Torneamento CNC: tudo o que você precisa saber | Precisão JS

Torneamento CNC permeou o núcleo da fabricação moderna - pense em uma peça bruta de metal complicada, em poucos minutos transformada em uma peça mecânica lisa e precisa com tolerâncias dimensionais menores que o diâmetro de um cabelo humano.

Desde conectores de precisão em implantes médicos até eixos de motores automotivos, esse processo de usinagem rotativa controlado por computador está estabelecendo padrões para a produção de peças de alta precisão.

Como funciona? Que valor isso pode agregar ao seu projeto? Mais importante ainda, como você pode ter certeza de que está obtendo peças da mais alta qualidade e melhor custo-benefício? Este guia desmistifica totalmente o torneamento CNC e revela por que a JS Precision, com sede na China, é sua parceira perfeita para um design perfeito até o acabamento.

Tabela de respostas principais

Torneamento CNC preciso por JS Precision: análise de parâmetros principais

Para realmente dominar o torneamento CNC, o controle dos parâmetros principais é a base. A otimização dos parâmetros de processo do JS Precision segue as especificações relevantes para testes de vida útil de ferramentas de torneamento de ponto único na norma da Organização Internacional de Padronização (ISO) ISO 3685:1993, que fornece uma base teórica para a seleção científica de parâmetros de corte.

Em mais de 15 anos de desenvolvimento, a JS Precision otimizou mais de 2.000 conjuntos de parâmetros de processo de torneamento CNC, formando soluções personalizadas para diferentes materiais e estruturas de peças.

Por exemplo, em peças de eixo ultrafinas com diâmetro de 0,5 mm, ajustamos as configurações dos parâmetros do fuso em 12.000 rpm e avanço em 0,005 mm/rot com microferramentas profissionais para obter precisão ultra-alta de ±0,003 mm.

Na produção em massa de eixos de transmissão automotiva, ao otimizar a velocidade de corte e as soluções de resfriamento, aumentamos a eficiência da produção em 30% e controlamos a taxa de refugo para menos de 0,1%.

Essas experiências de trabalho em projetos reais nos deram um conhecimento profundo dos pontos problemáticos em todos os aspectos do torneamento CNC. Portanto, este guia não contém nenhuma teoria abstrata, mas apenas o conhecimento prático que pode ser aplicado diretamente. Você pode confiar totalmente em nosso julgamento profissional.

Deseja ter os principais parâmetros de torneamento CNC que serão adequados para suas peças o mais rápido possível? Forneça os requisitos de material e precisão da peça e enviaremos um esquema de referência de parâmetros gratuito. Além disso, existe um "Manual de otimização de parâmetros de processo" gratuito para seu uso direto.

O que é torneamento CNC? Um processo rotativo na fabricação moderna

O primeiro passo para usar o processo de torneamento CNC de forma eficaz é compreender sua essência. Envolve um processo de usinagem de precisão em que, por meio de programas de computador, dirige-se uma máquina-ferramenta e, em relação à ferramenta de corte, a peça rotativa pode se mover. Pela remoção do material, peças rotacionalmente simétricas, como cilindros e cones, formam o resultado.

Baseia-se em um princípio de funcionamento muito simples: conversão do modelo CAD em código G seguido de acionamento pelo sistema CNC para eventualmente realizar a usinagem.

Em contraste, a usinagem tradicional tem três vantagens principais do torneamento CNC: alta repetibilidade significa precisão consistente em lotes de peças, a capacidade de usinar formas complexas, incluindo ranhuras e roscas, e acabamento de superfície superior reduz as operações de retificação subsequentes que reduzem os custos de produção.

Figura 1 O princípio de funcionamento do torneamento CNC. A ferramenta de corte se move em linha reta ao longo da superfície da peça rotativa e corta o material ao longo da circunferência.

Como o torneamento CNC de precisão alcança precisão em nível de mícron?

A precisão do torneamento CNC de precisão no nível de um mícron é o efeito sinérgico de três pilares que constroem um sistema robusto de garantia de precisão: máquina-ferramenta, sistema e ferramenta de corte.

Estrutura Rígida e Estabilidade Térmica

A rigidez da máquina-ferramenta e a estabilidade térmica são a base da precisão. A base do torno CNC é feita de ferro fundido de alta resistência com guias temperadas e retificadas e rolamentos cerâmicos de alta precisão para minimizar a vibração. O sistema de resfriamento de temperatura constante mantém as flutuações de temperatura dentro de ±0,5°C e evita deformações térmicas.

