Usinagem CNC é um método utilizado na maioria das operações de produção e é amplamente empregado na maioria das indústrias. CNC é a forma abreviada de ‘Controle Numérico Computadorizado’ e trata do uso de uma ou mais computadores para controlar diferentes dispositivos de máquinas, como unidades industriais, fresadoras e tornos.
Controle Numérico Computadorizado (CNC) é um método de produção subtrativa que permite aos produtores fabricar ferramentas de alta precisão de forma precisa e econômica. A usinagem CNC remove excesso de matéria-prima das peças de trabalho com o corte de partes, para construir um legado acabado preciso a partir de materiais como plástico, metal e compostos.
A usinagem CNC é um método em um dispositivo de máquina controlada por computador usado para modificar uma peça de material bruto em uma forma diferente. Este método depende de comandos digitais feitos em CAM (Fabricação Assistida por Computador) ou CAD (Design Assistido por Computador), softwares valiosos para escrever códigos G. O controlador da máquina CNC pode ler esses códigos com pontos numéricos para realizar o procedimento do início ao fim.
Hoje em dia, equipes 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 dez tipos de máquinas CNC no total. Seus nomes são:
- Máquina de Usinagem CNC
- Máquina de Torno CNC
- Máquina de Perfuração CNC
- Máquina de Corte a Laser CNC
- Máquina de Rebolo 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. Os 5 Eixos possibilitam a fabricação de peças muito complexas, motivo pelo qual são bastante utilizados, especialmente na indústria aeroespacial. Uma das principais razões para o uso de usinagem CNC de 5 Eixos é a necessidade de ampliar a capacidade e reduzir o tempo de fabricação, desde o início do processo até sua conclusão.
A capacidade de evitar fixação com a peça segurada por rotação da mesa ou da peça de corte permite 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 da peça de corte para manter o melhor ponto de contato e uma carga de cavaco consistente.
Máquinas de 5 eixos dependem de um dispositivo que pode se mover 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 economizar muito do seu tempo e ampliar seu método de produção. Essas máquinas vêm em diversos 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. Eles possuem três tipos: mesa/mesa, cabeça/cabeça e mesa/cabeça.
1-Cabeça/Cabeça
Os eixos giratórios desse tipo de máquina CNC estão localizados na cabeça. São feitos com um ápice de 5 eixos em uma plataforma específica e se movem através de uma mesa fixa que mantém a peça no lugar. Portanto, não há necessidade de se preocupar com interferência da ferramenta no eixo da máquina. Isso dá à cabeça a oportunidade de se mover ao redor de uma peça específica, tornando as máquinas CNC de 5 eixos as melhores para produzir peças grandes. Seu design geralmente possui movimentos limitados nos eixos giratórios e inclinação devido ao seu projeto.
2-Mesa/Mesa
Aqui, os dispositivos possuem todos os eixos rotativos no centro da mesa e uma extensão regulada no eixo de rotação. O raio em 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 está na cabeça. O eixo giratório está localizado na cabeça e possui um raio limitado, enquanto o polo 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 vantagem desse tipo de estrutura em relação ao tipo cabeça/cabeça é sua capacidade de girar o dispositivo com frequência sem se preocupar em atingir um controle específico.
Serviços de Usinagem CNC de 5 Eixos
Máquinas CNC de 5 eixos oferecem uma trabalhabilidade e velocidade incomparáveis para ferramentas de usinagem compostas e que exigem rapidez. A equipe experiente da MS Machining pode ajudar a transformar suas ideias em realidade, desde protótipos rápidos até proporções de uso final, para aplicações que exigem proteção. As habilidades de fresamento de 5 eixos da MS Machining nos qualificam para fabricar segmentos precisos com geometria composta.
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Contato com especialistas
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 se mover ao longo de cinco eixos, substituindo os três tradicionais.
Então, vamos falar sobre como ela funciona? Com uma máquina CNC de 3 eixos, o eixo sobe e desce, vai de um lado para o outro, para frente e para trás. Máquinas de 5 eixos, além dessa ação de 3 eixos, possuem dois eixos diferentes em repouso: seja a mesa balança de um lado para o outro em dois eixos diferentes, ou o próprio spindle gira em dois eixos.
Qualquer um desses 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.
Isso também reduz o número de sistemas necessários: os operadores não precisam girar manualmente a peça de trabalho, pois o instrumento de corte pode se estender 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 de três eixos com a primeira e de cinco eixos com a segunda. Ambos são procedimentos de fabricação altamente flexíveis, computadorizados e replicáveis que permitem construir elementos idênticos de forma rápida e econômica. No entanto, você pode usar um ou outro por diferentes razões.
Se você está planejando ou só precisa cortar uma superfície plana, 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 planejar, então você não precisará arcar com o custo de programadores e engenheiros especializados. Além disso, o tempo de preparação é menor com usinagem CNC de 3 eixos.
