CNC (Controle Numérico Computadorizado), é uma tecnologia de última geração utilizada para controlar máquinas operatrizes (mais comumente tornos e centros de usinagem) via computador. O CNC permite o controle de vários eixos simultaneamente, permitindo a automação de processos que, antes, dependiam de operações manuais.
O Controle Numérico Computadorizado baseia-se na utilização de softwares para programar e controlar as máquinas como objetivo de realizar:
- Cortes,
- Perfurações,
- Fresagens,
- E outras operações com extrema precisão.
As principais características do CNC são a facilidade de ler códigos numéricos e executar as instruções de forma rápida, detalhada e precisa, além de aumentar a capacidade de produção com o mínimo de intervenção humana, garantindo uma alta produção e qualidade dos produtos. Continue a ler, e entenda mais sobre esta tecnologia.
O que é CNC?
O CNC (Controle Numérico Computadorizado) é uma tecnologia que utiliza sistemas criados em computadores para controlar máquinas industriais. Esta tecnologia permite a criação de processos de automação em alta escala, oferecendo precisão, eficiência e repetibilidade em operações de corte, furação, fresagem, entre outras.
O Controle Numérico Computadorizado permite que as instruções numéricas sejam codificadas em G-code (linguagem de programação específica para máquinas CNC), com isso, é possível criar um modelo digital da peça ou produto a ser fabricado, gerar um código com todos os comandos necessários para a execução do projeto e inserir na máquina para produção em alta escala.
História e evolução do CNC
O CNC teve sua origem em meados dos anos 40, quando houve uma grande necessidade de produção em massa de peças para a indústria aeronáutica devido à Segunda Guerra Mundial, que acabou impulsionando as inovações tecnológicas. Segundo artigo publicado no site https://www.computer.org/, John T. Parsons (considerado o pai do controle numérico) juntamente com a sua equipe, criou em 1949 a primeira fresadora com controle numérico.
Esta nova tecnologia, desenvolvida por John T. Parsons, impactou e mudou de forma definitiva os processos industriais da época. Sua tecnologia permitiu o desenvolvimento de projetos mais complexos, reduziu drasticamente o número de operações humanas, aumentou a capacidade de produção e montagem e aumentou a qualidade dos produtos.
- Michael Deckel
- 2005
- Usado
- DMC 60T
- Romi
- 2004
- Usado
- D1250
Tipos de máquina CNC
A tecnologia CNC foi aplica em diversos tipos e modelos de máquinas, sendo que cada uma delas, permite a realização de tarefas específicas que atendem todas as necessidades de produção.
Dentre as principais máquinas que utilizam o CNC estão:
Torno CNC
O torno CNC é uma das máquinas mais utilizadas na indústria, principalmente, para operações de torneamento. A programação CNC controla os movimentos da ferramenta de corte ao longo dos eixos X e Y. O CNC permite a produção de peças complexas, principalmente com formas cilíndricas ou simétricas como polias e eixos.
Aplicações Comuns:
- Produção de eixos e componentes rotativos.
- Fabricação de peças para a indústria automotiva, como virabrequins e componentes de suspensão.
- Produção de peças para a indústria de petróleo e gás, como válvulas e flanges.
- Fabricação de componentes médicos, como implantes ortopédicos.
Fresadora CNC
A fresadora CNC é uma máquina que permite a realização de operações de fresagem, ou seja, a ferramenta de corte rotativo remove material da peça usinada dentro dos eixos X, Y e Z. As operações da fresadora controladas pelo Controle Numérico Computadorizado, permitem a criação de peças complexas e em diversos tipos de materiais, como metais, plásticos e madeira.
Aplicações Comuns:
- Fabricação de moldes e matrizes.
- Produção de peças para a indústria aeroespacial, como componentes de fuselagens e turbinas.
- Fabricação de peças para a indústria eletrônica, como dissipadores de calor e invólucros de dispositivos.
- Produção de peças para máquinas e equipamentos industriais.
Centro de Usinagem CNC
O centro de usinagem CNC é uma máquina versátil, ela permite a realização de funções de fresagem, furação e rosqueamento, através da operação de múltiplos eixos. Além de serem automatizados, eles possuem um trocador de ferramentas automático, que permite a troca rápida durante os processos de usinagem.
Aplicações Comuns:
- Produção de peças complexas para a indústria automotiva, como blocos de motor e cabeçotes.
- Fabricação de componentes para a indústria aeroespacial, como suportes estruturais e partes de motores.
- Produção de peças para a indústria médica, como instrumentos cirúrgicos e implantes.
- Fabricação de peças de precisão para a indústria de eletrônicos e telecomunicações.
Máquinas a Laser CNC
As máquinas a laser CNC são equipamentos que utilizam um feixe de alta precisão para cortar, gravar ou marcar peças. Com a programação CNC, ela permite a realização de cortes complexos e ricos em detalhes. As máquinas de corte a laser são geralmente utilizadas para trabalhar com materiais finos ou sensíveis ao calor, que necessitam de um alto nível de precisão.
Aplicações Comuns:
- Corte de chapas metálicas finas para a indústria automotiva e aeroespacial.
- Fabricação de peças decorativas e sinalização.
- Produção de componentes eletrônicos, como circuitos impressos e microcomponentes.