Sistema de Controle de Malha Fechada e Feedback

O sistema de controle de circuito fechado é o núcleo da precisão, que, equipado com um encoder linear e um encoder de alta precisão, fornece feedback em tempo real sobre a posição da ferramenta e da peça. Ele compensa imediatamente até mesmo o menor desvio em seu curso e atinge precisão de posicionamento de até 0,001mm para torneamento CNC de precisão.

Seleção de ferramentas e gerenciamento de desgaste

Ferramenta de alto desempenho, o controle de desgaste está diretamente relacionado à precisão. Nós nos concentramos em ferramentas de metal duro revestido e CBN/PCD. Com alta dureza e resistência ao desgaste, a nitidez no corte em alta velocidade é garantida.

Enquanto isso, o sensor na máquina-ferramenta monitora o desgaste da ferramenta em tempo real. A substituição imediata logo após atingir o limite evitará a degradação da precisão.

O que determina o custo dos serviços de torneamento CNC?

Os preços dos serviços de torneamento CNC não são definidos arbitrariamente, mas dependem de fatores como materiais, complexidade de usinagem e tamanho do lote. Estar ciente desses fatores ajudará você a gerenciar melhor seus custos.

Materiais e Preparação: Do Branco ao Produto Acabado

Os custos dos materiais são fundamentais. Diferentes materiais possuem custos bastante diferentes, por exemplo, as ligas de titânio são muito mais caras que o aço comum. Uma grande discrepância entre o tamanho da peça bruta e o produto acabado pode resultar em desperdício. Uma peça bruta apropriada melhora a utilização e reduz o preço unitário.

Complexidade geométrica: tempo é dinheiro

Eles são aumentados pelo número de recursos da peça, estruturas especiais como furos profundos, eixos delgados e paredes finas e tolerâncias rígidas que aumentam o tempo de programação e usinagem e, portanto, os custos.

Tamanho do lote e pós-processamento: economias de escala e valor agregado

A produção em lote pode distribuir custos fixos, como programação e preparação de acessórios. quanto maior o tamanho do lote, menor o preço unitário. As etapas de pós-processamento, como pintura, galvanoplastia e tratamento térmico, aumentarão o custo dependendo do tipo de processo.

Deseja uma análise clara dos custos dos serviços de torneamento CNC? Especifique o tamanho do lote das peças, o material e os requisitos de usinagem, envie seu formulário de solicitação e forneceremos um orçamento detalhado em até 2 horas para ajudá-lo a identificar os principais pontos de economia de custos.

Centro de Torneamento CNC vs. Torno Tradicional: Evolução e Seleção

A seleção de equipamentos de torneamento está diretamente relacionada à eficiência e ao custo. A avaliação do desempenho do equipamento pode consultar as especificações para as condições de inspeção de tornos CNC na norma da Organização Internacional de Padronização (ISO) ISO 13041-1:2020, que fornece uma referência internacional para avaliação da capacidade do equipamento.

Assim, há muitos usos de centros de torneamento CNC e tornos tradicionais, e a seleção entre os dois deve ser determinada pelas necessidades.

Tornos tradicionais possuem operações flexíveis e baixos investimentos, tornando-os adequados para usinagem de pequenos lotes de eixos simples e peças de buchas. A precisão depende muito da habilidade do operador, a repetibilidade é baixa, as peças complicadas são difíceis de usinar e a eficiência é relativamente baixa.

Os modernos centros de torneamento CNC representam uma evolução da usinagem de torneamento, integrando torres elétricas de fresamento e perfuração e um eixo Y para obter usinagem fresamento-torneamento. Várias operações podem ser concluídas em uma única configuração, reduzindo erros de posicionamento e melhorando significativamente a eficiência, tornando-as particularmente adequadas para peças complexas e produção em massa.

Figura 2:Com o avanço da tecnologia de controle numérico (CNC), os fabricantes enfrentam o dilema de escolher entre a simplicidade dos tornos tradicionais e a automação avançada dos centros de torneamento.

Como evitar a deformação da peça durante o torneamento?

Peças de paredes finas e eixos delgados são facilmente deformados durante o usinagem de torneamento. É muito importante determinar inicialmente a causa para tomar medidas para sua eliminação.

