Usinagem CNC de 3, 4 e 5 Eixos: Principais Diferenças Explicadas

A fabricação e processamento de produtos ou peças sob controle computacional é a usinagem CNC. A usinagem CNC é a remoção automática de material por máquinas de controle numérico computadorizado (CNC) para moldar e redimensionar uma peça de material ou peça de trabalho. Geralmente, o material utilizado para usinagem CNC é plástico ou metal, e quando a remoção é concluída, o produto final é produzido.

Este processo também é conhecido como manufatura subtrativa. Um aplicativo de computador geralmente é necessário para controlar o movimento da ferramenta de máquina para realizar a usinagem CNC.

Tipos Comuns de Máquinas-Ferramenta CNC

Os processos de usinagem CNC incluem as mais comuns fresagem CNC e torneamento CNC, seguidas por retificação, eletroerosão, etc.

Fresagem CNC

A fresagem CNC é a aplicação de uma ferramenta rotativa na superfície da peça de trabalho, movendo-se ao longo de 3, 4 ou 5 eixos. A fresagem CNC é o corte ou acabamento de peças de trabalho, permitindo que geometrias complexas e peças de precisão sejam usinadas rapidamente a partir de metais ou termoplásticos.

A máquina de fresar CNC é um equipamento de processamento automático desenvolvido posteriormente, baseado em uma fresadora convencional. A tecnologia de processamento das duas é basicamente a mesma, e a estrutura também é um tanto semelhante. As máquinas de fresar CNC são divididas em duas categorias: sem magazines de ferramentas e com magazines de ferramentas. As máquinas de fresar CNC com magazines de ferramentas também são conhecidas como centros de usinagem.

Torneamento CNC

O torneamento CNC é o uso de um torno para fabricar peças que contenham características cilíndricas. A peça de trabalho gira em um eixo e entra em contato com uma ferramenta de torneamento de precisão para formar bordas arredondadas, furos radiais e axiais, e ranhuras.

Vantagens da Usinagem CNC

Comparada com a usinagem manual tradicional, a usinagem CNC é mais eficiente. Se a codificação do computador estiver correta e conforme o projeto, a precisão da dimensão final é alta, e o erro é pequeno.

A fabricação CNC é um método de fabricação ideal para prototipagem rápida. Também pode ser usada para fabricar produtos e componentes de uso final, mas geralmente é econômica apenas em produção de baixo volume e curta duração.

Usinagem CNC Multi-eixos

A usinagem CNC envolve o uso de ferramentas rotativas para remover material. A peça de trabalho permanece estacionária, a ferramenta se move sobre a peça, ou a peça entra na máquina em um ângulo predeterminado. Quanto mais eixos de movimento a máquina tiver, mais rápido e complexo será o processo de conformação.

Usinagem CNC de 3 Eixos

A usinagem CNC de 3 eixos continua sendo um dos processos de usinagem mais populares e amplamente utilizados. Na usinagem de 3 eixos, a peça de trabalho permanece estacionária, e a ferramenta rotativa corta ao longo dos eixos x, y e z. Esta é uma forma relativamente simples de usinagem CNC que produz produtos com estruturas simples. Não é adequada para usinar geometrias complexas ou produtos com componentes complexos.

Como apenas 3 eixos podem ser cortados, as velocidades de usinagem podem ser mais lentas do que usando uma CNC de 4 ou 5 eixos. Pode ser necessário reposicionar manualmente a peça de trabalho para obter a forma desejada.

Usinagem CNC de 4 Eixos

Na usinagem CNC de 4 eixos, um quarto eixo é adicionado ao movimento da ferramenta de corte, permitindo rotação em torno do eixo x. Agora existem quatro eixos: eixo x, eixo y, eixo z e eixo a (rotação em torno do eixo x). A maioria das máquinas CNC de 4 eixos também permite que a peça de trabalho gire, o que é chamado de eixo b, para que a máquina possa funcionar tanto como fresadora quanto como torno.

