Serviços de fresagem e usinagem CNC: a solução econômica para produção de montagens complexas.

Os serviços de fresagem e usinagem CNC são soluções essenciais na fabricação de conjuntos complexos em processos de linha de montagem. Ao projetar um módulo de pulso robótico industrial, uma peça crucial de um dispositivo médico ou componentes aeroespaciais, conjuntos complexos frequentemente se tornam um obstáculo em todo o processo de fabricação.

No modelo tradicional de aquisição de componentes, a montagem das 12 peças exigiria 4 horas e, devido às tolerâncias acumuladas, haveria desalinhamento nos alojamentos dos rolamentos, acarretando custos ocultos superiores a 30%.

Como será demonstrado neste artigo, a integração de soluções de fresagem e usinagem CNC de alta tecnologia — uma abordagem particularmente abrangente para a fabricação de conjuntos complexos — pode abordar sistematicamente essas questões e transformar conjuntos de "centros de custo" em "vantagens competitivas".

Analisaremos como a JS Precision, sediada na China, utiliza as sólidas capacidades de seus parceiros de engenharia e sua grande capacidade de fabricação de precisão para oferecer soluções econômicas a clientes internacionais, que vão muito além das capacidades da usinagem genérica em sua região.

Resumo das respostas principais

Principais conclusões:

1. O verdadeiro custo está na montagem: minimizar os componentes e as etapas de montagem é mais eficiente para reduzir os custos de sistemas complexos.

2. A manufatura integrada é superior à subcontratação porque a usinagem de componentes críticos de acoplamento na mesma máquina-ferramenta de alta qualidade e no mesmo sistema de coordenadas representa o único caminho viável para garantir a precisão da montagem.

3. O retorno sobre o investimento (ROI) é maior na colaboração precoce: o potencial de economia de custos, por meio da análise DFM/A, na intervenção da fase de projeto, normalmente, ultrapassa 20%.

4. Uma solução dupla de tecnologia e custo para a indústria manufatureira chinesa: Os principais fabricantes chineses , como a JS Precision, por exemplo, são capazes de oferecer serviços de fresagem CNC com o nível tecnológico das melhores corporações globais da Europa e dos EUA, mas com preços e tempos de resposta mais competitivos.

Soluções de fresagem CNC de precisão da JS: Reduzindo a complexidade da fabricação.

Para solucionar os principais desafios de fabricação em montagens complexas, escolher um parceiro com capacidades EEAT é fundamental.

A JS Precision tem atuado ativamente no setor de fresagem CNC nos últimos 20 anos, atendendo a mais de 500 clientes em todo o mundo em setores de ponta como automotivo, aeronáutico e biomédico, comprovando assim sua importância na combinação de manufatura e conhecimento técnico com sua expertise e experiência.

A JS Precision possui mais de 30 centros de usinagem de alta tecnologia , incluindo centros de usinagem tipo pórtico de 5 eixos e máquinas de fresagem e torneamento, com capacidade máxima de processamento de 2000 mm × 800 mm × 700 mm e alta precisão de posicionamento de ±0,005 mm, ampliando as capacidades de processamento para peças grandes e complexas.

Nossa equipe de engenharia é composta por mais de 15 engenheiros seniores de DFM (Design for Manufacturing), com uma média de 8 anos de experiência no setor , o que lhes permite identificar possíveis problemas de fabricação e montagem na fase de projeto.

Até o momento, a JS Precision reduziu o número médio de peças para os clientes em 75%, reduziu os custos totais em 30% a 57% e manteve uma taxa de entrega no prazo de 99,5%. Nossa empresa obteve as certificações aeroespaciais ISO 9001:2015 e AS9100D , e nosso sistema de qualidade abrange todo o processo, desde a aquisição da matéria-prima até a verificação da montagem final.

