Entenda as Mesas Rotativas CNC de 4º e 5º Eixo: Funções e Benefícios

Mesas rotativas CNC são uma alternativa custo-efetiva para oficinas que não podem pagar centros de usinagem multi-eixo de alta gama. Embora menos versáteis e eficientes que um centro de usinagem CNC, uma fresadora típica que incorpora uma mesa rotativa é capaz de realizar muitas tarefas mais complexas. Neste artigo, explicaremos o conhecimento básico das mesas rotativas CNC de 4º e 5º eixo, incluindo como funcionam e o que podem fazer para as oficinas.

O que é uma Mesa Rotativa?

Em essência, é um dispositivo mecânico que oferece um eixo rotacional adicional a uma ferramenta de máquina. É tipicamente projetado para trabalhar com uma fresadora para que a máquina tenha a capacidade de realizar cortes mais complexos. Fornecido com um eixo rotacional, em certo sentido combina uma fresadora com um torno. Além de dar um eixo extra, mesas rotativas também são usadas para tarefas de indexação e posicionamento.

Do Manual para CNC

Mesas rotativas foram inventadas no início do século XX. A construção não mudou muito desde a invenção, exceto a forma como são acionadas. Inicialmente, correntes eram usadas. Mas a partir de 1918, mecanismos acionados por eixo as substituíram. À medida que a tecnologia de máquinas motorizadas e controle computacional avançou, modelos NC e CNC chegaram ao mercado no final do século XX. Controles CNC facilitaram posicionamento e indexação de precisão.

Benefícios do CNC

O benefício principal é a precisão da indexação. No passado, precisão na escala de milímetros era suficiente para aplicações de usinagem de uso geral, já que os requisitos de tolerância de peças não eram altos. Hoje, equipamentos médicos, militares e componentes automotivos requerem maior precisão. É por isso que mesas CNC com precisão de micrômetros prevalecem nas indústrias.

O que é o 4º Eixo?

Mesas rotativas CNC padrão também são chamadas de 4º eixo ou mesas rotativas de 4 eixos. O 4º eixo refere-se ao eixo rotacional, sua característica mais importante. Ele atualiza uma ferramenta de máquina existente com dimensões x, y, z adicionando um eixo adicional.

Como Funciona um 4º Eixo?

Como mencionado anteriormente, o princípio de funcionamento de uma mesa rotativa CNC de 4º eixo é semelhante ao cabeçote fixo de um torno. Ambos são alimentados eletricamente para fixar uma peça e fazer giros. O sistema CNC permite posicionamento de precisão para que a fresadora possa fazer cortes nas superfícies desejadas de uma peça.

Benefícios de um 4º Eixo

Um quarto eixo adicional é benéfico porque pode ser ajustado para quantidades particulares de movimento rotativo. Os graus que a mesa gira são pré-programados e controlados com precisão pelo computador. O outro benefício é que permite que a fresadora trabalhe em peças cilíndricas. A fresadora pode cortar ranhuras, canais e planos no diâmetro externo de uma barra.

Aplicações do 4º Eixo

A capacidade de indexação de precisão da mesa rotativa permite que a ferramenta de máquina corte furos equidistantes em uma peça ao redor de 360 graus em sua superfície. Reposicionamento da peça não é necessário durante tal operação. Operações semelhantes como cortes de arco e contornos curvos podem ser realizadas em uma única passada também.

O que é o 5º Eixo?

Uma mesa rotativa CNC de 5º eixo fornece dois eixos de usinagem adicionais a uma ferramenta de máquina. Além do eixo rotacional, as mesas rotativas de 5 eixos têm outro eixo de oscilação (swinging axis). Em outras palavras, a mesa não apenas gira, mas também inclina. Com dois eixos a mais, a ferramenta de máquina é capaz de realizar usinagem multi-plano.

Como Funciona um 5º Eixo?

O mecanismo de funcionamento de uma mesa rotativa CNC de 5 eixos é simples. Como você pode ver na imagem acima, a mesa rotativa é montada sobre uma base giratória (swivel base). Além do giro, outros designs como uma cama oscilante (swing bed) também estão disponíveis para fornecer um eixo de inclinação à mesa.

Benefícios de um 5º Eixo

Uma mesa rotativa CNC de 5º eixo não apenas apresenta posicionamento de precisão, mas também elimina configurações múltiplas necessárias para aplicações de usinagem complexas. Comparada às mesas rotativas CNC padrão, a mesa de 5 eixos cobre mais superfícies na peça. A fresadora pode usinar uma peça em qualquer quatro dos cinco eixos ao mesmo tempo, o que reduz significativamente o tempo de produção.

Aplicações do 5º Eixo

Uma das aplicações-chave da usinagem de 5 eixos é a fabricação de moldes. A capacidade de alcançar designs de superfície intrincados na peça permite que a máquina fabrique moldes usados em indústrias incluindo aviação/aeroespacial, automotiva, militar/defesa e médica.

Conclusão

As mesas rotativas CNC de 4º e 5º eixo têm seus próprios prós e contras e são adequadas para aplicações particulares. As mesas rotativas de 4º eixo são aptas para indexação de precisão para designs mais simples, enquanto as mesas de 5º eixo se destacam em designs complexos, mas a rigidez é comprometida e vibração ou deflexão podem ocorrer. As oficinas devem escolher um modelo que atenda aos seus requisitos reais.