Maximize a Eficiência: Desbloqueie Economia de Custos com Usinagem 5-Eixos

Não demora muito depois que você coloca sua primeira máquina 5-eixos em produção para perceber que você pode fazer mais com menos, e desejar ter feito isso antes. Embora o custo inicial de investir em usinagem 5-eixos e software de programação possa parecer assustador e fora de alcance, é importante olhar o quadro geral. Uma boa e dura análise de números no desempenho atual da sua máquina 3-eixos é uma necessidade absoluta. Você precisará determinar o custo de múltiplas configurações para finalizar uma peça, custo de fixação, custo de sucata e mão de obra, tempo desperdiçado em reorientar peças e a qualidade perdida por ter que mover a peça múltiplas vezes. Claro, a manutenção em uma máquina 5-eixos é um pouco mais trabalhosa, mas no final, a usinagem 5-eixos ajudará você a permanecer competitivo permitindo que você expanda seus mercados e aproveite novas oportunidades. E, você pode esperar um ROI mais rápido devido a configuração reduzida, menos manuseio de peças, menos erros e sucata, tempos de ciclo mais curtos.

O que é Usinagem 5-Eixos?

Verdadeira usinagem 5-eixos também é conhecida como usinagem 5-eixos ou usinagem 5-lados. Como o nome implica, estas máquinas 5-eixos realmente têm a capacidade de operar em cinco eixos — três lineares comuns — X, Y e Z, e dois rotacionais — A e B junto com a mesa rotativa que gira em torno do eixo Z, definida como o eixo C. Com estes cinco eixos, há possibilidades quase ilimitadas no tipo e forma de peças que podem ser usinadas. Usinagem 5-lados usa a abordagem "feito-em-uma", efetivamente eliminando a necessidade de usinagem secundária e permitindo a usinagem de peças complexas e intrincadas.

Indústrias e processos que podem se beneficiar da usinagem 5-eixos incluem, mas não se limitam a, automotiva, peças estruturais de aeronaves, militar, dispositivos médicos altamente precisos e complexos, energia, armas de fogo, molde e matriz, manufatura de protótipos e mais. O que era uma vez impossível de fazer em uma máquina ou uma única configuração, agora é uma possibilidade com 5-eixos.

Como a Usinagem CNC 5-Eixos é Diferente da Usinagem CNC 3-Eixos?

Uma máquina 3-eixos, o tipo mais comum de máquina CNC, move a ferramenta em três eixos lineares — X, Y e Z. Elas são fáceis de programar e operar e são uma opção de baixo custo perfeita para peças de geometria simples. No entanto, com apenas três eixos, estas máquinas têm limitações. Por exemplo, peças de trabalho simples ou complexas, ou peças requerendo um acabamento de superfície de qualidade, podem requerer múltiplas configurações ou precisam ser reposicionadas e fixadas em fixadores personalizados, para obter todas as características completas, tornando-as mais suscetíveis a erros e economicamente inviáveis.

Com tecnologia 5-eixos, você pode facilmente usinar todos os lados de uma peça simples ou complexa em uma única configuração em uma máquina. Sem ter múltiplas configurações ou reorientação da ferramenta como é o caso em uma máquina 3-eixos, uma peça pode ser usinada mais rápido com menos chance de erros.

Por Que Devo Investir em uma Máquina 5-Eixos?

Talvez você tenha todo o negócio que pode lidar, ou está satisfeito com o status quo, e resolve que "se não está quebrado, não conserte". Não há nada de errado com isso. Mas vamos encarar, se você está no negócio, quer tirar o máximo proveito dele.

A suposição lógica é que você está no negócio para o longo prazo. Então, se sua oficina de usinagem está gastando mais tempo em configurações do que em usinagem, ou você está tendo problemas para aumentar tempos de produção para atender requisitos do cliente, ou se você está tentando preencher a lacuna de habilidades, pode ser hora de considerar usinagem 5-eixos.

Enquanto você pode sobreviver a estes inconvenientes, não investir em 5-eixos poderia impedir sua oficina de usinagem de novas oportunidades de negócios não apenas dentro do seu mercado, mas em indústrias de manufatura de peças mais lucrativas.

Considere a indústria de dispositivos médicos, por exemplo. Peças pequenas de dispositivos médicos são intrincadas por natureza e geralmente requerem fresamento e acabamento mais intensivos. Embora isso possa ser realizado em uma máquina 3-eixos, o tempo para configuração adicional para o fresamento e superficiamento pode ser proibitivo em custo, e mais manuseio aumenta a chance de erro, possivelmente resultando em oportunidade perdida.

Ou, o que sobre prototipagem rápida? Você não faz isso por causa das múltiplas configurações em um 3-eixos? Bem, agora com um cavalo de batalha 5-eixos no seu chão de fábrica, você pode fornecer protótipos rápidos aos seus clientes.

