Centro de processamento CNC de cinco eixos

Tipos de Centros de Processamento CNC de Cinco Eixos

Uma máquina CNC de cinco eixos possui cinco eixos distintos nos quais ela pode se mover e operar. Em termos simples, um eixo se refere à direção em que a máquina CNC pode se mover. A maioria das máquinas CNC possui um número fixo de eixos, cada um representando uma parte específica do processo de usinagem. O movimento adicional nos eixos A e B permite a rotação no plano horizontal X e Y. O sistema primário de cinco eixos consiste em dois eixos canônicos (X e Y), três cabeças de máquina-ferramenta (A, B e C) e uma peça de trabalho que pode ser fixada em qualquer orientação para permitir que a ferramenta CNC se mova livremente ao redor dela.

Geralmente, o CNC de cinco eixos pode ser classificado em:

• Máquinas de Enquadramento de Cinco Eixos: A máquina CNC de enquadramento de cinco eixos é normalmente usada para o processamento de madeira CNC de cinco eixos. É uma MÁQUINA ideal para casas de fabricação de portas, janelas e móveis que trabalham principalmente com grandes volumes de produtos de madeira. As máquinas de enquadramento de cinco eixos possuem uma estrutura robusta que fornece suporte rígido para peças de madeira durante a usinagem. Elas são totalmente automatizadas. Os operadores não precisam mover manualmente as peças de trabalho para mudar sua orientação. As máquinas de enquadramento de cinco eixos usam um sistema semelhante a um pórtico para mover as cabeças de corte por toda a peça de trabalho de uma só vez.
• Máquinas de Roteamento de Cinco Eixos: A máquina de roteamento de cinco eixos pode operar em vários materiais planos e em forma de laje. Isso inclui madeira macia e sólida, madeira, compensado, plásticos e compósitos. A fresa é a ferramenta de corte para essas máquinas. Elas normalmente usam controle numérico de computador para cortar, aparar e moldar o material na forma desejada. Uma máquina de roteamento de cinco eixos possui todos os cinco eixos controlados por um sistema CNC avançado. Isso permite que ela execute cortes e desenhos complexos com alta precisão e exatidão que outras máquinas CNC de três eixos não podem alcançar.
• Máquinas de Ponte de Cinco Eixos: A máquina de ponte de cinco eixos pode trabalhar em qualquer bloco sólido de material com um tamanho de mesa de trabalho fixo. As máquinas de ponte de cinco eixos possuem uma cabeça de máquina que se move em direção à peça de trabalho em forma de ponte. Isso permite que elas cortem e modelem facilmente volumes inteiros de materiais sólidos. Elas são comumente usadas quando se lida com materiais como mármore, pedra e blocos de metal. Os casos de uso máximo incluem a indústria da pedra, que trabalha principalmente com mármore e outros tipos de granito. A cabeça da máquina é movida ao longo de seus eixos por um computador que possui designs e padrões predefinidos armazenados em seu painel de controle. Um operador pode facilmente selecionar qualquer design e fazê-lo ser esculpido automaticamente em uma pedra de mármore usando essa máquina.
• Máquinas de Pórtico de Cinco Eixos: A máquina de pórtico de cinco eixos funciona de forma muito semelhante à máquina de ponte. A principal diferença entre as duas é que a cabeça se move de forma suspensa. As máquinas de pórtico possuem uma viga horizontal que geralmente é sustentada por duas colunas verticais de cada lado. Elas podem ser usadas para tarefas que exigem o posicionamento suspenso da ferramenta de corte em oposição a um movimento de ponte em direção à peça de trabalho. Outra área de uso importante para máquinas de pórtico de cinco eixos é a redução de peças em excesso necessárias para prender algo que precisa ser cortado.

Especificações e Manutenção de Centros de Processamento CNC de Cinco Eixos

As especificações da máquina de roteamento CNC de cinco eixos dependem do tipo e da aplicação. As especificações mais comuns incluem similaridade dos eixos, tamanho de trabalho, potência do fuso, precisão e trocadores de ferramentas.

