Guia de design para maquinação CNC

Este guia de design para maquinação CNC ajuda-o a preparar as suas peças de maquinação CNC para o fabrico.

1. Porque é importante a fabricabilidade?

O design para fabrico, conhecido como DFM, garante que os componentes que concebe podem ser fabricados, o que é fundamental quando subcontrata a produção. Ajuda a reduzir as revisões e os tempos de resposta.

2. Visão geral

Seleção do material: a Norck oferece uma vasta seleção de materiais para maquinação CNC:

	Material	Precisão (mm)
Metais	Titânio
	Aço inoxidável
	Aço ligado
	Latão
	Cobre
Plásticos	Delrin (POM)
	PEEK
	ABS
	CPVC
	Acetal
	HDPE
	LDPE
	Policarbonato (PC)
	Polipropileno (PP)
	PVC
	PS
	PSU
	PPSU
	PEI
	PET
	PMMA
	PTFE
	Nylon

Acabamentos: oferecemos os acabamentos abaixo indicados para os seus componentes maquinados em CNC:- Montagem- Rebitagem- Pintura a pó- PolimentoTécnicas de maquinação CNC: a maquinação CNC designa diferentes tipos de técnicas de fabrico, mas refere-se sobretudo ao torneamento CNC e à fresagem CNC.A. Fresagem CNC:

A fresagem CNC (fresagem por comando numérico computorizado) designa um processo que utiliza uma ferramenta rotativa para remover material de uma peça.

B. Torneamento CNC:

Ao contrário da fresagem CNC, em que o elemento que roda é a ferramenta, no torneamento CNC é a peça que roda a alta velocidade para atingir a velocidade necessária à operação de maquinação. No torneamento CNC, a peça é fixada num torno e posta a rodar a alta velocidade.

Guia de design para maquinação CNC - formas

Como escolher o processo mais adequado para o meu produto?

O torneamento CNC é utilizado quando a forma pretendida é cilíndrica ou cónica, enquanto a fresagem CNC é utilizada quando a forma pretendida é plana.

Escolha do material: a escolha do material é fundamental para a funcionalidade e o aspeto de um produto. Os materiais duros, como o titânio, são mais rígidos, mas demoram mais tempo a fabricar do que os materiais macios, pelo que os custos de maquinação serão mais elevados.

Formas: para além do material, a forma das peças pode afetar o custo do projeto. As formas complexas são mais difíceis de produzir do que as formas simples.

Uma boa solução é dividir a peça com formas complexas em várias peças. Se uma cavidade complexa for indispensável, a eletroerosão a fio pode ser a melhor opção para cavidades passantes, e a maquinação por EDM permite formar cavidades cegas, como as dos moldes.

Guia de design para maquinação CNC - precisão

Precisão: corresponde ao desvio entre a peça fabricada e o design. Uma peça fabricada não pode ser idêntica ao modelo 3D. O projetista deve definir tolerâncias de aceitação, o chamado intervalo de tolerância.

Por exemplo, a espessura de uma placa é de 10 mm, a chamada dimensão nominal. Aplicar à dimensão nominal um intervalo de tolerância de ±0,1 mm significa que qualquer peça com uma espessura entre 9,9 e 10,1 mm é considerada aceitável.

As tolerâncias apertadas afetam o custo das peças, e as tolerâncias largas podem afetar a sua funcionalidade.

Uma boa prática é analisar as folgas e as interferências entre peças para determinar as tolerâncias essenciais; nas características não funcionais, aplicar tolerâncias largas reduz o custo.

Por exemplo, no sistema de tolerâncias "ISO2768mk", a tolerância para uma dimensão linear de 5 mm é de ±0,1 mm, que corresponde à classe média. Uma tolerância mais fina é de ±0,05 mm e uma tolerância larga é de ±0,3 mm.

Os nossos engenheiros podem analisar o seu produto e sugerir a especificação geométrica e dimensional (GD&T) mais económica, de acordo com as normas ISO e ASME.

Tamanho máximo: conseguimos fabricar peças com as seguintes dimensões máximas:

3. Como se garante a fabricabilidade?

Para garantir que as peças que concebeu podem ser fabricadas, deve seguir as boas práticas que melhoram a fabricabilidade e permitem obter produtos de elevada qualidade.

