O acessório CNC O design é um aspecto importante da usinagem de controle numérico computadorizado (CNC) e, portanto, mais crítico e significativo. Esta é uma ferramenta principal e de controle obrigatório para manter as peças de trabalho nas posições necessárias corretamente, de modo a permitir quaisquer operações de usinagem. Ao fazer os projetos de fixação, é preciso identificar e considerar fatores como o formato da peça de trabalho, a operação, quais ferramentas são necessárias e as propriedades do material. Este artigo explora os princípios básicos do design de fixação CNC, ou mais especificamente do design de carcaças de máquinas CNC, ao mesmo tempo em que aborda padrões adequados, técnicas visionárias e os principais desafios observados por engenheiros e fabricantes. O objetivo deste blog é dar aos leitores conceitos e informações essenciais para apreciar como a fixação adequada design pode melhorar os processos de produção, reduzir custos e melhorar a qualidade do produto final.
O que é um acessório CNC e por que é importante?

Definição de acessório CNC
Um acessório CNC é um dispositivo projetado para auxiliar os processos de usinagem CNC, prendendo a peça em uma direção específica enquanto ela está sendo usinada. O objetivo principal de um acessório CNC é restringir a rotação ou translação da peça, aumentando a precisão e a repetibilidade dos processos de usinagem.
Portanto, os acessórios CNC podem assumir várias formas, como segue:
- Localizando luminárias: Esses tipos de acessórios destinam-se a orientar a peça geometricamente em relação à ferramenta. O “ajuste” entre a peça e a ferramenta é importante para que as tolerâncias sejam atendidas.
- Dispositivos de fixação: Ao exercer uma força que mantém a peça nas superfícies de localização, esses acessórios atenuam qualquer movimento indesejado durante o corte da peça.
- Acessórios combinados: Este tipo fornece recursos de localização e fixação que são usados para atender aos requisitos de diferentes tipos de operações de usinagem.
Quando for necessário desenvolver um dispositivo CNC adequado, os seguintes fatores devem ser cuidadosamente analisados:
- Geometria da peça: A forma e as dimensões determinam o tipo de acessório no qual a peça de trabalho deve se encaixar. Caso a geometria seja complicada, pode ser necessário usar um acessório com formato especial.
- Propriedades do material: É necessário um conhecimento profundo da peça de trabalho para aplicar forças de fixação e escolher materiais de fixação que não percam a forma com a aplicação de carga.
- Processo de usinagem: Observou-se que um processo de usinagem, por exemplo, fresamento, torneamento ou furação terá acessórios específicos que se adequarão às operações.
De acordo com a literatura relevante da indústria, acessórios CNC bem projetados contribuem para um aumento de produtividade de até 30% e reduzem significativamente as chances de erros de processamento. Isto é muito importante porque os fabricantes obtêm um melhor nível de usinagem ao implementar esforço suficiente no projeto e desenvolvimento de acessórios.
Importância do uso de acessórios na usinagem CNC
O uso de acessórios para usinagem CNC é benéfico por vários motivos. O principal benefício é que os acessórios podem aumentar a precisão, garantindo que a peça permaneça na posição e não seja deslocada durante o processamento, onde é provável que ocorra a maioria dos erros. Este tipo de precisão é muito importante para atingir as tolerâncias rígidas exigidas e a boa qualidade dos produtos fabricados. Além disso, os acessórios melhoram a repetibilidade dos resultados ao longo de vários ciclos de usinagem, o que é importante em produção em massa. Além disso, a incorporação de luminárias pode melhorar um processo e reduzir o tempo necessário de uma operação para outra devido à redução de configurações não essenciais. Em suma, o uso de integração de acessórios adequadamente projetada aumenta o nível de eficiência na produtividade, desperdício de despesas com materiais e outros recursos nos processos de usinagem CNC.
