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O torneamento CNC é ideal para eixos, buchas, espaçadores, buchas e outras peças com características cilíndricas.

No entanto, uma peça que parece simples em CAD ainda pode ser difícil ou cara de fabricar se tiver seções longas sem suporte, furos profundos, ranhuras inacessíveis ou tolerâncias desnecessariamente estreitas.

Um bom design de torneamento CNC torna a peça mais fácil de usinar, inspecionar e montar sem comprometer sua função.

Aqui estão oito diretrizes práticas de design para engenheiros e equipes de compras.

O torneamento CNC gira a peça de trabalho enquanto uma ferramenta de corte remove o material. É particularmente eficaz para recursos dispostos em torno de um eixo central.

Os recursos torneados comuns incluem:

1: Diâmetros externos e eixos escalonados

2: Furos internos e mangas

3: Ombros e sulcos

4: Roscas externas e internas

5: Cones e espaçadores cilíndricos

Quando possível, mantenha a geometria principal centrada no eixo de rotação. Isso permite que mais recursos sejam produzidos de forma eficiente usando ferramentas de torneamento padrão.

Furos laterais, planos, ranhuras e recursos fora do eixo podem exigir ferramentas motorizadas ou fresamento secundário. Isso é possível em equipamentos adequados, mas a rota de fabricação depende da geometria e da precisão necessária.

Eixos longos e finos podem dobrar ou vibrar sob forças de corte. Isso pode causar trepidação, conicidade, mau acabamento superficial ou erros dimensionais.

Antes de finalizar o design:

1:Encurte seções não suportadas quando for prático.

2:Aumente o diâmetro se a aplicação permitir.

3: Considere o contraponto ou suporte de descanso estável.

4: Identifique os requisitos críticos de retilineidade, diâmetro e desvio.

Não existe uma relação comprimento/diâmetro universal que funcione para todas as peças torneadas. Material, diâmetro, método de suporte, condições de corte, tolerância e configuração da máquina são importantes.

Por exemplo, um eixo longo de sensor de alumínio pode parecer fácil de usinar, mas um diâmetro pequeno e um requisito de retilineidade rígida podem torná-lo mais exigente do que um componente mais curto e mais espesso.

Mangas de paredes finas e peças cilíndricas ocas podem deformar-se sob forças de fixação ou corte.

Furos internos profundos também podem ser desafiadores porque a ferramenta de corte deve atingir a profundidade necessária enquanto mantém a estabilidade e remove cavacos.

Para melhorar a capacidade de fabricação:

1: Mantenha as paredes tão espessas quanto a função permitir.

2: Evite recursos internos profundos e estreitos, a menos que sejam necessários.

3: Use diâmetros e profundidades de furo práticos.

4: Identifique espessuras críticas de parede no desenho.

Não existe uma espessura mínima de parede adequada para todos os materiais e geometrias. O projeto apropriado depende das dimensões da peça, do material, da fixação e das tolerâncias.

Nosso guia publicado recentemente,Usinagem CNC com espessura mínima de parede:Gráficos de materiais e regras de design, explica como as seções finas afetam a estabilidade e o custo da usinagem.

Para furos que não passam pelo componente, consulteBuraco Cego vs..Usinagem CNC através de furo.

Cantos internos afiados, ranhuras estreitas e rebaixos inacessíveis podem exigir ferramentas especiais ou operações adicionais.

Use raios de canto práticos e dimensões de canal padrão sempre que possível. As ranhuras externas costumam ser mais fáceis de acessar do que as reentrâncias internas profundas.

Para seções roscadas, deixe espaço suficiente para a ferramenta de corte completar a rosca. Uma rosca que termina diretamente contra um ressalto pode precisar de uma ranhura de alívio ou de um arranjo de recursos diferente.

Se um fixador precisar se ajustar próximo a um ressalto, especifique o comprimento de rosca utilizável necessário e a folga de montagem em vez de confiar apenas no modelo 3D.

Nosso novo guia,Como projetar roscas para usinagem CNC: tamanhos, profundidades e exemplos práticos, explica os requisitos de tamanho de rosca, engate e profundidade de furo cego.

Tamanhos de rosca padrão, larguras práticas de ranhura e geometrias de ferramentas comuns geralmente facilitam a fabricação de uma peça.

Dimensões incomuns podem exigir ferramentas especiais, tempo extra de configuração ou inspeção adicional.

Por exemplo, imagine que Mike, um engenheiro de compras de uma empresa de automação dos EUA, solicite um espaçador de alumínio com rosca externa, uma ranhura de alívio extremamente estreita e um ressalto com um raio de canto muito pequeno.

