Na fabricação moderna, as máquinas de controle numérico computadorizado (CNC) são a base da tecnologia. Entre os sistemas CNC, o debate em torno dos sistemas CNC de 3 eixos versus 4 eixos versus sistemas CNC de 5 eixos tem recebido atenção nos últimos anos. Essas três metodologias representam abordagens distintas para alcançar precisão, eficiência e versatilidade no processo de usinagem.
Todos eles têm seu uso, vantagens e desvantagens. Vamos dar uma olhada neles em detalhes.
Então, vamos mergulhar!
CNC significa Controle Numérico Computadorizado. É uma tecnologia que usa computadores para controlar máquinas-ferramentas, como tornos, fresadoras, roteadoras e retificadoras. As máquinas CNC traduzem instruções digitais em movimentos precisos, permitindo a fabricação automatizada de peças e componentes com alta precisão e consistência.
Na usinagem CNC, os projetistas criam um modelo digital da peça que desejam produzir usando software de design auxiliado por computador (CAD). Este modelo digital é então convertido em instruções, muitas vezes em código G, que especificam os movimentos e operações exatos necessários para fabricar a peça.
A operação do CNC depende exclusivamente do controle numérico e da codificação do computador. A programação meticulosa é fundamental no controle das ferramentas e das peças embutidas. Portanto, você precisa alimentar a Máquina com o conjunto correto de códigos e instruções para fazer com que a Máquina execute uma tarefa específica. A Máquina, por sua vez, interpreta os códigos e executa a tarefa de acordo. O recurso de automação garante que a Máquina continue a tarefa até que ela seja totalmente executada. Mais importante ainda, não requer o operador manual para realizar a execução e, assim, economiza tempo e energia. Está ganhando destaque em vários setores industriais, como aeroespacial, automotivo, automobilismo, fabricação de hardware de computador, fabricação de ferramentas, etc.
Inúmeras indústrias tornaram-se dependentes do CNC devido aos múltiplos benefícios envolvidos na sua utilização:
● Melhoria do nível de produtividade
●Melhoria do nível de precisão do desempenho das máquinas
●Redução de despesas no processo produtivo
●Aceleração da velocidade no processo de produção
●Ampliação do escopo de utilização de diversos materiais
●Redução da dependência da operação manual
Diferentes tipos de máquinas CNC
Tendo sublinhado o conceito básico de CNC e os seus benefícios, é crucial mudar para os diferentes tipos de máquinas CNC. Aqui irei elaborar mais detalhadamente as diferenças entre esses diferentes tipos de CNCs, mas antes disso, vamos primeiro entender cada uma de suas características. Os três tipos são máquinas CNC de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos.
Antes de nos aprofundarmos nos diferentes tipos de máquinas CNC baseadas em eixos, é fundamental abordar a questão do que é um eixo.
Eixo é a linha imaginária usada para medir coordenadas e o termo é usado para definir um ponto na dimensão espacial. Os planos horizontal e vertical são definidos usando os eixos X e Y, enquanto a profundidade tridimensional é definida usando o eixo Z. No caso de máquinas, o eixo Z refere-se ao eixo rotacional. Ao estudar máquinas CNC, os eixos lineares enfatizam a direção e o movimento da máquina. Por exemplo, no caso de máquinas de 3 eixos, o fuso se move para cima, para baixo e de um lado para o outro para a direita; para máquinas de 4 eixos, move-se para cima, para baixo, de um lado para o outro e possui movimento rotacional; para máquinas de 5 eixos, move-se para cima, para baixo, de um lado para o outro e possui dois movimentos rotacionais.
Nas máquinas CNC, os três eixos padrão são o eixo X (onde o movimento é da esquerda para a direita), o eixo Y (com movimento para frente e para trás) e o eixo Z (para cima e para baixo). Assim, ao utilizar esses três eixos, a máquina CNC pode perfurar qualquer peça para criar itens tridimensionais. No entanto, ele não pode lidar com nenhum projeto complexo ou avançado, pois são necessários eixos adicionais ou movimentos complicados. Por exemplo, em máquinas de 5 eixos, existem eixos adicionados como o eixo A (girando em torno do eixo X), o eixo B (girando em torno do eixo Y) e o eixo C (girando em torno do eixo Z) .
