Máquina de fresagem CNC de 4 eixos

Tipos de máquinas de fresagem CNC de 4º eixo

A máquina de fresagem CNC padrão possui apenas três eixos, o que significa que a máquina pode mover-se para a esquerda e para a direita, para a frente e para trás e para cima e para baixo. A adição de um quarto eixo, referido como eixo A, permite que a máquina CNC rode horizontalmente como uma mesa, proporcionando uma dimensão extra de movimento ao item que está a ser trabalhado. Isto permite desenhos mais complexos e maior precisão. Uma máquina CNC com um 4º eixo pode criar formas mais intrincadas do que uma sem ele. Com o movimento normal de três eixos para a esquerda e para a direita, para a frente e para trás, e para cima e para baixo, um quarto eixo opcional pode permitir o movimento de rotação. Uma máquina CNC com um quarto eixo pode produzir certos itens cilíndricos e ovais, como caixas de relógios e mostradores de relógio e escapes de carro personalizados, para citar alguns.

Dependendo do modelo, o 4º eixo pode vir em diferentes tipos:

• Mesa rotativa: Simplesmente um quarto eixo horizontal que funciona como uma mesa. Permite que o material de estoque rode em torno de um eixo horizontal, ajudando o dispositivo a cortar e moldar vários materiais e itens com precisão. Normalmente, a mesa funciona juntamente com uma fresadora CNC, mesas de fresagem ou um mecanismo de deslizamento transversal.
• Indexadores: Normalmente montados verticalmente, eles podem ser acionados diretamente ou por correia. Os acionados diretamente geralmente têm menos folga, mas mais partes de trabalho, enquanto o oposto é verdadeiro para os indexadores acionados por correia.
• Eixos de inclinação: Também conhecidos como combinações de eixo A e eixo B, que podem referir-se, respetivamente, ao movimento de rotação em torno do eixo A ou ao movimento de flexão em torno do eixo B.

O 4º eixo CNC realiza irregularidades através do seu movimento de corte contínuo à medida que roda a peça de trabalho. O número de dentes e a velocidade de avanço ajudam a cortar itens cilíndricos de forma irregular para tornar o processo mais fácil e eficiente. Ao calcular a velocidade de avanço para uma peça de trabalho de forma irregular, o tempo de corte pode ser determinado multiplicando o número de dentes do eixo, as polegadas circulares da peça de trabalho, a velocidade de avanço (normalmente dada em polegadas por minuto) e o tempo de corte da peça de trabalho, normalmente em minutos.

Especificações e Manutenção

Os compradores de negócios devem observar que as especificações das fresadoras CNC de 4º eixo variam de acordo com o fabricante, tipo e modelo. No entanto, as seguintes especificações são geralmente aplicáveis à maioria das fresadoras CNC de 4º eixo.

• Diâmetro da mesa de trabalho: O diâmetro típico da mesa de trabalho de um 4º eixo CNC rotativo varia entre 100 e 400 mm. Uma mesa de trabalho com bom diâmetro permite a usinagem de peças de trabalho maiores.
• Carga da mesa de trabalho: Isto refere-se ao peso máximo que a mesa de trabalho pode suportar. Uma capacidade de carga média da mesa rotativa CNC de 4º eixo fica entre 20 kg e 100 kg.
• Velocidade: Isto refere-se à velocidade de rotação da mesa de trabalho. Algumas máquinas rotativas CNC de 4º eixo apresentam uma velocidade tão baixa como 24 RPM, enquanto outras têm uma velocidade de 60, 90, 120 ou até 200 RPM. A velocidade está geralmente ligada à eficiência de usinagem da máquina CNC de eixo, grau de automação e nível de integração.
• Precisão: Isto refere-se à precisão do posicionamento do eixo da máquina. É geralmente denotado em resolução angular. Geralmente, uma máquina CNC de 4º eixo com uma resolução angular de 0,01' a 1' é adequada para usinagem de alta precisão. Além disso, um codificador rotativo CNC de 4º eixo com pelo menos 2000 pulsos/revolução é comum na maioria das máquinas CNC.