Como os acessórios melhoram a fixação e a precisão
É indiscutível que os acessórios auxiliam na fixação do trabalho e melhoram a precisão das atividades de usinagem CNC de diversas maneiras. Primeiro, um acessório fornece rigidez, garantindo assim que a peça realmente permaneça no lugar durante a usinagem. Esta estabilidade é muito essencial quando se trata de obter peças de qualidade com tolerâncias estreitas. Elswyk et al. (2014) demonstram que também existe uma variação que é introduzida pelos fatores covariáveis em decorrência do manuseio do dispositivo pelo operador da máquina. O emprego de ferramentas específicas em procedimentos gerais de usinagem pode melhorar a forma como a ferramenta interage com o material e aumentar a eficiência de corte e a eficácia dos processos. Projetos aprimorados de dispositivos podem até envolver sistemas pneumáticos ou hidráulicos para segurar a peça de trabalho sem causar qualquer alteração na forma. Por esse motivo, a incorporação de acessórios adequadamente projetados no fluxo de trabalho da usinagem CNC melhora a precisão, o acabamento superficial e a produtividade da usinagem.
Quais são os diferentes tipos de acessórios CNC?

Tipos comuns de acessórios CNC
- Grampos: Eles têm grampos de uso geral nos quais as mandíbulas mecânicas dispostas bilateralmente são empregadas para segurar a peça de trabalho em uma posição fixa, a fim de permitir que as superfícies planas sejam usinadas.
- Dispositivos de fixação: Estes são dispositivos de fixação que são normalmente usados para manter elementos em posição enquanto estão sendo usinados e empregam o uso de grampos e/ou cintas para evitar que geometrias não convencionais sejam deformadas.
- Acessórios personalizados: Eles são projetados e construídos sob medida para atender processos específicos a serem executados em uma peça específica e, portanto, aumentar a velocidade e a precisão da usinagem.
- Acessórios para paletes: Parte de células automatizadas, esses acessórios acomodam diversas peças em um único palete para troca rápida, garantindo assim a continuidade dos processos de produção.
- Acessórios Modulares: Estes são acessórios feitos com base no princípio da 'modularidade' e são projetados em torno de uma série de componentes padrão que podem ser usados em vários processos de usinagem, mas ainda mantendo a precisão.
- Dispositivos de indexação: Esses acessórios contêm meios mecânicos para fornecer alguns meios de posicionamento preciso da peça de trabalho e, portanto, são mais adequados para operações quando extrema precisão é necessária para usinagem repetitiva.
Tipos de acessórios de fixação
Os dispositivos de fixação de trabalho são necessários e importantes para garantir que a posição ou orientação adequada de uma peça de trabalho seja obtida no curso da usinagem. As principais classes são:
- Dispositivos mecânicos: Estes utilizam grampos, parafusos e outros dispositivos mecânicos para apoiar uma parte da peça, resultando em rigidez no mecanismo de fixação e possibilitando a repetição do posicionamento da peça.
- Acessórios de vácuo: Utilizando sucção para segurar as peças, esses acessórios são mais adequados para peças planas ou finas, como elementos estruturais, pois são rápidos em seu posicionamento e eliminação.
- Luminárias Magnéticas: Utilizando ímãs para segurar elementos ferrosos, esses acessórios são simples e rápidos de usar e oferecem um alto nível de restrição para operadores envolvidos em determinadas operações de usinagem.
- Dispositivos Hidráulicos: Estes aplicam forças de pressão hidráulica nas peças de trabalho. As correias de catraca têm forças de retenção equilibradas de maneira muito uniforme e diferentes peças de trabalho mudam rapidamente.
- Dispositivos pneumáticos: São como sistemas hidráulicos, mas utilizam tipos de ar; A fixação e desfixação muito rápidas de trabalhos simples nessas luminárias são alcançadas e o uso ativo proporciona melhor produção.
Geralmente, os vários grampos foram feitos propositadamente para diversas aplicações em usinagem para otimizar os processos de usinagem, levando em consideração a usabilidade, a precisão e os vários formatos da peça, entre outros fatores.
Aplicações de diferentes tipos de luminárias
Os acessórios de fixação são essenciais para otimizar o processo de máquinas-ferramenta e a precisão em diversas aplicações nas indústrias.
- Dispositivos mecânicos: Estes se enquadram no tipo de suportes mecânicos projetados especificamente para ambientes de produção em massa, como a fabricação de peças automotivas, onde as restrições de durabilidade e uniformidade são de importância crítica. É muito adequado em peças com formatos complexos e com tolerâncias muito estreitas, vistas com mais frequência em fresadoras CNC.