Deseja verificar se sua montagem complexa pode alcançar reduções de custos superiores a 50%? Entre em contato com um engenheiro da JS Precision agora mesmo, forneça informações sobre a montagem e receba uma solução gratuita e personalizada de serviços de fresagem e usinagem CNC para entender claramente o potencial de economia de espaço e melhorias de precisão.

Como os serviços integrados de fresagem e usinagem CNC podem reduzir drasticamente seus custos de montagem?

Após conhecer as capacidades da JS Precision, você pode se perguntar como exatamente o serviço integrado de fresagem e usinagem CNC pode reduzir os custos de montagem. A solução envolve uma análise abrangente da estrutura de custos geral. Os serviços de fresagem e usinagem CNC podem eliminar os custos invisíveis ou ocultos em nível de sistema.

O Iceberg dos Custos: Custos Invisíveis de Montagem e Depuração

Em muitas organizações, o preço dos componentes individuais é avaliado, ignorando os efeitos significativos dos custos ocultos associados a um modelo baseado em componentes.

Em um modelo de componentes tradicional, os custos associados ao tempo de montagem, retrabalho na fase de depuração, dispositivos adicionais e coordenação de gestão representam mais de 30% dos custos totais envolvidos nesse modelo.

Por exemplo, componentes provenientes de diferentes fornecedores podem exigir mais 2 a 3 dias de depuração devido à incompatibilidade de interfaces. Esse custo de esforço pode ser facilmente subestimado.

Subtração na Manufatura Integrada: De Múltiplas Peças a Uma Única Peça

A JS Precision utiliza fresagem e usinagem CNC para realizar a integração de peças e a integração funcional, eliminando assim diretamente o custo associado ao processo de montagem e aos conectores.

Por exemplo, a integração de 12 peças independentes de alumínio e aço em 3 componentes principais por meio de fresagem de cinco eixos não só reduz o custo de processamento de 9 peças, como também elimina completamente etapas de montagem, como fixação de parafusos e posicionamento de pinos.

Deseja calcular com precisão o custo total da sua montagem? Envie os desenhos das peças e os requisitos de montagem, e a JS Precision fornecerá uma comparação gratuita das diferenças de custo entre os métodos tradicionais e os serviços integrados de fresagem e usinagem CNC, permitindo que você identifique despesas ocultas e encontre o caminho ideal para a redução de custos.

Por que a usinagem de uso geral falha em montagens complexas: a tríade de desafios

Essas montagens exigem padrões muito elevados de precisão de fabricação, coordenação e escalabilidade . Os métodos de usinagem gerais e descentralizados não conseguem atender adequadamente a esses requisitos; é necessário integrar serviços de fresagem CNC para superar esses desafios.

Problemas de tolerância acumulada e de correspondência de interface

Quando várias peças vêm de fornecedores diferentes, cada fornecedor tem padrões de usinagem diferentes . Mesmo que as peças individuais atendam aos requisitos do desenho, as tolerâncias se acumularão e se amplificarão.

Por exemplo, para uma montagem composta por 5 peças, embora a tolerância seja dada como ±0,02 mm, a tolerância acumulada final pode atingir ±0,1 mm ou mais , levando ao desalinhamento dos rolamentos, interferência na montagem ou falha funcional.

Colaboração multimaterial e de processos

As montagens frequentemente envolvem múltiplos materiais, incluindo alumínio, aço e plásticos de engenharia. Isso implica em diversos processos, como fresagem, torneamento e manufatura aditiva. Fornecedores dispersos não conseguem otimizar as sequências de processos.

Por exemplo, a distorção das peças após o tratamento térmico não pode ser compensada com precisão na usinagem subsequente, e problemas de compatibilidade com o tratamento de superfície podem não ser resolvidos, resultando em uma taxa de falha na colaboração superior a 30%.