Manutenção

Como qualquer outro investimento dispendioso, a máquina de 4º eixo CNC precisa de manutenção rotineira para que funcione corretamente, melhore a sua vida útil e aumente a precisão e a precisão da peça de trabalho.

• Lubrificação: Aplique graxa nas partes móveis da máquina de 4º eixo rotativa, incluindo os trilhos de deslizamento lineares e as guias. Os deslizamentos rotativos e os sistemas de condução de engrenagens não devem ser deixados de fora. A lubrificação regular impede que os componentes se desgastem rapidamente e reduz o atrito. Também melhora a precisão e a fiabilidade operacionais da máquina.
• Limpeza regular: Limpe os resíduos de óleo, pó, detritos e rebarbas de metal da máquina após o uso. Os utilizadores devem prestar atenção especial à peça de trabalho, ao dispositivo de fixação e às partes deslizantes. A limpeza completa impede a acumulação de detritos e garante melhor funcionamento.
• Verifique e ajuste: Inspecione regularmente a máquina e ajuste-a para os parâmetros de funcionamento preferidos. Algumas peças para inspecionar incluem correias, parafusos e rolamentos. Os utilizadores devem verificar se existem sinais de danos ou desgaste e substituí-los se necessário. Além disso, inspecione o aperto e a calibragem da ferramenta e ajuste o nível e o paralelismo conforme necessário.
• Preste atenção ao sistema de refrigeração: Os utilizadores de 4º eixo CNC rotativo com um mecanismo de acionamento devem cuidar do seu sistema de refrigeração. Isto pode incluir a verificação regular dos níveis de refrigerante, garantir que as bombas estão a funcionar corretamente e remover quaisquer detritos ou pó das aletas de refrigeração.

Cenários de máquinas de fresagem CNC de 4º eixo

Embora o 4º eixo seja uma parte adicional de uma máquina CNC, ele amplia o escopo de trabalho para empresas CNC. Aqui estão alguns cenários comuns em que o 4º eixo adiciona valor a um projeto.

• Usinagem helicoidal: A usinagem helicoidal refere-se a trabalhos de usinagem que exigem formas espirais ou características de hélice. Inclui trabalhos como roscas, ranhuras, vermes e brocas cônicas. O 4º eixo funciona em conjunto com o 3º eixo para cortar desenhos espirais em peças de trabalho com precisão. O uso do 4º eixo para usinagem helicoidal pode melhorar a precisão das peças de trabalho com características espirais. É também uma abordagem padrão de usinagem em CNCs sem limitações.
• Usinagem curva: Semelhante à usinagem helicoidal, o 4º eixo pode cortar ao longo do caminho curvo de uma peça de trabalho. O 4º eixo é adequado para lidar com trabalhos de usinagem curva em peças de trabalho feitas de vários materiais, como madeira, alumínio e aço. O eixo A ou o eixo B pode seguir um caminho de arco e remover materiais ao longo da curva com precisão e precisão. O eixo pode trabalhar em peças de trabalho de diferentes tamanhos, desde objetos pequenos até objetos consideráveis.
• Usinagem de embrulho: A usinagem de embrulho envolve virar uma peça de trabalho em torno de um eixo para gravar ou cortar um desenho na sua superfície. O 4º eixo é adequado para operações de embrulho, pois pode girar uma peça de trabalho e fazer com que o eixo realize um trabalho ao mesmo tempo. A operação de embrulho pode ajudar a criar e esculpir desenhos artísticos em peças de trabalho cilíndricas ou esféricas. Alguns exemplos incluem decorar vasos, troféus ou qualquer peça de trabalho cilíndrica. A usinagem de embrulho de 4º eixo pode melhorar projetos artísticos ou trabalhos personalizados que exigem desenhos criativos.
• Corte de ranhuras e fendas: O 4º eixo pode realizar cortes de indexação de forma eficiente. O uso do 4º eixo melhora a precisão na realização de fendas e ranhuras. É especialmente importante quando se trabalha com aplicações de precisão como engrenagens. O 4º eixo corta ranhuras e fendas em uma fração do tempo que um operador pode atingir manualmente. Além disso, as dimensões estarão mais próximas das medidas especificadas.
• Gravação rotativa: O 4º eixo é popular para gravação rotativa. Pode gravar desenhos complicados, letras e desenhos personalizados em várias peças de trabalho simétricas. As configurações de mesa rotativa de 4º eixo podem alinhar uma peça de trabalho com o eixo de rotação do eixo. Eles podem gravar ou cortar uma vasta gama de padrões artísticos e funcionais. Alguns podem até chamá-lo de lado artístico da usinagem CNC. O 4º eixo pode realizar trabalhos de gravação em diferentes tipos de materiais. Estes incluem madeira dura, madeira macia, pedra natural, pedra sintética, acrílico e compensado.