- Acessórios de vácuo: Eles encontram seu maior uso na indústria madeireira, bem como na indústria aeroespacial em luminárias a vácuo, que podem conter bem componentes/folhas finas e de corte complexo. Para operações de tratamento de superfície e perfuração, eles são úteis, pois podem segurar firmemente chapas e painéis finos.
- Luminárias Magnéticas: Esses são os acessórios mais populares usados ao lidar com materiais ferrosos, principalmente durante a fabricação de ferramentas e matrizes, onde operações rápidas são fundamentais. Eles permitem o rápido engate/desengate das peças, e esse recurso é frequentemente usado em fresadoras e retificadoras.
É possível que as empresas alcancem maiores níveis de produção, reduzam o tempo de ciclo ou aumentem a qualidade geral dos componentes da máquina através da escolha adequada de qualquer tipo de acessório apropriado para a aplicação específica.
Como projetar um acessório CNC?

Princípios de design de luminárias
- Precisão: O foco aqui é como a fixação precisa ser construída para que as especificações exatas sejam atendidas e respeitadas para que a peça fique alinhada e posicionada exatamente como deve estar em relação ao eixo e aos limites definidos pela fixação do equipamento. .
- Lembremo-nos: Cada dispositivo não só permite que as peças de trabalho sejam instaladas, mas também as remove da mesma posição para todas as outras operações, o que reduz erros devido à montagem de várias configurações.
- Estabilidade: O projeto deve ter algumas características de perturbação que evitarão qualquer deformação no acessório ou na peça de trabalho como resultado de quaisquer forças encontradas durante a usinagem, a fim de manter a peça de trabalho mantida no lugar durante todo o trabalho.
- Acessibilidade: Forneça espaço para ferramentas de fácil acesso e espaço para operadores, bem como para posicionamento e remoção eficientes e agradáveis da peça de trabalho e suas alterações.
- Flexibilidade: Projete gabaritos e acessórios eficazes que permitirão os processos independentemente dos diferentes formatos e tamanhos das peças de trabalho com poucas mudanças nas ferramentas.
- Seleção de Materiais: Selecione os materiais que possuam resistência, rigidez e capacidade suficientes de manter a estabilidade térmica adequada de acordo com as condições de trabalho do processo de usinagem.
Seleção de materiais para luminárias
A seleção de materiais para o projeto de acessórios CNC é um exercício que deve envolver a consideração de vários fatores fundamentais relacionados ao desempenho e à vida útil. Em particular, a resistência e a rigidez são requisitos críticos, uma vez que os acessórios precisam suportar os processos de usinagem e as cargas sem distorção e, assim, manter a posição da peça. Devido à alta relação peso/resistência, o aço e o alumínio tendem a ser os materiais mais comumente usados. A Termodinâmica também é uma questão importante, uma vez que as operações de usinagem tendem a estar associadas à geração de calor e, portanto, alteram as propriedades de um material; portanto, os materiais devem manter sua forma em diferentes níveis de temperatura. Além disso, em circunstâncias onde há alto desgaste, a seleção cuidadosa de um revestimento de superfície ou superfície endurecida ajudará a prolongar a vida útil do acessório; portanto, a resistência ao desgaste também é um fator a considerar. Por último, embora os fatores acima sejam muito importantes, o Custo e a Disponibilidade também devem ser levados em consideração para garantir que os materiais escolhidos sejam acessíveis e possam ser fornecidos no prazo e sem filas, otimizando consequentemente a eficiência de todo o processo produtivo.
Usando luminárias modulares para flexibilidade
Os acessórios modulares alcançam versatilidade na usinagem CNC na rapidez com que podem ser ajustados para se adequar a diferentes tamanhos e formatos da peça de trabalho. Ao usar peças removíveis, os fabricantes não precisam gastar muito tempo ao trocar o acessório para atender às necessidades de produção, pois o redesenho do acessório é muito mais fácil e rápido. Essa abordagem melhora a produtividade e reduz os gastos com sistemas de ferramentas personalizados e não ajustáveis. Além disso, a abordagem modular torna possível reparar ou substituir peças específicas sem ter que retirar o acessório inteiro. Nesse sentido, o uso de acessórios modulares se torna uma necessidade ao buscar flexibilidade e eficiência nas formas de produção atuais.
Como escolher o acessório CNC certo para sua operação?