Escalabilidade e Fragilidade da Cadeia de Suprimentos

As desvantagens de uma cadeia de suprimentos em uma área dispersa se agravam desde o desenvolvimento do protótipo até a produção em massa. Diferentes fornecedores terão ciclos de produção variados , e será um desafio alinhar as datas de entrega. A falha de qualquer componente pode paralisar o projeto. Adicionar, modificar ou estender a lista de fornecedores exigirá um tempo de recertificação de 1 a 2 meses.

Os pilares técnicos da redução de custos: uma análise aprofundada da usinagem CNC avançada.

Os quatro pilares do suporte técnico para a relação custo-benefício são essenciais. Eles possibilitam alcançar maior precisão e eficiência nos serviços de fresagem CNC, bem como na fresagem CNC de peças de grandes dimensões .

DFA/DFM: Seu Plano para Economizar

Os engenheiros da JS Precision participam da fase de projeto , analisando e otimizando o layout das peças por meio do projeto orientado à montagem (DFA) para reduzir o uso de fixadores. A dificuldade de processamento é reduzida por meio do feedback do projeto para manufatura (DFM).

Por exemplo, ao modificar furos profundos para furos escalonados, a economia no custo das ferramentas pode chegar a 30%, além de reduzir as chances de quebra da ferramenta. Um canto vivo pode ser modificado para um canto arredondado, aumentando o tempo de fresagem em 25% . Essa análise de DFA/DFM normalmente gera uma economia média entre 20% e 35%.

Programação de Alto Nível e Inteligência de Trajetória de Ferramenta

Temos aplicado as estratégias de usinagem mais avançadas, como a programação simultânea de cinco eixos, resultando em um aumento de mais de 40% na eficiência de usinagem e na vida útil da ferramenta ao processar cavidades profundas e materiais duros.

Durante a fresagem CNC de peças grandes, a equipe de programação controla com precisão a deformação e a tensão durante a usinagem, bem como a precisão da usinagem dos componentes da máquina de grande porte.

Processos especializados para tarefas monumentais

A JS Precision também possui uma grande oficina de usinagem de peças . As fresadoras de pórtico da JS Precision têm cursos de usinagem de 2000 mm x 800 mm x 700 mm.

Além disso, com a adoção de juntas químicas projetadas sob medida, garante-se a estabilidade de peças de grande porte durante a usinagem. Adicionalmente, equipamentos de medição em larga escala , como rastreadores a laser, são utilizados em fresadoras de pórtico para monitorar a precisão da usinagem.

Qualidade como um sistema, não como um ponto de verificação.

Nossa empresa desenvolveu um sistema de qualidade de circuito fechado, totalmente em conformidade com a norma ISO 9001:2015 . Todos os procedimentos, desde o Relatório Dimensional da Primeira Peça (FAIR) e o Controle Estatístico de Processo (CEP) até a verificação final da montagem, são orientados por dados.

Por meio da integração da cadeia de suprimentos, assegure a consistência dos lotes de matérias-primas, garanta a qualidade desde a origem e controle o erro de consistência das peças produzidas em massa dentro de ± 0,008 mm.

Deseja um projeto com custo competitivo desde o início? Entre em contato com a equipe de engenharia da JS Precision, compartilhe os requisitos dos seus produtos de fresagem CNC e receba uma análise DFA/DFM gratuita. Isso tornará nossos serviços de fresagem CNC adequados ao seu projeto desde o princípio.

Figura 1. Os principais objetivos da DFA e da DFM.

Consistência em escala: como garantir que todas as peças fresadas por CNC se encaixem perfeitamente?

Na produção em massa, milhares de produtos fresados por CNC devem manter uma precisão consistente para permitir a montagem instantânea sem a necessidade de peças opcionais. Isso exige uma garantia conjunta em três aspectos: equipamentos, padrões de referência e processos.

A precisão das máquinas-ferramenta é apenas o começo: compensação térmica e monitoramento de processos.

A JS Precision utiliza máquinas-ferramenta de alta tecnologia que incorporam feedback de encoder linear e controles de software para correção de erros de expansão térmica.