Como escolher uma máquina de fresagem CNC de 4º eixo

Ao selecionar uma fresadora CNC de 4º eixo para o seu negócio, é essencial primeiro identificar todas as opções possíveis e os seus prós e contras. É importante verificar a largura e o peso das suas peças de trabalho. Deve também considerar os níveis de precisão e complexidade necessários para as geometrias da peça. É também necessário analisar se a produção contínua de alto volume ou tarefas intermitentes de menor volume são mais típicas do seu estado.

Depois de as questões acima serem resolvidas, fica mais fácil verificar as várias opções de máquinas de fresagem CNC com 4º eixo disponíveis. Existem mesas rotativas com acionamentos de atrito simples que são úteis para tarefas como gravação ou para peças de trabalho mais simples. As mesas rotativas de acionamento direto e de correia com cabeçotes e bases inclinados são mais adequadas para tarefas complexas com maior necessidade de precisão. O mesmo se aplica às mesas rotativas de dois ou três eixos. Para tarefas contínuas, poderá ter de investir num sistema de indexação automática ou num sistema de paletes com um indexador automático.

Também é necessário verificar a compatibilidade do CNC de quarto eixo com os seus sistemas de software e controlo existentes. Mais integração e um fluxo de trabalho mais suave são necessários para uma linha de produção perfeita. É essencial certificar-se de que existe assistência técnica adequada e serviços de apoio ao cliente na área onde vive. Se a sua linha de produção depender totalmente de uma máquina em particular, os seus serviços de apoio técnico devem estar à mão. Pode pesquisar a reputação do fornecedor na indústria e as avaliações de outros clientes que compraram a mesma máquina no passado.

Se precisar de formar funcionários na nova máquina, é essencial saber o quão fácil ou difícil é a nova máquina de entender e trabalhar? Os níveis de potência e torque do 4º eixo da máquina de fresagem CNC também podem precisar de ser examinados de perto, pois afetarão diretamente a rapidez com que os trabalhos podem ser processados. Pode ser necessário um torque elevado e força do motor para metais mais difíceis em particular.

FAQ

Q1: Quanto tempo leva para configurar uma máquina CNC de 4º eixo?

A1: Depende do tamanho e da complexidade da máquina. Para máquinas menores, como modelos de mesa, a configuração pode levar algumas horas. As maiores, como fresadoras ou roteadores CNC de nível industrial, podem levar alguns dias a uma semana para serem configuradas corretamente.

Q2: Quantos eixos uma máquina CNC pode ter?

A2: A maioria das máquinas CNC tem três eixos lineares básicos (X, Y, Z) mais algum quarto eixo adicional. Os eixos adicionais podem ser adicionados dependendo do trabalho que precisa ser feito. Eles podem variar de um 4º eixo rotativo a configurações mais complexas como 5º eixo, numerando como 5, 6, 7 etc.

Q3: Qual a diferença entre o 4º e o 5º eixo no CNC?

A3: As máquinas CNC de 4º eixo geralmente têm um eixo rotativo adicionado aos três eixos lineares padrão, enquanto as máquinas de 5º eixo têm um eixo rotativo adicional que pode mover-se na direção fixa. As máquinas CNC de 5º eixo são mais avançadas do que as de 4º eixo e também mais caras.

Q4: Um iniciante pode trabalhar em máquinas CNC?

A4: Sim, os iniciantes podem trabalhar em máquinas CNC. É importante começar com uma máquina que tenha funções básicas e, em seguida, passar para outras mais complexas quando ganhar experiência. Ao começar, deve escolher modelos como kits de máquinas de fresagem CNC de 4º eixo que são comumente usados por entusiastas/hobbies.