O que é CNC?

Comando numérico computadorizado, controle numérico computadorizado ou controlo numérico computorizado (sigla CNC, do inglês Computer Numeric Control) é um sistema que permite o controle de máquinas, sendo utilizado principalmente em tornos e centros de usinagem. Permite o controle simultâneo de vários eixos, através de uma lista de movimentos escrita num código específico (código G). Por esse motivo foi desenvolvido na década de 1940 o NC (CN, controle numérico, na sigla em português) criado pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), inicialmente usando fitas perfuradas e com o advento do computador evoluiu para o CNC. Com isso atingiu-se o objetivo de confecção de peças complexas, seriadas e de grande precisão, especialmente quando usada em conjunto com os atuais programas CAD/CAM.

A introdução do CNC na indústria mudou radicalmente os processos industriais. Perfis de alta complexidade são facilmente usinados. Estruturas em 3 dimensões tornam-se relativamente fáceis de produzir e o número de passos no processo com intervenção de operadores é drasticamente reduzido. O CNC reduziu também o número de erros humanos (o que aumenta a qualidade dos produtos diminuindo retrabalho e desperdício), agilizou as linhas de montagens e tornou-as mais flexíveis, pois a mesma linha de montagens pode agora ser adaptada para produzir outro produto num tempo muito mais curto se comparados os processos tradicionais de produção. Acompanhando o desenvolvimento tecnológico da informática e a tendência por uma interatividade cada vez maior com o usuário, o código e linguagem de máquina também evoluiu.

Tipos de máquinas com variação CNC

O tipo de máquina que utiliza CNC varia segundo o seu processo de trabalho.

• Torno
• Fresadora
• Jato de água
• Furadeira Entalhadeira
• Puncionadeira
• EDM – Eletroerosão a Fio e por Penetração
• Retificadora

Neste artigo detalharemos sobre o Torno e a Fresadora.

Qual a importância do torno CNC na indústria?

Torno CNC industrial, este possui diversas características próprias, em relação ao seu funcionamento e importância no complexo fabril. O torno CNC tem o seu comando operacional ditado por um sistema computadorizado e serve para a criação de peças cilíndricas ou com desenho projetado para revolução. Ele é composto por duas bases, que têm acopladas em si dois eixos (x e y), estes são os responsáveis por dar as dimensões de diâmetro e comprimento dos objetos fabricados. O item é fixado pelas castanhas, que se encontram em uma placa que fica no eixo central do equipamento. Este é conhecido como eixo-árvore, este ponto de fixação dá um espaço para que possa ser encaixado peças grandes.

Os tornos são essenciais para o processo de fabricação de peças específicas no segmento industrial. O suporte para torno, é importantíssimo para que haja a boa fixação das pastilhas para as peças. Os utensílios fabricados pelos tornos, possuem comumente geometria elaborada, pois essas máquinas, quando utilizadas em movimentos do plano x e z, conferem designs diferenciados aos objetos. Os movimentos circulares e lineares, podem esculpir os mais diversos tipos de desenhos projetados. Há alguns que ainda possuem equipamentos que fornecem movimentos no plano y e c que possibilitam ainda mais opções de fabricação durante a usinagem da peça. Os cortes são baseados na velocidade (V) ou rotação (RPM), avanço do objeto e profundidade desejada.

Qual é a aplicação do torno CNC em um processo?

Há diversos modelos de ferramentas com utilidades específicas.

Já que algumas são destinadas a processamentos mais leves, que não tem atritos violentos, já outros de material muito resistente, são altamente recomendáveis para processos de grande atrito com materiais duros.

Para o bom funcionamento do torno, ele é desenvolvido para rodar com ciclos fixos, pois estes garantem maior facilidade na hora da programação.

Dessa forma, o programador apenas informa o perfil que o produto final deve ter. Nesses processos, os ciclos de rosca também estão contemplados e o processo fica bem direcionado a conferir ao item, sua forma final com possibilidades de desenvolver diversos designs nas peças.

Vantagens Do CNC

• Aumento de produtividade das máquinas;
• Diminuição do tempo total de produção;
• Flexibilidade;
• Realização de um maior número de operações que os sistemas convencionais, basta trocar de programa para que a máquina fabrique outro produto;
• Precisão;
• Permitem realizar várias operações com a mesma fixação da peça, minimizando erros de reposicionamento;

Desvantagens do CNC

• Investimento inicial elevado;
• Manutenção exigente e especializada;
• Não elimina completamente os erros humanos;
• Necessita operadores mais especializados;
• Não tem vantagens tão evidentes para séries pequenas;

Maquinação CNC

Após a obtenção do programa de uma forma manual ou de uma forma automática, é necessário efetuar o setup da máquina. Podemos destacar os seguintes passos:

• Definição do ponto-zero da peça: define o sistema de coordenadas da peça, deve-se introduzir na máquina quais as coordenadas do zero peça relativamente ao ZERO MÁQUINA.
• Definição das trajetórias e deslocamentos da ferramenta
• Identificação dos ciclos de desbaste e número de passagens
• Numeração das ferramentas, ex: T1, T2, T3…
• Dados das ferramentas – diâmetros e comprimentos
• Definição de velocidades de avanço, de velocidades de corte e respectivas rotações.

