No mundo da fabricação de precisão, a usinagem desempenha um papel vital na modelagem e corte de peças complexas. Os avanços tecnológicos continuam desenvolvendo métodos de usinagem mais produtivos para você obter precisão e versatilidade inigualáveis. Da mesma forma, você deve ter visto que configurações avançadas de usinagem foram desenvolvidas recentemente e ganharam popularidade significativa. Entre eles, as configurações de usinagem de cinco eixos, usinagem de cinco eixos 3+2 e usinagem de cinco eixos 4+1 estão amplamente em circulação. No entanto, hoje a escolha é muito mais complicada. Qual é o melhor? Qual se adapta melhor às suas necessidades industriais? Quais são as principais diferenças entre eles? Você pode estar confuso sobre essas configurações incrivelmente avançadas.
Portanto, nesta postagem do blog, vamos nos aprofundar nos recursos distintos que separam três configurações de usinagem populares: 5 eixos, 3+2 e 4+1. Vamos descobrir as diferenças que tornam cada um único, além de mostrar exemplos do mundo real onde cada um se destaca. Portanto, fique conosco se quiser explorar os principais recursos distintos de cada um. Garanto que eles o ajudarão a tomar uma decisão informada sobre qual configuração atende melhor às suas necessidades. Vamos começar!
Quando se trata de usinagem CNC, o número de eixos desempenha um papel crucial na determinação das capacidades e versatilidade da máquina. Agora, o que são eixos? Bem, uma máquina CNC normalmente tem três eixos: o eixo X, o eixo Y e o eixo Z. Esses eixos correspondem às direções ou movimentos ao longo dos quais sua ferramenta de corte ou peça de trabalho pode ser processada. Simplificando, eles são a característica principal do processo de usinagem que realmente determina a precisão e exatidão do resultado da sua peça de trabalho. Dê uma olhada no rápido detalhamento.
1. Eixo X: Controla o movimento horizontal, da esquerda para a direita ou vice-versa.
2. Eixo Y: Lida com o movimento vertical, para frente e para trás.
3. Eixo Z: Gerencia o movimento vertical ao longo do fuso ou comprimento da ferramenta, controlando a profundidade do corte.
Além desses eixos primários, existem eixos rotacionais para operações mais complexas como contornos, rebaixos e ângulos durante o processo de usinagem.
4. Eixo A: Permite a rotação em torno do eixo X, permitindo o movimento angular.
5. Eixo B: Semelhante ao eixo A, permite a rotação em torno do eixo Y.
6. Eixo C: Este eixo de rotação permite a rotação em torno do eixo Z.
Não importa onde você trabalha, na indústria aeroespacial, automotiva, médica ou de fabricação de moldes. Os movimentos de usinagem de 5 eixos, 3+2 e 4+1 ainda são indiscutivelmente a forma mais popular de produzir produtos no campo de fresamento. Eles permitem que você tenha controle sobre sua peça de trabalho para remover o material com a máxima precisão.
No entanto, o primeiro passo para utilizar essa tecnologia de ponta em seu setor é entender as principais diferenças entre essas configurações de usinagem. Depois de conhecer a funcionalidade, o processo e os principais recursos de cada um deles, você pode otimizar efetivamente seus processos de usinagem CNC para obter resultados excelentes.
Vamos começar com um 5 eixos configuração correspondente, que envolve movimento simultâneo da ferramenta de corte ao longo de cinco eixos: X, Y e Z, bem como rotação em torno dos eixos X e Y. Esta técnica fornece o mais alto nível de flexibilidade. Em outras palavras, você pode produzir geometrias complexas com menos configurações e menos tempo.
Na usinagem de 5 eixos, a peça de trabalho permanece estacionária enquanto a máquina-ferramenta move a ferramenta de corte em cinco eixos. Como você pode ver, os eixos rotacionais fornecem a capacidade de inclinar e girar a ferramenta de corte. Isso facilita o acesso a vários ângulos e todas as faces de uma peça de trabalho de várias direções. Portanto, você obtém um acabamento superficial aprimorado com maior eficiência e tempo de ciclo reduzido. Além disso, essa característica torna as máquinas de 5 eixos ideais para usinagem de peças complexas, superfícies esculpidas e contornos complexos.
O Ponto Central da Ferramenta (TCP) é o ponto de referência onde a ferramenta interage com a peça de trabalho. Na usinagem de 5 eixos, manter um TCP consistente é crítico. À medida que a ferramenta se move ao longo de vários eixos, o controlador da máquina calcula os ajustes necessários para manter a orientação ideal da ferramenta e o ponto de contato com a peça de trabalho. Esse recurso não apenas aumenta a precisão, mas também melhora o acabamento da superfície e reduz a ocorrência de marcas de ferramentas.
