“Diferenças e vantagens entre máquinas-ferramentas CNC e máquinas-ferramentas gerais”
No campo atual do processamento mecânico, a tecnologia de controle numérico e as máquinas-ferramentas CNC ocupam uma posição crucial. Em termos simples, uma máquina-ferramenta CNC é uma máquina-ferramenta geral à qual foi adicionado um sistema de controle numérico, mas, na verdade, é muito mais do que isso. A tecnologia de controle numérico é o equipamento de processamento mais avançado atualmente utilizado na indústria de processamento mecânico, abrangendo diversas categorias, como tornos CNC, fresadoras CNC, mandriladoras e fresadoras CNC, centros de usinagem CNC tipo pórtico e corte a fio CNC.
I. Conceito de tecnologia de controle numérico e máquinas-ferramentas CNC
A tecnologia de controle numérico consiste na utilização de sinais de programa digitais para controlar o processo de usinagem de máquinas-ferramenta por meio de computadores. Como máquinas para fabricar máquinas, as máquinas-ferramenta podem fabricar máquinas-ferramentas por si mesmas e incluem diversos métodos de usinagem, como torneamento, fresamento, aplainamento, retificação, mandrilamento, furação, faísca elétrica, cisalhamento, dobra e corte a laser. O objetivo do processamento mecânico é processar peças metálicas brutas nos formatos necessários, incluindo dois aspectos: precisão dimensional e precisão geométrica. Os equipamentos que podem executar as funções acima são chamados de máquinas-ferramenta. Uma máquina-ferramenta CNC é uma máquina-ferramenta automatizada de alta precisão e alta eficiência, desenvolvida a partir de uma máquina-ferramenta comum. "Controle numérico" significa controle digital. Uma máquina-ferramenta CNC é uma máquina-ferramenta automatizada equipada com um sistema de controle de programa. Este sistema pode processar logicamente programas especificados por códigos de controle ou outras instruções simbólicas e decodificá-los para que a máquina-ferramenta possa se mover e processar as peças. A unidade de controle de uma máquina-ferramenta CNC é seu núcleo. A operação e o monitoramento das máquinas-ferramenta CNC são todos realizados nesta unidade de controle numérico. Ela é como o cérebro de uma máquina-ferramenta CNC. Os equipamentos de controle numérico aos quais geralmente nos referimos incluem principalmente tornos CNC e centros de usinagem.
A tecnologia de controle numérico consiste na utilização de sinais de programa digitais para controlar o processo de usinagem de máquinas-ferramenta por meio de computadores. Como máquinas para fabricar máquinas, as máquinas-ferramenta podem fabricar máquinas-ferramentas por si mesmas e incluem diversos métodos de usinagem, como torneamento, fresamento, aplainamento, retificação, mandrilamento, furação, faísca elétrica, cisalhamento, dobra e corte a laser. O objetivo do processamento mecânico é processar peças metálicas brutas nos formatos necessários, incluindo dois aspectos: precisão dimensional e precisão geométrica. Os equipamentos que podem executar as funções acima são chamados de máquinas-ferramenta. Uma máquina-ferramenta CNC é uma máquina-ferramenta automatizada de alta precisão e alta eficiência, desenvolvida a partir de uma máquina-ferramenta comum. "Controle numérico" significa controle digital. Uma máquina-ferramenta CNC é uma máquina-ferramenta automatizada equipada com um sistema de controle de programa. Este sistema pode processar logicamente programas especificados por códigos de controle ou outras instruções simbólicas e decodificá-los para que a máquina-ferramenta possa se mover e processar as peças. A unidade de controle de uma máquina-ferramenta CNC é seu núcleo. A operação e o monitoramento das máquinas-ferramenta CNC são todos realizados nesta unidade de controle numérico. Ela é como o cérebro de uma máquina-ferramenta CNC. Os equipamentos de controle numérico aos quais geralmente nos referimos incluem principalmente tornos CNC e centros de usinagem.
