Usinagem CNC é um método utilizado na maioria das operações de produção e é amplamente utilizado na maioria das indústrias. CNC é a forma abreviada de ‘Controlo Numérico Computorizado’ e trata do uso de uma ou mais computadores para controlar diferentes dispositivos de máquinas, como unidades industriais, routers e tornos.
Controlo Numérico Computorizado (CNC) é um método de produção subtrativa que permite aos produtores fabricar ferramentas de alta precisão de forma precisa e económica. A usinagem CNC remove demasiado material bruto das peças de trabalho com o corte de partes, para construir um legado acabado preciso a partir de um meio como plástico, metal e compostos.
A usinagem CNC é um método numa máquina controlada por computador usado para modificar uma peça de material bruto em uma forma diferente. Este método baseia-se em comandos digitais feitos em CAM (Fabricação Assistida por Computador) ou CAD (Design Assistido por Computador), softwares valiosos para escrever G-code. O controlador da máquina CNC pode ler esses códigos com pontos numéricos para realizar o procedimento do início ao fim.
Hoje em dia, as equipas de legado têm muitas opções quando se trata de usinagem CNC multi-eixo, de 3 a 5 e até 9 eixos. Qual é a principal diferença entre cada grupo? Neste artigo, vamos resumir as principais comparações e variações entre dois tipos comerciais de usinagem CNC (3 eixos vs. 5 eixos) — e descrever quando pode fazer sentido usar um em detrimento do outro.
Tipos Totais de Máquinas CNC
Existem no total dez tipos de máquinas CNC. Os seus nomes são:
- Fresadora CNC
- Máquina de Torno CNC
- Furadora CNC
- Máquina de Corte a Laser CNC
- Máquina de Esmerilhar CNC
- Máquina de Corte por Jato de Água CNC
- Máquina de Corte por Plasma CNC
- Máquina de Descarga por Eletroerosão CNC
- Máquina de Router CNC
- Impressora 3D
O que é uma Máquina CNC de 5 Eixos?
5-Eixos é um método que requer o uso de usinagem CNC para mover peças de corte ou outras peças ao longo de cinco eixos opostos ao mesmo tempo. O sistema de 5 eixos permite a construção de peças muito complicadas, razão pela qual é bastante comum, especialmente na indústria aeroespacial. Uma das razões que mais contribuem para o uso de usinagem CNC de 5 eixos é a necessidade de ampliar a destreza e reduzir o tempo de fabricação desde o início do processo até à sua conclusão.
A capacidade de evitar a fixação com a peça segurada por rotação da mesa ou da peça de corte permite um acesso rápido à geometria da peça, outro fator importante. Por fim, a vida útil prolongada de uma peça é resultado da rotação da mesa ou das peças de corte para manter o melhor ponto de corte e uma carga de cavacos consistente.
Máquinas de 5 eixos dependem de um dispositivo que pode mover-se em cinco direções opostas — X, Y, Z, e A e B, através das quais a ferramenta gira.
Tipos de Máquinas de 5 Eixos
Existem várias aplicações onde as máquinas CNC de 5 eixos podem poupar muito do seu tempo e ampliar o seu método de produção. Estas máquinas apresentam diferentes tipos para atender às necessidades de uma indústria de fabricação em constante crescimento. Uma diferença fundamental em Máquinas CNC de 5 eixos é o ajuste dos eixos rotativos. Existem três tipos: mesa/mesa, cabeça/cabeça e mesa/cabeça.
1-Cabeça/Cabeça
Os eixos rotativos deste tipo de máquina CNC estão localizados na cabeça. São feitos com um ápice de 5 eixos numa plataforma específica e movem-se através de uma mesa fixa que mantém a peça no lugar. Assim, não há necessidade de se preocupar com interferências da ferramenta no eixo da cabeça da máquina. Isso dá à cabeça a oportunidade de mover-se ao redor de uma peça específica, tornando as máquinas CNC de 5 eixos as melhores para produzir peças grandes. O seu design geralmente possui movimentos limitados nos eixos rotativos e de inclinação devido ao seu projeto.
2-Mesa/Mesa
Aqui, os dispositivos têm todos os eixos rotativos no centro da mesa e uma extensão regulada no eixo de rotação. O raio no seu eixo rotativo não é limitado. Este tipo de ajuste da máquina tem uma cobertura menor em comparação com os outros tipos. Outros são moldados com um motor específico que os monta para trabalhar rapidamente.
3-Mesa/Cabeça
Neste tipo de estrutura de máquina, um dos eixos rotativos está localizado na mesa rotativa, e o outro na cabeça. O eixo rotativo está localizado na cabeça e tem um raio limitado, enquanto o eixo rotativo está montado na mesa, e sua extensão não é restrita. Como a peça fica apoiada no eixo rotativo, esse ajuste é limitado ao número de peças que pode fabricar. Uma das razões pelas quais este tipo de estrutura é ligeiramente preferível ao tipo cabeça/cabeça é a sua capacidade de girar frequentemente o dispositivo sem se preocupar em alcançar um controle específico.
