5 maneiras pelas quais o CAD/CAM e a usinagem CNC revolucionam o desenvolvimento de produtos

A programação CAD/CAM e a usinagem CNC estão na vanguarda do desenvolvimento de produtos modernos, transformando a maneira como os produtos são projetados e fabricados. Com a definição baseada em modelos, a produção sob demanda e a personalização em massa, essas tecnologias otimizam os fluxos de trabalho e proporcionam precisão e eficiência inigualáveis. Este artigo explora como o CAD/CAM e a usinagem CNC estão revolucionando o desenvolvimento de produtos, desde a prototipagem até a fabricação de precisão.

From Bits to Atoms (De bits a átomos): Usinagem CNC na Era Digital

Este artigo começa com uma introdução que oferece uma visão geral de como a inovação avançada está transformando o desenvolvimento de produtos. Em seguida, ele se aprofunda na programação CAD/CAM, abordando a definição baseada em modelos e a programação CNC. Em seguida, explora a usinagem de múltiplos eixos, destacando os níveis mais altos de liberdade e os recursos para prototipagem complexa. A discussão continua com a manufatura avançada, com foco na produção sob demanda e na personalização em massa. Em seguida, a seção sobre o desenvolvimento de protótipos examina o papel da usinagem CNC na viabilização da prototipagem rápida. O artigo também aborda as tolerâncias de precisão, detalhando os avanços na precisão da usinagem CNC. Por fim, ele conclui com insights sobre o futuro do desenvolvimento de produtos na era da manufatura digital e inclui uma seção de perguntas frequentes que responde às principais perguntas sobre CAD/CAM e usinagem CNC.

A insurgência da inovação avançada mudou a forma como os itens são planejados e criados. Os avanços no design auxiliado por computador/programação CAM e na usinagem CNC (Controle Numérico de PC) capacitaram criadores e especialistas a imaginar e criar protótipos de itens de maneiras fenomenais. Este artigo investiga como os principais padrões da montagem computadorizada, por exemplo, a usinagem de múltiplos eixos e a definição baseada em modelos, estão suavizando o processo de desenvolvimento de itens.

Software CAD/CAM: A espinha dorsal da manufatura digital

Definição baseada em modelos

A programação de design auxiliado por computador permite que os estilistas criem modelos 3D de peças e congregações em um ambiente virtual. Com a definição baseada em modelo, todas as peças aplicáveis e os dados de coleta, incluindo matemática, tolerâncias, materiais e conclusões, podem ser implantados no modelo 3D. Isso elimina a necessidade de desenhos transitórios em papel e permite que os produtores importem diretamente informações de design auxiliado por computador para programação e avaliação de CNC.

Programação CNC

Os modelos de design auxiliados por computador podem ser transferidos para a programação CAM (montagem suportada por PC) para a idade de formas de usinagem e programas de código G. Em comparação com a programação física das máquinas, a programação CAM mecaniza essa interação e reduz os erros. Ela permite que cálculos complexos sejam usinados com eficiência utilizando máquinas CNC de vários eixos. A programação baseada em inclusão mapeia os destaques do modelo de design auxiliado por computador para as atividades de montagem.

Usinagem de múltiplos eixos

Aumento dos graus de liberdade

As máquinas CNC convencionais de 3 eixos movem o cabeçote da ferramenta ao longo das tomahawks X, Y e Z. Os tomahawks rotativos extras permitem a usinagem de perfis não lineares com uma única configuração. A usinagem de 4 e 5 eixos oferece mais níveis de oportunidade para superfícies complexas. Ela dispensa a necessidade de refixação das peças entre as atividades, diminuindo os tempos de arranjo e aumentando a precisão.

Prototipagem complexa

Com as capacidades multieixos, moldes profundamente complexos, peças de repasse e protótipos podem ser usinados diretamente a partir de modelos de PC, com um envolvimento manual insignificante. Isso reduz os prazos de entrega em comparação com as estratégias subtrativas convencionais, incluindo vários arranjos. Cálculos complexos que antes exigiam ampla criação ou projeção manual agora podem ser cortados com um único programa.

