Usinagem CNC de 5 eixos explicada

A usinagem CNC é uma abordagem de fabricação subtrativa que permite aos produtores produzir peças de alta precisão de forma eficiente e acessível. Usando ferramentas de corte, a usinagem CNC remove matéria-prima extra das peças para produzir produtos acabados precisos feitos de materiais como plástico, metal e compósitos.

A tecnologia de usinagem CNC avançou recentemente, desde máquinas-ferramentas simples até máquinas mais sofisticadas. A usinagem CNC com 5 eixos é um dos processos mais avançados da atualidade. Ele emprega tecnologia de usinagem subtrativa para fornecer infinitas possibilidades de criação de peças. Esta técnica emprega ferramentas de corte que operam em cinco eixos para cortar peças nos formatos e tamanhos desejados.

A usinagem de 5 eixos melhora a precisão, a eficiência e a confiabilidade. Devido ao seu maior número de eixos, as fresadoras de 5 eixos são mais capazes. O Controle Numérico Computadorizado (CNC) automatiza e gerencia totalmente o processo. Assim, muitas oficinas CNC confiáveis usam essa tecnologia para usinagem CNC de precisão.

O que é usinagem CNC de 5 eixos?

Neste processo, as ferramentas de corte são movidas ao longo de cinco eixos simultaneamente. Máquinas CNC de 5 eixos têm três eixos lineares e dois eixos rotacionais que trabalham juntos para criar peças complicadas. Normalmente, isso dá à mesa de trabalho ou ferramenta mais inclinação, o que permite que ela se mova e gire mais.

Com um 5º eixo, os maquinistas podem fazer até 5 faces ao mesmo tempo. Por isso, o processo é muito rápido e preciso. Isso também significa que pode criar estruturas e recursos complexos com poucas configurações. Como as cinco faces de muitas peças precisam ser usinadas constantemente, esse processo está se tornando mais útil em muitos setores.

Vamos discutir o que significa uma contagem de eixos na usinagem CNC para ajudá-lo a entender os eixos em uma fresadora CNC de 5 eixos. A contagem de eixos de usinagem é o número de maneiras pelas quais a ferramenta de corte (ou matéria-prima) pode se mover para fabricar o produto. Máquinas CNC normais, por exemplo, possuem contagens de três eixos. Portanto, eles só podem mover suas ferramentas de corte ao longo dos eixos X, Y e Z.

A ferramenta de corte se move da seguinte forma:

• Lateralmente no eixo X

• Vertical no eixo Y

• Para frente e para trás no eixo Z

Centros de usinagem de 5 eixos torne os eixos lineares mais úteis, permitindo que a mesa de trabalho incline e gire. O eixo A e o eixo C são mais duas maneiras pelas quais as coisas podem girar. O eixo A também é chamado de eixo da mesa inclinável e o eixo B é o eixo de rotação da mesa. Com esses eixos, as máquinas CNC podem trabalhar em formas mais complicadas do que as máquinas de 2 ou 3 eixos. Na tabela abaixo você pode ver um resumo de como os eixos se movem.

Como funciona a usinagem CNC de 5 eixos?

Como qualquer outra máquina CNC, uma máquina CNC de 5 eixos usa instruções de computador para mover a ferramenta de corte e a peça de trabalho para fazer a peça desejada.

A primeira etapa no processo de usinagem CNC de 5 eixos é o projetista fazer um modelo CAD 3D da peça que deseja fazer. Eles podem usar programas como SolidWorks e Autodesk Inventor para isso. Em seguida, o maquinista envia esse modelo CAD para o software CAM (fabricação auxiliada por computador), que transforma o desenho em um programa de computador (também chamado de código G).

O código G possui instruções que controlam como as ferramentas de corte se movem ao longo dos eixos lineares (X, Y e Z) e como a mesa de trabalho se move ao longo dos eixos rotativos (A e C) para fabricar as peças necessárias.

Estilos de configuração de usinagem CNC de 5 eixos

Dependendo da configuração selecionada, um dos três eixos de rotação da fresadora CNC de 5 eixos será utilizado. Uma máquina do tipo munhão e uma máquina do tipo giratório são as duas configurações principais.

Estilo Munhão

A fresadora CNC de 5 eixos com munhão usa um eixo A que gira em torno do eixo X e um eixo C que gira em torno do eixo Z.

Estilo giratório giratório

Uma fresadora CNC de 5 eixos com estilo giratório utiliza o eixo B, girando em torno do eixo Y, e o eixo C, girando em torno do eixo Z.

