Qual é a história da usinagem CNC?
Durante a Segunda Guerra Mundial, os Estados Unidos estavam produzindo rapidamente navios, aeronaves e veículos para as forças armadas. E mesmo após o fim da guerra, a produção continuou, pois o país experimentou um boom pós-guerra na construção de casas, expansão da infraestrutura e transporte. Naturalmente, os engenheiros e projetistas precisavam de ferramentas para ajudá-los a atender com eficiência à crescente demanda por produtos industriais.
Surge a usinagem CNC.
John T. Parsons, que trabalhava na produção de pás de rotores de helicópteros, foi uma das primeiras pessoas a defender a usinagem CNC. Ele e seus colegas da Base da Força Aérea de Wright-Patterson, em Dayton, Ohio, usaram curvas de interpolação, que podiam ser aplicadas à usinagem com métodos computacionais, para obter os cones complexos necessários para as pás do rotor. Como a empresa de Parsons foi chamada para fabricar peças de aeronaves cada vez mais complexas, eles recorreram a métodos computacionais e peças usinadas em CNC para obter as formas desejadas.
Essa foi, em parte, a gênese da usinagem CNC. Com base nas inovações de Parsons, o Laboratório de Servomecanismos do MIT desenvolveu posteriormente uma máquina funcional capaz de usar métodos computacionais para fabricar peças de máquinas precisas. Seus servomecanismos foram capazes de usar as coordenadas cartesianas – o controle numérico – para dirigir a máquina e suas peças móveis, para fabricar com precisão automatizada. Essa automação só se tornou mais sofisticada durante o resto do século XX e continua a se desenvolver até hoje.
Em um mundo que depende de tecnologia avançada, não é de surpreender que a usinagem com controle numérico computadorizado, ou usinagem CNC, seja mais predominante do que nunca. Mas o que é exatamente a manufatura CNC? Esse método de fabricação usa programas de computador para controlar máquinas-ferramentas que criam peças de alta qualidade com tolerância estreita.
O que é uma máquina CNC?
As máquinas de controle numérico computadorizado são máquinas automatizadas, operadas por computadores que executam sequências pré-programadas de comandos controlados. As máquinas CNC são essencialmente o oposto dos dispositivos da “velha guarda”, que são controlados manualmente por volantes ou alavancas, ou mecanicamente automatizados apenas por cames. As máquinas CNC modernas de hoje entendem e funcionam usando a linguagem de usinagem CNC – chamada de código G – que lhes informa medidas precisas para a produção, como taxa de avanço, velocidade, localização e coordenação.
O projeto e as peças mecânicas dos sistemas CNC atuais são altamente automatizados, diferentemente das antigas e perigosas máquinas de fábrica que você imaginava antigamente. As dimensões mecânicas das peças são definidas por meio de um software de projeto auxiliado por computador (CAD) e, em seguida, traduzidas em diretrizes de fabricação por um software de fabricação auxiliada por computador (CAM). Portanto, é importante ter operadores e programadores de máquinas CNC experientes no setor para operar esse maquinário de alta tecnologia.
A importância da usinagem CNC
Os fabricantes de Connecticut são líderes na fabricação de produtos vitais do setor, como motores a jato, helicópteros e submarinos. E, graças aos recentes avanços tecnológicos, já se foram os dias da vida árdua nas fábricas. Hoje, os trabalhadores usam suas habilidades de usinagem em um ambiente limpo e profissional com tecnologia avançada e de ponta.
Como a usinagem CNC difere da usinagem tradicional?
Na usinagem tradicional, um maquinista habilidoso opera uma máquina, removendo ou formando metal. Isso é feito de acordo com as especificações fornecidas por projetistas e engenheiros, geralmente por meio de um desenho ou planta de engenharia. Eles usam discos giratórios, mostradores, interruptores, mandris, tornos e uma variedade de ferramentas de corte feitas de aço endurecido, carboneto e diamante industrial e, em seguida, usam instrumentos de medição para garantir que todas as dimensões estejam corretas.
A usinagem CNC executa a mesma função que a usinagem tradicional – corte de metal, perfuração, fresagem, mandrilamento, retificação e outras funções de formação e remoção de metal – mas as máquinas CNC usam controle numérico computadorizado em vez de controle manual por um operador. Elas são automatizadas, orientadas por código e desenvolvidas por programadores. É tão preciso na primeira vez de corte quanto na 500ª. Amplamente utilizado na fabricação digital (e, às vezes, em produções de baixo volume), pode ser revisado e alterado para modificações e materiais diferentes.
Esse tipo de usinagem é muito mais preciso e substituiu a usinagem tradicional (embora não totalmente) na manufatura, fabricação e produção industrial. Ele usa coordenadas matemáticas e poder de computação para atingir o mesmo fim com a maior precisão. Especificamente, o controle numérico computadorizado usa coordenadas cartesianas. Essas são coordenadas espaciais – em várias dimensões – usando coordenadas e eixos. A automação das máquinas de ferramentas de corte controla suas operações de corte, mandrilamento, perfuração ou outras usando o controle numérico de um computador que lê as coordenadas. Essas coordenadas foram designadas pelos engenheiros no desenho e no projeto digital do produto.
Como funciona a usinagem CNC?
A usinagem CNC utiliza processos subtrativos, o que significa que a matéria-prima é usinada até sua forma final por meio da subtração e remoção de material. Os furos são feitos, os lotes e os caminhos são perfurados, e o material metálico é moldado em um novo material com diferentes cones, diâmetros e formas.
Na manufatura subtrativa, as formas são obtidas pela subtração de material. Isso contrasta com outros tipos, como a manufatura aditiva, em que os materiais são adicionados, dispostos em camadas e deformados em uma forma específica. Também contrasta com a moldagem por injeção, em que o material é injetado em um estado diferente da matéria, usando um molde, e moldado em uma forma específica.
A usinagem CNC é versátil e pode ser usada com vários materiais, inclusive metais, plásticos, madeira, vidro, espuma e outros materiais compostos. Essa versatilidade ajudou a tornar a usinagem CNC uma escolha popular em todos os setores, permitindo que designers e engenheiros fabricassem produtos com eficiência e precisão.
Quais setores utilizam a usinagem CNC?
A usinagem CNC é amplamente utilizada em todos os setores. Ela é comum nos setores aeroespacial, automotivo, de eletrônicos de consumo, robótica, agricultura e outros campos que usam peças de metal com frequência. Também é amplamente utilizada em dispositivos médicos, produtos domésticos, energia, petróleo e gás e outras aplicações de consumo. É um dos processos de fabricação mais comuns no mundo.
