Modernize Sua Oficina: Transição de 3 Eixos para Usinagem CNC de 5 Eixos para Precisão Superior

Se você possui um centro de usinagem vertical de 3 eixos ou opera um o dia todo, provavelmente está bastante satisfeito com ele. Com o dispositivo de fixação adequado e alguma imaginação, há pouco que você não possa fabricar com essa tecnologia. CUVs são menos custosos que centros de usinagem horizontais ou de 5 eixos de tamanho comparável, e não há necessidade de fixação especial ou tombstones. Além disso, há mais operadores e preparadores familiarizados com CUVs do que com máquinas-ferramenta de 4 e 5 eixos.

Por que mudar o que está funcionando olhando para algo novo? A principal razão é ajudar a garantir alta produção, qualidade do produto e desempenho ideal de máquina e ferramenta — e manter os clientes renovando pedidos da sua oficina.

Talvez você tenha ouvido que a oficina da rua instalou uma bela nova máquina de 5 eixos, e você desconfia que um de seus clientes tem conversado com eles. Você também pode ter notado nos últimos anos que, à medida que projetos de peças e materiais se tornam mais desafiadores, prazos de entrega e quantidades de pedidos continuam a cair. Você também pode se perguntar como sua concorrência consegue se manter cotando peças tão baratas. Junte tudo e a situação clama por uma solução de usinagem inovadora e flexível.

Analisamos mais profundamente como máquinas multieixos estão causando impacto — e por que vale a pena investigar para fabricantes de todos os tamanhos.

O Argumento para a Complexidade em Centros de Usinagem de 4 e 5 Eixos

Este cenário competitivo é cada vez mais familiar para uma ampla gama de oficinas, mas especialmente para aquelas que produzem — ou esperam produzir — peças aeroespaciais e médicas, onde complexidade e materiais difíceis andam de mãos dadas. Talvez seja hora de trocar sua mentalidade tradicional de CUV por uma que ofereça eixos adicionais, maior vazão e melhor qualidade da peça. Se você está pensando em atualizar, uma máquina de eixos mais altos pode economizar tempo e esforço em um espectro de áreas repetíveis que, em última análise, aumentam a produção de peças preservando a qualidade. Veja como:

Máquinas de 4 e 5 Eixos Reduzem WIP e Tempo de Entrega

Em um centro de usinagem de 3 eixos, você frequentemente precisa de até seis operações — uma para cada lado da peça — para completar uma peça ortogonal, como um manifold hidráulico ou invólucro eletrônico. Isso significa aumento de trabalho em processo e tempo de entrega, manuseio adicional de peças, mais oportunidades de uma peça ser danificada enquanto espera a próxima operação, e maiores chances de uma mudança de revisão ou cancelamento ocorrer.

Máquinas de 4 e 5 Eixos Exigem Menos Tempo de Preparação e Menos Fixação

Após a operação inicial em uma CUV — geralmente realizada em um torno de torneiro — cada etapa subsequente de usinagem exigirá um dispositivo de fixação de algum tipo. Esta abordagem é custosa de várias maneiras: há o tempo gasto no projeto e fabricação de cada dispositivo, mas também há tempo de preparação associado a cada operação individual, sem falar em armazenar e controlar todo esse ferramental. Dispositivos, simplesmente, são caros.

Qualidade Geral da Peça é Melhor

Há também a qualidade da peça a considerar. Quando as peças são “feitas de uma vez”, não há perda de precisão devido ao acúmulo de tolerâncias entre operações, nem variações em como um operador carrega uma peça versus outro, ou oportunidades de uma peça ser carregada incorretamente. Nem há necessidade de manter tolerâncias mais apertadas do que o desenho exige — o furo que você planejava usar para posicionamento na próxima operação, por exemplo, pode ser tratado como qualquer outra característica da peça.

Acabamento Superficial Melhorado, Vida Útil da Ferramenta Mais Longa

Centros de usinagem de 5 eixos permitem que a peça seja orientada na posição de usinagem mais vantajosa. Como regra, isso significa que os comprimentos das ferramentas de corte podem ser feitos mais curtos, o que, por sua vez, proporciona maior rigidez, vida útil mais longa da ferramenta e acabamento superficial melhorado. Velocidades e, especialmente, avanços geralmente podem ser aumentados também, melhorando a vazão. E como é mais fácil manter a peça e o cortador perpendiculares um ao outro, a vida útil da ferramenta e a produtividade são ainda mais melhoradas.

O resultado final? Eixos de máquina adicionais significam lucros maiores e mais oportunidades de crescimento da empresa. Sim, você precisará investir — há o ferramental da máquina a considerar, bem como uma atualização de CAD/CAM, alguns novos dispositivos de fixação, treinamento para programadores e operadores da máquina — e pode haver necessidade de redistribuição de responsabilidades. No final do dia, porém, um centro horizontal de 4 eixos ou vertical de 5 eixos oferece vantagens distintas sobre o paradigma convencional de 3 eixos.

Quer saber mais sobre a evolução de máquinas CNC? Confira “O Que Você Precisa Saber Sobre Usinagem CNC Multieixos.”

Usinagem Multieixos: Não Apenas para Peças Aeroespaciais ou Médicas

Espere, porém: todos podem concordar que máquinas-ferramenta de 5 eixos são perfeitas para produzir superfícies esculpidas encontradas em pás de turbinas, substituições de joelho e cavidades de molde. O problema é que você pode não fabricar nada disso, então não há necessidade de investir em capacidades de usinagem simultânea de 5 eixos para o trabalho mais direto encontrado na sua oficina, certo?

Isso pode ser verdade, mas lembre-se de que, só porque você acha que não requer movimento simultâneo de 5 eixos, não significa que não se beneficiará do posicionamento de 5 eixos, também conhecido como 3+2. Tampouco muda o fato de que ter eixos de máquina adicionais geralmente correlaciona-se com os benefícios de menos WIP, manuseio reduzido de peças, prazos de entrega mais curtos, custos de preparação e fixação menores, maior vida útil da ferramenta e peças melhores — não importa quais peças estejam sendo usinadas.

Interessado? Prepare-se. Existem vários estilos distintos de máquinas de 5 eixos, incluindo configurações de mesa rotativa (trunnion) e girar-rotacionar (swivel-rotate). Muitas vezes, a melhor maneira de determinar qual é melhor para sua mistura de peças específica é insistir em alguns cortes de teste. [Anchor4] Você também vai querer se familiarizar com opções de máquinas de 5 eixos, como controle de ponto central da ferramenta, que, como o nome implica, rastreia o centro da ferramenta durante movimentos complexos e tem reposicionamento seguro automático para fácil retração de ferramentas enterradas profundamente em uma peça inclinada. Finalmente, você vai querer repensar seu processamento de peças — usar uma abordagem de 3 eixos em uma máquina de 5 eixos é improvável que produza os resultados desejados.

Qual tem sido sua experiência com usinagem multieixos, como centros de 4 ou 5 eixos? Compartilhe sua experiência.