Uma máquina CNC de 3 eixos refere-se a um sistema de usinagem controlado por computador que opera ao longo de três eixos: X, Y e Z. Esses eixos representam o espaço tridimensional, com X e Y controlando os movimentos horizontais e Z controlando o movimento vertical.
Em um sistema CNC de 3 eixos, a ferramenta de corte ou peça pode se mover em três direções para realizar várias operações de usinagem, como fresamento, perfuração e corte. Este tipo de máquina CNC é amplamente utilizado em indústrias de manufatura para a produção de diversas peças e componentes, variando de geometrias simples a moderadamente complexas.
Embora as máquinas CNC de 3 eixos ofereçam versatilidade e eficiência em muitas aplicações, elas têm limitações quando se trata de usinar peças altamente complexas e complexas que exigem vários ângulos de abordagem. Como resultado, podem exigir o reposicionamento da peça ou ferramenta, o que pode aumentar o tempo e a complexidade da usinagem.
Apesar destas limitações, as máquinas CNC de 3 eixos continuam populares devido ao seu custo relativamente mais baixo, simplicidade de operação e capacidade de lidar com uma ampla gama de materiais e geometrias de peças. Eles são adequados para aplicações como prototipagem, usinagem geral e produção de peças de complexidade moderada. No entanto, para geometrias mais complexas e requisitos de maquinação avançados, tais como componentes aeroespaciais ou moldes complexos, os fabricantes podem optar por sistemas mais avançados, como máquinas CNC de 5 eixos.
O primeiro tipo são as máquinas de 3 eixos que servem bem para peças de superfície plana. Novamente, estes são os que são facilmente acessíveis e são utilizados para peças que não envolvem detalhes complexos. Para manusear peças suaves de 2D a 2,5D, você pode recorrer a máquinas de 3 eixos. Eles são usados principalmente para perfurar, rosquear furos, aplainar superfícies e cortar arestas vivas e, como o nome sugere, essas máquinas podem cortar três eixos de X, Y e Z perfeitamente.
●Pode cortar através de três eixos - por exemplo, X define a largura, Y indica o comprimento e Z indica a profundidade.
●Pode ser usado para mover-se de um lado para o outro, de um lado para o outro e de cima para baixo.
●A Máquina garante a remoção de porções indesejadas da peça e assim permite moldá-la no formato e tamanho desejados.
●Peças e componentes mecânicos podem ser fabricados facilmente usando essas máquinas
●É fácil de usar e não apresenta complexidades adicionais no manuseio
●É fácil de usar no bolso e pode ser usado por iniciantes no ramo.
●O movimento simultâneo dos 3 eixos garante a execução de múltiplas tarefas
●A rapidez na execução das tarefas economiza tempo e energia na moldagem das peças.
●Permite espaço para a adição de mais eixos com base no centro de usinagem e, portanto, deixa espaço para atualização
Uma máquina CNC de 4 eixos é um tipo de máquina de controle numérico computadorizado (CNC) equipada com quatro eixos de controle de movimento. Em contraste com as máquinas CNC padrão de 3 eixos que podem se mover ao longo dos eixos X, Y e Z, as máquinas de 4 eixos adicionam outro eixo de rotação, normalmente em torno do eixo X, Y ou Z. Este eixo adicional permite que a máquina execute operações de usinagem mais complexas e produza peças complexas com maior eficiência e precisão.
O quarto eixo de rotação permite que a ferramenta de corte se aproxime da peça de diferentes ângulos, possibilitando operações como indexação, contorno e fresamento helicoidal. Essa versatilidade é particularmente benéfica para usinagem de peças cilíndricas ou prismáticas com recursos que exigem usinagem em vários ângulos.
