Usinagem simultânea de 5 eixos vs. 3+2 eixos: comparação detalhada

Usinagem simultânea de 5 eixos vs. 3+2 eixos: comparação detalhada

Em Usinagem CNCA usinagem simultânea de 5 eixos e a usinagem de 3+2 eixos são os dois tipos principais. Cada uma tem suas próprias características e gama de aplicações. A usinagem simultânea de 5 eixos permite usinar cinco eixos independentes simultaneamente. Ela pode lidar com formas muito complexas e é ideal para usinagem de alta precisão. A usinagem de 3+2 eixos adiciona dois eixos rotativos à usinagem tradicional de três eixos. Embora não possa usinar todos os cinco eixos simultaneamente, ainda oferece melhores ângulos de contato e maior eficiência para determinadas peças complexas.

Próximo, Yonglihao Machinery descreverá os usos específicos, os benefícios e o guia de seleção para usinagem simultânea de 5 eixos e 3+2 eixos. Isso ajudará você a entender melhor essas duas tecnologias de usinagem e a encontrar soluções mais adequadas para seus projetos.

Índice

O que é usinagem CNC sincronizada de 5 eixos?

Então, o que é usinagem CNC de 5 eixos? As ferramentas de usinagem CNC de 5 eixos movem a ferramenta de corte em cinco eixos. Três eixos lineares e dois eixos rotativos trabalham juntos para usinar a peça desejada. A tabela abaixo mostra os eixos de uma máquina CNC de 5 eixos e como eles funcionam.

EixoManeira de trabalhar
Eixo XMove-se da esquerda para a direita
Eixo YMove-se da frente para trás
Eixo ZMove-se de cima para baixo
Eixo AGira em torno do eixo X (inclina para frente e para trás)
Eixo BGira em torno do eixo Y (inclina da esquerda para a direita)

A e B são os dois eixos rotativos, conhecidos como eixo da mesa basculante e eixo rotativo da mesa, respectivamente. Como pode ser observado pela forma como os eixos se movem, a usinagem de 5 eixos aumenta o movimento do fuso ou da mesa da ferramenta. Como resultado, a ferramenta de corte se move e gira mais. Isso aumenta a eficiência da usinagem CNC convencional métodos.

O quarto e o quinto eixos permitem que a máquina CNC usine cinco faces simultaneamente. Como resultado, a máquina CNC de 5 eixos é muito precisa e rápida. Além disso, acelera o processo de fabricação de estruturas e elementos complexos. Como não requer muita configuração, o processo é ideal para múltiplos usos e economiza dinheiro.

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O que é usinagem CNC de 3+2 eixos?

A usinagem padrão de 3 eixos é geralmente realizada por fresadoras verticais e horizontais. No entanto, munhões rotativos basculantes e uma mesa rotativa são adicionados para permitir a movimentação em dois eixos rotativos adicionais. Essa abordagem é a usinagem CNC de 3+2 eixos.

Posicionamento: Usinagem de 5 eixos é outro nome para esse processo. Isso ocorre porque o 4º e o 5º eixos mantêm a peça em uma posição específica. Em vez de ter que se mover durante todo o processo de usinagem, operações de usinagem de 3 eixos podem ser realizadas. Além disso, os centros de usinagem de 3+2 eixos possuem ferramentas de corte mais curtas e resistentes. Dessa forma, você pode ter certeza de maior estabilidade dimensional.

A configuração de usinagem 3+2 é ainda melhor do que um centro de usinagem de 3 eixos padrão. Ele pode usinar peças de todos os lados. Além disso, reduz a necessidade de mais configurações no processo de fabricação. Como resultado, os prazos de produção e os custos serão reduzidos.

Comparação entre usinagem de 5 eixos e usinagem 3+2

A configuração é a principal diferença entre a usinagem CNC de 3+2 e 5 eixos. As máquinas CNC de 5 eixos podem mover a ferramenta de corte em cinco direções. Por outro lado, nas máquinas CNC de 3+2 eixos, as máquinas CNC de 3 eixos são utilizadas com munhões rotativos basculantes e mesas rotativas.

