Usinagem CNC de 3 eixos versus 5 eixos — o que você precisa saber

A usinagem de controle numérico computadorizado (CNC) é um processo de fabricação subtrativo que permite que os fabricantes criem peças de alta precisão com precisão e economia. A usinagem CNC remove o excesso de matéria-prima das peças de trabalho com ferramentas de corte para criar um produto acabado preciso a partir de materiais como plástico, metal e compostos.

Atualmente, as equipes de produto têm muitas opções quando se trata de usinagem multieixo, de 3 eixos a 5 eixos e até mesmo usinagem de 9 eixos. Qual a diferença entre cada tipo? Neste artigo, detalharemos as principais semelhanças e diferenças entre dois tipos populares de usinagem CNC (3 eixos versus 5 eixos) – e explicaremos quando pode fazer sentido usar um sobre o outro.

usinagem de 3 eixos

Depois que o operador insere as instruções de fresamento em um computador, a máquina CNC de 3 eixos completará automaticamente a tarefa usando uma ferramenta para cortar ao longo de três eixos - X, Y e Z, ou da esquerda para a direita, da frente para trás , e para cima e para baixo. Tanto o fresamento CNC quanto o torneamento CNC estão sob a égide da usinagem de 3 eixos. No entanto, eles funcionam de forma ligeiramente diferente.

Ao usar uma fresadora CNC de 3 eixos, o bloco de material permanece fixo em um torno ou na base da máquina. Brocas rotativas ou ferramentas de corte são conectadas a um fuso e se movem ao longo dos eixos X, Y e Z, removendo aparas para formar com precisão o componente final. As fresadoras CNC de 3 eixos são excelentes para produzir a maioria das geometrias e peças simples.

Por outro lado, no processo de torneamento CNC, a peça de trabalho é anexada a um fuso rotativo e um torno molda o componente. À medida que o fuso que segura a peça gira, uma broca central ou ferramenta de corte traça os perímetros externo e interno do componente ou cria furos ao longo do eixo central. Em comparação com as fresadoras CNC, os tornos CNC produzem peças mais rapidamente e oferecem custos unitários mais baratos, o que é vantajoso para execuções de produção de alto volume.

Como uma máquina CNC de 3 eixos só pode cortar ao longo de três eixos, ela pode ter problemas com formas não convencionais ou designs com cavidades profundas e estreitas que são difíceis de alcançar. Ao processar peças com geometrias complexas, os operadores podem ter que reposicionar manualmente a peça de trabalho, o que pode diminuir a velocidade de processamento, aumentar as despesas de mão de obra e usinagem e resultar em um produto acabado menos que perfeito.

usinagem de 5 eixos

As máquinas de 5 eixos contam com uma ferramenta que se move em cinco direções diferentes - X, Y e Z, bem como A e B, em torno das quais a ferramenta gira. O uso de uma máquina CNC de 5 eixos permite que os operadores aproximem uma peça de todas as direções em uma única operação, eliminando a necessidade de reposicionar manualmente a peça de trabalho entre as operações. A usinagem CNC de 5 eixos economiza tempo e é ideal para criar peças complexas e precisas, como as encontradas nas indústrias médica, de petróleo e gás e aeroespacial. Existem alguns tipos diferentes de máquinas de 5 eixos que as equipes de produto devem conhecer, incluindo máquinas CNC de 5 eixos indexadas, máquinas CNC contínuas de 5 eixos e centros CNC de torneamento de fresamento.

Assim como o fresamento CNC de 3 eixos, a ferramenta de corte se move apenas ao longo de três eixos e não mantém contato contínuo com a peça de trabalho na usinagem CNC de 5 eixos indexados. No entanto, a mesa de usinagem e o cabeçote da ferramenta podem girar automaticamente em duas direções entre as operações. A usinagem indexada de 5 eixos é ótima para a fabricação de caixas, gabaritos e acessórios. Está em algum lugar entre a fresagem CNC de 3 eixos e a usinagem CNC contínua de 5 eixos em termos de velocidade, precisão e capacidade de lidar com geometrias complexas.

Na usinagem CNC contínua de 5 eixos, a ferramenta de corte e a peça de trabalho podem girar e se mover simultaneamente durante a operação, economizando tempo e permitindo que os operadores fabriquem geometrias complexas com superfícies orgânicas. A usinagem CNC contínua de 5 eixos oferece melhor acabamento superficial, velocidade e estabilidade dimensional, mas tem o maior custo por peça.

Os centros CNC de tornos são praticamente idênticos aos tornos CNC, com uma exceção - eles são equipados com equipamentos de fresagem CNC. A peça de trabalho é anexada a um fuso que pode girar ou permanecer estacionário enquanto as ferramentas de corte removem o material dela. Ao combinar os elementos de tornos CNC com ferramentas de fresagem, os centros CNC de tornos fresadores oferecem altos níveis de precisão e versatilidade geométrica, tornando-os ótimos para criar peças com simetrias rotacionais soltas, como árvores de cames ou compressores centrífugos.

Esses tipos de fresadoras CNC de 5 eixos não apenas oferecem maior precisão na usinagem de peças mais profundas e materiais endurecidos, mas também oferecem maiores rendimentos e velocidades de usinagem mais rápidas. No entanto, a usinagem de 5 eixos é mais cara devido ao equipamento especializado necessário e à necessidade de trabalhadores especializados.

Usinagem de 3 eixos versus usinagem de 5 eixos

A principal diferença entre as fresadoras de 3 e 5 eixos é que a peça pode ser trabalhada a partir de três eixos com a primeira e cinco eixos com a segunda. Ambos são processos de produção altamente versáteis, automatizados e replicáveis ​​que permitirão que você crie componentes precisos de forma rápida e econômica. No entanto, você pode optar por usar um sobre o outro por vários motivos.

Se você está com orçamento limitado ou só precisa cortar uma superfície plana, as máquinas de 3 eixos podem ser o caminho a seguir. Além de serem mais acessíveis do que aquelas com cinco eixos, as máquinas de 3 eixos são mais simples de programar, então você não terá que incorrer no custo de trabalhar com programadores e operadores especializados e caros. Além disso, o tempo de preparação é menor com usinagem de 3 eixos.

Se você precisar produzir uma peça mais profunda ou com geometria complexa, provavelmente desejará usar a usinagem de 5 eixos. O uso de máquinas de 5 eixos permite usinar a peça de trabalho de todos os lados - sem necessidade de rotação manual. Com a usinagem de 5 eixos, você terá maiores rendimentos, maior precisão e maior liberdade de movimento, bem como a capacidade de fabricar peças maiores mais rapidamente.

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