Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Mantenha seu projeto seguro com essas técnicas de trabalho CNC

Antigamente, os movimentos dos maquinistas eram medidos, registrados e armazenados em cartões e fitas de papel. Os números armazenados eram usados ​​para controlar motores que moviam moinhos, tornos e outras máquinas exatamente como os maquinistas tinham. Isso foi chamado de controle numérico (NC). Após a Segunda Guerra Mundial, os computadores encontraram o caminho para a fabricação e foram usados ​​para controlar as máquinas, o que é chamado de controle numérico do computador (CNC). Em termos gerais, os computadores que controlam motores que movimentam ferramentas incluem impressoras 3D modernas, gravadores a laser, cortadores de estêncil e o objetivo desse criador de habilidades: dispositivos CNC que usam roteadores (Figura A) ou fusos de motor.

Figura A. Fotografia de Tim Deagan

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Em geral, usamos o termo CNC para nos referirmos a técnicas de fabricação subtrativas. A fabricação subtrativa remove materiais com pontas de corte, fresas de topo ou outras ferramentas - a abordagem oposta é com técnicas aditivas, como a impressão 3D, em que a peça é construída pela construção do material. As impressoras 3D contam com a adesão de plástico para evitar que a impressão se mova durante a produção. As máquinas CNC que moem, cortam e perfuram, no entanto, são muito mais agressivas - a menos que a peça seja mantida firmemente no lugar durante essas operações, a peça é arruinada e peças caras são quebradas.

Workholding CNC é um tópico que pode, e tem, livros cheios, mas vamos dar uma olhada no básico de como manter as peças no lugar. O método escolhido depende, até certo ponto, da mesa ou da superfície de trabalho em que a peça é montada e do material que está sendo segurado, mas, no final, algumas técnicas abrangem as ideias importantes.

Fundamentos de Ancoragem

Em uma máquina CNC, a superfície de trabalho pode ser ininterrupta ou ter métodos incorporados para armazenar itens, como ranhuras em T. Um slot T é ​​um recorte em forma de T (Figura B), onde a barra transversal do T está na parte de baixo da mesa ou dentro da própria mesa. Uma porca se encaixa no slot para fornecer um local móvel para inserir um parafuso ou grampo para fixação de trabalho.

Figura B

Existem muitos tipos de grampos que podem ser usados. Os diferentes designs oferecem várias vantagens e desvantagens. É surpreendente o poder de retenção que uma pequena área de fixação pode fornecer. Porém, os grampos desalinhados (Figura C) podem causar problemas quando não são mantidos. Grampos que têm uma superfície plana precisam ser colocados nivelados com a peça de trabalho. Se eles seguram em um ângulo, especialmente contra a borda do trabalho, a força de retenção é menor do que o pretendido, e pode até contribuir para a peça se mover quando estiver sob pressão. Um parafuso ou outro suporte na parte de trás da braçadeira é ajustado de modo que a braçadeira seja horizontal sob carga.

Figura C

Muitas superfícies de trabalho que não possuem slots T terão inserções de thread montadas em locais regulares (Figura D). Os parafusos podem ser enfiados nos insertos para prender grampos de vários desenhos.

Figura D

Ao cortar peças, sua estratégia de workholding deve levar em conta se você está cortando toda a peça ou apenas cortando a superfície. Se você está cortando todo o caminho, é comum usar um "spoilboard" embaixo da peça de trabalho para que a parte não corte na mesa. Também é importante considerar se a peça que está sendo recortada pode se mover uma vez que não há mais suporte e ser golpeada. Muitos programas CAD fornecem um recurso para adicionar guias ao design (Figura E). As guias são pequenas regiões não cortadas deixadas na base da peça, grandes o suficiente para mantê-las no lugar durante as operações restantes.

Figura E

Alguns grampos são projetados para segurar com uma borda, em vez de plana (Figura F). Estes são utilizáveis ​​em um ângulo e são suportados nas costas pela mesa de trabalho.

Figura F

Para muitas operações, um torno preso à mesa mantém a peça de trabalho (Figura G). Isso permite a rápida troca de peças, mas apenas registra a peça em uma direção.

