Usinagem CNC de múltiplos eixos: Benefícios e usos

Portanto, nesta seção, será fácil para o leitor entender o que é um eixo múltiplo. Usinagem CNC é, a ideia por trás da abordagem, alguns tipos de CNC multieixos, diferenças entre usinagem multieixos e de três eixos, áreas de aplicação de multieixos, exemplos típicos e perguntas frequentes.

Usinagem CNC de múltiplos eixos: Vantagens e aplicações

O que é usinagem CNC multieixos?

A usinagem CNC de vários eixos é considerada um ramo da usinagem de Controle Numérico Computadorizado (CNC). É possível ter movimento nas três coordenadas cartesianas - X, Y e Z - e nos dois movimentos rotacionais A e B. Por isso, máquinas CNC como a CNC de vários eixos podem ter 4, 5 ou mais eixos, o que proporciona mais arestas de corte do que a CNC simples de 3 eixos. Ao se mover em seus vários eixos de uma só vez ou sequencialmente, a Máquina CNC A ferramenta pode criar operações sofisticadas, como degraus esculpidos, bolsões elaborados e contornos internos intrincados que são quase inatingíveis com o uso das técnicas tradicionais de usinagem de três eixos.

Como funciona:

• Projetamos máquinas CNC de múltiplos eixos que possuem motores controlados por computador que acionam o movimento ao longo de 3 eixos lineares (X, Y, Z), bem como um ou mais eixos rotacionais (normalmente A e B)
• Os controles CNC coordenam o movimento simultâneo ou sequencial ao longo dos diferentes eixos com base em um caminho de usinagem programado
• Isso permite que a ferramenta de corte alcance ângulos e posições difíceis que não são possíveis com o simples movimento de três eixos

Tipos de máquinas multieixos:

• CNC de 4 eixos - Adiciona um eixo rotacional (normalmente o eixo A) aos 3 eixos lineares existentes para operações de fresagem/perfuração inclinadas
• CNC de 5 eixos - Possui dois eixos rotativos (normalmente um eixo A e um eixo B), além do movimento linear X, Y e Z. Oferece recursos completos de usinagem de contorno 3D.
• Centros de usinagem horizontais - Eixos lineares X, Y, Z com mesas rotativas para peças complexas, como impulsores ou pás de turbinas
• Máquinas com vários paletes - O armazenamento e a recuperação automatizados de vários paletes de peças de trabalho permitem a usinagem de grandes quantidades sem a necessidade de iluminação.

Portanto, em resumo, impacto da usinagem CNC usam movimento coordenado ao longo de 3 eixos lineares e rotacionais acionados por um sistema CNC para permitir a usinagem avançada de contorno 3D.

Vantagens da usinagem CNC multieixos

Discutiremos aqui vários benefícios associados ao uso da usinagem CNC de múltiplos eixos em relação às operações convencionais de três eixos. Os eixos rotacionais adicionais são benéficos porque permitem tolerâncias mais estreitas e graus mais altos de precisão com a peça usinada. As máquinas multieixos atuais podem realizar tantas operações que é possível realizar todas as operações necessárias em uma peça com uma única máquina.

Isso contribui para aumentar o rendimento da produção, minimizando o tempo entre as operações e permitindo o processamento de componentes complicados em uma única configuração. A característica que define o CNC multieixos é a sua capacidade de cortar geometrias 3D complexas, contornos internos e formas esculpidas que seriam impossíveis no padrão Máquinas CNC de 5 eixos. Os cortes coordenados em várias superfícies também resultam em uma qualidade superior de acabamento de superfície em comparação com a usinagem fragmentada com configurações separadas. De modo geral, a usinagem CNC multieixos oferece maior precisão, flexibilidade, eficiência e acabamentos de superfície para a fabricação avançada.

Indústrias que utilizam a usinagem multieixos

A usinagem CNC de múltiplos eixos já é empregada em vários ramos de grande porte devido à eficácia da criação de peças complexas em um curto espaço de tempo. A usinagem CNC multieixos desempenha um papel crucial no setor aeroespacial na fabricação de componentes vitais, como o motor e as peças estruturais com passagens internas. Ela tem ajudado os fabricantes de peças automotivas a produzir cabeçotes de cilindro, caixas de transmissão e quase todos os outros componentes automotivos com recursos compactos e complexos por meio da usinagem multieixos.

O setor de dispositivos médicos utiliza a usinagem CNC de 5 eixos devido ao alto nível de precisão necessário para implantes, instrumentos cirúrgicos e outros componentes sensíveis. O setor de defesa também utiliza a usinagem multieixos para peças de armas, hardware aeroespacial e outras aplicações militares. Além disso, os fabricantes de ferramentas e matrizes empregam amplamente a tecnologia multieixos para o trabalho com moldes e acessórios.