As aplicações de máquinas CNC de 4 eixos abrangem uma ampla gama de indústrias, incluindo aeroespacial, automotiva, médica e fabricação de moldes. Eles são comumente usados para tarefas como gravação, entalhe, perfuração de furos em vários ângulos e usinagem de contornos complexos. Além disso, as máquinas de 4 eixos podem melhorar a produtividade, reduzindo a necessidade de múltiplas configurações e reposicionamento manual da peça de trabalho.
No geral, a incorporação de um quarto eixo na maquinação CNC abre novas possibilidades para os fabricantes que procuram ultrapassar os limites da precisão e da complexidade nos seus processos de produção.
●Permite cortar a peça tal como está, sem desmontá-la.
●Você pode remover facilmente os materiais de ambos os lados devido ao recurso rotacional; assim, a moldagem pode ser feita com melhor eficiência.
● Reduz o custo de produção e prova ser econômico no empreendimento comercial
●Melhora a eficiência e a qualidade da execução das tarefas é mais precisa
●O recurso de corte em diferentes ângulos economiza tempo e facilita a tarefa
Uma máquina CNC de 5 eixos é um sistema de usinagem sofisticado capaz de se mover ao longo de cinco eixos simultaneamente: X, Y, Z e dois eixos rotacionais adicionais, normalmente chamados de A e B. Essa liberdade adicional de movimento permite que a ferramenta de corte se aproxime a peça de trabalho em vários ângulos e orientações, permitindo operações de usinagem altamente complexas e intrincadas.
A principal vantagem de uma máquina CNC de 5 eixos é a sua capacidade de produzir peças com geometrias e contornos complexos que seriam desafiadores ou impossíveis de alcançar com a usinagem tradicional de 3 eixos. Ao inclinar e girar a peça ou ferramenta de corte, as máquinas CNC de 5 eixos podem acessar com precisão áreas de difícil acesso e executar caminhos de ferramenta complexos.
Essas máquinas são amplamente utilizadas na indústria aeroespacial, automotiva, na fabricação de dispositivos médicos e na fabricação de moldes, onde a produção de componentes complexos com tolerâncias restritas é essencial. Exemplos de peças comumente produzidas em máquinas CNC de 5 eixos incluem pás de turbinas, impulsores, componentes aeroespaciais, superfícies esculpidas e moldes complexos.
A versatilidade e flexibilidade oferecidas pela usinagem de 5 eixos se traduzem em vários benefícios, incluindo tempos de configuração reduzidos, melhor acabamento superficial, maior precisão e maior produtividade. Além disso, as máquinas CNC de 5 eixos podem agilizar os fluxos de trabalho de produção e otimizar os processos de usinagem, minimizando a necessidade de reposicionamento manual da peça.
Embora as máquinas CNC de 5 eixos ofereçam capacidades incomparáveis, elas também apresentam custos e complexidades técnicas mais elevados em comparação com suas contrapartes de 3 eixos. A programação e operação destas máquinas requerem competências e conhecimentos especializados, e o investimento inicial e os custos de manutenção podem ser significativos.
Esta é a versão de máquina CNC mais eficiente devido aos recursos extras de rotação nos dois eixos. No entanto, o preço dessas máquinas é mais elevado devido aos recursos agregados. A precisão e a eficiência são altamente evidentes em máquinas de 5 eixos com vários recursos exclusivos.
Inclui rotação do eixo A ou rotação no eixo X, bem como uma máquina de 4 eixos, juntamente com rotação no eixo Y, que é conhecido como eixo C. As máquinas de 5 eixos são de dois tipos, nomeadamente
●3+2 Máquina que inclui rotação em dois eixos independentes em vez de rotação simultânea.
●Máquina Totalmente Contínua onde a rotação simultânea em dois eixos é evidente.