Análise da causa raiz da deformação

A principal razão para a deformação da peça inclui: força de corte excessiva que leva à deformação elasto-plástica, força de fixação irregular que leva à deformação por tensão, calor de corte acumulado que leva à expansão e contração térmica e liberação de tensão interna do material que causa deformação.

O risco de deformação varia entre os diferentes tipos de torneamento. Por exemplo, o mandrilamento de furos profundos é facilmente sujeito a deformações devido à força de corte concentrada, e o torneamento de faces finais grandes é grandemente influenciado pelo calor gerado durante o corte.

Estratégias e soluções de processos

1. Otimize o suporte de fixação: use mandíbulas hidráulicas macias, apoios centrais, apoios de acompanhamento, etc. Para peças de paredes finas, use mandris de expansão ou ferramentas especiais para distribuir a pressão uniformemente.

2. Cronograma do Processo Científico: Segundo o princípio de "simetria interna-externa, alternada", ele é dividido em três etapas: desbaste, semiacabamento e acabamento. Organize a liberação de tensão entre os processos e adote alimentação cruzada para processos facilmente deformáveis.

3. Parâmetros de corte otimizados: Pequena profundidade de corte, alta velocidade do fuso e avanço adequado reduzem a força radial, enquanto a refrigeração de alta pressão controla o calor gerado durante o corte.

Práticas Profissionais da JS Precision

A JS Precision estabeleceu uma biblioteca de soluções para diferentes tipos de problemas de deformação de torneamento. Com base na simulação do processo, os riscos são previstos, são projetadas fixações para fins especiais e é estabelecido um banco de dados de parâmetros de corte.

Lidamos com sucesso com a usinagem de mais de 1.000 peças facilmente deformadas e alcançamos uma precisão de ±0,01 mm no controle de deformação.

Preocupado com a deformação de uma peça durante o torneamento? Ligue para nossa linha técnica, informe-nos a estrutura e o material da peça e compartilharemos soluções específicas. Você também pode obter gratuitamente o "Manual de controle de deformação em torneamento CNC".

Quais são as tolerâncias gerais para torneamento CNC de precisão?

O torneamento CNC de precisão possui seu nível de tolerância, o que impacta diretamente na montagem e no desempenho das peças. A maioria dos materiais metálicos pode alcançar ou ter um desempenho melhor na classe ISO 2768-mK sob condições padrão na JS Precision, com tolerância típica de ± 0,025 mm, que pode ser otimizada para ± 0,005 mm ou até melhor.

Propriedade do material, dimensões da peça, geometria do recurso e métodos de medição são fatores que influenciam as tolerâncias. Comunicar antecipadamente os requisitos de tolerância aos fornecedores pode evitar que tolerâncias rígidas e irreais aumentem o custo das peças.

Figura 3:Através de gerenciamento meticuloso de processos e investimento em equipamentos avançados, os fabricantes podem atingir continuamente a precisão do nível micrométrico.

Como escolher a ferramenta de canal frontal correta para torneamento CNC?

A ferramenta de canal frontal para torneamento CNC é a chave para a usinagem de canais frontais finais, que exige maior seleção de ferramentas devido ao balanço da ferramenta e ao espaço limitado de cavacos.

Três coisas a considerar na escolha:

• A largura e a profundidade do canal determinam o tamanho e a rigidez da ferramenta; canais mais profundos e largos exigem maior rigidez.
• O material da peça determina o material da pastilha: aço comum: metal duro revestido, Materiais difíceis de usinar: CBN/PCD.
• A potência e a estabilidade da máquina-ferramenta determinam a compatibilidade da ferramenta. A falta de potência ou pouca estabilidade requerem ferramentas com boa resistência à vibração.

Recomendamos o uso de uma ferramenta antivibração dedicada com furos de refrigeração internos para materiais difíceis de usinar ou usinagem de canais profundos, onde o líquido refrigerante atinge a aresta de corte diretamente para resfriar a ferramenta enquanto remove cavacos. Se você não tiver certeza de como escolher, consulte o especialista JS Precision.

Está tendo problemas ao escolher uma ferramenta de canal frontal para torneamento CNC? Forneça-nos a largura da ranhura, a profundidade da ranhura e as informações do material da peça, e nossos especialistas recomendarão modelos de ferramentas adequados e fornecerão referências de parâmetros de corte para melhorar a estabilidade da usinagem.