Isso permite compensar totalmente os erros que podem surgir devido a variações de temperatura no ambiente, garantindo uma precisão de ±0,003 mm. Possui também um sistema de sondagem online que permite detectar e corrigir automaticamente erros que possam surgir devido ao desgaste da ferramenta.

Sistema de Referência Unificado: Sistema de Coordenadas Absolutas da Usinagem à Inspeção

A execução das características de acoplamento críticas em uma única máquina e em uma única fixação é fundamental para garantir a precisão. A JS Precision utiliza um sistema de coordenadas absolutas para programação e usinagem.

O sistema de coordenadas de medição da máquina de medição por coordenadas (MMC) da JS Precision está perfeitamente alinhado ao sistema de coordenadas de usinagem para garantir que as medições sejam feitas diretamente na produção, alcançando uma precisão de repetibilidade de ±0,002 mm .

Estudo de Caso: Redução de Custos de 57% – Transformando a Montagem de um Braço Robótico Industrial

Um fabricante de equipamentos de automação enfrentou o desafio de produzir um módulo de pulso para um robô de seis eixos. O projeto original consistia em 12 peças separadas de alumínio e aço, montadas com parafusos e pinos. Isso não só resultou em altos custos de usinagem CNC , como também apresentou sérios problemas de precisão e eficiência.

Desafios

A incapacidade de tolerar um erro coaxial de 0,08 mm na caixa do rolamento causou o mau funcionamento do robô, e a depuração no local apresentou uma taxa de sucesso média de apenas 85% em uma média de 4 horas por unidade; havia 12 peças provenientes de apenas 3 fornecedores, o que dificultou a coordenação da entrega e causou atrasos de até 15 dias ; e o custo total da produção em massa foi de US$ 120 por unidade.

Solução de Precisão JS

1. Reconfiguração DFA/DFM: Subdivisão dos 12 componentes em 3 , que envolvem a incorporação de uma estrutura principal de alumínio e dois componentes de transmissão em aço, nos quais todos os alojamentos dos rolamentos estão integrados.

2. Integração de Processos: A estrutura integrada de alumínio é processada em uma única configuração por meio de um centro de usinagem de pórtico de 5 eixos, de modo que a coaxialidade dos furos na caixa do rolamento tenha uma tolerância de φ0,03 mm . As peças de aço são processadas em uma fresadora e torneadora na mesma fábrica, com o mesmo objetivo de integração de processos.

3. Controle de Qualidade: Toda a estrutura é medida com precisão usando uma CMM (Máquina de Medição por Coordenadas), fornecendo assim um cromatograma de desvio 3D preciso. Todo o processo de produção é controlado por meio do sistema SPC (Controle Estatístico de Processo), que auxilia no ajuste dos parâmetros.

Resultados

O número de peças foi reduzido em 75%, o tempo de montagem agora é de 30 minutos em vez de 4 horas, a taxa de aprovação no comissionamento é de 99,9% em comparação com os níveis anteriores e os custos de fabricação por unidade caíram para US$ 51,6, o que representa uma redução de 57%.

Os prazos de entrega foram reduzidos de 45 para 25 dias, e a taxa de entrega no prazo agora é de 99,5%, em comparação com os índices anteriores. O design de módulos rígidos aumentou 30% e a vida útil foi estendida em 2 anos.

Feedback do cliente: “O processo combinado de fresagem e usinagem CNC da JS Precision eliminou completamente nosso problema de montagem, o que nos proporcionou uma enorme redução de custos e nos ajudou a obter uma vantagem competitiva no mercado.”

Você enfrenta desafios complexos semelhantes na fabricação de montagens? Entre em contato com os engenheiros da JS Precision para fornecer uma explicação detalhada dos principais problemas do seu produto e receba uma consultoria personalizada. Nossa equipe de profissionais desenvolverá uma solução de fabricação integrada sob medida para você.

