A usinagem CNC (abreviação de Computer Numeric Controlled) não é um processo novo na indústria de manufatura. Na verdade, desempenhou um papel crucial no avanço do desenvolvimento industrial e foi fundamental para ajudar a construir o mundo tal como o conhecemos.

No entanto, a tecnologia continua a evoluir. E com isso vem um aumento na demanda por peças altamente complexas e intrincadas, como as usadas nas indústrias aeroespacial e automobilística. Seu tradicional processos de usinagem CNC tornam-se menos eficientes face a estas complexidades crescentes das peças.

É aqui que entra a usinagem CNC de 5 eixos.

Usinagem CNC de 5 eixos é uma inovação notável no mundo da fabricação de peças. Este tipo de usinagem oferece inúmeras vantagens em relação à típica usinagem CNC de 3 e 4 eixos.

Qual é a principal diferença entre a usinagem de 5 eixos e de 3 e 4 eixos? Responderemos isso e muito mais neste blog.

Entendendo a Usinagem CNC

Se você é novo no mundo da usinagem CNC, pode valer a pena gastar algum tempo entendendo o que é o processo e como funciona antes de mergulhar nas complexidades dos processos multieixos.

A usinagem CNC é um processo usado para fabricar peças e componentes de diversas formas geométricas, tamanhos e funcionalidades usando materiais como plásticos, metais ou compósitos. Isso é feito removendo o material de um bloco de matéria-prima, digamos metal, usando uma ferramenta de corte afiada.

A ferramenta de corte ou a peça se move de acordo com o projeto para usinar a peça nos lugares certos e fazer o projeto necessário.

É por isso que a usinagem CNC às vezes também é chamada de processo de fabricação subtrativo – uma vez que remove o material de um bloco de matéria-prima sólida.

Como a ferramenta de corte sabe onde cortar? É aqui que entra a peça CNC.

A máquina é informada sobre o que fazer, onde e como cortar um programa de computador. Os designers codificam o programa no computador da máquina. Este computador controla então a ferramenta e outros componentes, criando as peças necessárias.

Como o processo é amplamente controlado e executado por um computador, a usinagem CNC, por padrão, promete alta precisão e exatidão de usinagem. No entanto, a precisão e a exatidão podem aumentar ou diminuir com base no número de eixos envolvidos. Falaremos mais sobre isso daqui a pouco.

Compreendendo a usinagem CNC de 3, 4 e 5 eixos

Já discutimos como o mundo da usinagem CNC evoluiu bastante desde seus primeiros dias. Hoje temos máquinas que podem cortar vários eixos para melhorar ainda mais o acabamento e a precisão das peças.

Uma máquina CNC pode variar desde o torno básico de 2 eixos até a altamente complexa máquina de 9 eixos. Mas manteremos nossa conversa girando em torno das máquinas CNC de 3, 4 e 5 eixos.

Antes de nos aprofundarmos nas principais e outras diferenças menores entre os três processos de usinagem, vamos passar algum tempo entendendo como cada um deles funciona.

Usinagem CNC de 3 eixos

Como o nome sugere, a usinagem CNC de 3 eixos permite que a ferramenta de corte ou a peça se mova ao longo de três eixos lineares, nomeadamente os eixos X, Y e Z. Em outras palavras, a ferramenta de corte ou a peça pode mover-se da esquerda para a direita, para cima e para baixo, e para dentro e para fora durante um processo de usinagem de 3 eixos.

Devido à capacidade do processo de usinagem de cortar apenas ao longo de três eixos lineares, ele tem suas limitações quando se trata de fabricar peças complexas ou anguladas. Contudo, com as suas limitações, o processo de maquinação de 3 eixos pode parecer mais económico para peças simples. Mas não tanto para os complexos.

Usinagem CNC de 4 eixos

A usinagem CNC de 4 eixos é semelhante à usinagem de 3 eixos, pois a ferramenta pode se mover ao longo dos três eixos lineares, ou seja, os eixos X, Y e Z. A única diferença aqui é a adição de outro eixo denominado eixo A, que permite que a peça gire ao longo de um dos eixos lineares, geralmente o eixo X.

Essa diferença aparentemente pequena tem um enorme impacto na capacidade do processo de lidar com projetos complexos de fabricação de peças.

O processo de usinagem CNC de 4 eixos pode fabricar peças angulares e complexas com maior facilidade em comparação com a usinagem de 3 eixos.

Usinagem CNC de 5 eixos

O processo de usinagem CNC de 5 eixos adiciona outro eixo de rotação ao processo de 4 eixos, aumentando a capacidade da máquina de lidar com peças altamente complexas que exigem usinagem incomumente complexa e precisa.

