Usinagem CNC de 4 Eixos vs 5 Eixos: Princípios, Diferenças e Como Escolher

Na fabricação de produtos relacionada à usinagem CNC, há muito a saber sobre eixos de usinagem CNC. Isso é devido à sua importância e ao fato de que a maioria das máquinas CNC modernas tende a operar usando usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos.

Neste artigo, você conhecerá a usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos. Isso incluirá a introdução de seus princípios básicos, suas diferenças e como escolher um em seu projeto de usinagem?

O que é Usinagem CNC de 3 Eixos?

Para entender o mecanismo de funcionamento da usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos, você precisa obter uma imagem clara da usinagem de 3 eixos, que ainda é a forma mais amplamente usada de usinagem CNC hoje.

Um processo típico de usinagem CNC de 3 eixos envolve três mecanismos na criação de peças. Um é o movimento do fuso para cima e para baixo, enquanto os outros são movendo-o de lado a lado e para frente e para trás.

Limitações da Usinagem CNC de 3 Eixos

A usinagem CNC de 3 eixos trabalha ao longo de três eixos (XYZ). Embora esta seja uma maneira adequada de trabalhar, ela tem algumas limitações severas.

Uma é que o ângulo da ferramenta de corte permanece uniforme, o que torna mais difícil cortar partes do material em seções de difícil acesso da peça de trabalho. Além disso, pode ser necessário realizar múltiplas configurações para uma peça que reduz drasticamente a produtividade. Estas limitações são responsáveis pelo uso mais popular de usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos.

O que é Usinagem CNC de 4 Eixos?

Baseado nas limitações do 3 eixos explicadas acima, a usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos tornou-se mais popular. O processo de usinagem CNC de 4 eixos abrange o mesmo mecanismo de ação. No entanto, pelo seu nome, há um eixo adicional incluído.

Em uma máquina CNC de 4 eixos, o fuso viaja ao longo de três eixos: para cima e para baixo, de lado a lado e para frente e para trás, enquanto a peça de trabalho permanece estacionária na mesa da máquina. A usinagem CNC de 4 eixos gira adicionalmente ao longo do eixo X, também conhecido como eixo A. Este eixo extra permite que a usinagem CNC de 4 eixos funcione em situações que envolvem furação de furos ou recortes.

Geralmente, a usinagem CNC de 4 eixos é preferida à usinagem CNC de 3 eixos, pois acelera e melhora a precisão do processo de produção.

O que é Usinagem CNC de 5 Eixos?

Um processo de usinagem CNC de 5 eixos também é muito parecido com um processo de usinagem CNC de 3 eixos. No entanto, vem com alguns recursos muito importantes que fornecem aqueles dois eixos extras e muito mais flexibilidade de corte.

Em uma usinagem CNC de 5 eixos, o fuso e a ferramenta de corte movem-se ao longo de três eixos. No entanto, há outras rotações sobre o eixo X (chamado eixo A), eixo Y (chamado eixo B) e eixo Z (chamado eixo C). Máquinas de 5 eixos podem utilizar quaisquer dois destes eixos rotacionais, dependendo de sua configuração.

A usinagem CNC de 5 eixos é empregada em diferentes capacidades baseada neste recurso. Pode realizar fresamento, torneamento, etc. Portanto, você só precisa de uma única máquina para trabalhar em várias peças.

· Usinagem CNC de 3+2 Eixos

O processo de usinagem de 3+2 eixos é um subtipo do processo de usinagem de 5 eixos, que de acordo com seu nome, é uma espécie de meio termo entre 3 eixos e 5 eixos. Não obstante, é uma forma rápida e altamente eficaz de usinagem de 5 eixos. Às vezes é conhecido como usinagem de 5 eixos posicional.

Com usinagem de 3+2 eixos, o ângulo da ferramenta de corte não muda conforme o fuso ou mesa gira sobre os dois eixos extras. Como resultado, a ferramenta de corte nem sempre é perpendicular à peça, e nem sempre cria cortes perfeitos.

No entanto, existe uma forma de usinagem de 3+2 eixos chamada indexada usinagem de 3+2 eixos. Nesta forma, o ângulo da ferramenta de corte pode ser ajustado manualmente entre cortes.

· Usinagem CNC Simultânea de 5 Eixos

Na usinagem de 5 eixos, quando a ferramenta de corte pode ser mantida sempre perpendicular à peça, temos uma usinagem de 5 eixos contínua ou simultânea. Este processo pode fornecer um acabamento de superfície superior e permite acesso a áreas de difícil alcance. No entanto, é mais lenta que a usinagem de 3+2 eixos.

Diferenças Entre Usinagem CNC de 4 Eixos e 5 Eixos

A principal diferença entre a usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos está centrada nos eixos extras que eles têm, e isso leva a outras diferenças sutis.

