A perfuração CNC é o processo de usinagem de um furo circular em uma peça estacionária usando uma ferramenta de corte rotativa ou broca. Os furos usinados são dimensionados com brocas CNC, geralmente para acomodar parafusos ou pernos para fins de montagem. Portanto, Processos de perfuração CNC são comuns em peças que requerem montagem de componentes. Além disso, a furação CNC também é utilizada para fins estéticos.
O processo de furação CNC possui etapas semelhantes a operações como Fresagem CNC, Torneamento CNC, e chato. Esses incluem:
1. Crie um design digital do componente em software CAD. A primeira etapa na fabricação de um componente perfurado é criar um arquivo CAD do componente perfurado em um software como Autodesk Inventor ou SolidWorks. O arquivo CAD fornecerá ao maquinista informações técnicas sobre o componente, como tolerâncias, dimensões, quantidades, etc.
2. Converta o projeto em instruções de máquina. Uma vez finalizado o projeto do componente, ele precisa ser convertido em uma linguagem que a unidade CNC possa entender, como formatos como STEP e STL. Esta etapa normalmente requer a execução do projeto CAD por meio do software CAM para gerar código G compreensível pela máquina.
3. Carregue as instruções na máquina CNC. Quando as instruções são carregadas em uma máquina CNC, o código G da máquina controla como a máquina CNC e as ferramentas de corte se movem e operam durante todo o processo de perfuração, como movimento rotacional e linear, caminhos da ferramenta, velocidades e outras funções.
4. Configure a máquina CNC. Configurar uma máquina CNC geralmente significa instalar a broca e fixar a peça de acordo com as especificações.
5. Execute operações de perfuração. Após ligar a máquina CNC, o maquinista pode iniciar a operação de perfuração CNC.
6. Avalie os componentes. Após a conclusão da operação de perfuração CNC, o maquinista inspeciona a peça em busca de erros ou defeitos.
Vantagens da perfuração CNC
As plataformas de perfuração CNC oferecem muitas vantagens em relação às técnicas tradicionais de perfuração.
Maior precisão. As furadeiras integradas à tecnologia CNC podem produzir furos que atendem aos requisitos com mais precisão. A tolerância da perfuração CNC depende da complexidade da máquina e da nitidez da ferramenta de perfuração.
Mais opções de materiais. As plataformas de perfuração CNC são compatíveis com uma variedade de materiais, de madeira a plástico e metal. Além disso, como as máquinas-ferramentas CNC podem acomodar várias brocas, uma variedade de furos pode ser usinada de uma só vez. Um bom exemplo é uma furadeira multifuso, que permite instalar várias brocas e furos em uma peça simultaneamente.
Maiores capacidades de replicação. Como o dispositivo de perfuração CNC é controlado por um computador, a máquina CNC realiza automação total e evita operação manual. Portanto, quase não há erros no processo de furação CNC e é menos sujeito a erros. Os fabricantes rápidos podem atingir um alto grau de consistência de furos em lotes e lotes.
Tipos de furadeiras CNC
A perfuração CNC pode ser realizada usando vários tipos de furadeiras e, como qualquer outra máquina-ferramenta CNC, cada furadeira tem suas características e capacidades. Aqui estão as máquinas comuns que você pode usar e seus usos básicos e específicos.
Furadeira vertical. Possui uma cabeça de fuso acionada por engrenagem projetada especificamente para perfuração CNC de peças grandes e pesadas. Pode ser CNC ou manual e requer um maquinista para alimentar a peça até a ferramenta de corte.
Furadeira radial. Este tipo de furadeira CNC usa um mecanismo básico que posiciona um fuso móvel em uma peça fixa. As cabeças de retificação fornecem ferramentas de corte com versatilidade suficiente para realizar uma variedade de operações em peças da maioria dos tamanhos e formatos. Como resultado, é mais versátil e capaz de realizar uma variedade de operações de perfuração não vistas nos tipos anteriores.
Equipamento de perfuração de linha. As brocas de linha têm vários cabeçotes de trabalho (para evitar confusão com fusos, pode haver vários fusos em um cabeçote de trabalho). Normalmente, esses cabeçotes de trabalho estão localizados acima da bancada onde as peças são fixadas ou montadas. Ele pode realizar múltiplas operações consecutivas simultaneamente.
Furadeira multieixo. Possui vários fusos conectados a um cabeçote de trabalho e todos os fusos alimentam a peça simultaneamente. Essas máquinas são altamente necessárias para produzir peças com grande número de furos próximos uns dos outros. Estas são as máquinas mais comuns encontradas entre muitos prestadores de serviços de usinagem CNC e são adequadas para a fabricação de peças porosas.
A microperfuradora é atualmente a furadeira CNC de mandril pequeno mais precisa. A micro furadeira possui mandril pequeno e alta precisão. Portanto, são adequados para furar componentes que exigem altas tolerâncias e precisão.
Furadeira de torre. As máquinas de perfuração de torre possuem vários cabeçotes de trabalho montados em uma torre. Permite a troca rápida de ferramentas de corte e seu posicionamento na peça. Este tipo de furadeira possui uma torre com vários cabeçotes de trabalho. Portanto, são adequados para operações de furação que exigem mudanças constantes na posição da ferramenta na peça.
Precauções e dicas para perfuração e projeto CNC
Para otimizar o processo de furação CNC, os projetistas devem considerar fatores como superfícies de entrada e saída da broca, retilineidade do furo, folga de cavacos, design do produto roscado, formato do furo e layout geral da peça. A otimização de todos os aspectos contribui para o sucesso geral da furação CNC e melhora a qualidade final e a funcionalidade da peça.
