Tudo o que você precisa saber sobre usinagem CNC de 5 eixos

Usinagem de impulsor CNC de 5 eixos
Jack Mentira Especialista em usinagem CNC

Especialize-se em fresagem cnc, torneamento cnc, impressão 3d, fundição de uretano, ferramentaria rápida, moldagem por injeção, fundição de metal,


A indústria de usinagem é uma das indústrias em rápida evolução que continua garantindo a capacidade de atender às demandas de produção modernas. Com o avanço contínuo da tecnologia, a necessidade de peças complexas surgiu mais do que nunca.

Devido à evolução da indústria de usinagem, novas máquinas são inovadas considerando as últimas demandas, como as tecnologias 5-Axis CNC (controle numérico computadorizado), que utilizam configuração única ou múltiplos computadores para regular máquinas-ferramentas como fresadora, torno e fresadora e então produzir produtos resistentes utilizando diferentes materiais: plásticos, metais e outros.

Em relação ao 5-Axis, existem inúmeros rumores entre novas pessoas de que essa tecnologia pode ser cara, técnica e difícil de operar. No entanto, estamos aqui para fornecer uma visão geral realista da máquina CNC de 5 eixos, seus benefícios e operações. Enquanto isso, a resposta rápida para todas as suas perguntas é que a tecnologia 5-Axis ajuda você a realizar o trabalho com mais eficiência, com um retorno do investimento (ROI) incrivelmente alto.

Breve História do 5-Axis

Anteriormente, os proprietários de máquinas costumavam anexar componentes adicionais para melhorar a eficiência e a precisão da produção. Mas então, o uso simultâneo de máquinas de múltiplos eixos foi simplificado no final dos anos 50 ou início dos anos 60. Nos últimos anos, observamos muitos avanços em relação aos centros de usinagem de 5 eixos e, portanto, de 5 eixos, seja um centro de usinagem vertical ou horizontal. Logo após seu início, as máquinas CNC de 5 eixos estavam presentes nas forças armadas dos EUA, nas oficinas da força aérea e nas indústrias aeroespaciais. Em suma, o 5-Axis provou ser um divisor de águas e uma tecnologia mais acessível e excepcional no espectro de máquinas CNC.

Trabalhos de máquinas CNC de 5 eixos
Trabalhos de máquinas CNC de 5 eixos
Funções da máquina CNC de 5 eixos
Funções da máquina CNC de 5 eixos

O que é usinagem CNC de 5 eixos?

O CNC é um dos métodos amplamente adotados para remover o material do metal usando ferramentas de corte de alta velocidade. A precisão das máquinas CNC permanece incomparável, pois permite que os fabricantes tenham exatamente o que desejam. Normalmente, as máquinas CNC podem ser divididas em três tipos principais; fresadoras horizontais, fresadoras verticais e tornos. Todos esses tipos usam a combinação de CAD e CAM para apresentar a peça final em sua forma desejada.

Depois de conhecer os fundamentos do CNC, vamos falar sobre a máquina CNC de 5 eixos, que é equipada com mais eixos do que uma máquina CNC típica ou de 3 eixos. No sentido literal, a máquina CNC de 5 eixos pode se mover em 5 direções em vez de se mover em 3 direções. Claro que a rotação e movimentação da ferramenta de corte em 5 direções trazem mais eficiência ao processo de usinagem.

Mais comumente, o 5-Axis é obtido adicionando rotação ou inclinação ao eixo da ferramenta ou à plataforma de suporte de trabalho. É necessário para a fabricação de peças que oferecem movimento complexo. Também é conveniente para os operadores realizar cinco faces em uma operação. Assim, a maior eficiência e precisão das máquinas 5-Axis estão agregando valor aos seus serviços.

Para determinar os caminhos da ferramenta, o modelo CAD é inserido no software CAM, que então cria códigos que instruem a máquina sobre a velocidade da ferramenta de corte e o movimento da ferramenta. Portanto, a máquina de 5 eixos pode operar no sistema de coordenadas de 5 eixos, incluindo X, Y, Z, A e B. O sistema de coordenadas em 5-Axis funciona das seguintes maneiras:

O eixo X opera da esquerda para a direita.
O eixo Y opera da frente para trás.
O eixo Z opera de cima para baixo.
Eixo A Gira em torno do eixo X (inclina para trás e para frente)
Eixo B Gira em torno do eixo Y (inclina e gira da esquerda para a direita)

Imagem de usinagem CNC de 5 eixos
Imagem de usinagem CNC de 5 eixos

Vantagens da usinagem CNC de 5 eixos

5-Axis é uma forma avançada de máquina CNC que oferece o movimento de ferramentas em cinco direções. A seguir estão algumas das vantagens fundamentais associadas a uma máquina CNC de 5 eixos:

Remoção Rápida de Material

A máquina CNC de 5 eixos permite reduzir o coletor de tempo de ciclo. Supera a produção em prazos mais curtos. Essencialmente, deve-se à sua capacidade de permitir que a ferramenta permaneça tangente à superfície da peça e remova mais material em cada passagem da ferramenta, tornando a taxa de remoção de material da superfície mais rápida. Dessa forma, o custo-benefício do produto também é aprimorado.