Figura 2. Os robôs de braço articulado de seis eixos recebem esse nome devido às seis rotações distintas que lhes permitem agarrar um objeto em praticamente qualquer ângulo e em praticamente qualquer ponto dentro de seu alcance.

Quais são os fatores que realmente influenciam o custo de uma fresadora CNC e o orçamento do seu projeto?

Muitos clientes perguntam sobre o custo de uma fresadora CNC . Na verdade, o preço depende de vários fatores, como a capacidade da máquina e o próprio projeto da peça. Isso ajudará você a tomar a melhor decisão possível.

Capacidade Premium: Máquinas-ferramenta de cinco eixos, multicanal e de grande porte

Máquinas-ferramenta de cinco eixos interligados, para fresamento e torneamento de materiais compostos e com grandes cursos de movimento, acarretam maiores despesas de capital e operacionais.

Por exemplo, o custo de capital de um centro de usinagem de pórtico de cinco eixos é de 3 a 5 vezes maior do que o de uma máquina-ferramenta típica de três eixos. No entanto, o centro de usinagem de cinco eixos pode realizar a usinagem de peças complexas em uma única passada, incorrendo, portanto, em custos unitários menores.

Sua Geometria: Tempo de Programação e Uso de Materiais

A presença de superfícies complexas, detalhes minuciosos e componentes de paredes finas aumentará exponencialmente o tempo de programação e usinagem . Por exemplo, componentes com superfícies complexas exigirão de duas a três vezes mais tempo de programação do que outros componentes, enquanto componentes de paredes finas reduzirão a eficiência da usinagem em 50%.

A otimização do layout garantiu que a utilização do material aumentasse de 60% para 85% , e, como resultado, o custo da fresagem CNC para peças grandes diminuiu de 15% a 20% .

Precisa de um detalhamento de preços? Basta enviar o modelo 3D da sua peça para a JS Precision e eles fornecerão um detalhamento gratuito dos custos de fresagem CNC, indicando a porcentagem de custo para cada etapa do processo.

Figura 3. Formas simples como retângulos ou cilindros podem ser processadas de forma mais rápida e barata.

Seu roteiro para economizar: como começar com uma solução de usinagem CNC personalizada?

Existe uma maneira melhor de trabalharmos juntos. A JS Precision apresenta um método de colaboração em três etapas que permite ajustar facilmente o serviço de fresagem CNC de acordo com as suas necessidades.

Passo 1: Entregue seu "Desafio", não apenas os desenhos.

Gostaríamos de incentivá-lo a contribuir com modelos de montagem, requisitos de desempenho e descrições de pontos problemáticos , e não apenas diagramas de peças em locais aleatórios. Dessa forma, os engenheiros da JS Precision poderão obter uma compreensão completa dos requisitos e iniciar uma análise sistemática de DFA (Distributed Framework Analysis) para identificar as principais áreas de otimização.

Etapa 2: Participação em Reunião de Revisão de Engenharia Detalhada

A JS Precision criará uma equipe interdepartamental de engenheiros que se comunicará diretamente com sua equipe de projeto por meio de videoconferência. Os engenheiros oferecerão soluções para integração de peças e otimização de processos , além de indicar a rota de processo mais adequada e responder a quaisquer dúvidas técnicas que você possa ter.

Etapa 3: Obtenha um orçamento transparente e um plano de protótipo.

Um orçamento e um plano transparentes serão fornecidos. Este orçamento identificará especificamente a economia de custos total da solução de fabricação integrada em comparação com a produção tradicional por peça, incluindo a redução de peças e a redução da necessidade de montagem . Haverá um plano para prototipagem rápida, geralmente concluída em 2 a 3 semanas, para verificar a viabilidade do projeto.

Perguntas frequentes

P1: Em projetos integrados, as peças individuais são maiores e mais complexas. Isso não aumentaria os custos da fresagem CNC?

