Fresamento por usinagem CNC: o guia completo para processos e aplicações

Fresagem por usinagem CNC pode ser considerada um serviço de base para a produção de componentes de precisão, mas muitas vezes os pesquisadores acreditam que técnicos e gerentes de compras estão presos em um dilema: um acabamento superficial de baixa qualidade afeta a precisão do produto montado, entregas não confiáveis atrapalham os cronogramas do projeto, a usinagem de formas complexas requer múltiplas passagens.

Geralmente ocorre devido à falta de entendimento sobre as operações de fresamento CNC, incompatibilidades dimensionais entre equipamentos e materiais ou indisponibilidade de conhecimento sobre otimização por parte dos fornecedores.

Como uma empresa de 15 anos com experiência no setor, JS Precision testemunhou muitos clientes tomando o caminho errado porque optaram por soluções ineficazes. Por isso, criamos este artigo com base em nossa expertise e conhecimento para que você possa solucionar adequadamente seus problemas de usinagem e selecionar a melhor solução de Fresamento CNC.

Resumo da resposta principal

Por que o fresamento CNC se tornou um processo central na fabricação de peças complexas?

Estou profundamente envolvido na área de fresamento CNC na JS Precision há 15 anos e atendi mais de 2.000 clientes de vários setores, incluindo aeroespacial, automotivo, médico e eletrônico. Também concluímos com sucesso mais de 5.000 projetos.

Temos conhecimento e experiência com processos de usinagem CNC em muitos materiais difíceis de usinar, como ligas de titânio, ligas de alta temperatura, aço inoxidável de uso médico e plásticos de engenharia. Temos uma solução eficiente para todos esses materiais.

Por exemplo, realizamos usinagem em alguns componentes estruturais para uma empresa aeroespacial com uma tolerância de ±0,003 mm, eventualmente adquirindo a certificação AS9100D .

Além disso, os componentes que fabricamos para empresas médicas mantiveram uma porcentagem de rendimento acima de 98% por três anos consecutivos e estão em conformidade com todos os padrões especificados na ISO 13485.

Em nossa oficina, possuímos mais de 50 máquinas altamente avançadas, entre as quais há 20 fresadoras de cinco eixos de marcas globais altamente reconhecidas. Também estabelecemos um sistema de controle de qualidade que envolve medição na máquina, verificação pós-processamento e rastreabilidade.

O guia contém não apenas teorias, mas nosso resumo de experiências obtidas na abordagem dos problemas dos clientes, por mais insignificantes que pareçam, como ajustar parâmetros em ferramentas. Todas as recomendações foram obtidas a partir de experiências práticas.

Somente depois de implementar essas soluções em milhares de projetos poderemos aprender soluções valiosas, que é a razão fundamental pela qual você pode confiar neste guia de usinagem CNC.

Procurando serviços confiáveis de usinagem CNC? Compartilhe conosco os pontos problemáticos do seu projeto e nós o encaminharemos a um engenheiro sênior gratuitamente. Compartilharemos com você estudos de caso de sucesso na indústria para que a usinagem CNC se torne uma experiência livre de preocupações para você.

Quais fatores-chave precisam ser considerados ao escolher os tipos apropriados de operações de fresamento CNC?

O fresamento CNC é uma tecnologia chave na fabricação subtrativa, e a razão pela qual ela pode se tornar o núcleo da fabricação de peças complexas é que ela rompe as limitações da usinagem tradicional.

A usinagem convencional, seja manual ou genérica, utiliza o controle humano e, como resultado, carece de precisão. A fresagem CNC, por outro lado, elimina completamente o erro humano com o controle e movimento da ferramenta de corte ou da peça de trabalho por meio de um programa de computador.

A ideia principal aqui é que uma fresa rotativa com aresta de corte seja utilizada para remover o excesso de material da peça, dando-lhe assim um formato preferido. O processo de usinagem CNC para vários componentes complexos em meu local de trabalho, JS Precision, já foi aperfeiçoado para obter formas curvas e multidimensionais intrincadas.