Etapas Minimizadas

A fabricação de peças complexas em uma máquina CNC de 3 eixos envolve várias etapas. A peça de trabalho passa por diferentes processos, como girar manualmente a peça, pois o número de opções disponíveis é mínimo e o movimento da ferramenta é limitado. Mas, novamente, em uma máquina CNC de 5 eixos, poucas etapas são necessárias para moldar o material no produto necessário com dimensões geométricas intrincadas.

Acabamento de Superfície Aprimorado

As capacidades da máquina CNC de 5 eixos em geometria de contorno resultam na produção de excelente acabamento superficial. Por outro lado, sabemos que as máquinas 3-Eixos demoram muito para fazer esse acabamento superficial devido a pequenos cortes que devem ser utilizados para produzir tais resultados.

Eliminação de acessórios complexos

A usinagem CNC de 3 eixos envolve a instalação da peça de trabalho no dispositivo de fixação antes da usinagem na orientação necessária para o recurso desejado. Em contraste, esse processo é eliminado em uma máquina CNC de 5 eixos. A peça de trabalho não precisa de acessórios adicionais porque a peça deve ser fixada e operada uma vez para ser usinada. Doravante, também reduz o custo do dispositivo elétrico.

Nenhuma competição

A máquina CNC de 5 eixos não é muito comum na área de usinagem; suas características de eficiência e qualidade não têm concorrência no mercado. Portanto, usar esse tipo de configuração de máquina pode gerar vários lucros e você pode melhorar ainda mais a eficiência de sua produção com essa fera atualizada.

Desvantagens da usinagem CNC de 5 eixos

No passado recente, a máquina CNC de 5 eixos ganhou um nome no mercado. À medida que os requisitos de produtos mais complexos evoluem, as indústrias de manufatura e produção mudam rapidamente para máquinas CNC de 5 eixos. Embora essas máquinas ofereçam processos rápidos, multieixos e boa rigidez, sua aplicação na indústria é de alguma forma minimizada devido aos seguintes aspectos.

Programação Complexa Necessária

A máquina CNC de 5 eixos tem um processamento complexo em comparação com a máquina CNC de 3 eixos. Três movimentos lineares, dois movimentos rotacionais e outras trajetórias complexas não são fáceis de entender e imaginar. Portanto, uma pessoa muito treinada e experiente deve fazer essa programação complexa. Qualquer erro na programação pode até reduzir a precisão da usinagem e a qualidade da superfície.

Máquinas caras

O preço das máquinas de 5 eixos é muito mais alto do que as máquinas de 3 eixos disponíveis no mercado. Além disso, o software necessário é caro, tornando a máquina de 5 eixos altamente cara. A manutenção da máquina de 5 eixos também é complexa do que outras máquinas simples, o que aumenta ainda mais o custo dessa tecnologia. Nesse sentido, o produto produzido em uma máquina CNC de 5 eixos pode custar mais do que o produto similar feito na máquina de 3 eixos.

Operador altamente técnico necessário

A máquina CNC de 5 eixos envolve tecnologia de processamento complexa, desde a programação até a usinagem, que requer um operador técnico altamente treinado para liderar o processo de usinagem. Também torna a máquina de 5 eixos incompatível para algumas indústrias, pois o custo da mão de obra dispara fora de controle.

Tipos de máquina CNC de 5 eixos

As máquinas CNC são amplamente utilizadas na indústria para realizar diversas tarefas de forma eficiente. As máquinas CNC de 5 eixos estão disponíveis em diferentes tipos seguindo as demandas da indústria de manufatura, diferindo principalmente na disposição dos eixos rotativos. De qualquer forma, os principais tipos são os seguintes.

Cabeça/cabeça

Este tipo de máquina CNC tem seu eixo rotativo no cabeçote. A peça de trabalho é fixa, a ferramenta se move em cinco dimensões ao redor do trabalho e a plataforma de ápice de 5 eixos permite que ela execute a tarefa. Elimina as preocupações de interferência da ferramenta na cabeça do fuso da máquina. A mesa fixa permite que o ápice de 5 eixos se mova ao redor da peça de trabalho, perfeito para a fabricação de peças grandes. Eles são projetados de forma que movimentos mínimos nos eixos sejam permitidos.

Mesa/Cabeça

Esta máquina possui dois eixos rotativos, um eixo rotativo na mesa e outro no cabeçote. O eixo giratório fica dentro da cabeça com um alcance restrito. O eixo rotativo está situado na mesa, com alcance ilimitado. Devido à peça estar apoiada no eixo rotativo da mesa, esta disposição limita o número de itens produzidos. Este tipo é mais vantajoso do que o arranjo cabeçote/cabeçote porque a peça pode girar sem atingir um determinado limite.