Fatores a serem considerados ao escolher um acessório
- Compatibilidade de material: A principal consideração é se o material do acessório é compatível com o da peça de trabalho para reduzir a degradação dos bons materiais e manter a forma.
- Requisitos de precisão: Escolha os acessórios adequados que possam obter as especificações exigidas para a operação de usinagem, a fim de atender aos requisitos de qualidade.
- Facilidade de Configuração: Revise o projeto do acessório para facilitar a instalação e o alinhamento, a fim de reduzir o tempo de configuração.
- Rigidez e Estabilidade: Use acessórios que sejam fortes o suficiente para não dobrarem quando submetidos à força de corte, sem comprometer a precisão desejada.
- Adaptabilidade: Tenha em mente a capacidade de fixação de várias peças em termos de tamanho e formato, pois podem ocorrer alterações nas execuções de produção.
- Processo de manufatura: Certifique-se de que o tipo de acessório é adequado ao processo de usinagem a ser executado, por exemplo, se é fresamento, torneamento, furação, etc.
- Custo-benefício: Inclui custos de aquisição do equipamento, custos de manutenção do equipamento, operação eficaz sempre que relevante, a fim de garantir rentabilidade.
Acessórios personalizados vs. padrão
Ao considerar as opções de usar acessórios padrão ou personalizados, é imperativo pesar as diferentes necessidades da operação em relação aos benefícios integrados das opções. Os grampos prontos para uso são mais baratos e estão disponíveis rapidamente. Portanto, tais tornos são aplicáveis em processos de produção em massa onde o tempo gasto na preparação para o trabalho não muda. Tais acessórios geralmente fazem diversas concessões, mas ficam aquém em termos de tolerâncias críticas aceitáveis para determinadas aplicações ou tipos de peças. A maioria das tecnologias de fabricação modernas são auxiliadas pelo uso de acessórios “sob medida” que são construídos para uso em operações específicas e permitem ao instalador realizar o trabalho com mais precisão, acelerar o processamento ou lidar com a forma não convencional dos objetos. A abordagem de meia na prateleira, no entanto, não sai barata; normalmente, são necessárias mais horas para projetar e fabricar. É aconselhável basear a escolha de acessórios personalizados versus acessórios padrão em quantos deles são necessários, quão precisos devem ser e quanto você está preparado para gastar com eles.
Seleção de acessórios com base em operações de usinagem
Ao projetar e escolher alguns acessórios para uma operação de usinagem específica, há alguns fatores que devem ser considerados para atingir os requisitos. Por exemplo, em operações de fresamento, os acessórios supostos são aqueles que fornecerão suporte suficiente e também permitirão acesso ao local sem interferir na ação de corte. Ao contrário, as operações de torneamento exigem o uso de acessórios destinados ao objeto giratório, que geralmente é mantido por um mandril ou mandril especial. Para operações de perfuração, por outro lado, o acessório deve ser tal que segure a peça de trabalho em sua posição com precisão e controle sua posição, mas não permita deslocamento excessivo para evitar vibrações, o que pode levar a danos, em vez de aumentar o furo que está sendo perfurado. O alinhamento da operação de usinagem específica e a seleção do acessório aumentam a produtividade dos fabricantes, a qualidade das peças e o tempo reduzido para a produção das peças.
Quais são as aplicações de acessórios CNC em diferentes setores?

Aplicações da indústria automotiva
Como tem sido observado na tecnologia automotiva, os acessórios CNC desempenham um papel vital na manutenção da precisão em processos específicos, principalmente procedimentos de usinagem, montagem e verificação de qualidade. Tais fixações são responsáveis pela correta orientação das peças durante o processo produtivo eliminando erros de posicionamento. Os principais são a usinagem de blocos de motores, fabricação de carcaças de transmissão e síntese de subconjuntos complexos. Acessórios CNC personalizados são benéficos para os fabricantes automotivos, pois melhoram a eficiência dos processos e as taxas de refugo, além de satisfazerem altos padrões de controle de qualidade.