Embora o custo de usinagem de uma única peça possa ser maior, a JS Precision elimina o custo de usinagem, manuseio, montagem e inspeção de qualidade de múltiplas peças, reduzindo drasticamente o custo total e garantindo uma qualidade mais consistente. Essa vantagem se torna ainda mais evidente quando se trata de produção em massa.

Q2: Que tamanho de peças integradas vocês conseguem processar?

O grande centro de fresagem tipo pórtico da JS Precision pode processar peças de liga de alumínio com dimensões de até 2000 mm × 800 mm × 700 mm , atendendo aos requisitos de usinagem de grandes estruturas e armações na maioria das indústrias.

P3: Vocês conseguem lidar com todas as montagens multimateriais?

Sim, a JS Precision oferece serviços de fresagem e torneamento de precisão em materiais como alumínio, aço, aço inoxidável, latão e plásticos de engenharia. É possível coordenar a sequência do processo e o tratamento de superfície para cada peça, garantindo a compatibilidade.

Q4: Como garantir a precisão de usinagem de peças integradas de grandes dimensões? Por exemplo, a planicidade em toda a sua extensão?

No caso da JS Precision, adota-se uma estratégia de corte leve de alta velocidade para controlar a deformação por tensão. Um ambiente de usinagem e inspeção com temperatura controlada é utilizado. Para uma peça de alumínio de 1 m de comprimento, a planicidade pode ser controlada com uma precisão de ±0,1 mm/m.

Q5: É difícil comunicar e gerir projetos com fornecedores estrangeiros?

De forma alguma. A JS Precision conta com gerentes de projeto e equipes de engenharia que falam inglês, e a empresa utiliza uma plataforma de colaboração online, onde atualizações e dados são fornecidos em tempo real, e assim por diante.

Q6: O tratamento de superfície e o tratamento térmico fazem parte dos serviços oferecidos?

Sim. Também oferece soluções completas de pós-processamento, como anodização, jateamento de areia, pintura e processos de tratamento térmico, como envelhecimento em solução, garantindo controle e minimizando riscos na integração com outros fornecedores.

Q7: Quanto tempo normalmente leva a entrega?

Para montagens com níveis de complexidade padrão, o desenvolvimento de protótipos leva de 2 a 3 semanas . A produção em larga escala, dependendo do volume, leva de 4 a 8 semanas . Para atender aos prazos de entrega, a JS Precision possui processos acelerados para lidar com demandas urgentes.

Q8: Como é a JS Precision na China em comparação com uma fonte chinesa?

A JS Precision, ao mesmo tempo que oferece capacidades tecnológicas iguais ou até superiores (especialmente no processamento de peças complexas e de grandes dimensões), consegue proporcionar custos totais mais competitivos e tempos de resposta mais rápidos graças às vantagens da sua cadeia de abastecimento e ecossistema de fabrico.

Resumo

A questão relacionada à montagem e fabricação complexas nunca se resumiria à usinagem individual , mas sim a uma questão colaborativa dentro do sistema como um todo. As capacidades gerais relacionadas aos serviços de fresagem e usinagem CNC, portanto, ajudariam a solucionar quaisquer preocupações relacionadas à soldagem, precisão e fornecimento.

A JS Precision eliminaria todas as limitações com a ajuda da integração adequada e da experiência acumulada, transformando a montagem complexa em uma vantagem competitiva.

É hora de repensar seu plano de produção.

Por favor, envie-nos seu modelo de montagem ou o componente mais desafiador. Nossos engenheiros podem lhe oferecer um "Relatório Gratuito de Análise Integrada de Manufatura e Potencial de Redução de Custos" para ilustrar claramente a economia potencial e o ganho de desempenho que você pode obter por meio de uma colaboração profunda.

Vamos trabalhar juntos para transformar sua linha de montagem, de um custo oneroso para uma vantagem competitiva no mercado.