Fabricação digital

Criação sob demanda

Avançando Impressão 3D e Usinagem CNC As inovações da indústria de TI possibilitaram a capacidade de fabricação sob demanda. Os estágios on-line fazem a interface entre os criadores e os fabricantes para que os planos computadorizados possam ser transformados em itens reais localmente, quando e onde forem necessários. Isso reduz as despesas de armazenamento e os prazos de entrega, em comparação com as técnicas usuais de criação de grupos.

Personalização em massa

A fabricação computadorizada possibilita a personalização em massa, permitindo que os itens sejam personalizados em um escopo enorme. Limites como tons, materiais e elementos matemáticos podem ser alterados por solicitação. Quando associada à mecanização, a fabricação sob demanda é razoável tanto para a criação de alto volume quanto para séries de baixo volume de itens especialmente personalizados.

Desenvolvimento de protótipos

A usinagem CNC acelera o processo de desenvolvimento de protótipos ao possibilitar a ênfase rápida. Os planos podem ser demonstrados rapidamente por meio de protótipos totalmente utilitários, antes de se concentrar em aparelhos e execuções de criação mais caros. As tolerâncias rígidas de criação garantem que os protótipos correspondam perfeitamente à finalidade do plano planejado. A usinagem CNC rápida abrevia o ciclo de desenvolvimento de itens, permitindo que novos itens cheguem ao mercado mais rapidamente por meio de um círculo produtivo de aprovação e aprendizado.

Tolerâncias de precisão

Os avanços na programação CAM, nos controles CNC e nos focos de usinagem desenvolveram fundamentalmente as tolerâncias de precisão que podem ser alcançadas por meio da usinagem CNC. As tolerâncias mais rígidas, que se aproximam das tolerâncias da modelagem por infusão, estão permitindo que peças metálicas complexas sejam prototipadas ou até mesmo fabricadas com eficiência por meio de CNC, com menor necessidade de acabamento pós-processo

Conclusão

A combinação de inovações avançadas, como design auxiliado por computador/programação CAM, Usinagem CNC e a fabricação de substâncias adicionais estão alterando a maneira como os itens são planejados e produzidos. Isso possibilitou uma mudança em direção a modelos de criação disseminados e sob demanda, que suavizam os processos desde o planejamento até a fabricação. O CNC multieixos ampliou especificamente os cálculos que podem ser usinados com exatidão, levando em consideração peças e ferramentas extremamente complexas. Quando associado à robotização, ele trabalha com uma personalização em massa inteligente em escala. À medida que as capacidades de usinagem continuam a progredir, o CNC está se transformando progressivamente em uma estratégia de criação essencial, desde a prototipagem até a produção de volumes médios. As sinergias entre essas inovações avançadas também atualizarão os processos de trabalho de desenvolvimento de itens, atendendo mais rapidamente às necessidades mecânicas e de mercado por meio de ciclos mais produtivos de aprovação, aprendizado e aprimoramento constante.

Perguntas frequentes:

P: Quais são os benefícios fundamentais da programação de design/CAM auxiliado por computador?

• A definição baseada em modelos agiliza a produção, eliminando os desenhos de transição.
• A programação CNC robotizada diminui os erros e agiliza os percursos das ferramentas.
• Cálculos complexos podem ser usinados com um único arranjo de instalação.

P: Que tipos de elementos as máquinas CNC de múltiplos eixos podem produzir?

• Perfis não lineares por meio de tomahawks extra rotacionais além dos 3 tomahawks lineares comuns.
• Bolsões, furos e superfícies gravadas profundamente imprevisíveis por meio de usinagem simultânea de 5 eixos ou consecutiva de 5+2 eixos.

P: Como a montagem avançada afetou os modelos de criação?

• A fabricação disseminada sob demanda reduz os custos, criando localmente quando e onde os itens são necessários.
• A personalização em massa em escala permite que os itens sejam feitos sob medida para cada cliente por meio da informatização.

P: Quais itens são apropriados para a usinagem CNC?

• Protótipos entre empreendimentos para estrutura e aprovação prática antes da criação.
• Moldes, mordedores de pó e aparelhos para montagem de diferentes produtos.
• Peças de precisão para aviação, clínicas e de hardware.

P: Como as tolerâncias de usinagem contrastam com os diferentes ciclos?

R: Embora não sejam exatamente tão próximas quanto a conformação por infusão, as tolerâncias do CNC melhoraram essencialmente e estão se aproximando das de outras técnicas subtrativas, como o processamento sem trabalho pós-processo.