O que é uma fresadora CNC?

Uma fresadora é uma máquina equipada com fresas ( ferramentas de corte parecidas com brocas de furadeiras) que através do movimento rotativo dessas e de seu deslocamento em um determinado plano é utilizada para cortar, desbastar, entalhar ou perfurar diversos tipos de materiais.

No início essas máquinas eram quase que exclusivamente mecânicas e comandadas por um operador que deveria determinar através de volantes e manípulos os movimentos que a fresa iria efetuar.
Com o advento da informática e a criação dos motores de passo (motores elétricos aonde é possível controlar a rotação, o sentido de rotação, a quantidade de giro em graus do eixo do motor, etc.)  e a consequente automatização de diversos equipamentos surgiram as Fresadoras CNC.
A sequência normal de trabalho com esses equipamentos é a geração de um modelo em computador que a seguir é transformado através de um aplicativo em coordenadas que chamamos de código G e com este é possível através de um programa em computador ligado a fresadora, fazer com que este computador mova a fresa, que está em rotação, através do material que queremos trabalhar, desbastando, cortando, etc., seguindo as coordenadas que o computador lhe enviar.
Atualmente com a disseminação e fabricação em larga escala dos diversos componentes que compõe estes equipamentos, tornou-se muito acessível a sua fabricação.

Linha do tempo do CNC

Até 1950

Existiam nessa altura dois tipos principais de sistemas de produção:

1. Equipamentos operados manualmente – pequenos/médios volume de produção e possuíam uma grande flexibilidade;
2. Sistemas automáticos de produção – grandes volumes de produção sendo a sua tecnologia dedicada e baseada em hardware.

Após 1950

Ocorreu uma diminuição do tempo de vida dos produtos devido ao aumento da concorrência e da exigência dos consumidores para toda a produção de volumes médios; O aumento da complexidade da forma das peças a fim de atender às preferências estéticas e às exigências técnicas de peças para produtos tecnologicamente avançados, como no aeronáutica e automóvel – produção de peças com formas complexas.

Anos significativos

• 1949: Primeiro estudo de viabilidade tecnológica de um equipamento de fabricação de peças por arranque de apara (fresadora), comandado por um sistema programável – (MIT – E.U.A.);
• 1952: Primeira fresadora vertical com três eixos controlada por um novo tipo de controlador, composto por um sistema híbrido analógico/digital que usava uma fita perfuradora como meio para armazenar o programa. Foi designada como Máquina Controlada Numericamente (CN);
• 1952-1955: Novos desenvolvimentos com a aplicação desta tecnologia a outros tipos de equipamentos – Força Aérea;
• 1956: Inicia-se a construção de 100 fresadoras, controladas numericamente para fabricar peças para empresas ligadas à construção de aeronaves;
• 1955-1958: Desenvolvimento da primeira aplicação de computador para assistir na geração de programas de comando numérico (antecessores do sistema CAD/CAM). Foi designado por Automatically Programmed Tool (APT), e rodava em máquinas IBM do MIT;
• 1962: Prosseguiu-se o desenvolvimento desta tecnologia com a aplicação a furadoras e desenvolvimentos nos sistemas mecânicos para eliminar causas de ineficácia no controle da trajetória da ferramenta tais como folgas;
• 1970: Aplicação dos microprocessadores e memória ROM aos controladores numéricos; Aparecimento dos Sistemas CAD. Incorporação de um computador dedicado no controlador numérico – Controle Numérico Computadorizado (CNC);
• 1984: Primeiro CNC desenvolvido no Brasil pela MCS , o CNC100 para máquinas transfer;
• 1987: Primeira FEIMAFE, lançamento do CNC 210 da MCS equipando o torno Romi Centur30 e os tornos GPR Nardini. Com tecnologia 100% Nacional, os Comando Numéricos CNC210 revolucionaram a indústria de máquinas CNC produzidas no Brasil.

Atualidade:

• Propagação da utilização de sistemas CAD/CAM e equipamentos CNC em outros tipos de indústria tais como a injeção de plásticos, indústria da madeira e mobiliário e finalmente a indústria de produção de sistemas eletrônicos;
• Desenvolvimentos para aumentar o desempenho dos equipamentos nomeadamente ao nível da velocidade de avanço e velocidade de corte;
• Desenvolvimentos com vista à automatização dos processos de produção designadamente sistemas de alimentação de matérias primas, sistemas de manipulação de peças, sistemas de mudança automática de ferramentas;
• Desenvolvimentos dos processos de maquinagem com vista ao aproveitamento das capacidades dos equipamentos de CNC particularmente nas ferramentas de corte;
• Desenvolvimento de sistemas computorizados para controlar.

 

Agora que você já conhece um pouco mais sobre o processo de usinagem e CNC, entre em contato com a CCV Industrial, sempre que precisar de um produto que seja específico para os seus projetos!