo frontal positivo, aresta de corte afiada, ranhura de descarga de cavacos grande, ângulo de hélice de 45 graus ou 55 graus;


5. O material da peça e da ferramenta CNC tem maior afinidade.


6. Ferramenta frontal áspera para processamento de materiais macios.


Recomendação: As condições da máquina-ferramenta são ruins a boas, os requisitos são baixos a altos, use aço rápido, metal duro polido revestido, diamante policristalino PCD e diamante de cristal único.


7. Baixa velocidade pode ser evitada cortando fluido, lubrificação por névoa de óleo de alta velocidade, o efeito pode ser melhorado, liga de alumínio adequada


Direção de desenvolvimento futuro da ferramenta


Devido à alta temperatura, alta pressão, alta velocidade e às peças que trabalham em meio fluido corrosivo, a aplicação de cada vez mais materiais difíceis de processar, o nível de automação do processamento de corte e os requisitos de precisão de processamento estão cada vez mais altos. Para se adaptar a esta situação, a direção de desenvolvimento da ferramenta será o desenvolvimento e aplicação de novos materiais de ferramentas; Desenvolver ainda mais a tecnologia de revestimento por deposição de vapor da ferramenta e depositar revestimento de maior dureza na matriz de alta tenacidade e alta resistência, de modo a resolver melhor a contradição entre dureza e resistência do material da ferramenta; Desenvolvimento adicional da estrutura de ferramentas indexáveis; Melhore a precisão de fabricação da ferramenta, reduza a diferença na qualidade do produto e otimize o uso da ferramenta.

Como escolher a ferramenta de usinagem CNC de liga de alumínio.

Detecção comparativa de lâmpadas automotivas com scanner tridimensional

Um Status da indústria

O produto do cliente é a lâmpada do carro. É difícil digitalizar a lâmpada. Como muitos locais na lâmpada são transparentes e o laser do scanner é transparente, é difícil digitalizar.

Dois Limitações dos métodos de teste atuais dos clientes

Para esta lâmpada de carro, o cliente não possui nenhum meio de medição eficaz e então o cliente vem até nós. Usamos o scanner a laser 3D portátil hscan para ajudá-los a digitalizar e medir. Durante o processo de digitalização, pulverizaremos pó branco na parte transparente do objeto e, por meio do processamento, apresentaremos os dados exigidos pelo cliente na íntegra e enviaremos os resultados da comparação ao cliente.

Em primeiro lugar, cole rapidamente o ponto da marca de posicionamento no ar condicionado digitalizado, pulverize a lâmpada com pó branco e, em seguida, digitalize a peça testada como um todo por meio de digitalização a laser tridimensional sem contato e digitalize cuidadosamente os detalhes. Por fim, compare e ajuste os dados obtidos e faça um relatório de teste.

Dois Instrumento e modelo necessários

Scanner a laser 3D portátil Hscan série Prince.

Três Horário de funcionamento do scanner

Demora 2 minutos para colar os pontos marcados;

Pós-processamento de dados e relatório de comparação por dez minutos.

1 dados de digitalização

Para este tipo de lâmpada de carro, o scanner a laser tridimensional portátil tem vantagens incomparáveis: primeiro, a digitalização pontual sem contato não tem limite no tamanho da peça medida; Em segundo lugar, na digitalização manual, a peça de trabalho não precisa ser fixada e não há necessidade de projetar especialmente o dispositivo de detecção, para que possa ser inspecionada na chegada. Ao usar nosso scanner tridimensional, os clientes encurtam o ciclo de detecção e reduzem o custo de detecção.