Tipos de máquinas CNC de 5 eixos

As máquinas de 5 eixos podem ajudá-lo a melhorar seu processo de usinagem e facilitar a ampliação do seu trabalho. Existem muitos tipos diferentes desses centros de usinagem para atender às necessidades da indústria de manufatura.

Cabeça/Cabeça

As máquinas Head/Head possuem eixos de rotação no Head. Seu ápice de 5 eixos está em uma plataforma que se move através de uma mesa de trabalho fixa, que mantém a peça no lugar. Assim, você não terá que se preocupar com ferramentas atrapalhando o cabeçote do fuso da máquina.

Mesa principal

A configuração da máquina Cabeçote/Mesa possui um eixo giratório no Cabeçote e outro na mesa rotativa. Seu eixo de rotação está em suas cabeças e tem um pequeno alcance. Por outro lado, o eixo rotativo está na mesa e possui um alcance mais amplo (ilimitado).

Mesa/Mesa

Nesta configuração, os eixos rotativos das máquinas de 5 eixos estão dentro da mesa. Assim, a Cabeça não se move e todas as rotações acontecem na mesa. Devido à forma como são feitas, essas máquinas podem cortar cortes inferiores. Além disso, como a Cabeça não se move, é fácilpara que os maquinistas vejam como serão feitos os cortes quando estiverem programando a máquina.

Vantagens da usinagem CNC de 5 eixos

Muitas indústrias se beneficiam da capacidade de mover simultaneamente a ferramenta de corte e a peça em até cinco faces. Ele permite a fabricação eficiente e econômica de peças complexas.

Operações fáceis de configuração

Uma máquina CNC de 5 eixos pode trabalhar em cinco superfícies ao mesmo tempo. Para usinagem padrão de 3 eixos, pode ser necessário configurar a máquina mais de uma vez para trabalhar em uma peça com mais de uma face. A tecnologia de 5 eixos permite usinar peças com curvas e peças com muitas faces, tudo em uma única estrutura. Isso significa que você pode fazer peças com formas complicadas com menos configurações.

Alta Precisão e Confiabilidade

Com mais configurações do que a usinagem CNC, os maquinistas manuais perdem alinhamentos precisos durante a fabricação. Configurações mínimas no fresamento CNC de 5 eixos reduzem erros e melhoram a precisão para resultados de alta qualidade.

As máquinas modernas de 5 eixos eliminam a necessidade de reposicionar peças em diferentes ângulos durante a usinagem. Assim, são garantidas tolerâncias de usinagem aprimoradas. Algumas configurações de máquina permitem ferramentas de corte mais curtas. Isso prolonga a vida útil e a repetibilidade da ferramenta.

Velocidade de corte rápida

A usinagem de 5 eixos garante que as ferramentas de corte fiquem paralelas às superfícies de corte. Isto permite que mais material seja removido cada vez que a ferramenta gira. Assim, reduz os tempos de ciclo e os custos de usinagem.

Acabamentos de superfície aprimorados

Neste método, os eixos extras garantem o alinhamento correto das peças, aproximando-as da ferramenta de corte. Assim, você pode fazer os formatos desejados com ferramentas de corte mais curtas. Essas ferramentas mais curtas podem cortar em velocidades muito altas quase sem vibração.

Usos comuns de usinagem CNC de 5 eixos

A usinagem CNC de 5 eixos pode tornar as peças úteis em uma ampla variedade de indústrias porque são eficientes e podem ser fabricadas em formatos complexos.

Médico

A usinagem CNC de 5 eixos pode ajudar as empresas que fabricam equipamentos médicos a fabricar dispositivos, implantes e outros equipamentos que precisam ser fabricados com precisão extra para atender aos rígidos padrões de saúde.

Militares

Outra indústria onde a usinagem CNC de 5 eixos é usada para fabricar as peças necessárias. Alguns dos usos incluem peças para submarinos, componentes de motores de alto desempenho, pás de turbinas e compressores, armas inteligentes, sensores, aplicações furtivas e até armas nucleares em alguns casos.

Yangsen: seu parceiro inteligente em máquinas CNC de 5 eixos

Sem dúvida, as máquinas CNC de 5 eixos facilitam a fabricação de peças complicadas. Mas apenas alguns projetos valem a pena ser feitos com uma máquina de 5 eixos. Por exemplo, usar máquinas CNC de 3 ou 4 eixos para fazer furos, recortes e cavidades com alta precisão pode ser melhor. É por isso que sempre dizemos às pessoas para conversarem com um especialista em usinagem CNC antes de começarem a fabricar coisas.

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