4. Quais são essas boas práticas?

Paredes: as paredes devem ter uma espessura mínima de 0,5 mm nas peças metálicas e de 1 mm nas peças de plástico. Se as paredes finas forem indispensáveis, a chapa metálica pode ser uma alternativa melhor.
Cavidades: as cavidades obtêm-se removendo material das peças em bruto. Devido ao comprimento da ferramenta, a profundidade das cavidades está limitada a quatro vezes a sua largura. As cavidades profundas afetam o custo da peça, uma vez que demoram mais tempo a fabricar e exigem ferramentas especiais.
Cantos vivos: um canto vivo é a interseção de três arestas numa cavidade. A maquinação CNC não permite produzir cantos vivos. A solução é adicionar raios de concordância às arestas, como mostrado abaixo. O raio recomendado deve ser igual ou superior a 1/3 da profundidade da cavidade.
Se não for possível adicionar um raio de concordância, pode recorrer à maquinação por EDM.
Outra solução recomendada é adicionar cantos em osso de cão (dog-bone), como mostrado abaixo:

Cantos: adicionar raios de concordância às arestas verticais exteriores reduz a acumulação de tensões, torna a montagem mais segura e melhora a estética.

Guia de design para maquinação CNC - chanfros

Chanfros: adicione chanfros para facilitar a montagem das peças e eliminar arestas vivas. Evite adicionar chanfros a todas as arestas vivas. Na Norck, quebramos todas as arestas vivas, salvo indicação em contrário.

Contrassaídas: as contrassaídas são cavidades que, em geral, não são acessíveis e exigem ferramentas especiais, o que se traduz em custos mais elevados. Recomendamos dividir a peça em várias peças para facilitar a maquinação.

Guia de design para maquinação CNC - altura das características

Altura das características: a altura recomendada de uma característica é de quatro vezes a sua largura.

Perfis 3D: os perfis 3D são maquinados de acordo com a definição do modelo 3D. Trata-se de formas complexas que demoram tempo a programar e a maquinar, o que aumenta o custo da peça. Se possível, recomendamos a utilização de formas simples.

Furos: ao contrário das cavidades, a profundidade de um furo pode atingir 30 vezes o seu diâmetro nominal.

Os diâmetros padrão dos furos variam entre 1 mm e 38 mm. Furos de 0,05 a 1 mm são viáveis, mas o custo das peças aumentará.

Roscas: oferecemos roscagem a partir de #0-80 (ANSI) e M2 (ISO). A profundidade recomendada das roscas é de três vezes o diâmetro nominal.

Perguntas frequentes

1. O que é o design para maquinação CNC e como melhora a fabricabilidade?

O design para maquinação CNC é o processo de conceber peças para um fabrico CNC eficiente. Envolve ter em conta a geometria da peça, as dimensões, as tolerâncias, os materiais e os requisitos de maquinação na fase de design, para garantir o sucesso da produção. Se o seu design estiver pronto, pode pedir um orçamento enviando os seus ficheiros CAD e os detalhes do projeto.

2. Quais são os principais aspetos a considerar no design para maquinação CNC?

Ao criar um design para maquinação CNC, tenha em conta a geometria da peça, a seleção do material, as tolerâncias, a acessibilidade das características e os requisitos funcionais. O fornecimento de ficheiros CAD ou desenhos técnicos completos ajuda a garantir que os requisitos do seu projeto podem ser analisados antes do início do fabrico.

3. Porque é importante o design para maquinação antes da produção?

Um design para maquinação bem planeado ajuda a avaliar os requisitos de fabrico antes do início da produção. A análise de desenhos técnicos, dimensões, tolerâncias e características das peças numa fase inicial do processo de design facilita a transição do design do produto para a maquinação CNC.

4. Que informações devo fornecer para a análise de um projeto de maquinação CNC?

Para uma análise eficiente do projeto, forneça os seus ficheiros CAD ou desenhos técnicos, requisitos de material, quantidades, tolerâncias, requisitos de acabamento de superfície e quaisquer especificações adicionais do projeto. Informações completas sobre o projeto ajudam a avaliar com precisão os seus requisitos de fabrico.

5. Como peço um orçamento para um projeto de design para maquinação CNC?

Para pedir um orçamento para o seu projeto de design para maquinação CNC, envie os seus ficheiros CAD ou desenhos técnicos, juntamente com as preferências de material, quantidades, tolerâncias, requisitos de acabamento de superfície e especificações do projeto. Depois de analisar as suas informações, a Norck pode avaliar os seus requisitos de fabrico e preparar um orçamento adequado. Se o seu design estiver pronto, pode pedir um orçamento enviando os detalhes do seu projeto.