Como é realmente adotar máquinas CNC de 5 eixos

Como é para uma oficina migrar para a usinagem de 5 eixos? Conversamos com Columbus McKinnon e Leighton Machine &Tool para descobrir.

Os benefícios da usinagem CNC de 5 eixos são bem conhecidos, incluindo tempo de configuração reduzido e refugo reduzido, bem como maior precisão e produtividade das peças. Mas o que é preciso para uma oficina migrar para a usinagem de 5 eixos? Para obter uma visão do mundo real, conversamos com Bobby Widener, da Columbus McKinnon (CM Hoist), e Jacob Leighton, supervisor da oficina CNC da Leighton Machine &Tool.

A Leighton opera máquinas de 5 eixos desde 2012, quando a empresa comprou sua primeira máquina 3+2. A compra mais recente da empresa foi um torno e fresadora de 5 eixos completos combinados. A CM Hoist possui um Mazak i200 Integrex e um DMG Mori Seiki NLX 2500.

Desafios e Soluções:Programação CNC, Verificação de Percurso

Widener adverte que a programação pode se tornar um problema com o qual uma oficina terá que lidar ao integrar uma máquina de 5 eixos.

“Eu estava mais familiarizado com a linguagem de programação MAZATROL, mas as máquinas Mori Seiki são bem complicadas, rodando tudo na linguagem FANUC, com códigos G e M”, diz ele.

A programação também era um problema para Leighton.

“Quando você está executando um 5 eixos completo, há muitas coisas acontecendo na máquina e no lado CAD/CAM que precisam conversar entre si da maneira certa”, diz Leighton. “Então você precisa se preocupar em como está segurando a peça e observar o comprimento da ferramenta – então há muito o que entender.”

Para facilitar seu caminho para 5 eixos, Leighton examinou máquinas 3+2 e descobriu que poderia escrever vários programas de 3 eixos, dizendo à máquina para girar entre cada programa e travar em uma nova posição inclinada para trabalhar as diferentes faces. Ele descobriu que isso era muito mais fácil de implementar até que estivessem prontos para o trabalho completo de 5 eixos.

Eventualmente, a Leighton Machine comprou uma DMG CTX gama 2000 TC, que permite usinagem completa de 6 lados.

“A única dor de cabeça real que tivemos quando finalmente demos o salto para a usinagem simultânea total foi procurar um software CAD/CAM que a conduzisse com precisão”, diz Leighton. “Fomos a um fornecedor com nossa máquina e o controlador, e eles entregaram uma solução pronta para uso.”

Se você está planejando fazer muito trabalho completo de 5 eixos, Leighton também recomenda pesquisar o software de verificação de caminho da ferramenta, para evitar o risco de travar uma máquina ou goivar uma peça.

Diferentes requisitos de ferramentas para usinagem de 5 eixos

Um benefício de uma máquina de 5 eixos é que ela pode fazer cortes mais profundos e mais rápidos porque gira a peça de trabalho para que ela permaneça tangencial à ferramenta de corte. De acordo com Widener, isso significa que os programas CAD/CAM podem usar a mesma ferramenta para uma variedade de cortes, sem a necessidade de ferramentas de vários tamanhos.

“Nós nos certificamos de que não precisávamos ter sete fresas de topo diferentes – usamos apenas algumas fresas de topo para fazer tudo o que precisamos fazer”, diz ele.

“Como você pode acessar cinco lados de uma peça, os 5 eixos também permitem que você reduza o comprimento da ferramenta”, diz Leighton. “Isso torna a ferramenta mais rígida, o que permite que você corra mais rápido e obtenha melhores acabamentos de superfície.”

Há muito mais na usinagem de 5 eixos. Veja os destaques em "8 fatos importantes sobre máquinas de 5 eixos e centros de usinagem de alto desempenho".

Escolhendo uma máquina de 5 eixos

“Meu conselho seria conhecer todos os recursos da máquina que você deseja comprar e certificar-se de que você tenha o suporte CAD/CAM para executá-la, porque quando você chega ao 5 eixos, está confiando quase exclusivamente em software para dirigi-lo”, diz Leighton.

E, ele diz, quando você deseja comprar uma máquina de 5 eixos, esteja ciente do peso e tamanho típicos das peças de sua loja.

“Essas máquinas parecem vir em dois tipos básicos – o que eu chamo de 'mesa-mesa', onde você tem dois eixos rotativos na mesa e você está movendo a peça, ou 'cabeça-cabeça', onde você está girando o ferramenta para a peça”, diz Leighton. “Quando você entra em grandes aplicações de fabricação de moldes, onde o peso se torna um problema, você deseja usar o estilo em que está girando a ferramenta, em vez de uma peça grande.”

A CM Hoist fabrica uma variedade de componentes em suas máquinas de 5 eixos, desde colares de capô de 1 polegada até rodas de elevação de cinco bolsos para talhas de 2 toneladas.

“Você precisa avaliar o tipo e o número de peças que fabrica antes de considerar uma dessas máquinas”, diz Widener.

“Estamos entre uma oficina de trabalho e uma oficina de produção, executando de 50 a 100 peças por vez, então fazemos muitas trocas de peças”, diz ele.

“Descobrimos que, com nossas duas máquinas de 5 eixos, poderíamos combiná-las com muito do nosso trabalho alimentado por barra mais do que pensávamos originalmente”, diz Widener. “Isso economiza tempo, economiza várias configurações e economiza mão de obra para mover a peça, porque uma peça que agora executamos em uma configuração pode ter passado por até duas, três, talvez quatro outras máquinas.”

Quais obstáculos você acha que precisa superar para mudar para a usinagem CNC de 5 eixos? Compartilhe suas histórias.