A seleção do tipo certo de máquina na usinagem CNC de vários eixos está entre as decisões mais cruciais. Ele determina os recursos gerais do processo, os projetos possíveis e os custos gerais. A usinagem CNC de 3 eixos vs 4 eixos vs 5 eixos é um debate popular e a resposta certa depende dos requisitos do projeto.
Este guia dará uma olhada no básico da usinagem CNC de vários eixos e comparará a usinagem CNC de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos para ajudar a fazer a escolha certa.
Introdução à usinagem de 3 eixos
O eixo se move linearmente nas direções x, y e z e a peça de trabalho precisa de acessórios que o seguram em um plano. A opção de operar em vários aviões é possível em máquinas modernas. Mas eles exigem acessórios especiais que são um pouco caros para fazer e consumir muito tempo também.
No entanto, existem algumas limitações ao que os CNCs de três eixos também podem fazer. Muitos recursos são economicamente inviáveis, apesar dos preços relativos dos CNCs de 3 eixos ou são simplesmente impossíveis. Por exemplo, as máquinas de 3 eixos não podem criar recursos angulares ou qualquer coisa que esteja no sistema de coordenadas XYZ.
Por outro lado, as máquinas de 3 eixos podem criar recursos de redução de redução. No entanto, eles precisam de vários pré-requitivos e cortadores especiais, como t-slot e cortadores de cauda. O cumprimento desses requisitos às vezes pode disparar os preços e, às vezes, torna-se mais viável optar por uma solução de moagem CNC de 4 eixos ou 5 eixos.
Introdução à usinagem de 4 eixos
A usinagem de 4 eixos é mais avançada do que suas contrapartes de 3 eixos. Além do movimento da ferramenta de corte nos aviões XYZ, eles permitem que a peça de trabalho gire no eixo z também. Fazer isso significa que a moagem de 4 eixos pode funcionar em até 4 lados, sem requisitos especiais, como acessórios exclusivos ou ferramentas de corte.
Como afirmado anteriormente, o eixo adicional nessas máquinas os torna mais economicamente viáveis para alguns casos em que as máquinas de três eixos podem realizar o trabalho, mas com requisitos especiais. O custo adicional necessário para criar os equipamentos e ferramentas de corte certos em 3 eixos excedem a diferença de custo geral entre as máquinas de 4 eixos e 3 eixos. Tornando -os uma escolha mais viável para alguns projetos.
Além disso, outro aspecto importante da moagem de 4 eixos é a qualidade geral. Como essas máquinas podem funcionar em quatro lados ao mesmo tempo, não é necessário reposicionar a peça de trabalho nos acessórios. Minimizando assim as chances de erro humano e melhorando a precisão geral.
Hoje, existem dois tipos de usinagem CNC de 4 eixos; contínuo e indexação.
A usinagem contínua permite que a ferramenta de corte e a peça de trabalho se movam ao mesmo tempo. Isso significa que a máquina pode cortar o material enquanto está girando. Fazendo assim arcos e formas complexos como hélices muito simples de máquina.
A indexação de usinagem, por outro lado, funciona em etapas. A ferramenta de corte para quando a peça de trabalho começa a girar em torno do plano Z. Isso significa que as máquinas de indexação não têm os mesmos recursos porque não podem criar arcos e formas complexos. O único benefício é o fato de que a peça de trabalho agora pode ser usinada em 4 lados diferentes, sem precisar de acessórios especiais que sejam essenciais em uma máquina de 3 eixos.
Introdução à usinagem de 5 eixos
A usinagem de 5 eixos leva as coisas um passo adiante e permite a rotação em dois aviões. Essa rotação de vários eixos, juntamente com a capacidade da ferramenta de corte de se mover em três direções, são as duas qualidades integrais que possibilitam que essas máquinas lidem com os trabalhos mais complexos.
Existem dois tipos de usinagem CNC de 5 eixos disponíveis no mercado. Usinagem de 3+2 eixos e usinagem contínua de 5 eixos. Ambos operam em todos os aviões, mas o primeiro tem as mesmas limitações e princípio de trabalho que uma máquina de 4 eixos indexante.
A usinagem CNC do eixo 3+2 permite que a rotação seja independente uma da outra, mas restringe o uso de ambos os planos de coordenadas ao mesmo tempo. Por outro lado, a usinagem contínua de 5 eixos não vem com essas restrições. Permitindo assim o controle superior e a capacidade de usinar convenientemente as geometrias mais complexas.
Principais diferenças entre 3, 4, 5 eixos CNC usinagem
Compreender as complexidades e limitações do tipo de usinagem CNC é parte integrante de garantir o melhor equilíbrio entre o custo, o tempo e a qualidade do processo.
Como afirmado anteriormente, vários projetos seriam mais caros em uma moagem econômica de três eixos, devido aos meandros relacionados a equipamentos e processos. Da mesma forma, simplesmente optar por uma moagem de 5 eixos para cada projeto seria sinônimo de combater baratas com uma metralhadora. Não parece eficaz, certo?
