Usinagem CNC de 3 Eixos vs. 5 Eixos: Qual é a Certa para Seu Projeto

A equipe de produto tem muitas opções para usinagem multi-eixos, de 3 eixos a 5 eixos e até 9 eixos. Quais são as diferenças entre cada tipo? Neste artigo, analisaremos as principais semelhanças e diferenças entre dois tipos populares de usinagem CNC (3 eixos e 5 eixos) e explicaremos quando pode fazer mais sentido usar um ou outro.

O que é Usinagem CNC de 3 Eixos?

Após o operador inserir as instruções de fresagem no computador, a máquina-ferramenta CNC de três eixos completará a tarefa automaticamente, usando a ferramenta para cortar ao longo de 3 eixos – X, Y, Z, ou da esquerda para a direita, frente para trás, e cima e baixo. Fresagem CNC e Torneamento CNC pertencem à categoria de usinagem de 3 eixos. No entanto, suas funções são ligeiramente diferentes.

A fresagem de 3 eixos foi desenvolvida a partir da prática de limas rotativas. É um processo de fresagem realizado nos eixos X e Y. Na usinagem de 3 eixos, a peça permanece estacionária enquanto a ferramenta se move ao longo de 3 eixos para fresar a peça. A usinagem de 3 eixos permanece uma das técnicas mais amplamente usadas para fabricar peças mecânicas para operações automatizadas/interativas, fresagem de ranhuras, furação e corte de arestas vivas. Como a usinagem de 3 eixos é realizada apenas em 3 eixos, é relativamente simples e pode remover material de 3 eixos para frente, para trás, esquerda e direita, cima e baixo. Embora este seja o processo mais básico de torno CNC, dependendo da escala de produção e dos requisitos da peça.

Em contraste, no torneamento CNC, a peça é fixada a um fuso rotativo, e o torno processa a peça. Quando o fuso segura a peça para rotação, a broca central ou ferramenta de corte percorre a circunferência interna e externa do conjunto ou cria furos ao longo do eixo central. Comparado com máquinas de fresagem CNC, máquinas de torneamento CNC produzem peças mais rapidamente e a custos unitários mais baixos, o que é propício para produção em massa.

O que é Usinagem CNC de 5 Eixos?

Uma máquina-ferramenta de 5 eixos depende de uma ferramenta que se move em 5 direções diferentes – X, Y, Z, e A e B em torno das quais a ferramenta gira. Usar uma máquina CNC de 5 eixos permite que o operador aborde uma peça de todas as direções em uma única operação, eliminando a necessidade de reposicionar manualmente a peça entre operações. A usinagem CNC de 5 eixos economiza tempo e é ideal para fabricar peças complexas e de precisão, como as encontradas nas indústrias médica, petróleo e gás, e aeroespacial. Existem vários tipos diferentes de máquinas-ferramenta de 5 eixos que as equipes de produto devem conhecer, incluindo máquinas CNC de 5 eixos indexadas, máquinas CNC de 5 eixos contínuas, e centros de usinagem CNC de fresagem.

Assim como na fresagem CNC de 3 eixos, a ferramenta se move ao longo de apenas 3 eixos na usinagem CNC de 5 eixos indexada e não mantém contato contínuo com a peça. No entanto, a mesa de trabalho e o cabeçote da fresa podem ser rotacionados automaticamente em ambas as direções. A usinagem de 5 eixos indexada é excelente para fabricar carcaças, grampos e fixadores. Ela fica entre a fresagem CNC de 3 eixos e a usinagem CNC de 5 eixos contínua em termos de velocidade, precisão e capacidade de lidar com formas geométricas complexas.

Na usinagem CNC de 5 eixos contínua, a ferramenta e a peça podem rotacionar e mover simultaneamente durante a operação, economizando tempo e permitindo que os operadores criem formas geométricas complexas com superfícies orgânicas. A usinagem CNC de 5 eixos contínua oferece acabamento superficial melhorado, velocidade e estabilidade dimensional, mas tem o custo mais alto por peça.

Comparação Entre 5 Eixos e 3 Eixos

A precisão de máquinas-ferramenta CNC de 5 eixos é maior que a de máquinas-ferramenta CNC de 3 eixos, o que é completamente uma hipótese. É inteiramente possível que máquinas-ferramenta de 3 eixos de alta gama sejam vários níveis superiores a máquinas-ferramenta de 5 eixos comuns em termos de precisão de fabricação. Com a inclusão de máquinas-ferramenta de 3 eixos X/Y/Z 3 eixos lineares, a estrutura é relativamente simples. Quando o centro de usinagem de 3 eixos está usinando, a direção do eixo da ferramenta não mudará, o modo de movimento também é limitado, e a programação é relativamente simples.

O "caimento" mencionado na figura significa que há um eixo rotativo que não é perpendicular aos 3 eixos lineares, o que é relativamente raro. Sua relação de movimento é mais complicada, mas a estrutura é relativamente compacta, e a rigidez dinâmica e estática é boa.

Principais Vantagens da Usinagem de 5 Eixos

• Menos tempo para troca de fixações

Devido à existência dos dois eixos rotativos da máquina-ferramenta de 5 eixos, a ferramenta pode abordar a peça de qualquer direção, e todas as superfícies, exceto a superfície de montagem, podem ser processadas em uma única fixação. "Reduzir o número de fixações" pode matar dois coelhos com uma cajadada só para a busca de usinagem de alta eficiência e alta precisão. Por um lado, reduzir o número de fixações pode economizar tempo, reduzir a intensidade de trabalho dos operadores e melhorar a eficiência de usinagem.

• Manter o melhor estado de corte da ferramenta e melhorar as condições de usinagem

Devido à função da máquina-ferramenta de 5 eixos, a ferramenta pode abordar a peça de qualquer direção, permitindo que a ferramenta corte a peça no ângulo mais adequado. Também pode melhorar a eficiência de processamento e a qualidade de processamento.

• Evitar interferência efetivamente

Devido à existência de dois eixos rotativos da máquina-ferramenta de 5 eixos, a ferramenta pode abordar a peça de qualquer direção, tornando o caminho de usinagem flexível e mutável. Pode evitar efetivamente problemas de interferência durante o processamento. Encurtou o ciclo de desenvolvimento. Este também é o efeito natural alcançado após a melhoria da qualidade e eficiência.

Conclusão

Em uma palavra, a principal diferença entre o 3 eixos e o 5 eixos é refletida principalmente na capacidade de processamento. Uma máquina de 5 eixos pode fazer o trabalho de uma máquina de 3 eixos, mas o contrário não funciona. Isso mostra que a existência de dois eixos rotativos confere à máquina-ferramenta de 5 eixos capacidades de processamento mais fortes.

Embora ambos sejam processos de produção altamente versáteis, automatizados e replicáveis que permitirão que você crie rapidamente componentes precisos de forma custo-efetiva, no entanto, você pode optar por usar um entre eles por uma variedade de razões.

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