Exibição reversa/comparativa do produto

eu

Há casos em que somos solicitados a usinar peças, produtos ou protótipos CNC que são difíceis de usinar, muito complicados geometricamente, não produzem grande precisão ou simplesmente não podem ser usinados. O que fazemos? Para esses cenários, a impressão 3D das peças pode ser uma ótima solução. Então, por que não substituir sempre a usinagem CNC pela impressão 3D? Bem, existem vantagens e desvantagens, prós e contras para cada máquina e processo. Então, qual é o melhor para as nossas necessidades? Em que circunstâncias preferimos um ao outro? E existe outra solução que possa combinar esses dois para criar uma parte combo? A diferença básica entre os dois processos é que com a usinagem CNC estamos reduzindo o material à medida que começamos com um bloco de espuma, por exemplo, esculpindo-o; enquanto na impressão 3D vamos sobrepondo e adicionando material até receber o produto final, por isso chamado de manufatura aditiva. A impressora 3D utiliza os mesmos materiais que compõem a peça que está a criar, por exemplo ABS PLA e nylon, mas não pode alternar entre materiais, enquanto na maquinação CNC podemos utilizar vários tipos de materiais, muitas vezes adicionando materiais adicionais no final. No entanto, a usinagem pode ser confusa - Às vezes, precisamos usar um coletor de pó durante a operação de uma fresadora CNC para coletar todo o excesso produzido no processo de perfuração, entalhe e fresamento, enquanto há menos resíduos produzidos na impressão e todo o processo é menos barulhento. A usinagem CNC pode ser mais precisa proporcionando mais precisão porque as máquinas têm maior tolerância ao calor. Também pode resultar em um acabamento superficial polido muito mais liso, dados os materiais a serem usinados. As impressoras 3D podem distorcer uma peça, dobrar e deformar se usarem muito calor no material em camadas, portanto, se for necessária uma suavidade excepcional, a impressão 3D será insuficiente. A impressão 3D é geralmente um processo mais fácil, mais conveniente e não tão trabalhoso quanto a usinagem CNC, já que com a usinagem precisamos programar, escrever um código G, configurar diferentes ferramentas e velocidade, decidir o caminho de corte e limpar depois. No entanto, o tamanho da peça desempenha um papel, pois peças maiores demoram mais para serem impressas, adicionando camada por camada. No geral, a impressão 3D pode auxiliar em alguns casos de prototipagem de alta complexidade geométrica, onde a ferramenta roteadora não consegue alcançar o interior da forma. As impressoras 3D só podem usar a área da própria base da impressora para fabricar as peças. Portanto, se forem necessárias peças de grande escala, elas podem não caber ali. Também não é recomendado para produção em massa porque os materiais são muito mais caros e demoram muito mais tempo para serem fabricados. Portanto, a impressão 3D é mais apropriada e mais econômica para produção de baixo volume. A usinagem CNC raramente pode ser executada sem supervisão e requer um operador qualificado, enquanto com a impressão 3D podemos facilmente executar o processo sem supervisão e requer treinamento mínimo para seu operador. No entanto, a maquinação CNC é uma prática mais antiga (iniciada na década de 40) e que actualmente ainda tem uma posição mais forte na indústria transformadora. A impressão 3D é relativamente nova e ainda está evoluindo para ser mais útil e adaptável e ainda não pode ser um substituto completo para a usinagem. Em resumo, a técnica mais adequada a utilizar será determinada pelo material, complexidade geométrica, volume de fabricação e nosso orçamento. Como orientação geral, mudaríamos para a impressão 3D principalmente se o tempo de entrega for crítico, se a peça for muito complexa para ser usinada, para prototipagem de pequenos volumes e se precisarmos usar certos materiais que não podem ser facilmente usinados. Tendo nomeado a maioria dos prós e contras de cada técnica, aparentemente existe uma boa solução que realmente combina as duas para criar uma peça. Freqüentemente, usinamos peças do produto desejado usando uma fresadora CNC, enquanto fabricamos outras peças pequenas, porém mais complexas, na impressora 3D, depois colamos todas as peças para formar uma unidade. Outra opção é revestir todas as peças combinadas coladas com uma camada dura como Poliuréia, Isopray ou Epóxi, depois alisar e pintar. Dessa forma, economizamos tempo usando o processo de usinagem CNC, além de podermos fabricar peças mais complexas combinando o melhor dos dois mundos para criar um híbrido.

Sete diversas aplicações de produtos de madeira refletem as diversas capacidades dos centros de usinagem CNC.

Para uma máquina que há pouco tempo nem existia, os usos dos centros de usinagem CNC rapidamente se tornaram vastos e continuam a crescer.

Os marceneiros de hoje estão usando essas máquinas versáteis para uma variedade de usos, desde trabalhos de produção em tela plana de alta velocidade até esculturas muito complexas. Combinando mandrilamento de alta velocidade com fresagem, perfilamento, corte e outros recursos, essas maravilhas controladas por computador estão sendo utilizadas com sucesso em lojas que produzem de tudo, desde belos trabalhos arquitetônicos de madeira de alta qualidade até flanges para bobinas de enrolamento.

Nas páginas seguintes, WOOD & WOOD PRODUCTS entrevista marceneiros de todo o país que aumentaram sua produtividade e precisão, ao mesmo tempo que reduziram os custos de mão de obra por meio de investimentos em tecnologia CNC. A seguir estão suas histórias.