• Similaridade dos Eixos: A máquina CNC de cinco eixos possui os três eixos principais, que são X, Y e Z, além de dois eixos de rotação adicionais A e B. Os eixos de rotação adicionais ajudam a girar a peça de trabalho ou a ferramenta para realizar cortes angulares e complexos. A combinação de 5 eixos permite realizar cortes mais rápidos do que máquinas CNC de três ou quatro eixos. A máquina CNC de cinco eixos pode realizar projetos mais complexos além de processos de usinagem mais rápidos.
• Tamanho de Trabalho: A área de trabalho das máquinas CNC de 5 eixos determina o tamanho máximo do material para trabalhar. A peça de trabalho pode ter até o comprimento, a largura e a altura especificados da máquina CNC de cinco eixos. As peças de trabalho CNC de cinco eixos geralmente variam de 2 a 10 metros de comprimento e 1 a 4 metros de altura.
• Potência do Fuso: A potência do fuso especifica a força de corte e a capacidade do material. A potência do motor varia de 6kW a 50kW, dependendo se é resfriado a água ou a ar. Uma potência do fuso maior permite que a máquina corte metais mais duros como cobre, latão ou ligas de alumínio.
• Precisão: A precisão de uma máquina CNC de cinco eixos ajuda a determinar a exatidão dos cortes e gravuras. Os fabricantes usam acionamentos de micro-passos e caixas de engrenagens de alta precisão para atingir maior precisão. As engrenagens, rolamentos e outras peças móveis da máquina possuem espaçamento próximo sem tensão para atingir tolerâncias apertadas de até +-0.01.
• Trocadores de Ferramentas: O sistema de troca de ferramentas determina a rapidez com que as ferramentas serão trocadas e a variedade de ferramentas usadas. Normalmente, possui de 3 a 15 slots, mas um indexador pode ter até 144 slots.

A manutenção adequada da máquina CNC de cinco eixos é essencial para melhorar sua vida útil e produtividade. A estrutura grande e complicada da máquina CNC de 5 eixos significa que a manutenção precisa ser feita bem para evitar tempos de inatividade. Aqui estão algumas diretrizes gerais de manutenção:

• Realize inspeções regulares. Os usuários devem inspecionar visual e manualmente várias partes da máquina para notar quaisquer ruídos ou movimentos incomuns. Eles também devem prestar atenção às peças soltas, desgastadas ou danificadas e corrigi-las imediatamente.
• Lubrificação consistente. Siga o cronograma recomendado de lubrificação de óleo e refrigerante. Certifique-se de que o lubrificante apropriado seja aplicado a todas as peças móveis, incluindo trilhos lineares, guias e parafusos de esferas. A longevidade e a eficiência operacional da máquina dependem de sua lubrificação consistente.
• Mantenha a máquina limpa. Remova detritos flutuantes, rebarbas e poeira da superfície da máquina. Isso evitará bloqueios do sistema de hardware e software que ocorrem quando a sujeira se deposita em canais ou aberturas de fenda. Use pressão de ar ou panos sem fiapos para limpar as superfícies.
• Calibrar a máquina. Verifique e calibre regularmente os eixos, fusos e porta-ferramentas para garantir que estejam precisos dentro das tolerâncias especificadas.
• Atualize o software. O roteador requer instruções precisas e fáceis de seguir para executar suas tarefas de corte com precisão. Fazer backup do sistema regularmente e atualizar as versões do software melhora a precisão e a eficiência de corte.

Cenários de Centros de Processamento CNC de Cinco Eixos

Uma máquina CNC de cinco eixos pode concluir várias tarefas em diferentes setores. Aqui estão algumas de suas aplicações em alguns setores comerciais.

• Centros de Usinagem

  Uma máquina CNC de cinco eixos capacita os centros de usinagem a aumentar a produtividade e realizar tarefas mais complexas em uma única configuração. A combinação simplifica os fluxos de trabalho, aumenta a precisão e reduz o tempo de produção para os centros de usinagem.

• Componentes Aeroespaciais

  A capacidade das máquinas CNC de cinco eixos de trabalhar geometrias complexas e atingir alta precisão é muito útil para criar componentes aeroespaciais como pás de turbinas, peças estruturais e fuselagens de aeronaves. Essas máquinas podem criar eficientemente componentes aeroespaciais leves e de alta resistência a partir de ligas de alumínio usando usinagem CNC de cinco eixos.

• Indústria Automobilística

  Uma máquina CNC de 5 eixos pode melhorar a produtividade e a sofisticação dos centros de usinagem automotiva. Permite a criação de peças intrincadas como componentes de motor, moldes e estruturas com uma única configuração para melhor precisão. Seu uso simplifica os fluxos de trabalho, aumenta a precisão e reduz o tempo de produção.