1. Escolha a broca CNC certa
Selecionar a broca certa com base no material, estrutura e funcionalidade pode ser um desafio e é uma causa comum de defeitos em furos fabricados. Você pode discutir a melhor abordagem consultando um especialista em perfuração CNC ou um prestador de serviços.
2. A broca é perpendicular à entrada
A superfície de entrada da broca deve ser perpendicular à broca, isso ajuda a garantir que o furo esteja no local correto, conforme mostrado na figura abaixo.
A superfície de saída da broca também deve ser perpendicular ao eixo da broca para evitar problemas de quebra quando a broca sai da peça de trabalho, conforme mostrado abaixo.
3. Evite cortes interrompidos
Se a retilineidade do furo acabado for particularmente crítica, é melhor evitar cortes interrompidos. Se a broca cruzar outra abertura de um lado, ocorrerá alguma deflexão. Mesmo que a retilineidade não seja crítica, o ponto central da broca deve permanecer no material durante todo o processo de corte para evitar deflexão extrema e possível quebra da broca.
4. Use brocas padrão
O formato inferior do furo cego deve ser o formato perfurado com uma broca padrão, conforme mostrado na imagem abaixo. Quando são necessários furos com fundo plano, é permitido o uso de pontas de perfuração padrão (118° ou 140° para aço inoxidável).
5. Evite usar furos profundos
Evite usar furos profundos (mais de 8 vezes o diâmetro), pois isso pode causar problemas de folga de cavacos e possíveis desvios de retilinidade. Brocas especiais no mercado podem atingir 40x de diâmetro, mas seu custo é muito maior; eles devem ser evitados.
6. Evite projetar peças com pequenos furos
Caso a aplicação da peça não exija dimensões pequenas, evite projetar peças com furos pequenos. Isso ocorre porque pequenas brocas têm maior probabilidade de quebrar. Para facilitar a produção, um diâmetro de aproximadamente 3 mm é o mínimo ideal.
7. Coordenadas cartesianas
Use coordenadas retangulares em vez de coordenadas angulares para especificar a localização dos furos nas peças fresadas. Para os maquinistas, eles tornam mais fácil e seguro o layout de peças ou ferramentas de perfuração. Para peças torneadas, o centro da peça é a origem natural das dimensões.
8. Alimentação e velocidade
Certifique-se de descobrir como reduzir a velocidade e as taxas de avanço para manter a produtividade. Esses fatores dependem do formato do corte e do tipo de material.
9. Remoção e quebra de cavacos
Os cavacos devem ser descarregados de forma eficaz durante a furação CNC e após a usinagem. É muito importante controlá-los, pois podem causar alguns problemas. Você pode tentar usar uma broca especializada para quebrar cavacos. Além disso, use líquido refrigerante quando necessário para melhorar a dissipação de calor.
Diferença entre furação CNC e rosqueamento
A perfuração CNC é o processo de pressionar uma broca na peça de trabalho para criar um furo na peça de trabalho. Rosqueamento CNC é o processo de criação de furos roscados em uma peça de trabalho, utilizando um macho para criar uma crista espiral contínua na peça de trabalho. Portanto, a maior diferença entre eles é que a perfuração CNC envolve a criação de furos, enquanto o rosqueamento envolve a criação de roscas dentro de furos existentes.
Além disso, outra grande diferença entre a perfuração CNC e o rosqueamento é o tipo de broca usada. A perfuração CNC geralmente usa brocas helicoidais, enquanto o rosqueamento geralmente usa brocas macho. As brocas macho são projetadas especificamente para criar roscas e, portanto, não são adequadas para uso em aplicações de perfuração CNC.
Aplicação de perfuração CNC
A perfuração CNC é amplamente utilizada. AN-Prototype resume algumas aplicações comuns de perfuração:
Fabricação de Chapas Metálicas
A fabricação de chapas metálicas é adequada para furar peças como painéis, motores, etc. nas indústrias automotiva, aeroespacial e de construção. Funciona com outros processos de usinagem CNC, como fresamento e torneamento.
Fabricação de Madeira
As operações de perfuração são uma parte crítica da fabricação de madeira. Com esta máquina, os fabricantes de madeira podem desfrutar de automação, exatidão, precisão e altas tolerâncias. Além disso, a indústria valoriza a estética, garantida pelo artesanato.
Serviços de perfuração CNC de precisão
Devido a vários fatores, como altos custos de investimento inicial, erros operacionais e manutenção, não é rentável para os projetistas adquirirem suas plataformas de perfuração. Portanto, terceirizar para um provedor de serviços de usinagem CNC personalizado é a melhor abordagem. No AN-Protótipo, oferecemos serviços de fabricação personalizados sob demanda que podem ajudá-lo a criar peças usinadas com precisão, não apenas perfuração CNC. Também nos especializamos em outros processos de fabricação, como serviços de usinagem CNC, fabricação de chapas metálicas, impressão 3D e moldagem por injeção, fundição a vácuo e muito mais. Quer suas peças sejam complexas e exijam perfuração, rosqueamento ou outros serviços de tratamento de superfície, o AN-Prototype atenderá às suas necessidades com padrões de alta qualidade. Portanto, carregue seus arquivos CAD agora e obtenha um serviço de qualidade a preços competitivos e prazos de entrega rápidos.