Comparada com a usinagem tradicional, a fresagem CNC é quase indispensável em termos de alta complexidade, precisão e consistência. Ele não apenas combina diversas operações de usinagem, mas também reduz o tempo de rotação das peças com consistência em nível de mícron. É por isso que é preferido para usinagem de componentes críticos em setores de ponta, como aeroespacial e saúde.

Figura 1:O fresamento com controle numérico tem forte adaptabilidade e flexibilidade, que pode atender a vários requisitos de aplicação e à complexidade das peças.

Quais tecnologias e processos garantem a realização da fresagem CNC de precisão?

A escolha do tipo certo de operações de fresamento CNC afeta diretamente o sucesso ou o fracasso do projeto. Não podemos seguir cegamente a tendência e selecionar equipamentos de última geração. Precisamos construir uma estrutura de tomada de decisão baseada nas necessidades reais.

Tabela de compatibilidade para vários processos de fresamento

Método de seleção em três etapas

1. Identifique as características fundamentais inerentes à peça: Pode ter superfícies curvas/ 1. Requisitos de profundidade da cavidade, tolerância e rugosidade da superfície.

2. Condições de produção para a produção de fósforos: Garantir limites de orçamento e tamanho para evitar investimentos excessivos.

3. Decisão baseada em tabelas de compatibilidade: A usinagem de três eixos é mais econômica para lotes pequenos e componentes mais simples, enquanto a usinagem de cinco eixos é mais econômica para lotes grandes e componentes mais complexos.

Não tem certeza de quais tipos de operações de fresamento CNC são adequados para você? Faça upload de seus próprios projetos e requisitos de componentes e a JS Precision oferecerá uma revisão de processo gratuita para que possamos trabalhar juntos para alcançar uma solução ideal de custo e eficiência – sem investimento cego.

Figura 2:Programação de fresamento CNC de 5 eixos

Como avaliar cientificamente a estrutura de custos da usinagem CNC e fresamento?

O fresamento CNC de precisão com exatidão de mícrons pode ser alcançado não apenas em um centro de usinagem CNC de alta precisão, mas por meio de uma combinação e colaboração ideais de várias tecnologias e processos. Na JS Precision, precisão e exatidão são alcançadas em quatro dimensões básicas:

• Máquinas-ferramentas CNC de alta rigidez: Utilizamos fresadoras de alta precisão de marcas globais de renome. Estas máquinas possuem alta rigidez e oferecem alta precisão no que diz respeito à posição.
• Otimização de ferramentas e caminhos: alinhamos ferramentas específicas com as propriedades dos materiais e usamos software CAM para um planejamento ideal do caminho de corte.
• Controle de resfriamento e lubrificação: Controlamos o resfriamento e a lubrificação de vários materiais para reduzir as temperaturas de corte e evitar a deformação das peças de trabalho.
• Medição e precisão na máquina: À medida que monitoramos e ajustamos essas medições na linha de produção, reduzimos erros de produção.

Todos esses fatores aparentemente triviais têm impacto direto no resultado final obtido no fresamento CNC de precisão. Os componentes dos implantes médicos usinados por nós têm uma tolerância de ±0,005mm.

Procurando um grau ainda maior de experiência em fresamento CNC de precisão? Contate-nos para uma reunião com um engenheiro técnico da JS Precision. Discutiremos os destaques do controle de processos e desenvolveremos uma solução de garantia de precisão para você.

Como avaliar cientificamente a estrutura de custos da usinagem CNC e fresamento?

Muitos clientes escolheram fornecedores apenas com base no preço por unidade e, como resultado, pagaram mais. —Os custos de fresagem CNC devem incluir todo o processo, cinco fatores devem ser considerados.

Um modelo de custo simplificado para fresamento CNC e solução de otimização de precisão JS

Todos os números são médias de mais de 100 projetos realizados para clientes semelhantes na JS Precision. As porcentagens de economia de custos podem ser ligeiramente diferentes dependendo dos materiais e do volume do produto, mas não afetarão as alterações gerais do processo.