Aplicações da Indústria Aeroespacial
Na indústria aeroespacial, as luminárias CNC são uma das partes do trabalho de garantia para ter verdadeira precisão e qualidade em cada peça feita para ser colocada em aeronaves ou veículos espaciais. Eles são especialmente importantes quando se trata de usinagem de estruturas de fuselagem e peças de motores, onde superfícies de controle são necessárias. Sua engenharia normalmente permite o suporte de formas complexas, que terão o máximo de exatidão. Outros exemplos incluem a fabricação de longarinas de asas, interfaces telefônicas, seções de fuselagem e peças de trem de pouso, entre outros. Ter esses acessórios CNC avançados torna os fabricantes capazes de produzir componentes altamente precisos, bem como aumentar a velocidade de produção e também atender aos requisitos de segurança, melhorando assim sua eficiência.
Fabricação de dispositivos médicos
Na fabricação de dispositivos médicos, as luminárias CNC desempenham um papel fundamental na obtenção da precisão e qualidade desejadas para diversas aplicações médicas. Esses acessórios são empregados durante os processos de usinagem de instrumentos cirúrgicos, peças de implantes e dispositivos de diagnóstico. Sua capacidade de posicionamento repetível é relevante para a manutenção de tolerâncias rígidas, essenciais em marca-passos, implantes ortopédicos e sistemas de imagem. Dispositivos CNC especializados ajudam os fabricantes a simplificar processos, permitindo a automação e alcançando altos níveis de conformidade, dentro dos quais a segurança dos pacientes e a confiabilidade dos dispositivos são aprimoradas. Automação, minimização de custos e maximização de produção podem ser alcançadas pelos fabricantes de dispositivos médicos por meio do uso de máquinas e ferramentas de processamento CNC avançadas.
Como manter e cuidar de acessórios CNC?

Inspeção e manutenção de rotina
Os acessórios CNC devem ser inspecionados regularmente para garantir sua precisão e funcionamento adequado. Os operadores devem procurar sinais de desgaste e verificar se são necessários ajustes para produzir alinhamento e retilinidade que permaneçam dentro dos limites aceitáveis. As atividades essenciais incluem aplicação de graxa nas partes móveis da luminária, limpeza das superfícies para evitar acúmulo de sujeira e inspeção visual de trincas. Ao mesmo tempo, uma ação imediata de agradecimento facilita o desgaste dos elementos que tendem a se desgastar, ao mesmo tempo que garante a precisão e o prolongamento da vida útil dos acessórios é crucial. Na execução das funções de utilização do equipamento, é necessário seguir o cronograma de manutenção planejado para máximo desempenho e confiabilidade nas funções de produção.
Problemas e soluções comuns
O desempenho adequado dos acessórios CNC pode ser prejudicado por ocorrências comuns nos limites dos acessórios. Uma das ocorrências comuns é o travamento que ocorre principalmente por mau posicionamento ou desgaste da bucha. Portanto, os operadores são aconselhados a verificar o posicionamento frequentemente usando medidores especialmente projetados e corrigir qualquer posicionamento incorreto observado.
Outro problema é o desgaste abrasivo severo de características importantes que reduz a qualidade. É muito importante projetar e seguir um trabalho de manutenção planejado que substitua os elementos da máquina antes que eles cheguem ao fim de sua durabilidade de serviço. Também ajuda a aumentar a vida útil do acessório através do uso de materiais melhores.
Poeira ou gordura podem prejudicar a eficácia e a precisão do funcionamento do dispositivo. A limpeza e a manutenção dos acessórios da máquina evitarão esse acúmulo e farão com que a máquina funcione na capacidade desejada.
Por fim, deve-se ressaltar que caso exista uma fixação que não apresente boa repetibilidade, deverá ser examinado todo o sistema de ferramentas de fixação e fixações. A eficácia de uma operação de usinagem pode ser melhorada corrigindo deficiências e pequenos detalhes que não estão à vontade ou corretos. Portanto, ao eliminar esses problemas, os fabricantes de procedimentos e dispositivos mantêm a eficácia e a precisão de seus acessórios CNC.
