A usinagem multieixos tornou-se a escolha preferida entre oficinas e fabricantes de CNC. As enormes capacidades das máquinas CNC para produzir diversos produtos de alta qualidade que atendem aos mais altos requisitos de precisão fazem delas a opção preferida de muitos profissionais.
No entanto, selecionar o tipo de máquina certo na usinagem CNC multieixos é crucial para garantir as melhores opções de projeto, desempenho geral do processo de usinagem e custo. Este artigo explica a usinagem multieixos e seus principais tipos e benefícios. Mergulhe!
O que é usinagem multieixos?
A usinagem CNC multieixos é um processo que permite que a ferramenta de corte gire/mova em três ou mais direções diferentes. Geralmente, um controle numérico computadorizado controla o movimento da ferramenta de corte. A usinagem multieixos é mais complexa devido ao maior número de eixos. Quanto maior o número de eixos em uma máquina CNC, maior será a tecnologia e a complexidade de programação necessárias.
Qualquer número de eixos superior a 3 em uma máquina CNC é considerado usinagem multieixos. Na prática, as máquinas CNC hoje possuem até 12 eixos. Portanto, fresadoras CNC com mais eixos podem criar componentes usinados com especificações complexas.
Principais tipos de usinagem multieixos
Existem diversas máquinas CNC com até três a doze eixos únicos em diferentes níveis. Aqui estão os principais tipos de estruturas de máquinas multieixos.
Usinagem de 3 eixos
A usinagem CNC de 3 eixos é o tipo de usinagem multieixo mais simples. Geralmente possui uma peça fixa e um fuso que se move ao longo de três eixos – X, Y e Z. A usinagem CNC de 3 eixos é a escolha mais simples para usinar uma peça em todos os seis lados.
As fresadoras CNC de 3 eixos possuem um eixo linear e dois eixos de rotação independentes. Uma conexão elétrica ou mecânica conecta os três eixos e permite que a ferramenta de corte gire ao longo de cada eixo.
O eixo X é paralelo à ferramenta de corte, permitindo que a cabeça de fresagem se mova ao longo e ao longo do comprimento da peça. O eixo Y mantém uma posição perpendicular à ferramenta de corte, permitindo que a cabeça de fresagem alcance cada extremidade da peça. Da mesma forma, o eixo Z é perpendicular à ferramenta de corte enquanto o avanço Z é ajustado para que a ferramenta de corte possa cortar ao longo da superfície da peça.
Usinagem de 4 eixos
A usinagem CNC de 4 eixos usa fresadoras controladas por computador de quatro eixos para produzir peças tridimensionais. Esses roteadores CNC podem mover suas ferramentas em quatro direções. São mais potentes e oferecem maior precisão do que as máquinas de 3 e 2 eixos.
A maior precisão nas máquinas de 4 eixos se deve aos movimentos do quarto eixo. Permite movimentos em torno do eixo vertical e dá às máquinas uma gama dinâmica de movimento de 360 graus sem dispositivos especiais.
O eixo adicional da fresadora CNC de 4 eixos torna-a uma opção mais econômica do que uma fresadora CNC de 3 eixos. Além disso, o fresamento de 4 eixos oferece melhor qualidade geral do que o fresamento de 3 eixos porque quatro lados podem ser usinados simultaneamente sem a necessidade de reposicionar a peça de trabalho. Isso evita casos de possível erro humano neste processo.
Usinagem de 5 eixos
A usinagem de 5 eixos é um processo de fabricação subtrativa multieixos versátil e popular. Máquinas de cinco eixos são usadas para cortar uma matéria-prima no formato desejado. É útil saber que o número de eixos em uma máquina geralmente determina a direção da ferramenta e da mesa durante a usinagem.