Figura G

Quando Clamps não vai cortá-lo

Quando o posicionamento absoluto é necessário, o conceito é levado para outro nível com a criação de um gabarito. Um gabarito é uma estrutura que posiciona corretamente a peça de trabalho em todas as dimensões. A peça é deslizada ou colocada no gabarito e mantida no lugar com um ou dois grampos rápidos. Grampos de came (Figura H) que giram para travar uma peça no lugar com força horizontal são comuns em gabaritos, assim como grampos articulados (Figura I) que prendem as coisas no lugar verticalmente.

Figura H

Figura I

Grampos podem ter a desvantagem de ficar no caminho durante o corte. Executar um bit de $ 30 em um grampo de metal é uma experiência angustiante (mas não incomum). Muitos dos meus grampos carregam a marca da vergonha (Figura J) que me motiva a tomar cuidado extra.

Figura J

Muitas operações precisam que a peça de trabalho seja totalmente exposta, sem grampos para fora. Nestes casos, existem três abordagens básicas. A primeira é parafusar ou pregar a peça diretamente na mesa. Isso requer um planejamento cuidadoso para que o bit de corte não fique em um parafuso. Também não serve para segurar a peça inteira; Se seções sem abas forem cortadas dos parafusos, a peça poderá se mover.

A segunda abordagem é comum em muitos grandes roteadores CNC usados ​​em lojas de armários e marcenarias. A mesa de trabalho terá pequenos orifícios na superfície e canais por baixo, através dos quais um vácuo é aspirado, como uma mesa de hóquei de ar ao contrário. Isso fixa a peça de trabalho no lugar durante a duração do corte e libera-a rapidamente depois. Grampos de vácuo menores estão disponíveis e podem ser usados ​​como vises (Figura K).

Figura K

A terceira abordagem é montar a peça de trabalho no lugar com fita dupla face. Isso é fácil com pequenos pedaços, mas difícil com os maiores. Tenha cuidado ao posicionar a fita de forma que ela não saia de algumas áreas sem suporte. Mesmo uma centésima de diferença de uma polegada de altura entre áreas suportadas e não suportadas pode ser um problema com muitos materiais. Infelizmente, a fita dupla face em quantidade é cara e frustrante de se trabalhar. Pior, muitas variedades têm poder de detenção muito fraco.

Fita Tenacious Tailer-Made

Ben Crowe, um mestre em luthier Crimson Guitars (crimsonguitars.com) surgiu com uma variação popular na abordagem de fita dupla face. Ele usa fita adesiva regular (geralmente a variedade muito grande) na mesa e na peça de trabalho, em seguida, aplica-se finos rabiscos de cianoacrilato (super cola) para um lado da fita e, opcionalmente, acelerador de cianoacrilato para o outro lado. Quando colocadas juntas, isso cria uma fita dupla-face maravilhosamente forte e caseira que é realmente acessível. Quando o trabalho é concluído, a peça de trabalho retira a fita e a fita se solta da mesa.

Eu tenho usado minha própria variação desse método para peças ainda maiores. Em vez de usar fita adesiva, tenho usado papel para forro de prateleira adesiva de 12 ou 24 polegadas (às vezes chamado papel de contato) e spray adesivo (Figura L).

Figura L

Isso permitiu que eu aderisse grandes pedaços de couro à minha mesa de trabalho de forma muito sólida e muito barata, sem ter que aplicar cuidadosamente várias faixas de fita adesiva. Isso é muito mais fácil do que alinhar as fitas de fita e esperar que eu não as sobreponha, criando solavancos, deixando lacunas ou colocando cola na mesa e na peça de trabalho. Eu uso jornal para cobrir qualquer área em que eu não queira aplicar spray adesivo (como os motores ou trilhos do meu CNC). O spray me dá uma cobertura uniforme de adesivo e o papel de prateleira facilmente descasca as superfícies sem problemas quando feito, mas mantém-se firmemente no lugar (Figura M).

Figura M

Este artigo apenas arranha a superfície de um tópico emocionante, por isso espero que experimente e pesquise mais ideias para realizar o seu trabalho com sucesso!

Ação

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