FABRICANTE DE ALTO-FALANTES USA MÁQUINAS CNC PARA FAZER SEUS PRODUTOS DIVERSOS Como fornecedor OEM de alto-falantes de áudio, os produtos que a Ameriwood Industries International Inc., com sede em Tiffin, Ohio. os fabricantes variam em tamanho, desde pequenos alto-falantes do tamanho de uma estante até grandes alto-falantes sinfônicos.

Jim Harrington, gerente de fábrica da Ameriwood, disse: “Fazemos uma variedade de tamanhos e estilos. Trabalhamos com diversos tipos de materiais, com diferentes espessuras e localizações de furos. Não há duas coisas iguais." Devido a esta diversidade de produtos, a Ameriwood Industries (anteriormente Tiffin Enterprises) costumava realizar múltiplas operações de usinagem para cada item. Múltiplas operações significavam que vários trabalhadores tinham que manusear cada peça, “e quanto mais você manuseia, maior a oportunidade de o produto ser danificado”, disse Harrington.

Para minimizar o manuseio das peças - e assim reduzir seus custos trabalhistas - a empresa investiu em um centro de usinagem CNC de Roger Stiles & Associados.

CENTROS DE USINAGEM O aglomerado de partículas revestido de vinil é aparado, cortado sob medida, perfurado e fresado no centro de usinagem. Os programas de computador são baixados de um sistema de computador diretamente no controlador da máquina.

“Usamos roteadores CNC há vários anos”, disse Harrington. "O centro de usinagem está substituindo a fresagem e as brocas verticais." O centro de usinagem permite que a empresa produza até 12 peças por vez, disse Harrington. Depois de todas as operações de usinagem terem sido concluídas, é uma “peça totalmente acabada”, sem necessidade de usinagem adicional, acrescentou Harrington.

PLANTA EFICIENTE AJUDA A CONTROLAR OS CUSTOS DA EMPRESA Nos últimos dois anos, a Warvel Products-North Carolina experimentou aumentos dramáticos nos preços das matérias-primas usadas para produzir componentes curvos de compensado. Esses componentes são então vendidos para fabricantes terceirizados de móveis, como a Haworth.

"Tivemos aumentos de 30% em nossos custos de matérias-primas", disse o gerente de vendas Robbie Wiltcher, "portanto, melhoramos a eficiência da fábrica comprando maquinário e tecnologia que nos permitiriam absorver o máximo possível (do aumento de preços) sem passar esses custos". custos em. É importante para nós, como fornecedores, ajudar nossos clientes a serem o mais competitivos possível em seus mercados." Uma das maneiras pelas quais a Warvel fez isso foi através da compra de um centro de usinagem CNC de quatro eixos e múltiplas estações da C.M.S North America. O centro de usinagem permite à empresa montar até seis componentes por vez e complementa os centros de usinagem de três e cinco eixos existentes da empresa, disse Wiltcher.

Isso é importante, considerando a quantidade de produto que sai da fábrica da empresa em Linwood, N.C. Aproximadamente 100.000 peças por mês são produzidas na instalação, a maioria das quais são personalizadas. A empresa possui um catálogo com componentes padrão, mas Wiltcher disse que 80% dos pedidos da empresa são feitos de acordo com as especificações dos clientes.

“A máquina é capaz de realizar múltiplas tarefas de usinagem”, disse Wiltcher. "Na maioria dos casos, tudo o que resta fazer é lixar levemente e instalar a porca quando necessário." Outro benefício, acrescentou Wiltcher, são as tolerâncias muito restritas obtidas com a máquina. A empresa fornece compensado curvo que deve ser integrado a componentes de plástico e aço em cadeiras ergonômicas.

"É essencial ser capaz de manter tolerâncias rigorosas nas diversas operações necessárias, como perfuração em ângulos, perfilamento e entalhe, para que todos os diferentes componentes da cadeira se encaixem da maneira como foram projetados. Esta máquina fornece todas essas coisas", disse Wiltcher.

Para aumentar ainda mais a produtividade, a empresa adquiriu máquinas e softwares que complementam o centro de usinagem, incluindo uma máquina digitalizadora. O digitalizador lerá uma peça do modelo e o software criará um programa que será baixado no centro de usinagem. A empresa também utiliza o sistema para produzir internamente suas próprias ferramentas compostas.

“O sistema reduziu o tempo de entrega de novas ferramentas de meses para dias”, disse Wiltcher. "Todos esses recursos ajudam nossos clientes a lançar muitos produtos novos no mercado de forma rápida e competitiva." A ALTA TECNOLOGIA AJUDA O Gabinete Powell da EMPRESA DE ARQUITETURA DE ALTA QUALIDADE & A Fixtures of Sparks, Nevada, é uma empresa de marcenaria arquitetônica de alto padrão cujo trabalho varia de residências luxuosas a cassinos reluzentes.