Além dos três eixos lineares, ou seja, os eixos X, Y e Z, também são adicionados dois eixos rotacionais que permitem que a ferramenta ou a peça (dependendo do tipo de usinagem de 5 eixos) gire ao longo de dois dos eixos lineares.

A principal diferença entre usinagem CNC de 3, 4 e 5 eixos

A usinagem de 5 eixos desbloqueia novas dimensões para a ferramenta trabalhar e criar peças complexas com precisão e exatidão incomparáveis. E este é o fator mais significativo que diferencia a usinagem de 5 eixos da usinagem tradicional de 3 e 4 eixos.

A disponibilidade dos eixos A e B para rotação de ferramentas ou peças também abre novas possibilidades de fabricação de peças que são totalmente impossíveis ou simplesmente impraticáveis ​​de fabricar usando os processos de usinagem de 3 e 4 eixos.

Esta simples diferença entre o número de eixos disponíveis para a ferramenta ou peça se mover leva a inúmeras outras diferenças entre o processo avançado de 5 eixos e o processo tradicional de 3 ou 4 eixos.

Algumas dessas diferenças incluem:

Economia

Sim, as máquinas de 5 eixos podem ter um preço assustador. A máquina pode parecer mais cara, principalmente quando você compara apenas o custo inicial da máquina de 5 eixos com as tradicionais de 3 e 4 eixos. No entanto, quando você olha o panorama geral, você pode ver como a fresadora de 5 eixos pode ajudá-lo a economizar custos, especialmente ao usinar peças complexas.

Você pode fabricar peças com apenas um determinado nível de complexidade usando máquinas de 3 e 4 eixos, também com a adição de alguns acessórios caros. Isto aumenta o custo operacional e restringe a capacidade de produção da sua oficina.

Em oposição a isso, você pode criar peças cada vez mais complexas sem acessórios adicionais e caros usando o processo de 5 eixos, o que o torna mais viável economicamente. Essas peças também podem ser vendidas a um preço mais alto, resultando em maior ROI.

Tempo de Ciclo

As máquinas de 5 eixos podem fornecer fresamento contínuo, mesmo ao trabalhar em peças complexas, uma capacidade que falta nas máquinas tradicionais de 3 e 4 eixos ao trabalhar em peças semelhantes.

Além disso, como as máquinas de 5 eixos permitem a rotação ao longo de 5 eixos diferentes, é possível fresar em vários lados da peça e em vários ângulos sem remover e reorientar a peça.

Pode ser necessário remover a peça de trabalho da máquina e reorientá-la ao realizar uma operação de usinagem semelhante com uma máquina de 3 ou 4 eixos. Isto pode aumentar o tempo de ciclo e levar a imprecisões no projeto.

A máquina de 5 eixos também remove mais material por passagem. Esse é outro recurso que leva a um menor tempo de retorno e ao aumento da eficiência operacional.

Sucata e Desperdício

Você sabe como uma máquina de 5 eixos pode oferecer operação contínua, o que elimina a necessidade de configurar a peça repetidas vezes. Isso reduz as chances de erros humanos e reduz o desperdício e o desperdício de peças.

Necessidade reduzida de trabalho manual

Quando você precisa mudar constantemente a orientação da peça, há necessidade de mão de obra humana adicional. Como uma máquina de 5 eixos é capaz de usinar em todos os lados, elimina a necessidade de intervenção humana. Isto reduz a sua dependência do trabalho humano e também permite minimizar os inevitáveis ​​erros humanos que acompanham a intervenção humana.

Conclusão

A usinagem CNC é um processo que já existe há décadas, com a primeira máquina CNC sendo fabricada em 1952.

O mundo da usinagem CNC evoluiu bastante e percorreu um longo caminho desde então com inúmeras inovações, principalmente com o objetivo de tornar mais eficiente a produção de peças complexas.

Uma dessas inovações é a usinagem CNC de 5 eixos, um feito de engenharia com o qual os maquinistas só poderiam sonhar durante os primeiros anos da usinagem CNC.

A usinagem CNC de 5 eixos é mais capaz, eficiente e econômica quando se trata de fabricar peças altamente complexas e intrincadas, especialmente quando comparada ao desempenho de máquinas de 3 e 4 eixos para produzir o mesmo projeto.

A máquina de 5 eixos, graças aos benefícios que oferece, também pode ser viável para usinagem de peças não complexas. No entanto, a decisão de investir em uma máquina de 5 eixos em vez de uma de 3 ou 4 eixos dependeria dos requisitos da sua oficina.