Máquinas de 5 eixos possuem o recurso adicional de outro eixo rotativo, o eixo B. Nesse caso, o X-Y-Z-A-B, ou X-Y-Z-A-C, gira em torno dos eixos X, Y/X e Z. As máquinas de 5 eixos também permitem a realização de ângulos e cortes intrincados e conferem um melhor acabamento ao processo de moldagem, pois os 5 eixos permitem a movimentação da peça em diferentes direções. Você pode fazer cortes completos, mesmo em uma única operação. Você também pode mergulhar em uma infinidade de opções de design devido à presença do 4º e 5º eixos; assim, aumenta a gama de designs que podem ser alcançados adicionando um cabeçote de ferramenta.
●Permite operação em cinco lados
●Permite a seleção de dois eixos entre três eixos rotacionais com base no tipo de Máquina
●Aqui, a rotação ocorre nos eixos A e C ou nos eixos B e C
●O Programação CNC leva tempo
●A peça de trabalho ou o fuso executa a rotação
●Pode ser usado para criar formas 3D usando o eixo contínuo de 5 eixos
●Permite a operação na peça em cinco lados
●Permite trabalhar perfeitamente em materiais complexos
●Pode ser usado para executar moldagens detalhadas e complexas
Se procura máquinas CNC de 5 eixos eficientes, pode consultar os principais fabricantes que produzem estes produtos e garantir operações eficientes. Uma dessas empresas líderes é a Yangsen, especializada em máquinas-ferramentas e altamente reconhecida por oferecer tecnologia de ponta. A empresa fornece produtos de alta qualidade a preços acessíveis e exporta seus produtos para todo o mundo, e seus 20 anos de experiência a tornam um nome confiável em usinagem CNC.
As duas principais máquinas de 5 eixos fabricadas pela Yansen são:
Quais são as diferenças entre a usinagem CNC de 3, 4 e 5 eixos?
Depois de explicar as principais características dos três tipos de máquinas CNC, irei destacar as diferenças significativas entre esses produtos.
| Recurso | Máquina CNC de 3 eixos | Máquina CNC de 4 eixos | Máquina CNC de 5 eixos |
| Número de eixos | 3 (X, Y, Z) | 4 (X, Y, Z + Eixo Rotativo) | 5 (X, Y, Z + 2 eixos rotativos) |
| Capacidades de movimento | Movimento linear ao longo dos eixos X, Y e Z | Movimento linear ao longo dos eixos X, Y e Z + Rotação em torno de um eixo adicional | Movimento linear ao longo dos eixos X, Y e Z + Rotação em torno de dois eixos adicionais |
| Complexidade | Programação e operação simples | Programação mais complexa necessária devido ao eixo adicional. | Requer programação avançada e experiência. |
| Precisão | Bom para operações básicas de usinagem | Oferece maior precisão e acabamento superficial em comparação com máquinas de 3 eixos. | Fornece precisão e acabamento superficial superiores devido à maior liberdade de usinagem. |
| Acessibilidade | O acesso a certas áreas pode ser limitado | O acesso pode ser restrito devido ao eixo rotativo adicionado. | Acesso aprimorado a geometrias e recursos complexos com maior flexibilidade. |
1. Despesas – Aqui fica evidente que o preço do produto é diretamente proporcional ao número de eixos. Conseqüentemente, as máquinas de 5 eixos têm o maior custo de fabricação e sua operação envolve despesas maiores do que suas contrapartes de 3 e 4 eixos.
2. Recursos - Os recursos dos três tipos de máquinas também apresentam diferenças marcantes. Por exemplo, o recurso angular não se aplica às máquinas de 3 eixos. Da mesma forma, as máquinas de 4 eixos vêm com 3 eixos e uma rotação no eixo X como recurso adicional. Novamente, as máquinas de 5 eixos lidam facilmente com ângulos complexos e compreendem três eixos e rotações adicionais.