Outra área para melhoria é no uso do processo de furação altamente confiável — furos interpolados — que pode ser refinado em um 5-eixos. Isso eliminaria a necessidade de usar uma ferramenta de furação para alinhamento de componente antes do alargamento como seria em um 3-eixos.

Talvez você esteja gastando ferramentas no seu 3-eixos como uma faca quente na manteiga. A capacidade do 5-eixos de inclinar a ferramenta ou mesa para manter uma posição de corte ótima e carga de cavaco consistente, bem como o fato de que 5-eixos reduz tempos de ciclo, leva a vida de ferramenta estendida.

Talvez você não pense que tem espaço para um 5-eixos. Pense novamente. Uma máquina 5-eixos pode fazer o trabalho de várias máquinas 3-eixos. Pense no espaço de piso economizado para outras tecnologias, ou para mais máquinas 5-eixos.

À medida que prazos de entrega se tornam mais críticos e trabalhos se tornam mais complexos em suas geometrias e peças multi-lados, ângulos estranhos, características intrincadas e complexidades, ter uma máquina 5-eixos poderia ser seu novo melhor amigo.

Benefícios da Usinagem 5-Eixos

Embora máquinas 5-eixos possam parecer mais adequadas para usinagem complexa ou peças complicadas, máquinas 5-eixos também farão trabalho rápido de suas peças básicas do dia a dia. A justificativa para uma máquina cinco-eixos apenas nestes fundamentos, são suficientes para fazer a mudança. Máquinas cinco-lados realmente são adequadas para trabalhos gerais e especiais. Aqui estão algumas razões para considerar usinagem 5-eixos.

1. Usinagem em Configuração Única

Configurações reduzidas para peças simples e complexas aumentam não apenas seu tempo de produção mas aumentam a qualidade de suas peças significativamente. Com a abordagem feito-em-uma, você economiza tempo e dinheiro e obtém melhor utilização de todo seu equipamento de produção. Não é incomum ir de cinco configurações para uma com 5-eixos.

2. Menos Fixação ou Fixação Simples e Barata

Ao eliminar configurações secundárias, o requisito para fixação especial pode ser reduzido ou eliminado completamente. Menos configurações, significam menos preparação de fixadores, o que reduz a necessidade de máquinas ou mão de obra adicionais.

3. Usine Formas Mais Complexas

Com mais ângulos para posicionar a peça de trabalho e portanto mais acesso a ela, a usinagem 5-eixos permite operações de caminho de ferramenta únicas e a capacidade de usinar formas mais complexas com um grande grau de precisão.

4. Ferramentas de Corte Mais Curtas Podem Ser Usadas

Com usinagem 5-eixos, você pode usar ferramentas mais curtas porque agora com 5 eixos, você pode inclinar a ferramenta para longe da peça de trabalho. Isso produz velocidades de corte mais altas e menos vibrações da ferramenta, melhor acabamento de superfície e menos deflexão da ferramenta.

5. Melhor Acabamento de Superfície

Com menos vibração devido a ferramentas mais curtas, haverá um melhor acabamento de superfície. Além disso, como máquinas 5-eixos têm uma mesa rotativa ou fuso, cortes mais consistentes podem ser feitos para uma superfície mais lisa.

6. Remoção de Material Mais Rápida

Com usinagem 5-eixos, a ferramenta de corte é perpendicular à superfície de corte e portanto pode remover mais material por passe mais facilmente, resultando em tempos de ciclo menores e portanto remoção mais rápida de material.

7. Custo de Mão de Obra Reduzido por Peça

Reduzindo configurações e fixação, significa que um maquinista pode ser capaz de operar uma máquina com atenção limitada, e/ou operar múltiplas máquinas ao mesmo tempo.

8. Prazos de Entrega Mais Curtos

Menos configurações significam produzir uma peça em uma fração do tempo. E menos tempo significa mais dinheiro. De fato, você pode até ser capaz de fazer viradas rápidas em peças de pequenas séries, e talvez até entrar em trabalho de protótipo como resultado.

9. Maior Precisão da Peça

Você pode esperar maior precisão da peça devido à peça não precisar ser movida para configurações ou movida através de múltiplas máquinas.

10. Espaço de Piso Melhorado

Uma máquina 5-eixos pode substituir várias máquinas 3-eixos, economizando espaço de piso.

11. Economia de Custos Aumentada e ROI Mais Rápido

Vida de ferramenta melhorada, menos erros e portanto menos sucata, menos fixação e configurações e necessidades de espaço de piso reduzidas. E com mais flexibilidade de usinagem, a usinagem 5-eixos é dinheiro no seu bolso e uma taxa de retorno mais rápida no seu investimento em usinagem 5-eixos.

