O que significa usinagem CNC de 3, 4, 5 ou 6 eixos?

Esta é uma máquina CNC de 3 eixos ou 5 eixos! Você já deve ter ouvido alguém dizendo isso. Já se perguntou o que significa uma máquina CNC de 3, 4 ou 5 eixos?

Bem, você veio ao lugar certo, este é o post da Mecânica e hoje vamos discutir os diferentes eixos da máquina CNC.

Você pode baixar o PDF em Diferentes eixos de máquinas CNC no final deste artigo. Este artigo foi escrito por Peter Jacobs da CNCmasters.com Essas pessoas estão no mercado desde 1990, então você sabe que está aprendendo com os especialistas. Mais sobre o autor no final do artigo.

Introdução 

A fresagem é uma das técnicas mais cruciais empregadas na usinagem de precisão CNC com aplicações que vão desde componentes mecânicos e médicos até aeroespaciais, ópticos, automóveis e muito mais. Fresas rotativas são empregadas no processo de fresamento para remover material de uma peça de trabalho. Este processo é executado fixando a peça de trabalho em um ângulo com o eixo da ferramenta.

Os eixos dessa fresadora ditam o tipo de trabalho e as áreas onde ela pode ser utilizada na peça. Há usinagem de 3, 4, 5 e 6 eixos, com características únicas, diferenças e aplicações variadas para atender a diferentes casos de uso.

Aqui está uma breve visão geral das máquinas CNC de 3, 4, 5 e 6 eixos, juntamente com suas definições:

Usinagem de 3 eixos

A usinagem de 3 eixos envolve a peça de trabalho que permanece parada com apenas a ferramenta de corte percorrendo os três eixos para fresar a peça. As máquinas de 3 eixos têm aplicações no caso de usinagem de geometria 2D e 2,5D.

Como a usinagem em 3 eixos opera apenas nos três eixos, o processo se torna relativamente simples e permite a remoção do material nesses três eixos descritos por trás para frente, lado a lado e para cima e para baixo.

O fresamento de 3 eixos tem suas limitações e, portanto, não pode ser usado para projetar recursos em um ângulo com o sistema de coordenadas X-Y-Z, independentemente de o recurso ser plano.

Aplicações da máquina CNC de 3 eixos

A máquina de 3 eixos é mais adequada para:

• Operação automática/interativa
• Perfuração de furos
• Slots de fresagem
• Cortar bordas afiadas

Usinagem de 4 eixos

O processo envolvido no fresamento de 4 eixos é semelhante ao envolvido na usinagem de 3 eixos , onde uma ferramenta de corte remove o material de uma peça para construir a forma e o perfil necessários. A usinagem de 4 eixos é um processo economicamente viável de usinagem de componentes, o que teoricamente é possível em uma máquina de 3 eixos.

No entanto, na usinagem de 4 eixos, o fresamento é realizado em um eixo adicional além dos 3 eixos de rotação. Uma máquina CNC de 4 eixos trabalha nos eixos X, Y e Z, juntamente com outro eixo de rotação em torno do eixo X, conhecido como eixo A.

Principalmente, a peça de trabalho será girada para facilitar o processo de corte em torno do eixo A. A fresagem de 4 eixos é implementada quando furos e recortes devem ser feitos em torno de um cilindro ou na lateral de uma peça.

Aplicações da máquina CNC de 4 eixos  

A usinagem de 4 eixos é multifuncional e é considerada ideal para:

• Gravando superfícies curvas
• Corte intermitente
• Corte contínuo

Usinagem de 5 eixos

A usinagem de 5 eixos abrange todos os eixos da usinagem de 4 eixos juntamente com outro eixo de rotação.

Além dos 3 eixos tradicionais, ou seja, X, Y e Z, existem 2 eixos de rotação chamados eixos A e B. É assim que obtemos os 5 eixos. As fresadoras de 5 eixos são competentes o suficiente para fornecer precisão e componentes complexos usado para ossos artificiais, peças de titânio, produtos aeroespaciais, moldes de automóveis, peças de máquinas de petróleo e gás, fins arquitetônicos, médicos e militares.

Esta rotação multidimensional e movimento da ferramenta facilitam uma precisão, acabamento e velocidade sem precedentes no eixo B durante a construção de uma peça.

Essa técnica de usinagem pode fornecer peças complexas, que são críticas para aplicações de alto nível, como a indústria aeroespacial.

A usinagem de 5 eixos oferece a opção de usinagem em uma única etapa (reduzindo o lead time), aumentando a conveniência do acesso à geometria da peça e aumentando a vida útil da ferramenta e a eficiência do processo com a mesa inclinada para a posição de corte ideal.