Nunca competimos simplesmente por meio de preços baixos, mas nos concentramos na otimização de determinados processos para nossos clientes com o objetivo final de ajudá-los a economizar em custos em todos os níveis de custo.

JS Precision Case Study - Fresamento de precisão de componentes principais de dispositivos médicos

Desafios do cliente:

Uma empresa premium de dispositivos médicos exigiu uma remessa imediata de suportes de implantes de liga de titânio com base no padrão ISO 13485 e foi confrontada com dois desafios.

A liga de titânio apresenta alta dureza e baixa condutividade térmica, por isso se deforma facilmente sob usinagem convencional. A taxa de rendimento de produção dos fornecedores anteriores era de 65%.

Problemas de entrega atrasaram o lançamento do produto. O componente tinha exigência de tolerância de ±0,008mm e rugosidade superficial Ra 0,8µm. Tinha que ser biocompatível e livre de defeitos de usinagem.

Solução de precisão JS

Após receber a solicitação, formamos uma equipe especial para desenvolver um plano:

• Uma abordagem de fresamento de alta velocidade com ligação de cinco eixos permitiu a usinagem em múltiplas faces dentro de uma única configuração, evitando erros cumulativos que teriam ocorrido com múltiplas configurações.
• Foram empregadas ferramentas especiais de PCD de alta resistência ao desgaste e foram necessárias várias centenas de testes para otimizar a velocidade de corte e a taxa de avanço, de modo a eliminar o problema de travamento da ferramenta.
• Um sistema de controle de temperatura constante mantinha uma temperatura ambiente estável com um desvio não superior a ±2°C.
• Cada processo é acompanhado por medição de máquina, correção de desvios em tempo real e rastreabilidade total dos dados de inspeção.

Resultados e resultados

A taxa de rendimento final aumentou de 65% para 98%, o ciclo da cadeia de fornecimento foi reduzido em 40% e o custo unitário foi reduzido em 15%. O produto também passou pela certificação ISO 13485 e foi lançado logo depois. Isso mostra claramente que há de fato competência tecnológica em fresamento CNC de precisão JS.

Enfrentando dificuldades no processamento de componentes médicos? Carregue os desenhos das suas peças e anote 'Componentes Médicos'. A JS Precision fornecerá soluções personalizadas que atendem aos padrões ISO 13485 para garantir rendimento e eficiência de entrega.

Figura 3:Um implante médico fresado CNC

Quais são os requisitos específicos para aplicações de fresamento CNC em diferentes setores?

Aplicações de fresamento CNC abrangem vários setores e têm requisitos muito diferentes devido a diferentes cenários de uso:

1. Indústria aeroespacial: deve estar em conformidade com a certificação AS9100D, materiais comumente usados de difícil usinagem, como ligas de alta temperatura e ligas de titânio, as peças exigem alta resistência e peso leve, as tolerâncias devem ser controladas dentro de ± 0,005 mm e os testes de fadiga também devem ser aprovados.

2. Indústria automobilística: está em conformidade com IATF 16949. Ele enfatiza a consistência e a relação custo-benefício para a produção em massa. Os materiais comumente usados ​​são ligas de alumínio e aço. Os componentes principais devem ter capacidade de resistência ao desgaste e ao impacto.

3. Indústria Médica: Aqui, o principal requisito será a certificação ISO 13485. Os materiais devem ser biocompatíveis, como ligas de titânio e aço inoxidável de grau médico. Além disso, deve-se garantir uma alta precisão e acabamento superficial sem microfissuras.

A JS Precision acumulou uma rica experiência em vários setores e pode atender com precisão aos requisitos especiais de vários setores.

Você precisa de uma solução para aplicações de fresamento CNC que atenda aos padrões do setor? Entre em contato com nossa linha direta de CNC na JS Precision e compartilhe conosco suas necessidades do setor e de conformidade, e colocaremos você em contato com um especialista técnico qualificado.

Quais são as vantagens explícitas e implícitas da fresagem CNC em comparação com a usinagem tradicional?