Estudo de caso: entrega de um servo-caixa de liga de alumínio para UAV com tolerância de ±0,01 mm em 24 horas

A entrega rápida de peças com alta precisão é um dos principais requisitos de muitos clientes. Este projeto de carcaça de servo UAV demonstra perfeitamente a resposta rápida e capacidades de usinagem de precisão da JS Precision.

Necessidades do cliente

Um dos mais conhecidos fabricantes de UAV precisava urgentemente de uma carcaça de servo em liga de alumínio 7075 para testar um novo protótipo de UAV, com três requisitos principais:

• Design leve, parede parcial tão fina quanto 1,2 mm.
• Alta precisão, o requisito é uma tolerância dimensional da cavidade interna de ±0,01 mm.
• Prazo de entrega extremamente curto, exigindo a entrega do protótipo dentro de 24 horas, caso contrário isso afetaria o cronograma de testes subsequentes.

Solução de precisão JS

Diante da necessidade urgente do cliente, nos engajamos prontamente em um processo de resposta rápida.

• Planejamento de processo: Um centro de torneamento CNC multieixos é utilizado para realizar operações de torneamento, fresamento e furação em uma única configuração para evitar erros repetidos de posicionamento e reduzir consideravelmente o tempo de usinagem.
• Para evitar a deformação, projetamos um acessório elástico dedicado e adotamos uma estratégia de corte de alta frequência e profundidade rasa. O resfriamento é feito após cada 0,1 mm de corte para controlar efetivamente a deformação de peças de paredes finas.
• Em relação ao controle de qualidade, aplicamos sondas on-line para inspeção na máquina de dimensões críticas, inspecionando em tempo real cada peça usinada para garantir que as tolerâncias do torneamento CNC de precisão atendam aos padrões.

Realizações de sucesso

Desde o recebimento dos desenhos do cliente até a entrega das primeiras 10 peças de peças qualificadas, concluímos o processo em apenas 22 horas - dentro do prazo para atender aos requisitos dos clientes.

As peças entregues, após inspeção, mostraram que todas as tolerâncias de dimensão da cavidade interna foram controladas dentro de ±0,008mm, e o acabamento superficial atingiu Ra0,8μm, atendendo totalmente aos requisitos do projeto.

Ao usar essas peças, os clientes concluíram com êxito os testes de protótipo, economizando um tempo precioso para que os produtos chegassem ao mercado. Então, eles assinaram um acordo de cooperação de longo prazo conosco.

Você precisa de peças de torneamento CNC de alta precisão rapidamente? Envie o cronograma e os parâmetros técnicos do seu projeto e poderemos replicar o processo eficiente neste estudo de caso, oferecendo serviços de entrega para prototipagem rápida dentro de 24 a 72 horas para agilizar a implementação do seu projeto.

Figura 4:Tampa de proteção do servo em liga de alumínio 7075

Por que escolher JS Precision para seu próximo projeto de torneamento?

Entre muitos fornecedores que oferecem serviços de torneamento CNC, a JS Precision tem uma vantagem devido às vantagens abrangentes em tecnologia, qualidade e custo, portanto, um serviço completo pode ser fornecido desde a otimização do projeto até a entrega de produtos acabados, tornando a usinagem mais livre de preocupações e altamente eficiente.

Equipamentos técnicos e capacidades de processo

Temos mais de 30 centros de torneamento CNC avançados e máquinas compostas de fresamento-torneamento, incluindo 12 máquinas compostas de torneamento-fresamento de 5 eixos que podem lidar com eficiência com vários tipos de operações de torneamento e peças complexas.

A experiência média de nossa equipe de engenharia no setor é de mais de 8 anos, e o banco de dados de processos pode fornecer uma correspondência para diferentes soluções de usinagem de peças rapidamente.

Sistema de Garantia de Qualidade

A qualidade é a base do nosso negócio. Um processo de qualidade de circuito fechado foi estabelecido: análise espectral e testes de dureza de matérias-primas na chegada, controle estatístico SPC no processamento e testes abrangentes de produtos acabados usando máquinas de medição por coordenadas antes de sair do armazém para garantir a consistência nas peças de torneamento CNC de precisão.

Vantagens de custo e cadeia de suprimentos do Made in China

Oferecemos preços muito competitivos aproveitando uma cadeia de fornecimento localizada e produção em grande escala.

Relacionamentos de longo prazo com fornecedores de materiais de qualidade superior proporcionam custos de aquisição para o Grupo que ficam de 10% a 15% abaixo da média do setor, enquanto uma produção maior melhora a utilização do equipamento e reduz os custos unitários de processamento, permitindo que os clientes economizem de 15% a 20% sem comprometer os padrões internacionais de qualidade.