Os tipos de produtos e indústrias que podem ser usinados por CNC de 3+2 e 5 eixos também são diferentes. A usinagem CNC de 3+2 eixos é usada principalmente para usinagem de superfícies planas. Já a usinagem CNC de 5 eixos é mais adequada para usinagem de superfícies com contornos complexos. A usinagem CNC de 5 eixos possui mais funções, permitindo usinar peças de diversos formatos e funções para diversos setores.

No entanto, nem todos os projetos exigem o uso de usinagem CNC sincronizada de 5 eixos. Em alguns casos, um método de usinagem de 3+2 eixos pode ser mais útil. Portanto, você precisa entender as vantagens e desvantagens da usinagem CNC de 5 e 3+2 eixos para escolher a melhor opção.

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Vantagens da usinagem CNC de 5 eixos

Há muitos benefícios em usar métodos de usinagem CNC de 5 eixos, como os seguintes:

  • Maior precisão: A usinagem CNC de 5 eixos requer menos ajustes mínimos, reduzindo a probabilidade de erros. Isso melhora a funcionalidade da usinagem de precisão CNC, resultando em melhores resultados. Com as ferramentas de 5 eixos atuais, você não precisa alterar o ângulo da peça cortada. Isso significa que as tolerâncias das peças usinadas serão mais precisas.
  • Alta velocidade de corte e repetibilidade: Na usinagem CNC de 5 eixos, a ferramenta de corte geralmente fica perpendicular à superfície a ser cortada. Esse arranjo permite que mais material seja removido conforme a ferramenta gira. Como resultado, os tempos de ciclo e os custos gerais de usinagem são reduzidos. Além disso, certas configurações de máquina permitem o uso de ferramentas de corte mais curtas. Isso prolonga a vida útil das ferramentas e garante sua reutilização.
  • Capacidade de fazer peças complexas: Uma máquina CNC de 5 eixos pode usinar cinco eixos simultaneamente, o que significa que pode realizar o corte de peças curvas e outras peças com múltiplas superfícies. Este tipo de usinagem possui eixos rotativos adicionais, o que permite lidar com designs e geometrias mais complexos. Em outras palavras, a usinagem CNC de 5 eixos permite obter o formato desejado da peça em uma única operação e não requer fixações complexas.
  • Melhor acabamento de superfície: O eixo extra de uma máquina CNC de 5 eixos garante o alinhamento correto da peça. Ou seja, aproxima a peça da ferramenta de corte. Como resultado, você pode usar uma ferramenta de corte mais curta para produzir o formato desejado com o mínimo de vibração. Quanto menor a vibração, menor a probabilidade de marcas de vibração no produto final. Algumas máquinas CNC também utilizam mais o fuso ao cortar áreas angulares. Com essa técnica, você pode obter um melhor acabamento superficial. Além disso, isso reduz o tempo e o custo necessários para o pós-processamento.
  • Reduza custos e tempo de ciclo: Na maioria dos casos, peças usinadas em 5 eixos podem ser usinadas em apenas uma passagem. Isso ocorre porque esse método é muito rápido. Como a máquina CNC de 5 eixos só precisa ser configurada uma vez, ela economiza tempo e dinheiro. Além disso, o uso de ferramentas mais curtas e duráveis significa que trocas frequentes não são necessárias. Isso também economiza tempo e custos de usinagem.

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Desvantagens da usinagem CNC de 5 eixos

Embora a usinagem CNC de 5 eixos seja muito útil, existem alguns problemas. Aqui estão alguns deles:

  • Custo inicial mais alto: O custo das máquinas CNC de 5 eixos e do software que elas exigem é bastante alto. Já o preço de uma máquina CNC de 3 ou 4 eixos é muito menor. Da mesma forma, a manutenção necessária para uma máquina CNC de 5 eixos é mais complexa do que a de uma máquina normal. Este fator também afeta diretamente o preço da usinagem de peças de 5 eixos.
  • Inadequado para algumas aplicações: Existem algumas situações que não permitem o uso de técnicas de usinagem de 4 e 5 eixos. Por exemplo, a ferramenta de corte é muito curta ou a haste é muito larga. Nesses casos, não é possível evitar vibrações em ângulos inclinados.
  • Programação complexa necessária: Como as máquinas CNC de 5 eixos possuem direções de rotação adicionais e trajetórias espaciais complexas, é necessário mais trabalho de programação para atingir a precisão, a precisão e a qualidade de superfície necessárias na usinagem. Além disso, a usinagem de 4 e 3 eixos é mais propensa a erros em comparação com a usinagem de 5 eixos.

