Diferenças entre usinagem CNC de 3, 4 e 5 eixos

Diferenças entre usinagem CNC de 3, 4 e 5 eixos
Jack Mentira Especialista em usinagem CNC

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Quando se trata de fabricar produtos usando usinagem CNC, há muito o que entender sobre os eixos usados na usinagem CNC. Isso se deve ao seu significado e ao fato de que a maioria das máquinas CNC contemporâneas geralmente usam 3, 4 e Usinagem CNC de 5 eixos em suas operações.

Lendo este artigo, você aprenderá a usinagem CNC de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos. Isso implicará apresentar suas ideias fundamentais, compará-las e fornecer orientações sobre como escolher uma delas para o seu projeto de usinagem.

Usinagem CNC de 3 Eixos

Embora o fresamento CNC de 3 eixos ainda esteja entre as técnicas de usinagem mais comuns e amplamente utilizadas, também é a mais direta. A peça de trabalho permanece em um único lugar durante o processo, e o movimento linear do fuso é possível nas dimensões X, Y e Z.

Como pode ser visto, esse método específico de fresamento CNC é mais simples e é mais adequado para produzir mercadorias com construção simples. Por exemplo, funciona muito bem para componentes que não são muito profundos; no entanto, este método apresenta limitações significativas ao trabalhar com cavidades mais profundas e estreitas.

A tarefa pode, posteriormente, tornar-se muito trabalhosa, o que resulta em um acabamento que não é tão bom quanto poderia ser. Como resultado, a fabricação de recursos de usinagem planares, furações e furos rosqueados ao longo de um eixo é uma aplicação que se presta particularmente bem à usinagem de 3 eixos.

Usinagem CNC de 3 Eixos

Usinagem CNC de 4 Eixos

Uma rotação em torno do eixo X é adicionada pelo quarto eixo, que é denominado eixo A. Assim como na usinagem de 3 eixos, o movimento do fuso pode ocorrer ao longo de três eixos lineares (X, Y e Z), e o eixo A adicional é criado quando a peça é girada. Existem várias configurações alternativas para máquinas de 4 eixos. Na maioria dos casos, envolvem a versão “usinagem vertical”, na qual o fuso gira em torno do eixo Z. 

Na usinagem de 4 eixos, a peça de trabalho é colocada no eixo X e é possível que o acessório gire no eixo A. Isso permite que a peça de trabalho seja usinada de uma maneira economicamente mais viável do que o que é teoricamente alcançável em uma máquina de 3 eixos. Os tempos de usinagem são drasticamente reduzidos enquanto a precisão é mantida.

Usinagem CNC de 4 Eixos

Usinagem CNC de 5 Eixos

O método de usinagem com uma máquina CNC de 3 eixos é bastante semelhante ao processo de usinagem com uma máquina CNC de 5 eixos. No entanto, está equipado com vários recursos altamente úteis que lhe conferem mais dois eixos e uma quantidade significativa de versatilidade de corte adicional.

Ao realizar uma operação de usinagem CNC de 5 eixos, o fuso e a ferramenta de corte se deslocam ao longo de três eixos. No entanto, o eixo X (também conhecido como eixo A), eixo Y (às vezes conhecido como eixo B) e eixo Z (chamado eixo C) são eixos que também podem ser girados. Dependendo de como estão configuradas, as máquinas de 5 eixos podem usar qualquer combinação de dois desses eixos rotativos.

Dependendo dessa característica, Usinagem CNC de 5 eixos é usado em vários contextos e aplicações. É capaz de fresamento, torneamento e outras operações. Como resultado, você usará apenas uma única máquina para operar em várias peças diferentes.

Usinagem CNC de 5 Eixos

Usinagem CNC de 3+2 Eixos

A usinagem de 3+2 eixos é um subconjunto da operação de usinagem de 5 eixos. Como o nome sugere, ocupa um meio-termo entre os métodos mais tradicionais de usinagem de 3 eixos e 5 eixos. Em qualquer caso, este método de usinagem de 5 eixos é eficiente e rápido. O processo também é chamado de usinagem posicional de 5 eixos em certos contextos.

Na usinagem de 3+2 eixos, o fuso ou mesa pode girar ao longo de mais dois eixos sem afetar o ângulo da ferramenta de corte. Como a fresa nem sempre fica perpendicular à peça de trabalho, ela pode não produzir cortes limpos.

No entanto, a usinagem indexada de 3+2 eixos é um subconjunto da categoria maior de usinagem de 3+2 eixos. Aqui, a inclinação do cortador pode ser alterada manualmente durante o corte.

Usinagem CNC Simultânea de 5 Eixos

A usinagem de 5 eixos contínua ou simultânea ocorre na usinagem de 5 eixos quando a ferramenta de corte pode ser mantida perpendicular à peça de trabalho o tempo todo. Acessar locais anteriormente inacessíveis e produzir um acabamento de superfície de alta qualidade são possíveis com este método. No entanto, em comparação com a usinagem em 3+2 eixos, é um processo mais lento.

