Usinagem de Gravação CNC
A Figura 6-2 mostra uma inserção de cavidade para um molde de injeção de caixa de sabão, incluindo o texto inverso "Shaanxi University of Science and Technology" em chinês e o padrão inverso das letras em inglês "SHAANXI UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY". Todos os padrões de texto têm 0,2 mm de profundidade e a largura do traço das letras inglesas é de 1 mm. A usinagem deste texto pode usar gravação CNC, gravação a laser ou ataque químico. Como a gravação CNC é afetada pela ferramenta, alguns detalhes são difíceis de usinar com precisão. A gravação a laser pode resolver esse problema, mas o equipamento de usinagem é mais caro. A aplicação da gravação a laser para processamento de texto e padrões na fabricação moderna de moldes está se tornando cada vez mais ampla. A gravação química tem uma profundidade de usinagem relativamente pequena e menor custo de usinagem, e ainda hoje é amplamente utilizada na fabricação de moldes. Aqui, apresentaremos primeiro os fundamentos da gravação CNC.
Para a gravação CNC de texto, a usinagem de desbaste é geralmente realizada primeiro com uma ferramenta de raspagem mais grossa de acordo com o programa CNC e, em seguida, uma ferramenta de raspagem mais fina é usada para acabamento. Portanto, para a gravação desta peça, uma ferramenta redonda de 1 mm de diâmetro é usada primeiro para usinagem de desbaste e, em seguida, uma fresa de topo esférico- de 0,1 mm de diâmetro é usada para o acabamento final.
A tecnologia de usinagem de gravação com controle numérico computadorizado (tecnologia de usinagem de gravação CNC) é um produto da combinação da tecnologia de gravação tradicional e da moderna tecnologia de controle numérico. Ele herda as características operacionais finas, ágeis e flexíveis da gravação tradicional, ao mesmo tempo que utiliza a tecnologia de automação na usinagem tradicional de controle numérico. A máquina de gravação CNC é um equipamento avançado de usinagem com controle numérico que integra tecnologia de-design assistido por computador (CAD), tecnologia de fabricação-assistida por computador (CAM), tecnologia de controle numérico (NC) e tecnologia de fabricação de precisão. O princípio de funcionamento da máquina de gravação CNC é o mesmo das fresadoras CNC e centros de usinagem, onde o programa numérico controla o funcionamento de cada componente da máquina-ferramenta. Por outro lado, a máquina de gravação CNC possui as seguintes características:
① Os objetos processados são de tamanho pequeno, formato complexo e exigem alta qualidade de acabamento;
② A característica do processo é a utilização de pequenas ferramentas para usinagem;
③ Os produtos possuem alta precisão dimensional e boa consistência do produto;
④ É adotado um método de fresamento de remoção de ferramenta de alta-velocidade,-avanço pequeno e configuração rápida-.
Superficialmente, as diferenças entre os três e as diferenças na configuração da máquina-ferramenta são as seguintes: o centro de usinagem possui um magazine de ferramentas e, após fixar uma peça, várias ferramentas podem concluir a usinagem ao mesmo tempo; a máquina de gravação CNC e a fresadora CNC não possuem um magazine de ferramentas, e a ferramenta deve ser parada manualmente e substituída após cada ferramenta concluir a usinagem.
As diferenças nos sistemas de controle de máquinas-ferramenta: as funções do sistema de controle são semelhantes, mas como são desenvolvidas por fabricantes diferentes, haverá certas diferenças nos métodos de operação e funções específicas dos sistemas de controle. Essas diferenças não desempenham um papel decisivo na diferença no desempenho da máquina-ferramenta.
A chave para determinar a diferença no desempenho da máquina-ferramenta está em detalhes específicos: os fusos das fresadoras CNC e dos centros de usinagem são relativamente grandes e a velocidade é relativamente baixa. Geralmente, a velocidade máxima das fresadoras CNC está abaixo20.000 rpm, mas a potência é relativamente alta e o torque de saída do fuso é relativamente grande, o que é adequado para ferramentas de diâmetro maior.
Além disso, a potência do fuso das fresadoras CNC é grande, geralmente de 10 a 100 kW; a potência do fuso das máquinas de gravação CNC é pequena (abaixo de 4 kW) e a velocidade máxima é alta, geralmente de 15.000 a 40.000 r/min, até 100.000 r/min. A taxa de avanço é alta, geralmente 400 m/min, e pode usinar aço endurecido em torno de 60 HRC; é adequado para usinagem fina de peças de pequeno e médio-tamanho.
A máquina de gravação CNC tem uma velocidade relativamente alta e o torque de saída do fuso é relativamente pequeno, o que é adequado para ferramentas com diâmetro de 0,05 a 10 mm. Devido à alta velocidade do fuso e ao pequeno tamanho da ferramenta, as peças usinadas são relativamente delicadas e o acabamento superficial é alto. Além disso, a base da fresadora CNC e do centro de usinagem é relativamente grande e as peças móveis são correspondentemente grandes e pesadas. A aceleração é relativamente lenta após o movimento, o que é mais adequado para usinar peças grandes. A base da máquina de gravação CNC é relativamente pequena e as peças móveis são pequenas e leves, o que conduz a giros rápidos e mudanças de cabeçote, e a velocidade média de usinagem é relativamente alta ao usinar peças pequenas.
Portanto, a máquina de gravação CNC é adequada para usar ferramentas de pequeno e médio-tamanho, usinar peças de pequeno e médio-tamanho, usinagem fina de peças detalhadas e alto acabamento superficial; a fresadora CNC e o centro de usinagem são adequados para usar ferramentas maiores, usinar peças grandes. Devido à menor velocidade do fuso e às ferramentas maiores, o acabamento superficial é relativamente baixo em comparação com a máquina de gravação CNC, e pequenos detalhes não são usinados com precisão. Essas situações em que a usinagem não é precisa e o acabamento é relativamente ruim também podem ser auxiliadas pela máquina de gravação CNC para reduzir a quantidade de pós{4}}processamento. A máquina de gravação CNC, a fresadora CNC e o centro de usinagem têm seus pontos fortes e fracos. Para usinagem de peças, especialmente usinagem de moldes, são ferramentas de usinagem indispensáveis.
O uso da máquina de gravação CNC é semelhante ao das máquinas-ferramentas CNC e nenhuma introdução detalhada será fornecida aqui. Você pode assistir ao vídeo da biblioteca de recursos "Mold Engraving.mp4" do MOOC "Mold Manufacturing Technology" (Número do curso: 0802SUST006) da China University na pasta "Case Videos" para entender a usinagem de gravação CNC.