Muitas pessoas sabem apenas que o fresamento CNC tem alta precisão e eficiência rápida, mas as as vantagens do fresamento CNC podem ser divididas em categorias explícitas e implícitas, aumentando de forma abrangente a competitividade:

Vantagens explícitas da fresagem CNC:

• Tempos de fixação menores: peças complexas podem ser processadas e conformadas de uma só vez, encurtando o ciclo de produção.
• Alta consistência de qualidade: O controle do computador reduz erros causados por humanos e, portanto, há menos produtos defeituosos.
• Entrega rápida: otimização de processos + equipamentos eficientes, resposta rápida aos requisitos do pedido.

Vantagens implícitas da fresagem CNC:

• Menos necessidade de trabalho manual: não há necessidade de utilizar técnicos qualificados e, portanto, menos efeitos na qualidade devido a flutuações de mão de obra.
• A rastreabilidade dos dados: as variáveis de usinagem e as informações de inspeção são documentadas em vários estágios, facilitando a rastreabilidade no que diz respeito.
• Facilitar a iteração do design: Modificar o design requer apenas ajustar o programa, reduzindo os custos de iteração.

Com base em dados internos, depois que os clientes mudaram para o fresamento CNC, a eficiência média de produção aumentou 40% e as taxas de defeitos foram reduzidas em 80%.

Como o projeto do produto pode melhorar a eficiência do fresamento e reduzir custos por meio da otimização DFM?

DFM ou Design for Manufacturability desempenha um papel fundamental na ligação de designs de produtos e serviços de usinagem CNC. Projetos pequenos têm um peso considerável para facilitar a usinagem. Muitas vezes, na JS Precision, lido com projetos que dobraram os custos de usinagem para meus clientes devido a projetos não otimizados. Os itens a seguir são realmente benéficos:

• Raio de canto padronizado: não use raios de canto especiais, mas especifique tamanhos que possam ser combinados com ferramentas padrão, minimizando assim as trocas de ferramentas.
• Reduza o projeto de cavidades profundas: A usinagem de cavidades profundas requer ferramentas de corte alongadas, que são propensas a vibração e baixa eficiência. Otimize a profundidade da cavidade sem afetar o desempenho.
• Tolerâncias definidas de forma razoável: requisitos de precisão mais elevados resultam em custos elevados. Defina sua tolerância com base no cenário de uso.
• Elimine complexidades desnecessárias: Certas complexidades não melhoram significativamente a funcionalidade do produto. As complexidades eliminadas removem as operações de usinagem.

Oferecemos esses serviços gratuitamente. Nossos engenheiros farão recomendações específicas com base em seus projetos e, assim, reduzirão os custos associados aos serviços de usinagem CNC.

Quais são os cinco principais recursos a serem verificados ao selecionar um fornecedor de usinagem CNC de alta confiabilidade?

Selecionar uma fonte confiável para suas necessidades de fresamento pode ser de grande ajuda. Com base na experiência da JS Precision, aqui estão cinco coisas que você deve procurar:

• Equipamento e capacidade técnica: procure máquinas-ferramentas de alta rigidez e fresadoras de cinco eixos, bem como informações sobre o status de manutenção e calibração. Um alto nível de sofisticação do equipamento é a base da precisão.
• Certificação e controle de qualidade: O fornecedor possui certificações ISO 9001 ecertificações industriaiscomo AS9100D? Eles têm um processo de testes abrangente?
• Experiência em casos da indústria: Eles possuem casos de usinagem com produtos similares? Eles têm relatórios de qualidade e experiências de clientes relevantes disponíveis?
• Capacidade técnica para suporte: Eles oferecem análises de DFM e recomendações de otimização de processos? Como é o tempo de resposta deles?
• Serviço pós-venda e cadeia de suprimentos: Eles têm instalações abrangentes de serviço pós-venda? Existe uma cadeia de fornecimento estável e eles são capazes de manter os prazos de entrega?