A empresa de 42 anos, que se autodenomina a mais antiga empresa de marcenaria arquitetônica do estado de Nevada, é propriedade da equipe pai/filho de Roger e Bill Powell.

Um dos projetos mais recentes da empresa foi o novo Luxor Casino and Hotel em Las Vegas. A empresa fez uma variedade de trabalhos no hotel, incluindo um corrimão de mogno maciço de 3 1/2 polegadas de espessura e 13 polegadas de largura que foi construído em um raio de 255 pés. O corrimão também apresentava peças de suporte em bronze fundido maciço e vidro gravado.

O corrimão foi fabricado utilizando um centro de usinagem CNC Komo VR 512 que a empresa adquiriu em janeiro de 1993. Antes disso, a empresa fazia tudo com múltiplas máquinas. “O centro de usinagem é excepcional em formas e curvas irregulares”, disse Bill Powell.

“É mais adaptável do que ter um jornaleiro fazendo isso manualmente. O trabalho do raio leva mais tempo para ser programado, mas em vez de um marceneiro passar vários dias em algo, a máquina produzirá o mesmo produto em muito menos tempo." Powell acrescentou que há uma curva de aprendizado na máquina. “A compra da máquina é apenas o primeiro passo”, disse Powell.

“O tempo que leva para aprender como programá-lo e operá-lo é uma despesa importante, assim como as ferramentas e todas as atualizações de programação necessárias para mantê-lo atualizado.” Mas embora estes factores devam ser tidos em conta, Powell disse acreditar que se está a tornar essencial que as empresas invistam em equipamento de alta tecnologia. Segundo Powell, um dos motivos pelos quais a empresa adquiriu o centro de usinagem foi porque “a quantidade de marceneiros qualificados e qualificados que podem produzir esse tipo de trabalho está diminuindo. Você tem que confiar nos aspectos técnicos da indústria para ajudar a preencher esse vazio”, disse ele.

A EMPRESA CRESCE UM PASSO DE CADA VEZ Quando Denny Beuter e Bob Bloss formaram a Diamond Cut Inc. há oito anos eles tinham um plano. Os dois homens queriam que sua empresa sediada em South Bend, Indiana, se tornasse líder na área de equipamentos de som comerciais. Uma tarefa difícil tornava-se ainda mais difícil considerando que não possuíam nenhum equipamento sofisticado.

“Partimos da premissa de que precisávamos de equipamentos extremamente bons para fabricar um produto realmente bom”, disse Beuter. “Mas para conseguir um bom equipamento é preciso ter um produto com volume suficiente para manter a máquina funcionando.” O que Beuter e Bloss fizeram foi começar aos poucos, adquirindo equipamentos e produzindo peças para outras empresas. “Faríamos cortes e bordas, qualquer coisa para conseguir trabalho na fábrica”, disse Beuter. "Para vender tempo de máquina você tem que fazer tudo um pouco melhor do que o que as empresas (de origem) podem fazer em suas próprias lojas. Ficamos muito bons, muito rápido, porque senão teríamos que arcar com o custo do trabalho." Depois de fazer esse trabalho do tipo job-shop, o próximo passo foi fazer o trabalho contratado. “Meu sócio (Bloss), cuja experiência é no ramo de alto-falantes, foi (para empresas de alto-falantes) e disse: 'Podemos fazer caixas de alto-falantes para você e podemos fazê-las com alta precisão'”, disse Beuter.

Diamond Cut começou a produzir caixas de som para empresas como JBL e Panasonic. O produto que a Panasonic queria que a empresa produzisse exigia uma atualização de equipamento. “O pessoal da Panasonic queria uma caixa (de alto-falante) com formato trapezoidal”, disse Beuter. "Este produto teria sido quase impossível de fabricar com o roteador que estávamos usando." Beuter e Bloss escolheram um centro de usinagem U-26 Morbidelli da Tekna Machinery. A máquina não só permite produzir formas trapezoidais, mas também reduz os custos de mão de obra. “Por exemplo, tínhamos um trabalhador em tempo integral na folha de pagamento cujo único trabalho era fazer gabaritos, disse Beuter. "Não tenho mais gabaritos." Embora a Diamond Cut tenha crescido, com vendas projetadas para atingir cerca de US$ 2 milhões em 1994, a empresa continua avançando em direção a esse plano. Em 1993, a empresa iniciou uma linha proprietária de equipamentos de som comerciais pesados ​​​​sob o nome de Bull Frog.