Se você precisa fabricar uma peça profunda ou com geometria composta, certamente desejará usar usinagem CNC de 5 eixos. Com usinagem CNC de 5 eixos, você terá maior capacidade, maior precisão, maior liberdade de movimento e a capacidade de produzir peças maiores rapidamente.
Partes da Máquina CNC
Existem 13 partes de uma máquina CNC. Seus nomes são:
1-Dispositivo de Entrada
2-Unidade de Controle da Máquina
3-Ferramentas da Máquina
4-O Sistema de Transmissão
5-Mecanismo de Retroalimentação
6-Unidade de Exibição
7-Leito
8-Pá de Cabeça
9-Apóio
10-Pá de Cauda
11-Pá de Cauda de Broca
12-Mandril
13-Painel de Controle
Vantagens da Usinagem CNC de 5 Eixos
A usinagem CNC de 5 eixos tem sido atribuída à alta capacidade e alta precisão, e a peça de trabalho pode ser concluída apenas por fixação de uma vez. Produzir moldes modernos, como peças automotivas e proporções de aeronaves sistêmicas, é aceitável. A usinagem CNC de 5 eixos é usada 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 todos os planos dimensionais ou usinagem de formas irregulares ou construções podem ser realizados. 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 Ótimo / Melhore a Forma de Corte
Você deve 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
Máquinas CNC de 5 Eixos irão ajudá-lo a economizar muito tempo em centros de usinagem CNC globais. A maioria das oficinas comerciais de CNC deve usinar proporções em cinco suportes. A fresagem CNC de 5 eixos ajudará a realizar a tarefa de forma rápida e eficiente na fabricação. Uma estrutura única é necessária, o que ajuda a recuperar o tempo e o dinheiro gastos. Portanto, é um composto de custo-efetividade e acelera seu legado final para o mercado.
Na usinagem de 5 eixos, a ferramenta é usada para manter um estado vertical da superfície de fabricação do molde composto, o que pode melhorar significativamente a exação do eixo. O conceito de usinagem de 5 eixos também é importante para o fresamento lateral com uma superfície inclinada, que pode abolir as linhas semelhantes a costelas causadas pela ferramenta orbital. Isso torna a superfície do molde mais perfeita e reduz o trabalho de limpeza da superfície 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 ampliar a vida útil de uma ferramenta específica. Isso é principalmente resultado da redução de 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 gabaritos 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 Superfície Padrão | Formas Compostas
Esse tipo de arranjo também ajuda a produzir superfícies com acabamento padrão. A posição das peças fica muito próxima às ferramentas de corte em máquinas de 5 eixos. Os dois eixos traseiros permitem usar menos ferramentas de corte, que não tremem tanto, e isso ajudará a obter um acabamento de superfície 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, seriam necessárias configurações 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 em uma era de usinagem de alta velocidade. A ação rápida, o posicionamento preciso e a fabricação de cortes de alta velocidade reduzem o tempo de processamento de peças 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 fornecer. Experimente esse tipo de estrutura de máquina e aproveite a facilidade que ela traz para a suspensão de construção, produtividade e padrão de produtos.
Desvantagens da Máquina CNC de 5 Eixos
As pessoas perceberam os benefícios e valores da tecnologia CNC de 5 eixos na indústria de montagem e fabricação. Quando enfrentam problemas complexos na concepção e montagem de locais compostos, recorrem à tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos. As condições de alta tecnologia essenciais para máquinas CNC são multi-eixos, alta velocidade, boa inflexibilidade e alta potência; a demanda por números correlacionados é principalmente baseada 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 ampla quanto imaginamos, com base nas seguintes razões:
Preço Excessivamente Alto
Por um lado, o custo de compra de máquinas de 5 eixos e o software necessário é alto, muito superior ao custo de um centro de usinagem CNC de três eixos padrão. Por outro lado, manter o próprio equipamento é mais difícil do que as máquinas universais. Essas particularidades também indicam que o preço das peças usinadas em 5 eixos será muito maior do que a usinagem CNC padrão de 3 eixos.
Programação Composta e Árdua
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, o que geralmente é difícil de visualizar e compreender. Por exemplo, passar por inúmeras modificações interrelacionadas e forças geométricas dimensionais compostas muitas vezes é obrigatório para gerenciar a faixa de estrutura livre necessária. E avaliar a inter-relação do movimento de cada eixo para evitar intervenções, colisões 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 da superfície.
Altas Exigências Mecânicas Para o Operador
A usinagem CNC de 5 eixos é uma técnica de fabricação moderna, e a abordagem atual exige habilidades de nível superior. Desde uma programação única até operações de usinagem, ela é oposta às máquinas típicas de 3 eixos. Portanto, é necessário um operador altamente qualificado, o que implica um custo de emprego elevado.