●Maior flexibilidade e repetibilidade
Com a usinagem de 5 eixos, você pode esperar uma flexibilidade inigualável. Embora permita o movimento simultâneo ao longo de vários eixos, você pode usinar todas as faces de uma peça de trabalho sem reposicionamento. Essa flexibilidade é ideal para geometrias complexas e peças complexas. Além disso, esta usinagem requer ferramentas de corte mais curtas – o que significa maior vida útil das ferramentas e alta repetibilidade.
●MelhorouExatidão e alta precisão
Como mencionado anteriormente, a usinagem de 5 eixos reduz o reposicionamento. Isso ajuda a minimizar as chances de erro e aprimorar as funcionalidades. Assim, em geral, os resultados são altamente precisos e dimensionalmente precisos.
●Capacidade de Fabricar Acabamento de Superfície Suave
A capacidade de inclinar e girar a ferramenta permite que as máquinas de 5 eixos produzam um acabamento superficial aprimorado e transições mais suaves entre as superfícies.
●Tempo de ciclo reduzido
Ao usar a máquina de 5 eixos, você não precisa de várias configurações ou reorganizar sua peça de trabalho. É por isso que o tempo total de produção é reduzido.
●Maior custo da máquina
Se você planeja instalar uma máquina CNC de 5 eixos para sua indústria, lembre-se de que precisa de um investimento inicial maior em comparação com outras configurações.
●Programação Complexa
Operar uma máquina de 5 eixos requer habilidades de programação mais avançadas devido aos eixos adicionais e considerações cinemáticas. Portanto, requer operadores qualificados para maximizar as capacidades desses movimentos complexos de vários eixos.
● Gerenciamento de TCP
Manter o Ponto Central da Ferramenta (TCP) com precisão durante todo o processo de usinagem é crucial. Assim, é preciso ter mais cuidado para evitar desvios que possam resultar em erros.
A usinagem de 5 eixos é um verdadeiro divisor de águas na fabricação de pás de turbinas aeroespaciais e em todas as aplicações de alto nível. Na área médica, permite criar implantes ortopédicos personalizados que se adaptam perfeitamente às necessidades únicas do indivíduo. E não vamos esquecer a indústria manufatureira, onde a usinagem de 5 eixos faz maravilhas na modelagem de componentes estruturais complexos e peças especializadas para máquinas e equipamentos.
A usinagem de 3+2 eixos é conhecida como usinagem posicional de 5 eixos. Também envolve a execução de operações de usinagem em uma peça de trabalho usando três eixos lineares primários (X, Y, Z) e dois eixos rotativos adicionais (normalmente os eixos A e B). No entanto, você deve lembrar que na usinagem de 3+2 eixos, a rotação dos eixos adicionais ocorre sequencialmente em vez de simultaneamente no eixo 5.
Na usinagem de 3+2 eixos, você inicialmente fixa a peça de trabalho em um ângulo específico usando meios manuais ou automatizados. Em seguida, a operação de usinagem é realizada usando movimentos padrão de 3 eixos - a ferramenta de corte alcança todas as superfícies necessárias nas orientações predeterminadas.
O movimento TCP na usinagem 3+2 eixos é descontínuo devido ao reposicionamento da peça entre diferentes ângulos. Isso pode resultar em pequenas incompatibilidades durante a transição entre as operações, afetando potencialmente o acabamento e a precisão da superfície. Além disso, é crucial determinar o TCP com precisão durante a configuração e mantê-lo durante todo o processo de usinagem.
●Oferece programação simplificada
Em comparação com a usinagem completa de 5 eixos, a usinagem de 3+2 eixos oferece uma programação mais fácil, pois os eixos adicionais são usados sequencialmente em vez de simultaneamente. Portanto, esta configuração é mais adequada para peças que não requerem corte simultâneo em todas as faces – como paredes íngremes e rebaixos em cavidades.
●Custo-beneficio
As máquinas de 3+2 eixos são relativamente mais baratas do que as verdadeiras máquinas de 5 eixos. Isso os torna mais acessíveis, mesmo se você estiver administrando pequenas e médias empresas.
● Acesso aprimorado para fabricar recursos complexos
A configuração 3+2 – graças ao posicionamento estável – permite que você acesse áreas desafiadoras que de outra forma não poderiam ser processadas. Suponha que você queira fabricar um cabeçote de motor de carro. Uma máquina 3+2 pode inclinar a cabeça do cilindro em diferentes orientações usando seus dois eixos rotativos adicionais. Isso permite que a máquina alcance todas as superfícies críticas, como a câmara de combustão e as sedes das válvulas, garantindo uma qualidade excepcional da superfície.
● Movimento Simultâneo Limitado
Ao contrário da verdadeira usinagem de 5 eixos, a usinagem de 3+2 eixos não pode realizar corte simultâneo em todas as faces de uma peça de trabalho, o que pode limitar certas possibilidades de projeto.
●Flexibilidade Reduzida
Embora a usinagem de 3+2 eixos ofereça acesso aprimorado, ela ainda pode exigir o reposicionamento da peça de trabalho para alcançar todos os recursos desejados, adicionando etapas extras e potencialmente aumentando o tempo de ciclo. Por exemplo, você quer um bolso fundo posicionado em um ângulo em sua peça de trabalho. Isso pode exigir o reposicionamento da peça várias vezes. É por isso que o tempo de configuração será aumentado e afetará potencialmente a precisão da usinagem.