Esses cinco fatores são essenciais para uma cooperação tranquila. JS Precision não apenas atende a todos esses fatores, mas também possui documentos de qualificação e exemplos de casos que podem ser consultados. Dessa forma, os clientes podem ficar tranquilos.

Perguntas frequentes

Q1: Existe uma tolerância específica que pode ser alcançada pelo fresamento CNC na JS Precision?

Com base no uso de máquinas CNC avançadas de alta rigidez, caminhos de ferramentas ideais e controle de processo muito rígido, os serviços de fresamento de precisão oferecidos pela JS Precision têm a capacidade de manter uma tolerância de não mais que +/− 0,005 mm. Tolerâncias ainda mais restritas podem ser alcançadas com base em necessidades especiais.

Q2: Você tem recursos que permitem trabalhar com materiais especiais, como a liga Invar?

Sim. Na JS Precision, temos ampla experiência em trabalhar com materiais especiais como liga Invar, aço inoxidável e ligas de titânio. Também podemos desenvolver parâmetros de usinagem específicos para os materiais com base em suas propriedades.

Q3: Existe uma diferença de preço considerável entre a prototipagem de pequenos lotes e a produção em massa?

A principal diferença está nocusto de alocação dos moldes e da programação. A proporção de alocação será maior em lotes pequenos e substancialmente menor em lotes grandes. Introduzimos preços escalonados transparentes, reduzindo assim a lacuna provocada pela otimização de processos e garantindo interesses completamente protegidos para pequenos lotes.

Q4: Quanto tempo normalmente leva desde o fornecimento dos desenhos até o recebimento de uma cotação?

Para atender pedidos regulares de fresamento CNC, garantimos uma cotação preliminar dentro de 2 horas, e para pedidos complexos que exigem julgamento técnico, geraremos uma cotação dentro de 24 horas.

Q5: Como posso ter certeza de que meus desenhos de projeto e propriedade intelectual estão protegidos?

Celebramos acordos de confidencialidade muito rígidos com nossos clientes. Utilizamos um sistema independente de gerenciamento de projetos e transferências de arquivos criptografados para controlar desenhos de projetos e dados técnicos com segurança 100% garantida para propriedade intelectual.

Q6: Vocês oferecem serviços como anodização e galvanoplastia após seus serviços de fresagem?

Sim. A JS Precision fornece serviços completos de usinagem CNC, abrangendo vários processos de tratamento de superfície, como anodização e galvanoplastia, para obter a entrega completa de peças e evitar o trabalho de coordenação multipartidária.

Q7: Qual é o seu processo de tratamento pós-venda para questões de qualidade?

Temos um canal de resposta rápida e desenvolveremos uma solução dentro de 24 horas após a confirmação do problema, incluindo retrabalho, devolução ou compensação, para garantir risco zero para os direitos do cliente.

Q8: Podemos conduzir uma produção experimental em pequena escala antes de decidir sobre uma cooperação em grande escala?

É claro que incentivamos os clientes a verificar primeiro nossas capacidades por meio de pedidos de teste, e os pedidos de produção de teste também desfrutam de suporte técnico e de qualidade completo.

Conclusão

O fresamento por usinagem CNC nunca executa o “corte simples de peças”, mas desempenha um papel integral como a ponte central que abrange a intenção do projeto e o cumprimento do produto de alta qualidade devido ao seu valor residir na correspondência precisa de processos e controle de custos.

Na JS Precision, demonstramos, com base em 15 anos de experiência, que é possível facilitar a usinagem complexa e otimizar perfeitamente o custo e a precisão com a solução de fresamento adequada e com um parceiro confiável.

Você ainda se preocupa com precisão, prazos de entrega e custos de seus projetos? Sinta-se à vontade para entrar em contato com a equipe de especialistas da JS Precision hoje e compartilhar seus projetos de peças, e teremos prazer em fornecer a você um relatório de análise DFM gratuito e uma cotação de custos. Protegemos seu produto com nossos equipamentos avançados, processos maduros e rigoroso controle de qualidade.

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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