Quais são os tipos de máquinas CNC?

A usinagem CNC tornou-se um dos métodos mais populares de corte e produção de peças e componentes na indústria de manufatura, pois os processos controlados por computador podem ser executados com rapidez e precisão, oferecendo economia significativa de custos em comparação com os processos de usinagem tradicionais. No entanto, existem muitos tipos diferentes de máquinas CNC, incluindo máquinas que fresam, perfuram e giram. Algumas dessas máquinas também se baseiam nos tipos de métodos de corte utilizados, como ferramentas, laser, plasma e descarga elétrica. Pode ser um desafio para os lojistas e fabricantes saber qual máquina CNC eles devem usar para sua indústria específica.

Neste artigo, explicamos as aplicações e limitações de cada tipo de máquina CNC para ajudá-lo a decidir qual será a mais adequada para seus requisitos de usinagem.

Tipos de máquinas CNC

As máquinas CNC podem ser divididas em duas categorias principais:máquinas CNC de 3 eixos e máquinas CNC de vários eixos.

Uma máquina CNC de 3 eixos pode ser usada para fresamento ou torneamento, enquanto uma máquina CNC de vários eixos tem três classificações diferentes:

• Usinagem CNC indexada 3+2 eixos
• Máquina CNC contínua de 5 eixos
• Torneamento em moinho

Máquinas CNC de 3 eixos

Estes são os tipos mais comuns de máquinas CNC encontradas em oficinas. Essas máquinas permitem que a ferramenta se mova em relação à peça de trabalho em três direções diferentes:eixo X, Y e Z. A nomenclatura básica desses eixos é a seguinte:

• eixo X: esquerda-direita
• Eixo Y: retrocesso
• eixo Z: cima-baixo

Existem dois tipos de máquinas CNC de 3 eixos:fresadoras e tornos.

Máquinas Fresadoras CNC

Nesse caso, a peça de trabalho é mantida estacionária sobre o torno e os materiais são removidos dela usando ferramentas de corte especiais. Essas ferramentas de corte são conectadas a um fuso que gira em alta velocidade ao longo de três eixos lineares:X, Y e Z.

Benefícios:

• Relativamente fácil de programar
• Funciona melhor do que outras configurações
• Baixo custo

Formulários:

• Bom para produzir geometrias padrão

Limitações:

• Não é adequado para aplicações em que duas ou mais combinações dos eixos são necessárias para produzir a forma necessária

Máquinas de Torneamento CNC (Máquinas de Torno)

Os tornos CNC podem produzir mais volumes de trabalho a um custo menor por peça do que a fresadora. Neste caso, a peça de trabalho é mantida estacionária em um fuso enquanto uma ferramenta de corte usina seu perímetro externo e interno para obter a forma desejada. A máquina de torno também pode fazer furos no centro da peça de trabalho com brocas centrais e ferramentas de corte internas.

Benefícios:

• Baixo custo por unidade
• Excelente precisão

Formulários:

• Útil para produzir roscas de parafusos, superfícies planas ou produtos tridimensionais complexos

Limitação:

• Só pode produzir peças na forma cilíndrica

Máquina CNC de 5 eixos

Uma máquina CNC de 5 eixos supera facilmente as limitações de um torno CNC. Como o nome sugere, este tipo de CNC gira em cinco direções; X, Y, Z, A e B. O eixo A é denominado o quarto eixo e denota a rotação em torno da cama, ou o eixo X. Da mesma forma, o eixo B é o quinto eixo e denota rotação em torno do cabeçote da ferramenta, ou o eixo Y.

Benefícios:

• Fácil de projetar geometrias complexas mais rapidamente devido ao posicionamento do ângulo composto
• Menor tempo de ciclo para otimizar os custos de usinagem
• Estabilidade dimensional melhorada

Formulários:

• Peças que envolvem formas complexas e folgas minuciosas, como impulsores, turbinas, portas de admissão, etc.

Limitações:

• Requer uma configuração cara e operadores especializados

Vale a pena saber que existem dois tipos de máquinas CNC de 5 eixos:o tipo indexado e o tipo contínuo. O tipo contínuo permite o movimento simultâneo de todos os cinco eixos ao mesmo tempo, enquanto o tipo indexado não oferece um contato contínuo em torno dos eixos A e B. Ele gira em torno deles, permanece estacionário durante a operação e se reorienta novamente para o novo local de corte.

Centro CNC de Torneamento de Fresamento

Os centros CNC de torneamento de fresamento são equivalentes aos tornos CNC, mas possuem recursos de fresamento. Assim, torna-se relativamente mais fácil remover materiais da peça de trabalho. O fuso segura a peça de trabalho e pode girar como uma máquina de torno para obter maior produtividade. Os centros CNC de torneamento de fresamento podem ter como objetivo flexibilidade geométrica complexa, como uma fresadora CNC de 5 eixos.

Benefícios:

• Reduz os tempos de fixação
• Reduz os custos de aquisição
• Economiza o tempo de troca de ferramentas
• Aumenta a eficiência do processo

Formulários:

• Útil para criar peças redondas que requerem fresamento ou furação

Limitações:

• A rotação em torno do eixo z não é possível

Máquina CNC de 7 eixos

Às vezes, projetar topografias complexas para peças aeroespaciais e militares requer rotação em torno da peça de trabalho ou rotação do cabeçote da ferramenta. Estas funções não estão disponíveis em máquinas CNC de 5 eixos. É aqui que as máquinas CNC de 7 eixos se tornam imperativas. Além de todos os eixos de uma máquina de 5 eixos, eles oferecem movimento ao longo do eixo Z e rotação do braço para economizar tempo na transferência da peça para outra máquina.

Benefícios:

• Rotação em torno da peça de trabalho
• Economiza tempo na troca de máquinas
• Melhora a velocidade de processamento

Formulários:

• Usado para projetar componentes aeroespaciais e militares complexos

Limitações:

• Mais caro do que máquinas de 5 eixos

Máquinas CNC de 12 eixos

Entre todos os tipos de máquinas CNC disponíveis, as máquinas CNC de 12 eixos são as mais avançadas. Estas máquinas oferecem grande autonomia de usinagem sem necessidade de intervenção humana. Eles podem realizar operações de fresamento, furação e corte em ligas leves como o alumínio. A melhor parte é que essas máquinas CNC vêm com duas cabeças:um centro de usinagem vertical (VMC) e um centro de usinagem horizontal (HMC). Assim, podem atingir precisão em 12 ângulos diferentes, conforme mostra a figura abaixo.

Benefícios:

• Flexibilidade de design incomparável
• Alterações rápidas de configuração

Formulários:

• Ideal para os processos de usinagem mais desafiadores

Limitações:

• Requer uma configuração altamente sofisticada e operadores especializados

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