Essa é precisamente a razão pela qual é essencial entender as principais diferenças entre a usinagem de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos. Isso pode garantir que o melhor tipo de máquina seja selecionado para qualquer projeto em particular, sem qualquer compromisso nos parâmetros de qualidade essencial.
Aqui estão as 5 principais diferenças entre os tipos de usinagem CNC.
Princípio de trabalho
O princípio de trabalho de toda a usinagem CNC é o mesmo. A ferramenta de corte guiada por um computador gira em torno da peça de trabalho para remover o material. Além disso, todas as máquinas CNC usam códigos M ou G-código para decifrar o movimento da ferramenta em relação à peça de trabalho.
A diferença vem na capacidade adicional de girar em diferentes planos. Tanto a moagem de 4 eixos quanto a CNC de 5 eixos permitem a rotação sobre diferentes coordenadas e essa qualidade resulta na criação de formas mais complexas com relativa facilidade.
Precisão e precisão
A usinagem do CNC é conhecida por sua precisão e baixas tolerâncias. No entanto, o tipo de CNC afeta as tolerâncias finais do produto. O CNC de 3 eixos, embora muito preciso, terá mais chances de erros aleatórios devido ao reposicionamento consistente da peça de trabalho. Para a maioria dos aplicativos, essa margem de erro é insignificante. No entanto, para aplicações sensíveis referentes a aplicações aeroespaciais e de automóveis, mesmo o menor desvio pode causar problemas.
A usinagem CNC de 4 eixos e 5 eixos não tem esse problema, pois eles não precisam de reposicionamento. Eles permitem cortar vários aviões em um único acessório. Além disso, é importante observar que essa é a única fonte de discrepância na qualidade da usinagem de 3 eixos. Além disso, a qualidade geral em termos de precisão e precisão permanece a mesma.
Aplicações
Em vez de aplicação em todo o setor, as diferenças no tipo de CNC pertencem à natureza do produto. Por exemplo, a diferença entre produtos de moagem de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos será baseada na complexidade geral do design, e não na própria indústria.
Uma parte simples para o setor aeroespacial pode ser desenvolvida em uma máquina de 3 eixos, enquanto algo complexo para qualquer outro setor pode exigir o uso de uma máquina de 4 eixos ou 5 eixos.
Custos
Os custos estão entre as principais diferenças entre 3, 4 e 5 eixos de moagem CNC. As máquinas de 3 eixos são naturalmente mais econômicas para comprar e manter. No entanto, as despesas de usá -las dependem de fatores como os acessórios e a disponibilidade dos operadores. Enquanto as despesas incorridas nos operadores permanecem as mesmas no caso de máquinas de 4 eixos e 5 eixos, os equipamentos ainda ocupam uma parcela significativa das despesas.
Por outro lado, a usinagem de 4 e 5 eixos é mais avançada tecnologicamente e possui melhores recursos. Portanto, eles são naturalmente caros. No entanto, eles trazem muitos recursos para a mesa e são uma escolha viável em muitos casos únicos. Um deles já foi discutido antes, quando um design teoricamente possível com uma máquina de 3 eixos precisaria de muitos acessórios personalizados. Aumentando assim os custos gerais e fabricando usinagem de 4 ou 5 eixos uma opção mais viável.
Tempo de espera
Quando se trata dos prazos gerais de entrega, as máquinas contínuas de 5 eixos fornecem os melhores resultados gerais. Eles podem processar até as formas mais complexas no menor tempo de tempo devido à falta de paradas e usinagem de etapa única.
As máquinas contínuas de 4 eixos vêm depois disso, pois permitem a rotação em um eixo e só podem lidar com características angulares planas de uma só vez.
Finalmente, as máquinas CNC de três eixos têm o maior tempo de entrega, porque o corte ocorre em palcos. Além disso, as limitações das máquinas de três eixos significam que haverá muito reposicionamento da peça de trabalho, o que resultaria em um aumento nos tempos gerais de entrega para qualquer projeto.
3 eixo vs 4 eixo vs moagem de 5 eixos, o que é melhor?
Na fabricação, não existe um método absolutamente melhor ou uma solução de tamanho único. A escolha certa depende dos meandros do projeto, do orçamento geral, do tempo e dos requisitos de qualidade.
3 eixos vs 4 eixos vs 5 eixos, todos têm seus méritos e deméritos. Naturalmente, os 5 eixos podem criar geometrias 3D mais complexas, enquanto 3 eixos podem produzir peças mais simples.
Para resumir, não há resposta para a pergunta de qual é a melhor escolha. Qualquer método de usinagem que forneça o equilíbrio perfeito entre custo, tempo e resultados seria a escolha ideal para um projeto específico.
Leia mais: CNC Milling vs CNC Turning: O que é certo para escolher
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Conclusão
Todos os 3, 4 e 5 eixos CNCs são diferentes e cada tipo vem com sua força ou fraquezas. A escolha certa, no entanto, se resume aos requisitos únicos de um projeto e suas demandas. Não há escolha certa na fabricação. A abordagem correta é encontrar a combinação melhor de qualidade, custo e tempo. Algo que todos os três tipos de CNC podem fornecer com base nos requisitos de um projeto específico.
Hora de postagem: novembro de 29-2023