No entanto, a usinagem CNC de 5 eixos tem uma vantagem significativa sobre a usinagem de 3 eixos devido ao seu maior número de eixos e capacidades. As máquinas de 5 eixos permitem a rotação em dois planos, aliada à capacidade das ferramentas de corte de se moverem em três direções. Além disso, as fresadoras CNC de 5 eixos podem realizar tarefas altamente complexas sem erros.
Uma máquina de 5 eixos usa esses três eixos lineares e dois eixos adicionais – A e B. O eixo A especifica o eixo de rotação ao longo do eixo X, enquanto o eixo B especifica a rotação/movimento em torno do eixo Y. Porém, há casos em que a máquina se move para o eixo C em vez do eixo B. O eixo C indica a rotação ao longo do eixo Z.
Vantagens da usinagem multieixos
Oficinas e empresas CNC se beneficiam das inúmeras vantagens da usinagem multieixos, tornando-a o processo ideal para muitas aplicações. Aqui estão alguns desses benefícios:
1. Redução dos custos de mão de obra e do tempo de produção
Máquinas multieixos são máquinas modernas com controle numérico auxiliado por computador. É um processo de usinagem automatizado que reduz os custos de mão de obra, pois pouca ou nenhuma intervenção do operador é necessária durante as operações de usinagem.
Com a usinagem multieixos, nenhum trabalho manual, como reaperto, é necessário. Isso permite que você edite peças com muito mais rapidez, sem precisar alterar constantemente as configurações. Você também pode produzir peças com designs complicados com mais rapidez, otimizando o tempo de lançamento do seu produto no mercado.
2. Acabamento superficial de alta qualidade
As ferramentas de corte das máquinas multieixos costumam ser mais curtas e possuem alta manobrabilidade, permitindo que essas ferramentas fiquem próximas da superfície a ser cortada. Isso reduz a vibração ou o ruído de usinagem quando essas ferramentas de corte CNC se movem em alta velocidade. As peças usinadas apresentam excelente qualidade superficial.
3. Maior precisão das peças
Outra vantagem da usinagem multieixos é a maior precisão das peças usinadas devido à sua grande amplitude de movimento. Essas fresadoras CNC ajudam a criar peças complexas ou cortar qualquer superfície em uma única operação. Isto reduz o número de processos e equipamentos necessários para produzir uma peça, garantindo ao mesmo tempo maior precisão geométrica. Também elimina elementos humanos que podem causar erros de edição.
4. Maior vida útil da ferramenta
As máquinas tradicionais usam ferramentas de corte para cortar o material da peça, que muitas vezes se desgasta rapidamente, resultando em atraso no tempo do ciclo de produção e baixa precisão. No entanto, a ferramenta de corte das fresadoras CNC multieixos não se desgasta tão rapidamente porque a ferramenta ou mesa está constantemente inclinada para obter um ângulo de corte perfeito.
Além disso, você pode programar as máquinas multieixos para cortar com diferentes lados de cada lâmina para garantir a longevidade da ferramenta de corte.
5. Fazendo formas complexas
As máquinas multieixos permitem aos fabricantes usinar suavemente ângulos e arcos complexos graças aos movimentos/eixos adicionais. Os maquinistas devem usar acessórios especializados e tornos de máquina para criar padrões sofisticados para máquinas tradicionais de 3 eixos. No entanto, as máquinas multieixos ajudam a tornar mais econômica a produção de projetos complicados.
Quais são as diferenças entre a usinagem CNC de 3, 4 e 5 eixos?
É essencial compreender os desafios e considerações envolvidos na usinagem CNC multieixos. Isso ajuda a manter um equilíbrio entre fatores como custo, qualidade do produto e tempo.
Ao comparar as opções de usinagem de 3, 4 e 5 eixos, a usinagem CNC de 5 eixos nem sempre é adequada para todos os produtos, embora seja mais eficaz do que a usinagem CNC de 4 eixos e a edição CNC de 3 eixos.