• Diferença nos Eixos

A usinagem CNC de 4 eixos tem um eixo extra, o eixo A, enquanto a usinagem CNC de 5 eixos tem dois extras, que podem ser eixo A, eixo B ou eixo C dependendo da configuração.

• Rotação nos Eixos

A usinagem CNC de 4 eixos permite rotação no eixo A, enquanto a de 5 eixos permite rotação em dois dos três eixos (eixo A, eixo B e eixo C).

• Flexibilidade

A usinagem CNC de 5 eixos tem um eixo extra que a usinagem CNC de 4 eixos. Não apenas é um extra, mas também não é localizado. Localizado neste contexto significa que o eixo extra da usinagem CNC de 4 eixos está sempre no eixo X. Enquanto o da usinagem CNC de 5 eixos pode ser em dois dos eixos XYZ. Esta propriedade extra e não localizada dá à usinagem CNC de 5 eixos uma vantagem extra sobre a usinagem CNC de 4 eixos em termos de flexibilidade.

• Custo

Os recursos e funções da usinagem CNC de 5 eixos a tornam mais custosa que a usinagem CNC de 4 eixos.

Independentemente de suas configurações particulares, todas as máquinas de 4 eixos e 5 eixos podem mover suas ferramentas de corte de maneiras mais variadas, e de um maior número de ângulos, que máquinas de 3 eixos. Isso permite operações de usinagem mais complexas e maior precisão e pode eliminar a necessidade de múltiplas configurações.

· Benefícios de Usar Usinagem CNC de 4 Eixos e 5 Eixos

Usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos fornecem numerosos benefícios dos quais você pode decidir o certo. Isso inclui um aumento na precisão, tempo de configuração reduzido e o potencial para peças mais complexas.

Outras vantagens específicas dependem da configuração da máquina ou se há utilização de 3+2 eixos ou 5 eixos contínuos.

Em geral, a usinagem de 3+2 eixos oferece vantagens como:

• Usinagem rápida.
• Configuração fácil.
• Pouca chance de interferência de ferramenta.

Usinagem contínua de 5 eixos oferece vantagens como:

• Excelente acabamento de superfície.
• Melhor acesso à peça.
• Menor desgaste de ferramenta.

Aplicações de Usinagem CNC de 4 Eixos e 5 Eixos

Usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos são importantes em muitos cenários relacionados à fabricação de produtos. Baseado no que você quer, eles são úteis na criação de moldes com cavidades profundas, criação de formas 3D complexas e usinagem em superfícies inclinadas de uma peça sem comprometer a precisão.

Dos dois, a usinagem CNC de 5 eixos pode ser usada para uma ampla variedade de peças. Por exemplo, tornou-se particularmente dominante na produção de peças como impulsores e pás de turbina, que têm superfícies contorneadas inadequadas para usinagem de 3 eixos.

Como Escolher Entre Usinagem CNC de 4 Eixos e 5 Eixos

Escolher entre usinagem CNC de 4 eixos e usinagem CNC de 5 eixos para seu projeto vem com entender uma coisa ou duas. As três coisas importantes que você deve considerar ao escolher entre ambas são:

· Seu Orçamento

Na escala de orçamento, 5 eixos é mais custoso que 4 eixos, que também é mais custoso que 3 eixos. A razão é o aumento de capacidade, funções e recursos conforme você vai de 3 para 4 para 5.

· Seus Requisitos

Para peças complexas, você deve optar pela usinagem CNC de 5 eixos. No entanto, para projetos voltados a produzir peças pequenas e simples, 3 eixos e 4 eixos são ideais.

· Procedimentos Operacionais

Quanto mais alto você vai em termos de número de eixos, mais complexo é operar. Em situações que justificam um procedimento operacional fácil, 3 eixos é o mais simples, seguido por usinagem CNC de 4 eixos.

Conclusão

Como iniciante, conhecer a disparidade entre usinagem CNC de 4 eixos e usinagem CNC de 5 eixos é um passo para fazer o produto certo. Isso é porque a maioria das máquinas CNC utiliza o processo de usinagem CNC de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos. Portanto, este artigo fala sobre a diferença entre os três.

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Perguntas Frequentes

O que é eixo XYZ CNC?

Os eixos XYZ representam a direção de movimento da máquina CNC. O eixo X representa movimentos esquerda e direita. O eixo Y representa movimento para frente e para trás, e o eixo Z representa movimento para cima e para baixo. Usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos funciona baseada neste eixo com efeito rotatório na parte do eixo. Para usinagem CNC de 4 eixos, um efeito rotatório é visto no eixo X, enquanto para usinagem CNC de 5 eixos, um efeito rotatório é visto em dois dos eixos.

O que é uma CNC de 6 eixos?

Existe também um processo de usinagem CNC de 6 eixos. No entanto, é projetado para usinagem de volume. A usinagem CNC de 6 eixos, quando usada, é altamente eficiente, levando a um enorme corte no tempo usado na produção.