A usinagem de 5 eixos é benéfica quando um grande grau de complexidade e precisão É necessário.

Aplicações da máquina CNC de 5 eixos

Este processo é ideal para:

• Precisão do recurso
• Acabamentos de alta qualidade
• Aumento da produtividade
• Cortar complexidades em componentes
• Usinagem de formas complicadas

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Usinagem de 6 eixos

O processo de usinagem de 6 eixos é semelhante ao de 5 eixos; no entanto, possui um eixo de rotação adicional em torno do eixo Z que pode aumentar substancialmente as velocidades em comparação com as configurações de 5 eixos.

Uma máquina de 6 eixos tem o potencial de converter as barras de metal bruto no produto final, girando de ambas as extremidades do acessório sem falhas na peça fabricada. O fresamento de 6 eixos é uma solução eficiente, principalmente para os componentes que são intrincados e exigem precisão incomparável.

Máquinas CNC de 6 eixos facilitam algumas tarefas árduas, como perfurar furos de vários diâmetros e proporcionando diferentes velocidades e padrões de corte. A qualidade do produto final entregue por uma máquina de 6 eixos é o melhor entre todas as outras máquinas CNC.

As máquinas de 6 eixos são normalmente utilizadas para usinagem em volume de aço, ferro fundido, alumínio e materiais de modelagem.

Esta máquina usa um cabeçote de fresagem de 3 eixos específico para permitir usinagem CNC simultânea de 6 eixos, reduzindo assim os tempos de produção em incríveis 75% .

Aplicações da máquina CNC de 6 eixos

Este processo de usinagem é ideal para:

• Alcançar a maior precisão possível
• Velocidades rápidas e precisas
• Tempo de processo reduzido
• Fabricando peças com o melhor nível de complexidade

Diferença entre usinagem CNC de 3, 4, 5 e 6 eixos

Usinagem de 3, 4, 5 eixos

A distinção fundamental entre usinagem de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos está na intricação do movimento que tanto a ferramenta de corte quanto a peça de trabalho podem se mover, uma em relação à outra. Quanto maior a complexidade do movimento entre as duas peças, maior a complexidade na geometria do produto final.

O número de eixos em uma máquina CNC mede o tipo de trabalho que pode ser realizado, o nível de detalhamento da peça final e as localizações das peças que podem ser manipuladas.

O tipo de máquina que você deve escolher depende de seus requisitos específicos, cronograma e orçamento. Peças aeroespaciais exigem precisão inigualável e, portanto, exigem usinagem de 5 eixos . No entanto, se você precisar de uma máquina CNC para fazer furos , uma máquina de 3 eixos deve fazer o trabalho muito bem.

Usinagem de 6 eixos

Este processo de usinagem oferece o mais alto nível de precisão em tempo mínimo e, portanto, é reservado apenas para os processos mais complicados em termos de design e complexidade.

Aqui estão algumas diferenças notáveis:

Velocidades incríveis

A fresadora CNC de 6 eixos oferece altas velocidades sem comprometer a precisão. Além do eixo adicional de liberdade, os movimentos específicos da ferramenta acompanhados pelas transições da ferramenta são mais facilmente operáveis ​​do que qualquer outro processo de usinagem.

Várias operações em uma única máquina

As fresadoras de 6 eixos permitem que os usuários realizem operações como fresamento, faceamento, furação e torneamento em uma única máquina. Os centros de máquinas só precisam modificar a ferramenta correspondente ou o sistema de controle de software para diferentes operações.

Produtividade aprimorada

As máquinas de 6 eixos oferecem os melhores acabamentos de superfície e taxas de corte rápidas. Esse processo também torna o desempenho do motor mais suave e oferece controle, aceleração e desaceleração aprimorados em curvas S. Confira este vídeo informativo da CNC Titans sobre diferentes eixos de usinagem. (*não patrocinado)

Palavras Finais

A usinagem CNC é operacionalmente benéfica em vários setores de fabricação intensiva, com algumas vantagens notáveis ​​sendo o controle de qualidade aprimorado do produto, padronização e maior precisão.

A usinagem CNC emprega a tecnologia CAD para automatizar o corte e a modelagem das peças. Os números de eixos em uma máquina estabelecem o tipo de movimento alcançável por aquela máquina CNC específica.

Sobre o autor:Peter Jacobs

Peter Jacobs é o Diretor Sênior de Marketing da CNC Masters. Ele está ativamente envolvido em processos de fabricação e contribui regularmente com seus insights para vários blogs em usinagem CNC, impressão 3D, ferramentas rápidas, moldagem por injeção, fundição de metais e fabricação em geral.