Usinagem de 3 eixos versus usinagem de 5 eixos

Na usinagem de 3 eixos, o movimento ocorre ao longo do eixo X horizontal, do eixo Y vertical e do eixo Z de profundidade. Isso permite perfis simples, mas limita o trabalho a superfícies planas. O CNC de 3 eixos é excelente em peças 2,5D e é adequado para setores como o de usinagem de produção.

A usinagem de 5 eixos acrescenta dois eixos rotativos, geralmente um eixo A e um eixo B, para proporcionar um movimento 3D completo. Ao inclinar e girar a ferramenta de corte, o CNC multieixos usina perfis curvos e angulares complexos em superfícies de vários planos, como moldes, matrizes e componentes aeroespaciais.

Embora o 5 eixos maximize a versatilidade e a qualidade da superfície, a configuração é mais complexa. Serviços de usinagem CNC personalizados O 5 eixos é ideal para trabalhos aeroespaciais, de turbinas e moldes, nos quais geometrias complexas são essenciais, enquanto o 3 eixos atende às necessidades da produção de peças padrão.

Aplicações da usinagem multieixos

A usinagem CNC multieixos é fundamental na fabricação de aeronaves, permitindo a produção de componentes com canais internos e contornos intrincados necessários para um desempenho ideal. De peças de motores a conjuntos de asas, o 5 eixos permite que componentes aeroespaciais complexos sejam usinados em uma única configuração.

No setor automotivo, a tecnologia multieixos é usada para produzir cabeçotes de cilindros, transmissões e outras peças de alta precisão com geometrias avançadas. Os implantes médicos, como os substitutos de articulações, também requerem 5 eixos para cortar andaimes e interfaces que otimizam a biocompatibilidade.

A fabricação de ferramentas e moldes depende muito do multieixo para usinar linhas de refrigeração, superfícies com tolerâncias rígidas e texturas complexas. Peças eletrônicas, como carcaças e conectores, são produzidas usando 5 eixos para usinar com eficiência pequenos recursos internos e espaços apertados. Outras aplicações incluem lâminas de turbina, componentes hidráulicos e conectores de fibra óptica.

Conclusão

Concluindo, a usinagem CNC multieixos revolucionou a fabricação avançada ao permitir a produção precisa de componentes e geometrias altamente complexos. Os eixos rotacionais adicionais das máquinas de 4 e 5 eixos oferecem novos níveis de flexibilidade e recursos de usinagem em comparação com os sistemas tradicionais de 3 eixos. Essa tecnologia de ponta está permitindo que setores como o aeroespacial, automotivo, de dispositivos médicos e eletrônicos ultrapassem os limites do design e da engenharia.

À medida que as exigências de precisão aumentam com os projetos modernos sofisticados, a usinagem CNC multieixos garante que os fabricantes possam usinar com eficiência até mesmo os contornos 3D mais intrincados dentro de tolerâncias rígidas. Isso melhora a qualidade e a produtividade e, ao mesmo tempo, reduz os custos de fabricação. No futuro, o multieixo se tornará ainda mais predominante como uma tecnologia estratégica que impulsiona a inovação.

Áreas como a usinagem simultânea de 5 eixos são promissoras para maximizar ainda mais a eficiência da usinagem e a qualidade da superfície. Como a usinagem multieixos continua a penetrar em mais setores industriais, ela continuará sendo essencial para competir no mercado global em rápida evolução de hoje, por meio da produção otimizada de peças complexas de alto valor.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre a usinagem de 4 eixos e a de 5 eixos?

O eixo 4 adiciona um eixo de rotação (eixo A) para inclinar a ferramenta de corte. O eixo 5 tem dois eixos rotativos (A e B) para movimento 3D completo.

As máquinas multieixos são difíceis de programar?

A programação é mais complexa do que a de 3 eixos, mas os avanços no software CAM simplificaram o processo. Os pós-processadores geram percursos de ferramenta otimizados.

As máquinas multieixos podem cortar roscas?

Sim, eles podem cortar roscas internas e externas facilmente em contornos complexos com ferramentas de rosqueamento indexáveis ou de metal duro.

Eles exigem ferramentas especiais?

Ferramentas compatíveis com vários eixos, como fresas de ponta esférica/toro/inserção cônica/ombro, são comuns. Os porta-ferramentas e insertos padrão também funcionam com a geometria correta.

As máquinas multieixos são caras?

O custo depende do tamanho da máquina e do número de eixos, mas elas proporcionam maior produtividade para peças complexas, oferecendo melhor valor ao longo do tempo em comparação com a usinagem de 3 eixos com várias configurações.