A usinagem 3+2 traz seu próprio conjunto de aplicações para você. Para fins de fabricação de moldes, você pode utilizá-lo para criar produtos de formato complexo para moldagem por injeção de plástico. Além disso, as indústrias de ferramentas empregam usinagem 3+2 para fabricar ferramentas de corte de precisão, matrizes e outros protótipos.
Também conhecidas como usinagem indexada de 5 eixos, as máquinas de 4+1 eixos executam operações usandoquatro eixos lineares primários (X, Y, Z) e um eixo rotativo adicional (normalmente o eixo A ou B). Muito semelhante à usinagem de 3+2 eixos, o eixo adicional gira sequencialmente e é fixo durante cada operação. No entanto, o eixo adicional é normalmente limitado ao posicionamento em ângulos específicos, em vez de rotação contínua.
Nesta configuração, a máquina bloqueia o quarto eixo, enquanto o quinto eixo permite que a ferramenta gire livremente. Simplificando, a ferramenta de corte opera em 4 eixos (X, Y, Z e um eixo de rotação), enquanto a peça de trabalho permanece estacionária para cada operação. Como a peça é fixada em uma mesa rotativa ou indexadora, uma máquina de 4+1 eixos permite que você tenha vários recursos sem reposicionar sua peça.
Na usinagem de 4+1 eixos, o TCP é fixo durante cada operação, pois o eixo rotativo adicional permanece estacionário. Veja bem, o eixo da mesa normalmente tem um potencial de velocidade mais alto em comparação com o eixo pivô. Essa característica é crucial na usinagem de 4+1 eixos, pois permite o movimento dinâmico do eixo da mesa enquanto usa o eixo de pivô para posicionar a peça de trabalho de antemão.
●Programação Simplificada
Assim como a usinagem de 3+2 eixos, a usinagem de 4+1 eixos requer uma programação menos complexa em comparação com a usinagem completa de 5 eixos.
●Menor custo da máquina
As máquinas de 4+1 eixos geralmente são mais econômicas do que as verdadeiras máquinas de 5 eixos, tornando-as uma opção viável para você quando estiver com orçamento limitado.
● Maior Acessibilidade
Você pode obter melhor acesso a várias faces de sua peça de trabalho, pois a usinagem de 4+1 eixos permite operações de várias orientações. Por exemplo, você pode produzir efetivamente componentes de móveis, itens decorativos e suportes complexos usando usinagem de 4+1 eixos.
●Versatilidade menor
Como na usinagem 4+1, o controle sobre os eixos rotativos adicionais é limitado, o que restringe certas operações de usinagem. Não é tão versátil quanto a usinagem completa de 5 eixos quando se trata de acessar geometrias complexas. Por exemplo, uma superfície inclinada pode ser difícil de usinar efetivamente na usinagem 4+1 sem comprometer os resultados.
●Operações sequenciais
Assim como a usinagem de 3+2 eixos, a usinagem de 4+1 eixos requer movimentos sequenciais do eixo rotativo adicional, o que pode aumentar o tempo de ciclo.
●Corte Simultâneo Limitado
O eixo rotativo adicional fixo restringe o corte simultâneo em todas as faces, exigindo potencialmente o reposicionamento para cobertura total da usinagem.
Nas indústrias de manufatura, a usinagem 4+1 é comumente usada para várias aplicações. Por exemplo, na indústria automotiva, é empregado para usinagem de componentes de motores, peças de transmissão e elementos de chassis. Da mesma forma, você pode usá-lo para produzir carcaças de smartphones, componentes de laptops e produtos de consumo complexos no setor de eletrônicos.
Em resumo, a principal diferença está no nível de movimento simultâneo e controle sobre os eixos rotativos adicionais. A usinagem de cinco eixos fornece controle simultâneo total sobre todos os cinco eixos, enquanto a usinagem 3+2 bloqueia os eixos rotativos adicionais em uma posição fixa durante o corte. Ao mesmo tempo, a usinagem 4+1 permite o movimento limitado dos eixos rotativos durante a execução da usinagem de três eixos.
Em suma, a escolha da configuração depende de suas demandas específicas para a operação de usinagem e da complexidade da peça que está sendo usinada. Se você precisa de versatilidade, estabilidade ou precisão, cada configuração oferece vantagens exclusivas adaptadas aos requisitos do seu setor. Lembre-se, o mundo da usinagem está em constante evolução e é essencial manter-se atualizado com os últimos avanços e configurações. Isso ajudará você a obter os melhores resultados e ficar à frente da concorrência.
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Isso não é tudo. A programação nunca foi tão simples. Seja você um operador experiente ou um novato, a interface fácil de usar do YS650-5AX permite que você aproveite todo o potencial da máquina.
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