O equipamento Bull Frog é vendido nos Estados Unidos e em vários países ao redor do mundo. “Durante 24 horas por dia, nos últimos três meses, estivemos tão ocupados com nosso próprio trabalho que não conseguimos fazer nenhum trabalho externo, disse Beuter.

"Esperamos que até o final do ano estaremos completamente sem contrato de trabalho." FABRICANTE DE ESTANDES ENCONTRA SINAL PARA O SUCESSO Utilizando uma variedade de materiais, a Farmington Displays de Farmington, Connecticut, cria displays para feiras comerciais para empresas em setores tão diversos como alimentos, computadores e armas.

A Farmington Displays, fundada em 1973 por Paul DiTommaso Sr., tem 278 empresas como clientes. Em média, os clientes da Farmington Displays atualizam seus estandes a cada três ou cinco anos.

“Temos um fluxo de trabalho muito bom”, disse o gerente geral Sal DiTommaso, filho de Paul Sr. e um dos três filhos e uma filha que trabalham atualmente na empresa. "Nem todo mundo está construindo seu estande ao mesmo tempo." Farmington Displays possui uma lista de clientes impressionante, incluindo General Electric, NEC e o fabricante de armas Smith & Wesson. No setor de fabricação de displays, tradicionalmente muito trabalhoso, a empresa se destaca pela utilização de equipamentos de alta tecnologia. Há mais de três anos, após extensa pesquisa sobre o maquinário disponível, a empresa iniciou seu investimento em maquinário CNC.

“A primeira coisa que despertou meu interesse em obter máquinas CNC foi observar um dos meus homens cortando um círculo de 2,5 metros”, disse Sal DiTommaso. "Era tão arcaico que eu apenas disse que deveria haver outra maneira de fazer isso." A fábrica da Farmington Display agora conta com dois roteadores CNC Heian e uma serra de painel computadorizada da Stiles Machinery, bem como laboratórios computadorizados de design gráfico interligados como uma rede local.

Os centros de usinagem Heian permitiram que a empresa se ramificasse em áreas como fabricação de sinalização e acessórios para lojas. A Farmington Displays sempre criou gráficos para sinalização, mas os roteadores CNC permitem que a empresa os fabrice internamente. Além disso, a empresa agora está contratando usinagem para outros fabricantes não concorrentes.

Para criar seus produtos diferenciados, a empresa utiliza uma variedade de materiais. Em suas fresadoras CNC, a empresa utiliza de tudo, desde acrílicos até madeiras maciças. Em um centro de usinagem de metal separado, a empresa trabalha com latão e outras ligas metálicas. “Não extraímos nada”, disse DiTommaso. “Procuramos manter tudo internamente para termos total controle de qualidade do produto acabado”. LUMBER YARD DE PROPRIEDADE FAMILIAR APROVEITA A OPORTUNIDADE DE DIVERSIFICAR SEUS NEGÓCIOS Em 1922, Hans Lars fundou a Hansen Lumber em Galesburg, Illinois. Ao longo dos próximos 70 anos, o negócio seria transmitido de membro da família para membro da família e continuaria sendo uma madeireira tradicional.

Permaneceu apenas como uma madeireira até dois anos atrás, quando Hansen Lumber aproveitou a oportunidade para diversificar. A empresa foi convidada a fazer alguns cortes circulares de painéis para um fabricante de bobinas de madeira com sede em Galesburg. Aproximadamente um ano depois, esse fabricante, que acreditava que a indústria de bobinas seria dominada pelo uso de plásticos, primeiro considerou fechar as instalações e depois se ofereceu para vender o negócio – e sua lista de clientes – para a Hansen Lumber.

A empresa familiar, atualmente dirigida por Shard Hansen, neto do fundador, com a ajuda de sua filha Karen (membro da quarta geração da família no negócio), decidiu adquirir a empresa e rapidamente percebeu a necessidade de atualizar seus equipamentos. .

"O enrolamento do fio ou da corda em torno de uma bobina deve ser feito com taxas de alimentação muito altas, especialmente se for um fio de diâmetro pequeno, porque, a menos que você faça isso a 1.000 tacadas por minuto, levaria uma eternidade para enrolar", disse Hansen, " então o buraco do caramanchão deve ser exato. Se o furo do mandril estiver descentralizado, a coisa toda vai tremer." Há pouco mais de um ano, a empresa comprou um centro de usinagem CNC da Accu-Router. A máquina possui duas fresadoras verticais, que podem usinar compensado industrial de pinho amarelo do sul de 1 1/2 polegada usado para os flanges nas bobinas e mantém tolerâncias rígidas.