Vantagens da usinagem CNC de 3+2 eixos

Em comparação com outras máquinas CNC, a usinagem CNC de 3+2 eixos oferece as seguintes vantagens:

  • Fabricação de recursos mais complexos: Com o processo de usinagem 3+2, as ferramentas de corte podem ser mais curtas e mais duras. Com essas ferramentas, é possível criar paredes íngremes, rebaixos em cavidades e muitas outras formas complexas. Além disso, as ferramentas podem ser usadas de forma específica, de modo que a área de corte forme um ângulo específico. Além disso, o cabeçote do fuso pode ser movido para baixo e próximo à peça de trabalho simultaneamente. Portanto, esse método também pode ser usado para melhorar a precisão e prolongar a vida útil da ferramenta.
  • Menos programação: A trajetória espacial da usinagem CNC de 3+2 eixos é menor do que a da usinagem sincronizada de 5 eixos. Como resultado, a ferramenta percorre uma distância menor e seu movimento rotacional é menor. Isso facilita a programação para usinagem de forma livre.
  • Custos e tempos de ciclo reduzidos: Na maioria dos centros de usinagem CNC de 3 eixos convencionais, é necessário parar o fuso várias vezes para usinar superfícies diferentes. Isso pode ser muito difícil se você precisar usinar cinco ou mais áreas. A usinagem CNC de 3+2 eixos, por outro lado, ajuda a resolver esse problema. Você pode usar este método para usinar cinco áreas diferentes ao mesmo tempo.

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Desvantagens da usinagem CNC de 3+2 eixos

Ao utilizar o método de usinagem CNC de 3+2 eixos, o ângulo entre a ferramenta e o rebolo geralmente permanece constante. Como resultado, você pode precisar de muitas vistas nomeadas para exibir as superfícies de peças CNC complexas. Isso geralmente leva a cruzamentos de linhas de ferramentas, o que prolonga os tempos de usinagem.

Leia mais: Usinagem multieixo: usinagem CNC de 3 eixos vs. 4 eixos vs. 5 eixos

Indústrias e seus respectivos métodos de usinagem

A usinagem CNC utiliza tecnologias simultâneas de 5 eixos e 3+2 eixos. Estas são utilizadas em muitas indústrias, especialmente aeroespacial, automotivo, médico fabricação de dispositivos e eletrônicos de consumo. Eles oferecem vantagens únicas.

Aeroespacial

  • Usinagem simultânea de 5 eixos: Na indústria aeroespacial, essa tecnologia produz peças de alta precisão, como pás de turbinas, carcaças de motores e componentes complexos de espaçonaves.
  • Usinagem de 3+2 eixos: Isso produz peças aeroestruturais maiores e mais simples, como estruturas de asas e conjuntos de fuselagem. É também um tipo de usinagem para usinagem CNC de grande porte.

Automotivo

  • Usinagem simultânea de 5 eixos: Para fabricar componentes complexos de motores, conjuntos de transmissão e peças de carroceria personalizadas.
  • Usinagem de 3+2 eixos: É amplamente utilizado na fabricação de moldes automotivos. Também produz peças de carroceria e algumas peças padrão.

Equipamentos Médicos

  • Usinagem simultânea de 5 eixos: É usado para fabricar implantes personalizados de alta precisão, ferramentas cirúrgicas e peças complexas de dispositivos médicos.
  • Usinagem de 3+2 eixos: Serve para fabricar dispositivos médicos comuns e ferramentas extras, como stents e alojamentos.

Eletrônicos de consumo

  • Usinagem simultânea de 5 eixos: Para a produção de peças complexas de celulares, conjuntos de câmeras e dispositivos microeletrônicos.
  • Usinagem de 3+2 eixos: Eles fabricam peças para grandes eletrônicos de consumo, como gabinetes de laptops e painéis traseiros de TVs.