Prolongando a vida útil dos acessórios
Existem várias práticas que os acessórios CNC devem seguir para prolongar a vida útil. Primeiro, as verificações e serviços de rotina são indispensáveis; implicam a observação de quaisquer sinais de danos físicos, ferrugem ou posições inadequadas e a correção de tais situações. Em segundo lugar, foi introduzido um regime de limpeza destinado a eliminar aparas e óleos de corte para reduzir a possibilidade de materiais estranhos interferirem na precisão. Terceiro, a utilização de melhores materiais e revestimentos também pode ajudar na durabilidade, evitando assim danos excessivos durante o uso regular. Além disso, deve-se ter cuidado para garantir que as diversas peças estejam bem ajustadas e as ferramentas estejam bem alinhadas antes da operação, a fim de reduzir o excesso de forças nos acessórios. Além disso, treinar os operadores sobre os procedimentos corretos de manuseio e montagem é fundamental para evitar a destruição dos acessórios durante o uso. Ao observar essas sugestões, os fabricantes podem de fato garantir a máxima vida útil e confiabilidade de seus acessórios CNC.
Fontes de Referência
Dispositivo elétrico (ferramenta)
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: O que é um acessório CNC?
R: Um acessório CNC é uma máquina especializada de fixação e suporte com peças e conjuntos a serem usinados. Os acessórios CNC convencionais são essenciais para auxiliar o processo de usinagem; os processos de fixação proporcionam posicionamento preciso das ferramentas de corte e estabilização da peça.
P: Por que preciso de um acessório CNC personalizado?
R: Acessórios CNC personalizados são usados ao executar uma operação específica que requer suporte e estabilidade específicos que podem não ser obtidos com acessórios normalmente disponíveis. Os acessórios CNC personalizados oferecem soluções personalizadas e eficientes sempre que os acessórios padrão não atendem às especificações do projeto e tornam possível a usinagem detalhada.
P: Qual é a diferença entre um gabarito e um acessório?
R: Um gabarito é usado para controlar a posição da ferramenta, enquanto um acessório é usado para ancorar a peça de trabalho. Tanto os gabaritos quanto os acessórios são parte integrante do processo CNC, mais ainda com a finalidade de manter as ferramentas e peças do trabalho no lugar e orientar as operações, respectivamente.
P: Como um acessório de usinagem beneficia as operações de fresamento CNC?
R: Os acessórios de usinagem desempenham um papel significativo no processo de fresamento CNC, pois auxiliam na fixação da peça, melhorando assim a estabilidade e a precisão das operações. Isto resulta em cortes precisos e imprecisões mínimas, produzindo assim produtos finais de qualidade.
P: Que tipos de acessórios CNC geralmente existem?
R: As ferramentas CNC geralmente incluem fixações para operações de fresamento, torneamento, mandrilamento e angulação, entre outras coisas. Essas fixações são construídas para facilitar suas funções e segurar as peças que estão sendo usinadas durante os processos CNC.
P: Quais são as funções das placas de fixação em um processo de usinagem CNC?
R: As placas de fixação são placas de base planas e resistentes com furos destinados à localização de peças de trabalho ou outros acessórios. Eles são importantes na fixação CNC, pois fornecem uma plataforma para fixação de objetos para usinagem com garantia de precisão e consistência.
P: Que fatores devem ser levados em consideração ao projetar um acessório personalizado?
R: O design de fixação personalizado sempre levará em consideração a geometria e o tamanho da peça de trabalho, os processos de usinagem a serem empregados, as forças de fixação, bem como a devida precisão e repetibilidade. O design é tal que permite que as ferramentas de corte sejam direcionadas com precisão enquanto prendem a peça de trabalho na posição.
P: As morsas CNC são adequadas para uso como acessórios?
R: Sim, os tornos CNC são frequentemente usados como acessórios em oficinas mecânicas CNC. Eles oferecem métodos de fixação flexíveis e confiáveis para diferentes tipos de usinagem, de modo que a peça seja mantida firmemente na posição.
P: Como os acessórios estão envolvidos no torneamento CNC?
R: Os acessórios são essenciais no torneamento CNC, pois suportam a peça enquanto ela gira. Uma boa fixação permite uma usinagem precisa da peça de acordo com as tolerâncias e formatos exigidos, sem que a peça se mova ou balance.
P: De que forma os acessórios universais melhoram as operações de uma oficina mecânica CNC?
R: Os acessórios universais fornecem flexibilidade e ajustabilidade dentro da oficina de máquinas CNC. Eles podem ser usados para muitas operações de usinagem e uma variedade de peças de trabalho sempre que houver necessidade de produção, o que reduz a compra de muitos acessórios especiais e aumenta a produtividade.



