Entendendo Usinagem CNC de 3, 4, 5 e 6 Eixos: Guia Completo

Esta é uma máquina CNC de 3 eixos ou de 5 eixos! Você pode ter ouvido alguém dizendo isso. Já se perguntou o que significa 3, 4 ou 5 eixos em uma máquina CNC?

Bem, você veio ao lugar certo, este é o The Mechanical Post e hoje vamos discutir os diferentes eixos de máquinas CNC.

Você pode baixar o PDF sobre Diferentes eixos de máquinas CNC no final deste artigo. Este artigo foi escrito por Peter Jacobs da CNCmasters.com. Essas pessoas estão no mercado desde 1990, então você sabe que está aprendendo com especialistas. Mais sobre o autor no final do artigo.

Introdução

A fresagem é uma das técnicas mais cruciais empregadas na usinagem de precisão CNC com aplicações que variam de componentes mecânicos e médicos a aeroespacial, óptico, automobilístico e mais. Cortadores rotativos são empregados no processo de fresagem para remover material de uma peça de trabalho. Este processo é executado fixando a peça de trabalho em um ângulo em relação ao eixo da ferramenta.

Os eixos daquela máquina de fresagem ditam o tipo de trabalho e as áreas onde pode ser usado na peça de trabalho. Existem usinagens de 3, 4, 5 e 6 eixos, com características únicas, diferenças e aplicações variadas para atender diferentes casos de uso.

Aqui está uma breve visão geral de máquinas CNC de 3, 4, 5 e 6 eixos junto com suas definições:

Usinagem de 3 Eixos

A usinagem de 3 eixos envolve a peça de trabalho permanecendo imóvel com apenas a ferramenta de corte percorrendo ao longo dos três eixos para fresar a peça. Máquinas de 3 eixos têm aplicações no caso de usinagem de geometria 2D e 2.5D.

Como a usinagem de 3 eixos opera apenas nos três eixos, o processo se torna relativamente simples e permite remover material nestes três eixos descritos como trás para frente, lado a lado e cima e baixo.

A fresagem de 3 eixos tem suas limitações e, portanto, não pode ser usada para projetar características em um ângulo ao sistema de coordenadas X-Y-Z, independentemente da característica ser planar.

Aplicações de máquina CNC de 3 eixos

A máquina de 3 eixos é mais adequada para:

• Operação automática/interativa
• Furação de furos
• Fresamento de canais
• Corte de arestas vivas

Usinagem de 4 Eixos

O processo envolvido na fresagem de 4 eixos é similar ao envolvido na usinagem de 3 eixos, onde uma ferramenta de corte remove material de uma peça para construir a forma e perfil necessários. A usinagem de 4 eixos é um processo economicamente viável de usinar componentes, que é teoricamente possível em uma máquina de 3 eixos.

No entanto, com usinagem de 4 eixos, a fresagem é realizada em um eixo adicional além dos 3 eixos de rotação. Uma máquina CNC de 4 eixos trabalha nos eixos X, Y e Z, junto com outro eixo de rotação em torno do eixo X, referido como o eixo A.

Principalmente, a peça de trabalho será rotacionada para facilitar o processo de corte ao redor do eixo A. A fresagem de 4 eixos é implementada quando furos e recortes devem ser feitos ao redor de um cilindro ou do lado de uma peça.

Aplicações de máquina CNC de 4 eixos

A usinagem de 4 eixos é multifuncional e considerada ideal para:

• Gravação de superfícies curvas
• Corte intermitente
• Corte contínuo

Usinagem de 5 Eixos

A usinagem de 5 eixos cobre todos os eixos da usinagem de 4 eixos junto com outro eixo de rotação.

Além dos 3 eixos tradicionais, ou seja, X, Y e Z, existem 2 eixos de rotação chamados eixos A e B. É assim que obtemos os 5 eixos. Máquinas de fresagem de 5 eixos são competentes o suficiente para entregar componentes precisos e intrincados usados para ossos artificiais, peças de titânio, produtos aeroespaciais, moldes de carros, peças de máquinas de petróleo e gás, fins arquitetônicos, médicos e militares.

Esta rotação multidimensional e movimento da ferramenta facilitam uma precisão, acabamento e velocidade sem precedentes no eixo B durante a construção de uma peça.

Esta técnica de usinagem pode entregar peças intrincadas, que são críticas para aplicações de alto nível, como incluindo aplicações aeroespaciais.

A usinagem de 5 eixos oferece a opção de usinagem em etapa única (reduzindo tempo de espera), aumentando a conveniência de acesso à geometria da peça e melhorando a vida útil da ferramenta e eficiência do processo ao ter a mesa inclinada para a posição de corte ideal.