Se esses detalhes não forem essenciais para a montagem, o projeto poderá ser simplificado para usar uma geometria de ferramenta mais prática. Caso sejam funcionalmente necessários, o fornecedor pode avaliar o método de usinagem adequado antes da cotação.

O objetivo não é remover recursos úteis. É para evitar a complexidade de fabricação que não oferece nenhum benefício significativo.

Uma operação de torneamento convencional é mais adequada para recursos rotacionais. Furos radiais, ranhuras laterais e planos fresados ​​podem exigir ferramentas motorizadas ou outra operação de usinagem.

Antes de adicioná-los, pergunte:

1: O recurso tem uma função essencial?

2: Sua posição pode ser acessada de forma eficiente?

3: Outra configuração afetará o alinhamento ou a concentricidade?

4: Vários recursos podem ser usinados em uma configuração?

Um conector cilíndrico com furo axial e rosca externa é uma aplicação natural de torneamento. Adicionar um flange de montagem, um padrão de furo cruzado e vários planos pode exigir um processo combinado de torneamento e fresamento.

Nosso recenteGuia de projeto de usinagem de conectores CNC explica como a seleção do processo depende dos recursos do conector.

Nem todas as dimensões necessitam da tolerância mais rigorosa possível.

Concentre controles mais rígidos em recursos que afetam o ajuste, o alinhamento, a vedação ou a rotação, como:

1: Assentos de rolamento e diâmetros correspondentes

2:Tamanhos de furo críticos

3:Excentricidade entre superfícies funcionais

4: Ajuste da linha e localização dos ombros

Use tolerâncias gerais adequadas para dimensões não críticas.

Por exemplo, um eixo rotativo pode precisar de um diâmetro e desvio controlados, enquanto seu comprimento total pode usar uma tolerância mais relaxada se a montagem permitir.

O desenho também deve identificar a rugosidade superficial necessária onde for importante. Não presuma que uma aparência visual suave garante um acabamento medido específico.

Nosso atualizadoGuia de tolerâncias de usinagem CNC explica como selecionar tolerâncias de acordo com os requisitos de função e inspeção.

Uma peça torneada deve ser segurada com segurança enquanto a peça gira. A área de fixação e o método de suporte podem influenciar a precisão, especialmente para componentes longos ou finos.

Projete uma superfície acessível o suficiente para uma fixação estável. Considere como a peça será fixada durante a primeira operação e se será necessária uma segunda configuração para terminar a extremidade oposta.

Para peças de precisão, defina as referências de referência e os requisitos de inspeção antes da produção. Verificações importantes podem incluir diâmetro, tamanho do furo, excentricidade, comprimento e acabamento superficial.

Nosso recente guia paraPrecisão de fixação de usinagem CNC explica como a fixação, o alinhamento e o design do acessório influenciam o resultado final.

As melhorias mais eficazes costumam ser simples:

Nem toda mudança de design reduz custos. Uma tolerância crítica, ranhura de alívio ou furo lateral devem permanecer quando necessário para o funcionamento. Revise as alternativas com o fabricante em vez de remover os recursos necessários simplesmente para simplificar a usinagem.

Para uma cotação clara, forneça:

Desenho de engenharia 1:2D e arquivo CAD 3D

2: Grau e condição do material

3: Dimensões críticas, tolerâncias e referências de referência

4: Tamanhos de rosca, passos e profundidades de rosca necessárias

5:Acabamento superficial e quaisquer requisitos de acabamento

6: Requisitos de quantidade e inspeção

Identifique claramente quaisquer ranhuras não padronizadas, furos profundos, paredes finas ou características laterais para que possam ser revisadas antes da produção.

Use nosso guia publicado recentemente,O que incluir em uma RFQ de usinagem CNC, para preparar um pacote completo de cotação.

Nosso Serviços de usinagem CNC personalizadossuportar peças baseadas em desenho com requisitos de usinagem e inspeção avaliados de acordo com cada projeto.

Um bom projeto de torneamento CNC começa com geometria prática, rigidez adequada, ferramentas acessíveis e requisitos de inspeção claramente definidos.

Mantenha as peças tão simples quanto sua função permitir, use recursos padrão quando for prático e reserve tolerâncias restritas para dimensões críticas.

Revise a capacidade de fabricação antes de liberar o desenho.Isso pode reduzir operações de usinagem desnecessárias, simplificar a inspeção e ajudar a controlar o custo de peças torneadas personalizadas.

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