Perguntas frequentes

Q1: Qual é a diferença entre torneamento CNC e fresamento CNC?

A diferença básica está principalmente no método de movimento e nas partes que podem ser trabalhadas. A rotação da peça e o movimento da ferramenta estão envolvidos no torneamento CNC para realizar o trabalho em peças rotativas, enquanto a rotação da ferramenta e o movimento da peça estão envolvidos no fresamento CNC para a usinagem de contornos tridimensionais complexos, como planos e ranhuras.

Q2: Quais materiais podem ser torneados pelo torno CNC?

Abrange quase todos os materiais de engenharia, incluindo diferentes tipos de aço, ligas de alumínio, ligas de cobre, aço inoxidável, ligas de titânio, outros metais e plásticos de engenharia, como ABS e POM, além de alguns materiais compostos.

Q3: Como preparar desenhos ou documentos para torneamento CNC?

São recomendados desenhos de engenharia 2D detalhados, contendo dimensões, tolerâncias, requisitos de rugosidade superficial, etc., se possível, é preferível fornecer um modelo CAD 3D em formato STEP ou IGES. Somente requisitos técnicos claros podem garantir a qualidade da usinagem.

Q4: O torneamento CNC é apropriado para prototipagem de pequenos lotes?

Idealmente, não requer molde personalizado para torneamento CNC. A produção pode ser feita imediatamente após a programação, o que efetivamente reduziu o tempo de entrega do protótipo e controlou os custos. É a escolha ideal para produção experimental em pequenos lotes.

Q5: Como evitar a flexão de peças de eixo longo durante o torneamento?

Os principais métodos de prevenção de flexão são: dar suporte extra através de um apoio de acompanhamento ou apoio central, otimização dos parâmetros de cortes para reduzir forças radiais e estágios progressivos de desbaste e acabamento para liberar tensões internas.

Q6: O custo unitário diminuiria com o aumento do volume de pedidos?

Sim, porque os custos fixos dos serviços de torneamento CNC (como programação e preparação de acessórios) são distribuídos entre mais peças, quanto maior o volume pedido, menor o custo fixo por unidade. Isso resultará em uma queda significativa no preço unitário.

Q7: Como a JS Precision lida com pedidos e comunicações do exterior?

Nossos serviços incluem suporte profissional e técnico no idioma inglês e comunicação usando padrões de desenho aceitos internacionalmente. Os documentos são transmitidos por canais criptografados para garantir que a comunicação ocorra de forma integrada e com segurança da informação. Atendemos mais de 20 países.

Q8: Que outros serviços de suporte a JS Precision oferece além de usinagem?

O serviço completo que podemos oferecer abrange tudo, desde a aquisição de materiais até o torneamento, tratamento térmico, tratamento de superfície, anodização e galvanoplastia, etc., montagem de peças até a inspeção final, atendendo às necessidades de cada cliente.

Resumo

O torneamento CNC vai muito além da simples moldagem do metal em uma forma redonda; é uma arte moderna que incorpora engenharia de precisão, ciência de materiais e fabricação inteligente.

Compreender os principais princípios e considerações aponta o caminho para decisões informadas sobre tudo, desde peças de dispositivos médicos, que precisam das tolerâncias mais rigorosas, até peças automotivas, que precisam de eficiência na produção em massa.

O torneamento CNC só pode contribuir para o sucesso do seu projeto quando realizado com um parceiro tecnicamente capacitado e experiente. Equipada com máquinas de última geração, rica experiência em processos e busca incessante por alta qualidade, a JS Precision está pronta para fornecer serviços profissionais de torneamento CNC para você e trabalhar junto com você em qualquer desafio técnico.

Aja agora e deixe suas ideias girarem com precisão!

Por favor envie seus desenhos de peças ou modelos CAD para nossa equipe de engenharia e você receberá um orçamento detalhado gratuito que inclui análise de capacidade de fabricação e recomendações de otimização. Faça parceria com a JS Precision para obter a combinação perfeita de precisão, velocidade e valor.

JS

Especialista em Prototipagem Rápida e Fabricação Rápida

Especializamo-nos em usinagem CNC, impressão 3D, fundição de uretano, ferramental rápido, moldagem por injeção, fundição de metais, chapas metálicas e extrusão.

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