Tabela/Tabela

Todos os eixos rotativos estão situados na mesa da máquina neste tipo de tecnologia, e o alcance do eixo rotativo também é limitado. Mas tem um alcance ilimitado do eixo rotativo. Essa configuração tem uma faixa estreita de envelopes de trabalho e velocidade lenta, mas ainda é adequada para produtos específicos. No entanto, os outros tipos são mais rápidos devido aos motores definidos em sua configuração.

Como podemos obter a maior parte da máquina CNC de 5 eixos?

Uma peça fabricada por meio de uma máquina CNC de 5 eixos tem qualidades mais desejáveis devido ao manuseio reduzido de peças, maior precisão da máquina e velocidade resultante dos 5 eixos dentro da máquina. De fato, você pode imaginar essas qualidades para uma peça sendo fabricada em mais de um lado. Assim, você pode abrir novas portas de oportunidades para o seu negócio montando uma máquina CNC de 5 eixos. Ele pode ajudá-lo a executar tarefas que você não poderia fazer com ferramentas de usinagem tradicionais ou máquinas CNC de 3 eixos.

Por exemplo, antes das máquinas CNC de 5 eixos, você tinha que passar por extensos acessórios e instalar diferentes ferramentas e etapas no processo porque, caso contrário, o trabalho necessário não seria possível com facilidade. Mas os centros de usinagem de 5 eixos tornaram mais fácil para você fabricar automaticamente peças de produtos de sua escolha em um breve período, apenas fornecendo um projeto para a máquina.

No entanto, para ajudá-lo efetivamente em seus trabalhos, você deve aprender a obter o máximo de seu investimento inteligente em uma máquina CNC de 5 eixos. Só assim você conseguiria obter o máximo rendimento da máquina com excelência no acabamento do produto. Dado isso, vamos ver algumas maneiras de melhorar o funcionamento da máquina CNC de 5 eixos.

As máquinas de 5 eixos são fornecidas com recursos desejáveis que às vezes não podemos utilizar. Perceba que parece estranho quando algo custa mais caro do que seus concorrentes e suas expectativas sem usar os recursos. Portanto, a seguir, informações resumidas sobre o software e os controles das máquinas CNC de 5 eixos para ajudá-lo a obter o máximo delas.

Controle de ponto central da ferramenta

O uso desse controle pode encurtar o tempo de ciclo de sua peça. A qualidade da superfície usinada também é melhorada por ele. Além disso, compensa a flutuação dos eixos rotativos no programa da peça, proporcionando estabilidade ao processo. Da mesma forma, simplifica o processo de usinagem ao realizar tudo isso em segundo plano no Controle CNC ativando apenas um código.

Deslocamento de Fixação Dinâmica

Com isso, você pode melhorar drasticamente o funcionamento da máquina. O deslocamento de fixação dinâmico é um recurso que permite que a máquina desenvolva outras coordenadas quando você fornece apenas uma coordenada do trabalho. Você fornece uma coordenada de trabalho e está tudo feito; a máquina fará a tarefa restante por conta própria. Consequentemente, um programa de peças da máquina é muito mais simplificado.

Autoajuste de eixo de 5 eixos

A máquina executa o ajuste automaticamente por meio desse recurso com precisão. Ajuda a compensar os erros geométricos, incluindo a precisão volumétrica, e pode ser facilmente ajustado em um tempo mínimo (10 min). Mais importante ainda, não requer um operador qualificado para realizar o trabalho.

Controle Postural

As mudanças angulares rotativas são drasticamente minimizadas ao permitir as inversões de eixo menores. Ele define a ferramenta para reduzir a flutuação ou rotatividade durante a usinagem da superfície da peça. Além disso, às vezes produz solavancos quando não está usando esse recurso e impede que a máquina funcione sem problemas.

Super Nurbs

Nurbs significa spline de base racional não uniforme, encurtando o loop de feedback de controle. O controle OSP prevê uma faixa de tolerância e produz uma spline que é a melhor para o trabalho a ser feito. Minimiza redundâncias e oferece um caminho de ferramenta mais suave. Esse recurso é obrigatório para uma máquina construída para realizar usinagem precisa e de alta velocidade para acabamentos de superfície de alta qualidade.

Alta velocidade e alta precisão

Possui a produção de peças de trabalho com super velocidade e precisão próxima à perfeição. As máquinas controlam a aceleração e a taxa de avanço seguindo a forma de comando das características da máquina. Além disso, minimiza o tempo de ciclo enquanto mantém a precisão da máquina indicada.

No Precisão de execução, contamos com técnicos especializados na área de Usinagem CNC de 5 eixos. Com nossas tecnologias de fabricação de ponta e equipe de produção qualificada, fornecemos tolerância estreita e serviços de usinagem de alta precisão para indústrias que exigem perfeição. Por favor, sinta-se livre para entrar em contato conosco ou solicite um orçamento grátis agora mesmo!