II. Diferenças entre máquinas-ferramentas CNC e máquinas-ferramentas gerais
(1) Eficiência de usinagem
Melhore significativamente a produtividade
Máquinas-ferramentas CNC podem aumentar significativamente a produtividade. Após a fixação da peça, insira o programa de usinagem pré-programado e a máquina-ferramenta concluirá automaticamente o processo de usinagem. Após a alteração da peça usinada, geralmente apenas o programa de controle numérico precisa ser alterado, reduzindo significativamente o tempo de usinagem. Em comparação com máquinas-ferramentas comuns, a produtividade das máquinas-ferramentas CNC pode ser aumentada em várias vezes ou mais. No processo de usinagem de máquinas-ferramentas comuns, operações e ajustes manuais frequentes são frequentemente necessários, e a velocidade de usinagem é relativamente lenta. Enquanto isso, as máquinas-ferramentas CNC podem realizar usinagem contínua e automática, reduzindo o tempo de pausa e espera no processo de usinagem, melhorando significativamente a eficiência da produção.
(2) Precisão de usinagem
Precisão de usinagem extremamente alta e qualidade de produto estável
As máquinas-ferramentas CNC possuem alta precisão de usinagem e qualidade de produto muito estável. Isso ocorre porque as máquinas-ferramentas CNC são usinadas automaticamente de acordo com programas, e a precisão de usinagem também pode ser corrigida e compensada por software. Quase todos os produtos de alta precisão, sofisticados e de ponta em diversas empresas são processados e fabricados com máquinas-ferramentas CNC. A precisão de usinagem de máquinas-ferramentas em geral é afetada por múltiplos fatores, como o nível técnico do operador e a estabilidade da precisão da máquina-ferramenta, dificultando a garantia dos requisitos de usinagem de alta precisão. Por meio do controle preciso do sistema de controle numérico, as máquinas-ferramentas CNC podem atingir precisão de usinagem de nível micrométrico ou até mesmo superior, garantindo que a precisão dimensional e a precisão geométrica dos produtos atendam a requisitos rigorosos.
(3) Grau de automação
Alto grau de automação reduz a intensidade do trabalho
O grau de automação das máquinas-ferramenta CNC é alto, reduzindo significativamente a intensidade do trabalho e, em grande medida, obscurecendo a diferença entre trabalho físico e trabalho mental. Na operação de máquinas-ferramentas em geral, os operadores precisam realizar um grande número de operações manuais, como ajuste de ferramentas, velocidades de avanço e controle do processo de usinagem, resultando em alta intensidade de trabalho. Já nas máquinas-ferramenta CNC, apenas o operador precisa inserir programas e realizar o monitoramento necessário, e a máquina-ferramenta pode concluir o processo de usinagem automaticamente. O processo de trabalho dos operadores de máquinas-ferramenta CNC possui alto conteúdo tecnológico, com requisitos mais elevados para a qualidade dos operadores e requisitos técnicos mais elevados para o pessoal de manutenção. Pessoas que sabem operar máquinas-ferramenta CNC são chamadas de "colares cinzas"; pessoas que entendem de manutenção de máquinas-ferramenta CNC são chamadas de "colares prateados"; e pessoas que sabem operar e entender de manutenção e são talentos versáteis em controle numérico são chamadas de "colares dourados".
(1) Eficiência de usinagem
Melhore significativamente a produtividade
Máquinas-ferramentas CNC podem aumentar significativamente a produtividade. Após a fixação da peça, insira o programa de usinagem pré-programado e a máquina-ferramenta concluirá automaticamente o processo de usinagem. Após a alteração da peça usinada, geralmente apenas o programa de controle numérico precisa ser alterado, reduzindo significativamente o tempo de usinagem. Em comparação com máquinas-ferramentas comuns, a produtividade das máquinas-ferramentas CNC pode ser aumentada em várias vezes ou mais. No processo de usinagem de máquinas-ferramentas comuns, operações e ajustes manuais frequentes são frequentemente necessários, e a velocidade de usinagem é relativamente lenta. Enquanto isso, as máquinas-ferramentas CNC podem realizar usinagem contínua e automática, reduzindo o tempo de pausa e espera no processo de usinagem, melhorando significativamente a eficiência da produção.