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Comparação de custos

A usinagem de 5 eixos é simultânea. Oferece precisão incomparável e lida bem com a complexidade. Reduz drasticamente os tempos de usinagem e os setups. Porém, custa mais e exige operadores mais qualificados. A usinagem de 3+2 eixos é barata. Simplifica a programação e a operação. É ideal para projetos com orçamentos limitados e necessidades de usinagem menos complexas.

Considerações para a escolha de um método de usinagem

Os fabricantes precisam escolher entre Simultâneo Serviço CNC de 5 eixos ou Serviço de Usinagem de Eixos 3+2. Eles precisam considerar os seguintes aspectos:

  • Complexidade da parte: Para peças extremamente complexas, a usinagem simultânea de 5 eixos é necessária.
  • Custo e Orçamento: Quando o orçamento é limitado, a usinagem de 3+2 eixos pode ser considerada.
  • Requisitos de eficiência e precisão de usinagem: Utilize a tecnologia de 5 eixos simultâneos para alta eficiência. Ideal para usinagem de altíssima precisão.
  • Capacidade Técnica e Investimento em Equipamentos: A usinagem simultânea de 5 eixos exige mais investimentos em tecnologia e equipamentos. As empresas devem escolher com base em suas condições.

Cada método tem suas próprias vantagens e utilizações. Isso requer uma empresas de prototipagem rápida Com vasta experiência e capacidade técnica, como a Yonglihao Machinery, podemos fornecer as melhores soluções para as suas necessidades. Isso garante o bom andamento do projeto e a alta qualidade do produto.

Resumo

Ao escolher entre usinagem CNC simultânea de 5 eixos e usinagem CNC de 3+2 eixos, o fundamental é entender suas vantagens técnicas e quando usar cada uma. A usinagem simultânea de 5 eixos é para aplicações de ponta que exigem alta precisão e formas complexas. A usinagem de 3+2 eixos pode ser usada em algumas aplicações menos precisas devido ao seu custo e simplicidade. A usinagem simultânea de 5 eixos é preferível para projetos que exigem menos precisão. A escolha certa depende das necessidades do projeto, do orçamento e da qualidade de usinagem esperada. A Yonglihao Machinery oferece ambas as tecnologias. Eles podem recomendar a melhor solução de usinagem para as necessidades do cliente. Isso garante um bom equilíbrio entre resultados e custo.

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Perguntas frequentes

Quais são as principais diferenças entre usinagem simultânea de 5 eixos e usinagem de 3+2 eixos?

A usinagem simultânea de 5 eixos permite usinagem de precisão em cinco eixos simultaneamente. É ideal para formas complexas e proporciona maior precisão e velocidade de usinagem. A usinagem de 3+2 eixos adiciona dois eixos rotativos aos três tradicionais. No entanto, eles não são operados simultaneamente. É adequada para peças com requisitos mais simples e de baixo custo.

Quais indústrias se beneficiam mais de cada tipo de usinagem?

Usinagem simultânea de 5 eixos: Essas máquinas são utilizadas na fabricação aeroespacial, automotiva e de dispositivos médicos. Também são utilizadas em eletrônicos de consumo. São especialmente utilizadas em aplicações que exigem usinagem de alta precisão e formas complexas.

Usinagem de 3+2 eixos: Para peças aeroespaciais mais simples, utilize peças automotivas padrão. Também para a indústria em geral e alguns eletrônicos básicos de consumo.

Como as considerações orçamentárias afetam a decisão entre escolher usinagem simultânea de 5 eixos e 3+2 eixos?

O orçamento é importante para decidir se deve usar usinagem simultânea de 5 eixos ou 3+2 eixos. A usinagem simultânea de 5 eixos tem um custo maior de uso e operação. É ideal para projetos que exigem alta precisão e complexidade. Se o orçamento for limitado e as necessidades de usinagem não exigirem a alta precisão da usinagem simultânea de 5 eixos, a usinagem de 3+2 eixos será uma opção mais econômica. Ela atenderá à maioria das suas necessidades de usinagem a um custo menor.

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