Além disso, nem todos os produtos adequados para usinagem de 3 eixos também são ideais para usinagem de 5 eixos. Entretanto, se um produto usinado com usinagem de 3 eixos for adequado para usinagem de 5 eixos, seus custos de produção aumentam astronomicamente.
Compreender as diferenças entre esses processos de usinagem ajudará você a escolher a máquina apropriada para o seu produto sem comprometer parâmetros essenciais. Aqui estão as diferenças entre essas usinagens multieixos.
1. Exatidão e precisão
Alta precisão e baixas tolerâncias são algumas das características mais importantes da usinagem CNC. Embora a usinagem CNC de 3 eixos tenha boa precisão, existe uma grande probabilidade de erros devido ao constante reposicionamento da peça. No entanto, esta taxa de erro é insignificante para a maioria das aplicações. No entanto, o menor desvio pode levar a complicações em aplicações aeroespaciais sensíveis.
Contudo, com máquinas de 4 e 5 eixos, não é necessário nenhum reposicionamento; Portanto, eles geralmente não apresentam erros de desvio, como acontece com a usinagem de 3 eixos. Essas máquinas CNC de 4 e 5 eixos podem adicionar recursos a uma peça em vários níveis/posições com um único acessório. Contudo, o reposicionamento consistente na usinagem de 3 eixos é um fator que influencia o desvio de usinagem.
2. Princípios de funcionamento
Toda usinagem CNC segue o mesmo princípio de funcionamento. A ferramenta de corte controlada por computador gira em torno do material da peça para fazer os cortes desejados. Além disso, os códigos G ou códigos M controlam o movimento da ferramenta de corte das máquinas CNC em relação à peça de trabalho.
Contudo, a capacidade de girar em diferentes planos mostra as diferenças entre as máquinas de 3, 4 e 5 eixos. Ambas as máquinas CNC de 5 e 4 eixos permitem rotação/movimento ao longo de um eixo diferente, permitindo a usinagem de produtos com formas e geometrias complexas.
3. Aplicações
Os requisitos de um produto ou a complexidade do projeto, e não a indústria, determinam a usinagem multieixos ideal para um produto. É assim que você pode usar uma máquina de 3 eixos para produzir um componente aeroespacial simples. No entanto, o desenvolvimento de componentes complexos para outras indústrias pode ser feito com uma fresadora CNC de 4 ou 5 eixos.
4. Custos
O custo é outro parâmetro chave nas diferenças entre a usinagem de 3, 4 e 5 eixos. Em geral, a máquina de 3 eixos é a opção mais econômica para aquisição e manutenção. No entanto, factores como a disponibilidade de operadores de máquinas e acessórios têm frequentemente impacto nos custos operacionais das máquinas de 3 eixos numa oficina.
Hoje em dia, as máquinas de 4 e 5 eixos são mais avançadas e oferecem recursos mais avançados, o que as torna relativamente caras. No entanto, as suas tremendas capacidades tornam-nos a escolha perfeita para condições únicas.
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Mais importante ainda, temos nossa própria oficina com profissionais experientes que irão acompanhá-lo em cada etapa do processo. Isto ajuda a evitar possíveis complicações ou erros nas fases de programação, produção ou pós-produção. Graças aos nossos serviços profissionais de fresagem CNC, também podemos atender aos requisitos da cadeia de suprimentos. Contate-nos hoje e vamos conversar sobre seu próximo projeto!
Perguntas frequentes
Como a usinagem CNC multieixos é melhor do que a usinagem manual?
A usinagem CNC multieixos é superior à usinagem manual em áreas como exatidão e precisão, velocidade de produção, custo e eficiência. Além disso, a usinagem CNC apresenta uma taxa de refugo menor em comparação à usinagem manual.
Como a máquina de 5 eixos é melhor que a máquina de 3 eixos?
A usinagem de 5 eixos oferece maior precisão, exatidão, maior flexibilidade de projeto e prazos de entrega mais rápidos em comparação com a usinagem de 3 eixos.