A usinagem de 5 eixos é benéfica quando um grande grau de complexidade e precisão é requerido.

Aplicações de máquina CNC de 5 eixos

Este processo é ideal para:

• Precisão de características
• Acabamentos de maior qualidade
• Aumento da produtividade
• Corte de complexidades em componentes
• Usinagem de formas complicadas

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Usinagem de 6 Eixos

O processo de usinagem de 6 eixos é similar ao de 5 eixos; no entanto, apresenta um eixo de rotação adicional em torno do eixo Z, o que pode aumentar substancialmente as velocidades em comparação às configurações de 5 eixos.

Uma máquina de 6 eixos tem o potencial de converter barras de metal brutas no produto final virando de ambas as extremidades do dispositivo sem falhas na peça fabricada. A fresagem de 6 eixos é uma solução eficiente, principalmente para componentes que são intrincados e exigem precisão inigualável.

Máquinas CNC de 6 eixos facilitam tarefas árduas como furação de furos de vários diâmetros e fornecimento de diferentes velocidades e padrões de corte. A qualidade do produto final entregue por uma máquina de 6 eixos é a melhor entre todas as outras máquinas CNC.

Máquinas de 6 eixos são tipicamente utilizadas para usinagem de volume de aço, ferro fundido, alumínio e materiais de modelagem.

Esta máquina usa um cabeçote de fresagem de 3 eixos específico para permitir usinagem CNC simultânea de 6 eixos, reduzindo assim os tempos de produção em 75% impressionantes.

Aplicações de máquina CNC de 6 eixos

Este processo de usinagem é ideal para:

• Alcançar a maior precisão possível
• Velocidades rápidas e precisas
• Tempo de processo reduzido
• Fabricação de peças com o melhor nível de complexidades

Diferença Entre Usinagem CNC de 3, 4, 5 e 6 Eixos

Usinagem de 3, 4, 5 Eixos

A distinção fundamental entre usinagem de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos reside na complexidade do movimento que tanto a ferramenta de corte quanto a peça de trabalho podem percorrer, relativas uma à outra. Quanto maior a complexidade do movimento entre as duas partes, maior a complexidade na geometria da peça final.

O número de eixos em uma máquina CNC mede o tipo de trabalho que pode ser realizado, o nível de detalhamento na peça final e as localizações da peça de trabalho que podem ser manipuladas.

O tipo de máquina que você deve escolher depende de seus requisitos específicos, cronograma e orçamento. Peças aeroespaciais exigem precisão inigualável e, portanto, exigem usinagem de 5 eixos. No entanto, se você precisar de uma máquina CNC para furar furos, uma máquina de 3 eixos deve fazer o trabalho muito bem.

Usinagem de 6 Eixos

Este processo de usinagem entrega o maior nível de precisão em tempo mínimo, e portanto, é reservado apenas para os processos mais complicados em termos de design e complexidades.

Aqui estão algumas diferenças notáveis:

Velocidades Incríveis

A fresadora CNC de 6 eixos entrega altas velocidades sem comprometer a precisão. Além do eixo adicional de liberdade, movimentos específicos da ferramenta acompanhados pelas transições da ferramenta são mais facilmente operáveis do que qualquer outro processo de usinagem.

Múltiplas Operações em uma Única Máquina

Máquinas de fresagem de 6 eixos permitem que usuários realizem operações como fresagem, faceamento, furação e torneamento em uma única máquina. Os centros de máquina só precisam modificar a ferramenta correspondente ou o sistema de controle de software para diferentes operações.

Produtividade Aumentada

Máquinas de 6 eixos entregam os melhores acabamentos superficiais e taxas de corte rápidas. Este processo também proporciona um desempenho de motor mais suave e oferece controle, aceleração e desaceleração aprimorados em curvas S. Confira este vídeo informativo da CNC Titans sobre diferentes eixos de usinagem. (*não patrocinado)

Palavras Finais

A usinagem CNC é operacionalmente benéfica em várias indústrias intensivas em fabricação, com algumas vantagens notáveis sendo controle de qualidade de produto aprimorado, padronização e maior precisão.

A usinagem CNC emprega tecnologia CAD para automatizar o corte e modelagem de peças. O número de eixos em uma máquina estabelece o tipo de movimento alcançável por aquela máquina CNC específica.

Sobre o Autor: Peter Jacobs

Peter Jacobs é o Diretor Sênior de Marketing na CNC Masters. Ele está ativamente envolvido em processos de fabricação e regularmente contribui com seus insights para vários blogs em usinagem CNC, impressão 3D, ferramentas rápidas, moldagem por injeção, fundição de metal e fabricação em geral.