Serviços de Usinagem CNC de 5 Eixos
As máquinas CNC de 5 eixos oferecem uma trabalhabilidade e velocidade incomparáveis para ferramentas de usinagem compostas e sensíveis ao tempo. A equipa experiente da MS Machining pode ajudar a transformar as suas ideias em realidade, desde protótipos rápidos até proporções finais, para aplicações que exigem proteção. As capacidades de fresagem de 5 eixos da MS Machining qualificam-nos para fabricar segmentos precisos com geometria composta.
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Processo de Máquina CNC de 5 Eixos
A usinagem de 5 eixos é uma estrutura de usinagem CNC na qual o instrumento de corte pode mover-se ao longo de cinco eixos, em substituição aos três típicos.
Então, vamos falar sobre como funciona? Com uma máquina CNC de 3 eixos, o eixo move-se para cima e para baixo, lateralmente, para trás e para frente. Máquinas de 5 eixos, além desta ação de 3 eixos, têm dois eixos diferentes em repouso: seja a mesa oscila lateralmente em dois eixos diferentes, ou a própria cabeça do spindle gira em dois eixos.
Qualquer um destes procedimentos permite que os instrumentos de corte se aproximem da peça de trabalho de um número infinitamente maior de direções, tornando possível gerar formas altamente compostas.
Também reduz o número de sistemas necessários: os operários não precisam girar manualmente a peça de trabalho, pois o instrumento de corte pode estender-se mais. E isso torna todo o método de usinagem CNC muito mais rápido.
Usinagem CNC de 3 Eixos vs Máquina de 5 Eixos
A principal diferença entre máquinas de 3 eixos e de 5 eixos é que a peça de trabalho pode ser trabalhada a partir de três eixos com a primeira e cinco eixos com a segunda. Ambos são procedimentos de fabricação altamente flexíveis, computadorizados e replicáveis que permitem construir elementos idênticos de forma rápida e eficiente. No entanto, pode-se usar um ou outro por várias razões.
Se estiver a planear ou precisar apenas de cortar uma superfície plana, as máquinas de 3 eixos podem ser a melhor opção. Além de serem mais flexíveis do que as de cinco eixos, as máquinas de 3 eixos são fáceis de programar, assim não precisará suportar o custo de trabalhar com programadores e engenheiros especializados. Além disso, o tempo de preparação é menor com usinagem CNC de 3 eixos.
Se precisar de fabricar uma peça profunda ou com geometria composta, certamente desejará usar usinagem CNC de 5 eixos. Com usinagem CNC de 5 eixos, terá maior capacidade, maior precisão, maior liberdade de movimento e a capacidade de produzir peças maiores rapidamente.
Partes da Máquina CNC
Existem 13 partes numa máquina CNC. Os seus nomes são:
1- O Dispositivo de Entrada
2- Unidade de Controlo da Máquina
3- Ferramentas da Máquina
4- O Sistema de Transmissão
5- Mecanismo de Retroalimentação
6- Unidade de Exibição
7- Leito
8- Cabeçote
9- Contrapeso
10- Canhão do Contrapeso
11- Pedal ou Interruptor de Pé
12- Mandril
13- Painel de Controlo
Vantagens da Usinagem CNC de 5 Eixos
A usinagem CNC de 5 eixos tem sido atribuída a alta capacidade e alta precisão, e a peça de trabalho pode ser concluída apenas por fixação de uma vez. A produção de moldes modernos, como peças de automóveis e proporções de aeronaves sistemáticas, é aceitável. A usinagem CNC de 5 eixos é utilizada na fabricação secular e amplamente na aeroespacial, militar, pesquisa científica, precisão de instrumentos e fabricação de dispositivos médicos de alta precisão. É uma técnica de alta tecnologia que torna o impossível possível, e todas as formas dimensionais ou usinagem de formas irregulares ou construção podem ser realizadas. Ela não só reduz os custos de processamento de peças compostas e legado comercial, mas também aumenta rapidamente a produtividade do processamento e diminui o desvio de processamento.
Sustente o Fragmento Óptimo / Melhore a Forma de Corte
Deve-se mover a mesa giratória para manter uma forma de corte perfeita. E, se quisermos usinar um plano curvo perfeitamente, devemos girar a mesa giratória às vezes em direções opostas com uma mesa giratória inclinada. Pode-se ver que a usinagem CNC de 5 eixos pode atingir padrões mais delicados de planos ao evitar que a velocidade da linha central do cortador global chegue a 0.
Economize Tempo | Reduza o Tempo de Fabricação
As máquinas CNC de 5 eixos irão ajudá-lo a poupar muito tempo nos centros de usinagem CNC globais. A maioria das oficinas de comércio CNC deve usinar proporções em cinco suportes. A fresagem CNC de 5 eixos ajudará a realizar a tarefa de forma rápida e eficaz na fabricação. É necessária uma estrutura única, que ajuda a recuperar o tempo de círculo e o dinheiro. Portanto, é um composto de custo-eficácia e acelera seu legado final para o mercado.