A faixa de movimento de eixos das máquinas CNC de 3, 4 e 5 eixos

O número de eixos em máquinas CNC

  • 3 Eixos - Eixos X, Y e Z
  • 4 Eixos - Eixos X, Y, Z e A
  • 5 eixos – eixos X, Y e Z e dois eixos de saída A, B e C

O Movimento da Faixa de Eixos

  • Eixo X – da esquerda para a direita
  • Eixo Y – da frente para trás
  • Eixo Z – para cima e para baixo
  • Eixo A – rotação de 180° em torno do eixo X
  • Eixo B - rotação de 180° em torno do eixo Y
  • Eixo C – rotação de 180° em torno do eixo Z

Aplicações de fresamento CNC de 3, 4 e 5 eixos

A fresagem CNC de 3 eixos é um dos métodos mais comuns para fazer peças mecânicas e é mais adequada para:

  • Ranhuras de fresagem
  • Furos de perfuração
  • Corte de arestas vivas
  • Operação automática/interativa

A fresagem CNC de 4 eixos é uma técnica de usinagem versátil e é mais comumente usada para:

  • Corte contínuo
  • Gravação de superfícies curvas
  • Corte intermitente

Quando se trata de fabricar um componente que precisa envolver uma série de complexidade e precisão de processamento, a fresagem CNC de 5 eixos pode ser o método mais ideal para obter os seguintes recursos:

  • Produtividade melhorada
  • Acabamentos de melhor qualidade
  • Maior precisão de recursos
  • Formas e geometrias sofisticadas
  • Usinagem de detalhes intrincados

Diferenças entre usinagem CNC de 3 eixos e 5 eixos

A principal distinção entre as duas fresadoras é que a peça pode ser tratada a partir de três eixos com uma fresadora de 3 eixos, mas de cinco eixos com uma fresadora de 5 eixos. Você pode fabricar componentes precisos rapidamente e a um custo razoável porque esses dois métodos de fabricação são adaptáveis, automatizados e reproduzíveis. Por outro lado, por vários motivos, você pode optar por utilizar um em vez do outro.

As máquinas de 3 eixos são uma opção se você estiver trabalhando com um orçamento limitado e suas necessidades de corte estiverem limitadas a uma superfície plana. Além de serem mais acessíveis do que aquelas com cinco eixos, as máquinas com três eixos são mais fáceis de programar, então você não precisará arcar com os custos de lidar com programadores e operadores especializados e caros. Além disso, o tempo gasto na preparação é reduzido com a usinagem de 3 eixos.

Você provavelmente deve empregar a usinagem de 5 eixos se precisar fazer um produto mais profundo ou com uma configuração geométrica mais complicada. O uso de máquinas de 5 eixos elimina a necessidade de girar manualmente a peça de trabalho, o que permite fabricá-la por todos os lados. Você poderá fazer componentes maiores mais rapidamente se usar a usinagem de 5 eixos devido aos seus melhores rendimentos, mais precisão e maior flexibilidade de movimento.

Diferença entre usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos

O número de eixos extras disponíveis na usinagem CNC é o principal fator que diferencia os métodos de 4 eixos e 5 eixos, levando a várias outras pequenas distinções.

Diferença de Eixos

4 eixos na usinagem CNC, o eixo A é o único eixo adicional disponível; na usinagem CNC de 5 eixos, no entanto, o eixo A pode ser complementado pelo eixo B ou pelo eixo C e vice-versa, dependendo da aplicação.

Rotação nos Eixos

A usinagem de 4 eixos com uma máquina CNC permite a rotação no eixo A, mas a usinagem com uma máquina de 5 eixos permite o movimento em dois dos três eixos (eixos A, B e C).

Flexibilidade

A diferença entre a Usinagem CNC de 4 eixos e a Usinagem CNC de 5 eixos é que esta última possui mais um eixo. Além de ser um recurso adicional, também não é localizado. No contexto da usinagem CNC de 4 eixos, “localizado” refere-se ao fato de que o eixo adicional está sempre localizado no eixo X, enquanto a usinagem realizada em uma máquina CNC de 5 eixos pode ser realizada em dois dos eixos XYZ . Em relação à flexibilidade, a usinagem CNC de 5 eixos tem uma vantagem adicional sobre a usinagem CNC de 4 eixos devido à natureza não localizada dessa propriedade adicional.

Custo

A usinagem CNC de 5 eixos é mais cara do que a usinagem CNC de 4 eixos devido aos seus recursos e capacidades adicionais.

Todas as máquinas de 4 e 5 eixos oferecem mais liberdade de movimento para a ferramenta de corte e podem se aproximar de uma peça de trabalho de mais ângulos do que as máquinas de 3 eixos. Como resultado, menos configurações podem ser usadas, mesmo que a complexidade e a precisão dos processos de usinagem sejam aprimoradas.

Escolhendo entre usinagem CNC de 3, 4 e 5 eixos

É necessário entender algumas coisas antes de escolher entre usinagem CNC de 3, 4 e 5 eixos. Ao decidir entre eles, a seguir estão os três fatores mais importantes que você deve levar em consideração:

O Orçamento

No espectro do orçamento, o 5 eixos é mais caro do que o 4 eixos, que também é mais caro do que o 3 eixos. A razão é que suas capacidades, funções e recursos se expandem quando você avança do nível 3 para o nível 4 e depois para o nível 5.

Os requisitos

Seria melhor optar pela usinagem CNC de 5 eixos ao trabalhar com itens complicados. No entanto, a usinagem de 3 e 4 eixos são as melhores opções para projetos que desejam produzir componentes pequenos e descomplicados.

Procedimentos operacionais

Quando se trata do número de eixos, quanto mais você tiver, mais difícil será operar. Em circunstâncias que exigem um método de operação descomplicado, a usinagem CNC de 3 eixos é a opção mais simples, seguida pela usinagem CNC de 4 eixos em termos de complexidade.

Conclusão

Aprender as diferenças entre usinagem CNC de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos é importante para obter o produto correto, especialmente se você está apenas começando. Isso ocorre porque a maioria das máquinas CNC utilizam esses três processos de usinagem. Portanto, este artigo tem como objetivo discutir as distinções entre os três.

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