(2) Precisão de usinagem
Precisão de usinagem extremamente alta e qualidade de produto estável
As máquinas-ferramentas CNC possuem alta precisão de usinagem e qualidade de produto muito estável. Isso ocorre porque as máquinas-ferramentas CNC são usinadas automaticamente de acordo com programas, e a precisão de usinagem também pode ser corrigida e compensada por software. Quase todos os produtos de alta precisão, sofisticados e de ponta em diversas empresas são processados e fabricados com máquinas-ferramentas CNC. A precisão de usinagem de máquinas-ferramentas em geral é afetada por múltiplos fatores, como o nível técnico do operador e a estabilidade da precisão da máquina-ferramenta, dificultando a garantia dos requisitos de usinagem de alta precisão. Por meio do controle preciso do sistema de controle numérico, as máquinas-ferramentas CNC podem atingir precisão de usinagem de nível micrométrico ou até mesmo superior, garantindo que a precisão dimensional e a precisão geométrica dos produtos atendam a requisitos rigorosos.
(3) Grau de automação
Alto grau de automação reduz a intensidade do trabalho
O grau de automação das máquinas-ferramenta CNC é alto, reduzindo significativamente a intensidade do trabalho e, em grande medida, obscurecendo a diferença entre trabalho físico e trabalho mental. Na operação de máquinas-ferramentas em geral, os operadores precisam realizar um grande número de operações manuais, como ajuste de ferramentas, velocidades de avanço e controle do processo de usinagem, resultando em alta intensidade de trabalho. Já nas máquinas-ferramenta CNC, apenas o operador precisa inserir programas e realizar o monitoramento necessário, e a máquina-ferramenta pode concluir o processo de usinagem automaticamente. O processo de trabalho dos operadores de máquinas-ferramenta CNC possui alto conteúdo tecnológico, com requisitos mais elevados para a qualidade dos operadores e requisitos técnicos mais elevados para o pessoal de manutenção. Pessoas que sabem operar máquinas-ferramenta CNC são chamadas de "colares cinzas"; pessoas que entendem de manutenção de máquinas-ferramenta CNC são chamadas de "colares prateados"; e pessoas que sabem operar e entender de manutenção e são talentos versáteis em controle numérico são chamadas de "colares dourados".
III. Vantagens das máquinas-ferramentas CNC
(1) Adaptar-se à produção multivariada e em pequenos lotes
Com a diversificação da demanda do mercado, a produção multivariada e em pequenos lotes tornou-se uma característica importante da manufatura moderna. As máquinas-ferramentas CNC podem alterar rapidamente o programa de usinagem das peças para se adaptar aos requisitos de usinagem de diferentes peças, sem a necessidade de ajustes complexos da máquina-ferramenta e trocas de ferramentas. Isso confere às máquinas-ferramentas CNC vantagens óbvias na produção multivariada e em pequenos lotes, o que pode encurtar significativamente o ciclo de produção e reduzir os custos de produção.
(2) Forte capacidade de processamento de peças complexas
Para algumas peças com formas complexas e requisitos de alta precisão, as máquinas-ferramentas CNC possuem fortes capacidades de processamento. Elas podem alcançar o processamento de alta precisão de peças complexas por meio de tecnologias como engate multieixo e controle complexo de trajetória da ferramenta. Quando máquinas-ferramentas comuns processam peças complexas, múltiplos processos e múltiplas fixações são frequentemente necessários, dificultando o processamento e a garantia da precisão.
(3) Melhorar a consistência da qualidade do produto
As máquinas-ferramentas CNC possuem alta precisão de usinagem e boa estabilidade, o que garante a consistência da qualidade do produto. Na produção em lote, as máquinas-ferramentas CNC podem garantir que a precisão dimensional e geométrica de cada peça esteja dentro de uma faixa de controle rigorosa, evitando diferenças na qualidade do produto causadas por fatores humanos e pela instabilidade da precisão da máquina-ferramenta. Isso é de grande importância para aumentar a competitividade dos produtos no mercado.