3. Movimento do Eixo - No caso do eixo 3, observamos três movimentos: cima-baixo, esquerda-direita e frente-trás. O movimento de 4 eixos testemunha o movimento de três eixos combinado com um movimento rotacional, enquanto o movimento de três eixos e dois movimentos rotacionais são observados em máquinas de 5 eixos.
4. Eficiência- As máquinas de 3 eixos apresentam o menor nível de eficiência e precisão, enquanto a produtividade das máquinas de 4 eixos é superior às anteriores. No entanto, a maior eficiência e precisão na execução de tarefas são evidentes nas máquinas de 5 eixos, juntamente com a capacidade de lidar com complexidades e tarefas complexas.
5. Aplicações - As máquinas de 3 eixos são usadas principalmente para cortar arestas vivas de peças de trabalho, fazer furos e fresar ranhuras e iniciar a automação. Se estiver usando peças de grande volume, você pode recorrer a máquinas de 3 eixos e colocá-las em uso para cortar ranhuras de chave ou retificar. No entanto, se você quiser usar a máquina de 3 eixos para obter um recurso com maior ângulo, será necessário um planejamento intenso. Embora o processo se torne complicado, exigindo montagem e remontagem constantes, você pode realizá-lo usando máquinas de 3 eixos.
Por outro lado, as máquinas de 4 eixos são utilizadas principalmente para moldar substâncias cilíndricas ou em múltiplas superfícies. A fresadora CNC reúne as qualidades do torno CNC adicionando o eixo rotativo. Para um funcionamento perfeito em superfícies cilíndricas, a peça de trabalho e a ferramenta de corte podem ser submetidas a rotação. Novamente, você só pode remontar o material uma vez para operar em um bloco e gravar características idênticas em todas as superfícies. Em vez disso, os 4 eixos podem facilitar a sua tarefa. Em tal situação, você deve submeter a peça de trabalho à rotação para a próxima superfície, cortar o recurso nela e passar para a próxima superfície. Conseqüentemente, economiza tempo e esforço.
Finalmente, as máquinas de 5 eixos são as mais eficazes e produtivas; eles são usados nas indústrias médica, aeroespacial, de petróleo e gás e de fabricação de peças mecânicas. É ideal para manusear máquinas complexas e de alta qualidade. No caso das máquinas CNC de 5 eixos, observa-se que o material/peça pode ser girado em todas as direções possíveis. Assim, as possibilidades de operação também aumentam, permitindo a gravação de desenhos complexos sem o incômodo de remontagem.
Se você estiver enfrentando confusão ao escolher entre esses diferentes tipos de máquinas, considere os fatores – orçamento e requisitos. Se você está pronto para investir e precisa de uma máquina altamente eficiente e avançada, então sem dúvida a máquina de 5 eixos deve ser a melhor escolha, pois oferece maior flexibilidade do que uma máquina de 4 eixos e promete mais precisão do que uma máquina de 3 eixos. Além disso, permite a programação de nível avançado de peças complexas com um VMC de 5 eixos, ao contrário de um VMC de 4 eixos. Por outro lado, se você segue um orçamento estritamente menor e busca algo menos complicado, é aconselhável optar por máquinas de 3 ou 4 eixos.
Pensamento de despedida
Este artigo destaca os diferentes tipos de máquinas CNC e as diferenças entre as máquinas de 3, 4 e 5 eixos e seus recursos. Se você planeja investir nessas máquinas CNC, pode recorrer a nomes confiáveis como Yansen e conferir o site deles para mais detalhes.
Tel : +86-592-6682467
WhatsApp : +86-18359729483
E-mail : info@cncyangsen.com
Endereço : No. 586-590 Shanbian Rd. Dongfu Industrial Zone Haicang Dist, Xiamen, Fujian Province, China 361027
TAG MARCANTES :
centro de usinagem horizontal fresadora horizontal centro de usinagem vertical Máquina HMC Máquina VMC Fresadora CNC© 2024 Fabricante Top 1 de Usinagem CNC em Fujian Todos os direitos reservados.