• Dispositivos e Implantes Médicos

  As capacidades de alta precisão das máquinas CNC de cinco eixos são adequadas para criar dispositivos e implantes médicos como próteses, ferramentas cirúrgicas e implantes personalizados. Materiais biocompatíveis podem ser usados para fazer essas soluções médicas exatamente com a ajuda de máquinas CNC de cinco eixos.

• Fabricação de Moldes e Matrizes

  Os fabricantes de moldes e matrizes se beneficiam das máquinas CNC de cinco eixos, podendo fazer moldes, matrizes e padrões de fundição para as indústrias de injeção, sopro e pressão para fundir com precisão, eficiência e qualidade aprimoradas. A escolha de moldes e matrizes a serem feitos inclui aqueles para a usinagem de geometrias complexas para otimizar os fluxos de trabalho.

• Prototipagem e Desenvolvimento de Produtos

  As máquinas CNC de cinco eixos permitem a prototipagem rápida e o desenvolvimento de produtos, criando rapidamente protótipos, modelos conceituais e peças funcionais. Sua versatilidade acelera o processo de iteração e aumenta a validação do design.

Como Escolher Centros de Processamento CNC de Cinco Eixos

• Restrições Orçamentárias

  Devido às suas capacidades crescentes, as máquinas CNC de 5 eixos podem ter um preço mais alto do que suas contrapartes de 3 e 4 eixos. É essencial encontrar um equilíbrio entre os recursos desejados e o que o orçamento pode acomodar. Você pode procurar opções de financiamento ou considerar modelos usados que ainda oferecem excelente desempenho.

• Compatibilidade de Ferramentas

  A versatilidade de um centro de usinagem de cinco eixos geralmente depende de seu sistema de ferramentas. As empresas devem garantir que a máquina pode acomodar o conjunto atual de ferramentas ou integrar facilmente novas. A seleção de um sistema de ferramentas padrão do setor pode ajudar a proteger o investimento para o futuro.

• Requisitos de Espaço

  Uma máquina de cinco eixos exigirá espaço suficiente no piso da fábrica, não apenas para a própria máquina, mas também para circulação de ar, manuseio de materiais e segurança do operador. Considerar as restrições de espaço no início pode evitar modificações dispendiosas mais tarde na instalação.

• Facilidade de Uso

  Algumas máquinas de cinco eixos vêm equipadas com recursos destinados a simplificar a operação. Procure elementos como sistemas de fixação de troca rápida, controles intuitivos de tela sensível ao toque e trocadores de ferramentas automatizados. As máquinas projetadas para uso mais fácil reduzirão os custos de mão de obra e minimizarão o tempo de treinamento.

• Manutenção

  Eventualmente, a manutenção de rotina e os reparos ocasionais serão necessários. A longevidade de uma CNC de cinco eixos depende significativamente de sua capacidade de manutenção. Escolher uma máquina com peças facilmente disponíveis e documentação de reparo clara facilitará a manutenção em tempo hábil e manterá a máquina funcionando por mais tempo.

Perguntas Frequentes sobre o Centro de Processamento CNC de Cinco Eixos

P1: Quais são as principais diferenças entre as máquinas CNC de cinco eixos e outras máquinas CNC?

A1: A máquina CNC de cinco eixos possui mais flexibilidade e recursos do que suas contrapartes. Ela pode lidar com tarefas complexas em uma única configuração. Além disso, ela pode atingir áreas que outras máquinas não podem atingir com a mesma facilidade.

P2: As máquinas CNC de cinco eixos possuem alguma limitação?

A2: Geralmente, a máquina CNC de cinco eixos funciona perfeitamente; no entanto, essa máquina pode ser mais cara e tecnicamente avançada. Portanto, ela precisa de operadores qualificados para gerenciá-la.

P3: Os operadores podem converter máquinas CNC de três ou quatro eixos em cinco eixos?

A3: Isso geralmente é inviável, pois as máquinas não possuem os componentes necessários para o movimento adicional. No entanto, em alguns casos excepcionais, os fabricantes podem fazer a retrofit de uma máquina com kits de cinco eixos em uma máquina de quatro eixos, adicionando um eixo de rotação extra.