Na usinagem de 5 eixos, a ferramenta é usada para manter um estado vertical do plano de fabricação do molde composto, o que pode melhorar significativamente a exaustão do eixo. O conceito de usinagem de 5 eixos também é importante para a fresagem lateral com um plano inclinado, que pode abolir as linhas semelhantes a costelas causadas pela ferramenta orbital. Isso torna o padrão do plano do molde mais perfeito e reduz o trabalho manual necessário para limpar o plano de moldagem.
Aprimore a Precisão de Usinagem
Há uma precisão aprimorada na fresagem CNC de 5 eixos porque ela requer estruturas muito poucas. Estruturas extras apenas guiarão mais falhas. Também ajuda a expandir a vida útil de uma ferramenta específica. Isso é principalmente resultado da redução das ferramentas de corte.
Através da tecnologia de usinagem de 5 eixos, o problema de relocalizar repetidamente a peça de trabalho em uma posição composta com precisão foi resolvido. Isso reduziu o tempo e melhorou significativamente a resistência à usinagem muitas vezes. O alto custo de fabricação de várias gabaritas no processo convencional também foi economizado. A usinagem de 5 eixos pode operar peças compostas, como perfuração, usinagem de cone, cavidades para planos compostos, etc., que não são viáveis com o processo de usinagem convencional.
Acabamento de Plano Padrão | Formas Compostas
Este tipo de arranjo também ajuda a produzir planos com acabamento padrão. A posição das peças fica muito próxima dos dispositivos de corte em máquinas de 5 eixos. Os dois eixos traseiros permitirão usar menos ferramentas de corte, que não tremem tanto, e isso ajudará a obter um acabamento de plano padrão.
Outra vantagem das máquinas CNC de 5 eixos é que elas cortam formas compostas. Várias peças são necessárias em todos os cinco eixos. Os avanços adicionais nessas configurações oferecem espaço para direções de produção e curvas. Antes, precisariam de formatos extras e dispositivos de fixação individuais.
Alta Produtividade na Fabricação
A usinagem de 5 eixos pode reduzir de forma produtiva o tempo de usinagem e o tempo de peças adicionais. Possui uma grande faixa de velocidade de eixo e alimentação, permitindo que a máquina execute uma dimensão de corte grande e sólida. A usinagem de 5 eixos está entrando numa era de usinagem de alta velocidade. A ação rápida e o posicionamento da usinagem de 5 eixos e a fabricação de corte de alta velocidade reduzem o tempo de processamento de proporções semiacabadas e aumentam a produtividade e a precisão da produção.
Sem Concorrência
Nem muitas oficinas possuem uma máquina CNC de 5 eixos. Ter uma estrutura assim elevará você a um nível superior em relação aos seus concorrentes nos serviços de fabricação. Você pode oferecer aos seus clientes algo que seus concorrentes não podem oferecer. Deve experimentar esse tipo de estrutura de máquina e aproveitar a facilidade que traz para a suspensão de construção, produtividade e padrão de produtos.
Desvantagens da Máquina CNC de 5 Eixos
As pessoas adquiriram os benefícios e valores da tecnologia CNC de 5 eixos na indústria de montagem e fabricação. Quando enfrentam problemas intricados no design e montagem de locais compostos, recorrem à tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos. As condições de alta tecnologia centrais para máquinas CNC são multi-eixo, alta velocidade, boa inflexibilidade e alta potência; a demanda por números correlacionados baseia-se principalmente em três a cinco eixos. No entanto, na fabricação de usinagem CNC, a aplicação da usinagem de 5 eixos para realizar alguns trabalhos não é tão grande quanto pensamos com base nas seguintes razões:
Preço Excessivamente Alto
Por um lado, o custo de compra de máquinas de 5 eixos e do software necessário é alto, muito superior ao custo de um centro de usinagem CNC de três eixos padrão. Por outro lado, manter o próprio dispositivo é mais difícil do que as máquinas universais. Essas particularidades também indicam que o preço das peças usinadas de 5 eixos será muito mais alto do que a usinagem CNC padrão de 3 eixos.
Programação Complexa e Difícil
Como a usinagem CNC de 5 eixos é oposta à de 3 eixos, além dos três movimentos lineares, há dois movimentos rotatórios complexos. A direção dimensional do movimento artificial é desafiadora e conceitual, geralmente difícil de visualizar e entender. Por exemplo, passar por várias modificações inter-relacionadas e forças geométricas dimensionais compostas é frequentemente obrigatório para gerenciar a estrutura de área livre necessária. E avaliar a inter-relação do movimento de cada eixo para evitar intervenção, colisão e a quantidade adequada de movimento de interpolação, etc. A complexidade da programação é ainda mais notável para garantir a precisão da usinagem e o padrão do plano.
Altas exigências mecânicas para o torneiro
A usinagem CNC de 5 eixos é uma técnica de fabricação atualizada, e a abordagem moderna requer competências de nível superior. Desde programação única até operações de usinagem, é oposta às máquinas típicas de 3 eixos. Portanto, é necessário um torneiro de alta tecnologia, o que implica um custo elevado de emprego.