Antes de trabalhar com o centro de usinagem, a empresa teria que cortar um quadrado e, nas etapas subsequentes, fazer o raio do painel até o tamanho e formato desejados.

Ter um centro de usinagem de alta tecnologia não só proporciona precisão, mas também ajuda no aproveitamento do compensado. “Nossos flanges variam em tamanho de 20 a 48 polegadas de diâmetro”, disse Hansen.

"Quando cortamos os círculos, podemos aninhá-los de tal forma que obtemos um grande rendimento e o desperdício é muito nominal." EQUIPAMENTO CNC AJUDA EMPRESA DE ESCULTURA A FAZER MÚSICA BONITA Investir, não apenas em novos equipamentos, mas também no treinamento de sua força de trabalho ajudou esta empresa de escultura com sede em Thomasville, N.C., a aumentar sua capacidade e, ao mesmo tempo, reduzir suas despesas gerais.

Fundada em 1968, a Piedmont Carving esculpe peças de móveis - especializada em peças para cadeiras - e peças para instrumentos musicais como violoncelo e violão.

Nos últimos anos, a empresa vendeu algumas de suas máquinas de escultura mais antigas e investiu esse dinheiro em máquinas computadorizadas, incluindo CNC Robot Carvers da Thermwood Corp.

“Costumávamos ter 13 máquinas de entalhar e operávamos todas elas em um turno”, disse Gay Jones, que junto com seu irmão gêmeo Ray e seu pai, o fundador da empresa Jimmy, são proprietários do negócio. “Vendemos três máquinas de entalhar e ainda estamos projetando triplicar nossa capacidade com os entalhadores robóticos”. A empresa reduziu os seus custos laborais, em parte através da informatização da sua escultura, mas também através da formação cruzada dos seus 29 funcionários para que possam trabalhar noutras máquinas da oficina.

Aprender a usar eficientemente o robô CNC foi um desafio difícil para a empresa, disse Gay Jones, "mas estou feliz por termos feito isso, porque nos dá uma vantagem sobre as empresas que agora estão entrando no entalhe robótico". A Piedmont Carving comprou seu primeiro escultor robótico há quatro anos. A empresa está planejando adquirir máquinas adicionais.

Um dos benefícios do maquinário computadorizado é a consistência. Isso é importante quando Piemonte está fabricando seus móveis e componentes de instrumentos musicais.

“As peças das cadeiras precisam se encaixar perfeitamente quando são enviadas ao fabricante”, disse Jones. "Com a escultura robótica tudo permanece tão consistente. Essa consistência também é muito importante quando estamos fazendo os instrumentos musicais porque o trabalho artesanal envolvido na peça pode afetar o som." ESCULTURA DE PEÇAS DE MADEIRA 20 DE CADA VEZ Esculturas manuais intrincadas estão sendo duplicadas com rapidez e precisão pela Carving Research Inc. de Huntersville, N.C., usando um Centro de Usinagem CNC Kitako de 20 cabeçotes distribuído pela Tekmatex Inc.

A Carving Research é uma empresa com 2 anos de existência e 12 funcionários, com vendas projetadas para 1994 de US$ 840.000. A empresa fornece esculturas de madeira complexas para grandes fabricantes de móveis residenciais, como Henredon Furniture Industries Inc. e Baker Furniture Co.

O que antes precisava ser feito um de cada vez por mestres entalhadores agora pode ser feito 20 de cada vez pela empresa. Isso resulta não apenas em economia de tempo, mas também de custos, sem sacrificar a aparência do produto, segundo o proprietário da empresa, Tom Bowker. Um exemplo da velocidade da máquina é uma coluna de cama esculpida em arroz; normalmente, um mestre entalhador levaria aproximadamente seis a oito horas para ser concluído, "enquanto podemos fazer isso em uma hora", disse Bowker.

Para produzir as esculturas, é feito um molde inicial esculpido à mão. Esse entalhe é enviado para a Tekmatex, onde uma máquina digitalizadora cria um programa de computador que pode ser baixado no centro de usinagem. Uma vez concluído este programa, um número infinito de um determinado entalhe pode ser criado com precisão.

Existem certos “ingredientes essenciais” para criar as esculturas, disse Bowker. O ferramental é um dos mais importantes. Devido à natureza do produto, a Carving Research utiliza ferramentas exclusivas, incluindo uma broca com veios afiados desenvolvida pela Oertli Woodworking Tools Inc. isso deixa um corte tão limpo que não são necessários entalhes secundários, disse Bowker. Outro exemplo é uma fresa reta ou de fundo plano de 1/16 de polegada que é usada em muitas das esculturas.

