Domine Programação 5 Eixos: Eixo de Ferramenta, Controle de Colisão e Boas Práticas

Se pedisse a dez programadores 5 eixos diferentes para programar a mesma peça, provavelmente obteria dez estratégias de usinagem diferentes. Dependendo de experiência, configuração da máquina, software CAM, ferramentas, fixação, e inúmeros outros critérios, todos veem o caminho necessário um pouco diferente. Mas todos levam ao mesmo lugar... peça completada com sucesso. Este artigo é parte um de série multi-partes sobre programação 5 eixos.

Ao começar programar 5 eixos NC, percebe-se rápido que primeiro obstáculo é entender impacto da quantidade exaustiva de configurações de parâmetros de controle. Configurar qualquer um incorretamente pode significar diferença entre sucesso e falha ao gerar toolpath desejado — porque cada um tem trabalho importante para controle de eixo de ferramenta e colisão.

Parâmetros de Controle de Eixo de Ferramenta ditam quanto e em que direção ferramenta inclina, e como essa inclinação será controlada e conduzida durante usinagem. Features comuns como linhas, superfícies, planos, pontos, e cadeias (chains) controlam como ângulo de inclinação designado será mantido. Uma vez ferramenta vinculada a uma feature, ela mantém relação com a feature; controlando seu ângulo de inclinação... se ponto ou linha designados, ponta da ferramenta segue toolpath programado, mas borda superior sempre aponta para ponto designado, ou segue linha designada para manter inclinação especificada. Similarmente, se superfície ou plano selecionado, ferramenta mantém inclinação designada em relação à superfície/plano selecionado como feature de controle.

Além de — ou em conjunto com — uso de features geométricas, ângulos lead, lag, e side tilt também podem ser designados para controlar inclinação do eixo da ferramenta. No caso de lead ou lag, ângulo de inclinação é em relação à direção de avanço... lead inclina com direção de avanço, como se liderasse à frente da ferramenta; lag inclina para longe da direção, como se ferramenta ficasse atrás do corte. Ângulos side tilt são graus positivos/negativos, direcionando ferramenta a inclinar para esquerda ou direita da direção de avanço.

Programador também deve aprender parâmetros de controle de colisão, que são limites que afetam ferramenta e quanto/em que direção pode inclinar — independentemente do método de controle de eixo usado. Permitir inclinação cega, sem limites, pode permitir contato da ferramenta/holder com peça ou máquina, causando colisão. Usar efetivamente tanto Tool Axis Control quanto Collision Control separa bom programador 5 eixos de ótimo.

Pergunta comum: por que inclinar ferramenta? Por não manter vertical à superfície como em 3 eixos? Resposta: porque podemos! Inclinar fresa é comum para ferramentas com raio de canto, não ferramentas de canto quadrado como fresas de topo plano. Habilidade de inclinar significa cortar no raio, não no centro inferior do cortador — melhor controle de carga de cavaco e avanços, melhor acabamento e vida útil maior. Como centro inferior de ferramenta rotativa não tem velocidade efetiva, ferramenta alinhada verticalmente age mais como arrastando do que cortando.