A usinagem CNC de 4 eixos é uma explicação mais precisa: usinagem CNC de 4 eixos refere-se a ligação de quatro eixos. Primeiro, o torno deve ter quatro eixos controláveis, e os quatro eixos podem realizar controle de movimento de interpolação simultaneamente. Ou seja, os quatro eixos podem realizar controle de ligação simultânea.

A velocidade de movimento desta ligação simultânea é a velocidade combinada, não o controle de movimento respectivo. É o movimento simultâneo de um ponto no espaço através dos quatro eixos para atingir outro ponto no espaço. Move-se simultaneamente do ponto de partida e para ao mesmo tempo no ponto final. A velocidade de movimento é a velocidade de cada eixo que é sintetizada internamente pelo algoritmo de interpolação de movimento do controlador de acordo com a velocidade programada.

Para o centro de usinagem de 4 eixos, são os eixos X, Y, Z mais um eixo de rotação A (também pode ser o eixo B ou C). As definições dos eixos A, B e C correspondem à rotação em torno dos eixos X, Y e Z respectivamente. Geralmente, o quarto eixo é o eixo A cujo eixo gira em torno do eixo X ou o eixo B cujo eixo gira em torno do eixo Y, o que depende da posição de instalação do quarto eixo na máquina-ferramenta real), e este quarto eixo não só pode mover-se independentemente, mas também pode ser ligado com outro eixo ou dois eixos ou estes quatro eixos ao mesmo tempo.

Algumas máquinas-ferramenta têm quatro eixos, mas só podem mover-se sozinhas e só podem ser usadas como eixo de indexação. 4 eixos e 3 ligações. Da mesma forma, uma máquina-ferramenta de ligação de 4 eixos pode ter mais de 4 eixos no total ou cinco ou mais eixos, mas o número máximo de eixos de ligação é 4.

Se você precisa fazer furos na lateral de uma peça ou na superfície de um cilindro, a usinagem CNC de 4 eixos é o caminho a seguir. Isso pode acelerar muito o processo de usinagem, e a precisão de usinagem também é alta.

Usinagem CNC de 5 Eixos

A usinagem CNC de 5 eixos tem um eixo de rotação adicional em comparação com a CNC de 4 eixos. O quinto eixo é a rotação em torno do eixo y, também conhecido como eixo b. A peça de trabalho também pode ser girada em algumas máquinas, às vezes chamada de eixo b ou eixo c.

Devido à alta versatilidade da usinagem CNC de 5 eixos, ela pode ser usada para fabricar peças de precisão complexas. Como peças médicas para próteses ou ossos, peças de máquinas de petróleo e gás, peças aeroespaciais e produtos militares.

Como Escolher Entre Usinagem CNC de 3, 4 ou 5 Eixos?

A usinagem CNC de 3, 4 e 5 eixos não são comparáveis. Por exemplo, sua família quer comprar um carro. Você acha que é melhor comprar um supercarro esportivo? Ou um caminhão pesado ou um carro familiar comum? Naturalmente, você deve considerar muitos aspectos, como quanto planeja gastar na compra do carro, para que vai usar o carro comprado, etc.

Da mesma forma, o 3 eixos e o 4 eixos têm suas áreas de especialização. Algumas peças são econômicas para usar 3 eixos, e algumas peças devem ser feitas com 4 eixos, e a usinagem CNC de 3 eixos não pode fazer. No entanto, podemos analisar de acordo com a situação real. Na realidade, a maioria das peças pode ser processada por usinagem CNC de 3 eixos. Além disso, máquinas-ferramenta de 4 eixos são geralmente mais caras que máquinas de 3 eixos. Basta comprar uma máquina de 3 eixos primeiro. Assim, o preço é menor. Claro, você também pode pensar assim: compre uma máquina de 4 eixos, peças de 3 eixos podem ser feitas, e peças de 4 eixos também podem ser feitas, para que possa ser feito em uma etapa.

Claro, você não precisa se preocupar com isso também. A JTR fornece serviços profissionais de usinagem CNC. Você não precisa se preocupar em como escolher a máquina certa para processamento, basta nos dizer suas necessidades, e nós o ajudaremos a realizar a produção do produto. Se você quiser saber mais sobre os serviços de usinagem CNC da JTR, entre em contato conosco.