“Ninguém mais usa nada assim”, disse Bowker.

"Devido à complexidade de muitos dos entalhes, temos que usar uma variedade maior de ferramentas, incluindo algumas ferramentas de metal duro, do que você usaria se estivesse executando uma operação normal de entalhe. Muitas das nossas peças têm que ser pequenas porque você tem que entrar e fazer um corte e fazer parecer que foi feito com um cinzel.

A usinagem CNC de 5 eixos é um processo de fabricação avançado que adiciona dois eixos rotativos (A, B ou A, C) aos três eixos lineares (X, Y, Z). Este tipo de processamento tem muitas vantagens. Ele pode realizar a usinagem multifacetada de peças de formatos complexos, melhorar muito a precisão e a eficiência da usinagem e reduzir o número de fixações e erros. Para peças com cavidade profunda, fivela reversa, superfície complexa e outros recursos, a usinagem CNC de 5 eixos pode ser facilmente enfrentada. Nas indústrias aeroespacial, automotiva, de moldes e outras, a usinagem CNC de 5 eixos é amplamente utilizada na fabricação de peças-chave de alta precisão, como impulsores de motor, peças estruturais de aviação, moldes automotivos e assim por diante.


Como otimizar a usinagem CNC de 5 eixos？

Aqui estão algumas maneiras de otimizar a usinagem CNC de 5 eixos:

1. Planejamento do caminho da ferramenta:


Algoritmo eficiente do caminho da ferramenta para reduzir deslocamentos vazios e movimentos desnecessários da ferramenta.

Otimize o modo de corte e corte da ferramenta, evite paradas e giros repentinos, reduza o desgaste da ferramenta e a vibração da máquina.

2. Seleção de ferramenta:


Selecione o material, a geometria e o tamanho apropriados da ferramenta de acordo com o material de usinagem e os requisitos do processo.

Considere o uso de ferramentas multi-arestas para melhorar a eficiência de corte.

3. Otimização dos parâmetros de corte:


Configuração precisa de parâmetros como velocidade de corte, velocidade de avanço e profundidade de corte para obter os melhores resultados e eficiência de corte.

Combine características de ferramentas e materiais para determinar parâmetros ideais por meio de testes e simulação.

4. Método de fixação:


Certifique-se de que a peça de trabalho esteja firmemente montada, reduzindo o deslocamento e a vibração durante a usinagem.

O uso de acessórios apropriados para melhorar a eficiência e a precisão da fixação.

5. Otimização de programação:


Simplifique o código de programação, reduza instruções redundantes e melhore a eficiência de execução do programa.

Use macros e sub-rotinas para melhorar a flexibilidade e versatilidade da programação.

6. Manutenção de máquinas:


Manutenção regular e calibração da máquina para garantir a precisão e o desempenho da máquina.

Substitua as peças desgastadas a tempo de garantir o funcionamento normal da máquina.

7. Sequência de processamento:


Arranjo razoável de procedimentos de processamento, primeiro processamento bruto, depois semiacabamento e acabamento.

Evite erros repetidos de fixação e posicionamento.

8. Simulação e verificação:


Execute a simulação do caminho da ferramenta antes da usinagem para verificar interferências e erros.

Verifique a viabilidade e racionalidade da tecnologia de processamento.

9. Treinamento de pessoal:


Melhorar o nível de habilidade e conhecimento do processo dos operadores para que possam operar a máquina com habilidade e otimizar o processo de usinagem.

10. Adote sistema de controle avançado:


Atualize o sistema de controle da máquina para suportar funções de usinagem e algoritmos de otimização mais avançados.

Podemos usar os métodos acima para otimizar a usinagem CNC de 5 eixos de acordo com a situação real.



Que fatores devem ser considerados para otimizar a usinagem CNC de 5 eixos?

A otimização da usinagem CNC de 5 eixos requer a consideração dos seguintes fatores:

Projeto e geometria da peça: incluindo complexidade, tamanho do recurso e requisitos de tolerância, que afetam a estratégia de usinagem e a seleção do caminho da ferramenta.

Características do material: a dureza, tenacidade, condutividade térmica e outras propriedades do material determinam a seleção dos parâmetros e ferramentas de corte.

Seleção de ferramenta: O material, geometria, número da lâmina, diâmetro, etc. da ferramenta deve ser combinada com a tarefa de processamento para garantir eficiência e qualidade de corte.

Parâmetros de corte: como velocidade de corte, avanço, profundidade de corte, etc., precisam ser otimizados de acordo com as características do material e da ferramenta para melhorar a eficiência do processamento e evitar desgaste excessivo da ferramenta.