(4) Facilitar a concretização da informatização da gestão da produção
Máquinas-ferramentas CNC podem ser conectadas a redes de computadores para realizar a informatização da gestão da produção. Através da interface de comunicação do sistema de controle numérico, informações como o status de operação e o progresso da usinagem da máquina-ferramenta podem ser transmitidas ao sistema de gestão da produção em tempo real, facilitando o planejamento da produção e o monitoramento da qualidade pelos gerentes. Ao mesmo tempo, o gerenciamento e a transmissão de programas de controle numérico também podem ser realizados pela rede, melhorando a eficiência da produção e o nível de gestão.
(1) Adaptar-se à produção multivariada e em pequenos lotes
Com a diversificação da demanda do mercado, a produção multivariada e em pequenos lotes tornou-se uma característica importante da manufatura moderna. As máquinas-ferramentas CNC podem alterar rapidamente o programa de usinagem das peças para se adaptar aos requisitos de usinagem de diferentes peças, sem a necessidade de ajustes complexos da máquina-ferramenta e trocas de ferramentas. Isso confere às máquinas-ferramentas CNC vantagens óbvias na produção multivariada e em pequenos lotes, o que pode encurtar significativamente o ciclo de produção e reduzir os custos de produção.
(2) Forte capacidade de processamento de peças complexas
Para algumas peças com formas complexas e requisitos de alta precisão, as máquinas-ferramentas CNC possuem fortes capacidades de processamento. Elas podem alcançar o processamento de alta precisão de peças complexas por meio de tecnologias como engate multieixo e controle complexo de trajetória da ferramenta. Quando máquinas-ferramentas comuns processam peças complexas, múltiplos processos e múltiplas fixações são frequentemente necessários, dificultando o processamento e a garantia da precisão.
(3) Melhorar a consistência da qualidade do produto
As máquinas-ferramentas CNC possuem alta precisão de usinagem e boa estabilidade, o que garante a consistência da qualidade do produto. Na produção em lote, as máquinas-ferramentas CNC podem garantir que a precisão dimensional e geométrica de cada peça esteja dentro de uma faixa de controle rigorosa, evitando diferenças na qualidade do produto causadas por fatores humanos e pela instabilidade da precisão da máquina-ferramenta. Isso é de grande importância para aumentar a competitividade dos produtos no mercado.
(4) Facilitar a concretização da informatização da gestão da produção
Máquinas-ferramentas CNC podem ser conectadas a redes de computadores para realizar a informatização da gestão da produção. Através da interface de comunicação do sistema de controle numérico, informações como o status de operação e o progresso da usinagem da máquina-ferramenta podem ser transmitidas ao sistema de gestão da produção em tempo real, facilitando o planejamento da produção e o monitoramento da qualidade pelos gerentes. Ao mesmo tempo, o gerenciamento e a transmissão de programas de controle numérico também podem ser realizados pela rede, melhorando a eficiência da produção e o nível de gestão.
IV. Conclusão
Em resumo, em comparação com máquinas-ferramentas comuns, as máquinas-ferramentas CNC apresentam vantagens significativas em termos de eficiência de usinagem, precisão de usinagem e grau de automação. O surgimento e o desenvolvimento das máquinas-ferramentas CNC impulsionaram significativamente o progresso da indústria de processamento mecânico e forneceram forte suporte ao desenvolvimento da manufatura moderna. Com o contínuo progresso da tecnologia, o desempenho das máquinas-ferramentas CNC continuará a melhorar e a gama de aplicações também continuará a se expandir. Na futura indústria de manufatura, as máquinas-ferramentas CNC continuarão a desempenhar um papel importante e se tornarão um dos equipamentos-chave para a concretização da manufatura inteligente.
Em resumo, em comparação com máquinas-ferramentas comuns, as máquinas-ferramentas CNC apresentam vantagens significativas em termos de eficiência de usinagem, precisão de usinagem e grau de automação. O surgimento e o desenvolvimento das máquinas-ferramentas CNC impulsionaram significativamente o progresso da indústria de processamento mecânico e forneceram forte suporte ao desenvolvimento da manufatura moderna. Com o contínuo progresso da tecnologia, o desempenho das máquinas-ferramentas CNC continuará a melhorar e a gama de aplicações também continuará a se expandir. Na futura indústria de manufatura, as máquinas-ferramentas CNC continuarão a desempenhar um papel importante e se tornarão um dos equipamentos-chave para a concretização da manufatura inteligente.