12. Oportunidades Expandidas em Mais Mercados

Se você não está usinando peças 5-eixos, então seu concorrente está, e provavelmente ganhando lances que sua oficina não está equipada para. Além de dar a você uma vantagem tecnológica, um 5-eixos abrirá portas para competir por mais contratos em mais mercados. Com 5-eixos você pode fazer quase tudo em menos tempo, menos operações e a um custo menor por peça.

Desmistificando os Mitos Mais Comuns da Usinagem 5-Eixos

Muito Caro

É verdade que máquinas 5-eixos são mais caras. Você recebe pelo que paga, porém. Para um, para garantir alta precisão e exatidão, estas ferramentas de máquina são solidamente construídas para resistir às forças criadas pelo processo de corte e movimento contínuo dos eixos. Além disso, são equipadas com servomotores altamente responsivos para permitir que a máquina responda a milhares de comandos simultaneamente, incluem mesas rotativas de alta precisão para posicionar precisamente a peça de trabalho, e necessitam alta potência de processamento para processar dados rápido o suficiente, para citar alguns. O valor destes benefícios supera em muito seu custo, pois eles permitirão que sua oficina produza uma gama mais ampla de trabalho de forma mais custo-eficiente.

Difícil de Programar

Infelizmente, velhas máquinas 5-eixos de antigamente deram má reputação às máquinas 5-eixos de hoje. As modernas máquinas 5-eixos de hoje frequentemente incluem software de programação fácil de usar, e se você precisa de algo mais robusto, os programas CAM mais populares preencheram essa lacuna.

Mais Colisões

Embora o movimento de múltiplos eixos aumente a incidência de colisão, a maioria das máquinas 5-eixos vem com ou pode ser equipada com software de evasão de colisão que simula o processo de corte antes de rodar a máquina. Não apenas isso controla acidentes, mas também pode ajudar a reduzir tempos de configuração.

Não Precisa

Na verdade, o oposto é verdadeiro. Com configurações reduzidas, uma máquina 5-eixos tornou-se mais precisa que uma 3-eixos que requer múltiplas configurações secundárias que ultimamente aumentam a probabilidade de erro.

Precisa de Operadores Altamente Qualificados para Programar

Como 5-eixos é mais complexo, não há dúvida que operadores mais qualificados são necessários. Precisa haver um bom entendimento de movimento de máquina, boas habilidades de visualização 3D, a capacidade de criar caminhos de ferramenta apropriados e conhecimento mais extenso de software CAM. Nota, enquanto ter um maquinista qualificado ajudará você a maximizar as capacidades do 5-eixos, o controle e software da máquina são igualmente importantes. E, com bom treinamento de um parceiro de ferramentas de máquina respeitável e conhecedor como Productivity e MMT Productivity, este obstáculo é facilmente superado.

Domine a Arte da Usinagem 5-Eixos com Productivity e MMT Productivity

Embora a usinagem 5-eixos possa parecer assustadora, é uma ótima maneira de diferenciar sua oficina dos concorrentes, e pagará enormes dividendos. Com a usinagem 5-eixos você produzirá peças mais eficientemente, mais rápido e com maior precisão, aumentará a gama de trabalho que pode fazer, e abrirá áreas de produção que você nem considerava possíveis. Com a abordagem feito-em-uma, seus operadores de máquina podem gastar mais tempo gerenciando máquinas adicionais. Você pode contar com 5-eixos para colher benefícios por anos vindouros.

Se esta informação despertou seu interesse e apaziguou alguns de seus medos da usinagem 5-eixos, então podemos ajudá-lo a entrar no caminho certo para usinagem 5-lados. Na Productivity e MMT Productivity, entendemos que mover para usinagem cinco-eixos é um grande investimento. Trabalharemos com você para avaliar suas operações de manufatura, e com múltiplas linhas de máquinas 5-eixos de alta qualidade, combinaremos a máquina correta à sua aplicação. Tudo isso suportado por equipe de aplicações e serviço altamente qualificadas em tecnologia 5-eixos. Garantiremos que você obtenha a máquina certa, e a coloque em produção rapidamente, com forte suporte e treinamento de máquina. Confira nossas linhas de máquinas 5-eixos — Haas, Matsuura MX, MAM72 e Série CUBLEX, Makino Vertical e Horizontal 5-eixos, Hwacheon.

Temos um ótimo webinar arquivado intitulado "Maximizando Sua Máquina 5-Eixos – Parte 1: Considerações para Atender Expectativas" que dará a informação que você precisa para preparar sua instalação para Usinagem 5-Eixos. Inscreva-se aqui para assistir este webinar pré-gravado.