- Gravação e marcação de produtos para identificação e rastreamento.
Outros Tipos de Máquinas CNC
Máquinas de Corte a Plasma
Aplicações Comuns:
- Produção de estruturas metálicas;
- Fabricação de peças automotivas;
- Construção de equipamentos industriais.
Máquinas de Eletroerosão
Aplicações Comuns:
- Fabricação de moldes para injeção plástica;
- Produção de matrizes para estampagem;
- Fabricação de componentes de alta precisão para a indústria aeroespacial e médica.
Benefícios do CNC
O Controle Numérico Computadorizado oferece inúmeros benefícios para a produção industrial desde a melhora da precisão, até redução de custos operacionais. Confira abaixo alguns dos principais benefícios proporcionados pelo CNC.
Precisão e Consistência
Como o CNC Proporciona Alta Precisão e Repetibilidade:
O CNC utiliza programação precisa para controlar os movimentos das máquinas-ferramenta, garantindo que cada operação seja realizada com exatidão milimétrica. Isso resulta em uma produção altamente precisa e consistente, independentemente da complexidade das peças.
- Programação Precisa: Os comandos de G-code programados no CNC especificam exatamente como a máquina deve se mover e operar, eliminando a variabilidade presente na operação manual.
- Repetibilidade: Uma vez que o programa é carregado na máquina, ele pode ser executado repetidamente sem variação, garantindo que todas as peças produzidas sejam idênticas.
- Sensores e Feedback: Máquinas CNC modernas utilizam sensores e sistemas de feedback para monitorar e ajustar automaticamente os parâmetros de operação, mantendo a precisão ao longo de todo o processo de produção.
Eficiência e Produtividade
Aumento da Produtividade com o Uso de CNC:
O CNC permite que as máquinas operem continuamente, 24 horas por dia, 7 dias por semana, sem necessidade de pausas significativas, resultando em um aumento considerável da produtividade.
- Operação Ininterrupta: As máquinas CNC podem funcionar por longos períodos com mínima supervisão, permitindo uma produção contínua.
- Velocidade de Operação: As máquinas CNC são capazes de realizar operações complexas em alta velocidade, reduzindo o tempo de produção de cada peça.
- Troca Automática de Ferramentas: Muitos centros de usinagem CNC possuem trocadores automáticos de ferramentas, que reduzem o tempo de setup entre operações, aumentando ainda mais a eficiência.
Redução de Erros e Desperdícios
Minimização de Erros Humanos e Desperdícios de Material:
O uso de CNC minimiza a intervenção humana direta, reduzindo a probabilidade de erros e desperdícios associados a operações manuais.
- Precisão Programada: As operações são controladas por programas precisos, eliminando erros de cálculo ou medidas incorretas.
- Redução de Retalhos: A precisão do CNC garante que o material seja utilizado de forma otimizada, reduzindo o desperdício.
- Controle de Qualidade: A consistência proporcionada pelo CNC facilita a manutenção de altos padrões de qualidade, reduzindo a necessidade de retrabalho e correções.
Flexibilidade e Versatilidade
Capacidade de Realizar Diversas Operações com uma Única Máquina:
As máquinas CNC são altamente versáteis, podendo ser programadas para realizar uma ampla variedade de operações de usinagem, corte, perfuração, entre outras.
- Multifuncionalidade: Uma única máquina CNC pode realizar múltiplas operações, como fresagem, torneamento e furação, reduzindo a necessidade de múltiplas máquinas especializadas.
- Adaptação Rápida: Mudanças no design ou na produção podem ser implementadas rapidamente através da reprogramação do software CNC, permitindo uma resposta ágil às necessidades do mercado.
- Compatibilidade com Diferentes Materiais: Máquinas CNC podem trabalhar com uma ampla gama de materiais, incluindo metais, plásticos, madeira e compósitos.
Automação e Redução de Custos Operacionais
Impacto da Automação nos Custos de Produção e na Necessidade de Mão de Obra:
A automação proporcionada pelo CNC reduz significativamente os custos operacionais e a dependência de mão de obra especializada.
- Redução de Mão de Obra: O CNC diminui a necessidade de operadores altamente qualificados, pois uma única máquina pode ser supervisionada por menos trabalhadores.
- Custo por Peça Reduzido: A eficiência e a redução de desperdícios contribuem para a diminuição do custo unitário de produção.
- Manutenção Preventiva Automatizada: Muitos sistemas CNC modernos incluem funções de manutenção preventiva automatizada, reduzindo os custos de manutenção e o tempo de inatividade.
- Melhoria na Segurança: A automação reduz a exposição dos trabalhadores a ambientes perigosos, diminuindo o risco de acidentes e, consequentemente, os custos relacionados à segurança no trabalho.
Conclusão
Os benefícios que o CNC promove na produção industrial são incontestáveis. Com ele, conseguimos melhorar positivamente todos os processos de fabricação, desde a alta precisão e consistência, passando pelo aumento da produtividade e eficiência, até a redução de erros e custos operacionais.
A tecnologia CNC pode ser utilizada em qualquer operação industrial que procure excelência e competitividade no mercado global.
Fonte:
https://history.computer.org/pioneers/parsons.html Acessado em 02/08/2024