Desempenho da máquina-ferramenta: incluindo a precisão, rigidez, curso, faixa de velocidade da máquina-ferramenta, etc., para aproveitar ao máximo as vantagens da máquina-ferramenta e evitar exceder sua capacidade.

Método de fixação: para garantir que a fixação da peça seja estável, precisa e não interfira no processamento, e para facilitar a carga e descarga, melhorar a eficiência da produção.

Planejamento do caminho da ferramenta: Otimize o modo de avanço e recuo da ferramenta, reduza o deslocamento vazio e o movimento desnecessário e reduza o tempo de processamento.

Resfriamento e lubrificação: Métodos adequados de resfriamento e lubrificação podem reduzir a temperatura de corte, prolongar a vida útil da ferramenta e melhorar a qualidade da superfície.

Tecnologia de programação: Código de programação eficiente e preciso ajuda a reduzir erros e melhorar a eficiência da operação da máquina.

Programa de pós-processamento: garante que o código CNC gerado possa ser executado com precisão pela máquina-ferramenta.

Sequência de processamento: arranjo razoável da sequência de desbaste, semiacabamento e acabamento para melhorar a eficiência do processamento e garantir a qualidade do processamento.

Custo de processamento: sob a premissa de garantir a qualidade, minimizar a perda de ferramentas, o consumo de energia e o tempo de processamento para controlar custos.

Lote de produção: O tamanho do lote afetará a estratégia de processamento e a seleção de acessórios de ferramentas.

Requisitos de qualidade: Rugosidade superficial rigorosa, precisão dimensional e tolerâncias de forma e posição exigem parâmetros de processamento e controle de processo mais precisos.

Esses fatores estão relacionados entre si e uma consideração abrangente pode alcançar a otimização da usinagem CNC de 5 eixos.



Que desempenho pode ser melhorado com a otimização da usinagem CNC de 5 eixos?

A otimização da usinagem CNC de 5 eixos pode melhorar significativamente o desempenho nas seguintes áreas:

Precisão de usinagem: Por meio de um planejamento mais preciso do caminho da ferramenta, parâmetros de corte otimizados e boa calibração da máquina-ferramenta, os erros de usinagem podem ser significativamente reduzidos e a precisão dimensional e a precisão da tolerância de forma e posição das peças podem ser melhoradas.

Qualidade da superfície: A seleção adequada da ferramenta, o ajuste dos parâmetros de corte e a lubrificação por resfriamento eficaz podem obter uma superfície mais lisa e com menor rugosidade para atender aos requisitos mais elevados de qualidade da superfície.

Eficiência de processamento: reduzir o curso vazio, otimizar o caminho da ferramenta, melhorar a velocidade de corte e de avanço e outras medidas podem reduzir significativamente o tempo de processamento e melhorar a eficiência da produção.

Vida útil da ferramenta: Parâmetros de corte e caminho da ferramenta razoáveis ​​podem reduzir o desgaste e os danos da ferramenta, prolongar a vida útil da ferramenta e reduzir o custo da ferramenta.

Estabilidade da máquina-ferramenta: otimizar o processo de processamento pode reduzir a vibração e o choque da máquina-ferramenta, aumentar a estabilidade da operação da máquina-ferramenta e reduzir a incidência de falhas.

Utilização de materiais: Processamento mais preciso e planejamento de layout razoável podem reduzir o desperdício de materiais e melhorar a taxa de utilização de materiais.

Flexibilidade de produção: pode se adaptar mais rapidamente às necessidades de processamento de diferentes peças, ajustar a tecnologia e os parâmetros de processamento e melhorar a flexibilidade e a velocidade de resposta da produção.

Consumo de energia: Ao melhorar a eficiência do processamento e reduzir ações desnecessárias da máquina-ferramenta, reduz o consumo de energia, consegue economia de energia e reduz os custos de produção.

Resumindo, a otimização da usinagem CNC de 5 eixos é de grande importância para melhorar a qualidade do produto, reduzir custos e aumentar a competitividade das empresas.


Honscn tem vantagens óbvias no processamento CNC de alumínio. Em primeiro lugar, a precisão é alta, pode fabricar peças de alumínio com tamanho preciso e formato complexo, e a qualidade é barbar. Depois, há alta eficiência, processamento automático, economia de mão de obra e tempo. Formas complexas não são problema, tudo pode ser feito. Utilização total de materiais, sem desperdício, o custo pode ser reduzido. E as coisas processadas têm boa repetibilidade e qualidade estável. Também é fácil modificar o design e flexível alterar o procedimento.