Uma necessidade marcante que os técnicos almejam ao usar máquinas CNC é uma facilidade de uso sem liga. Isso significa que se for possível obter uma máquina que lhes permita obter cortes mais limpos e economizar tempo, eles vão adorar.
É aqui que entra a usinagem CNC de 4 eixos. Ela representa uma grande melhoria em relação à popular variante de três eixos, permitindo que os operadores cortem peças de metal em quatro direções ou ângulos possíveis. Continue lendo para saber mais sobre essa máquina e suas aplicações.
O que é usinagem CNC de 4 eixos?
Normalmente, uma máquina CNC tradicional corta em três direções principais:
- Para cima e para baixo – verticalmente
- Direita e esquerda – horizontalmente
- Frente e verso – horizontalmente
Cada uma dessas três direções é responsável pelos três eixos geométricos primários – X, Y e Z. E elas refletem o modus operandi da usinagem CNC de 3 eixos.
Como o nome sugere, envolve o movimento de uma peça de trabalho nos três eixos geométricos e um quarto eixo A, que é o eixo adicional que permite que a peça de trabalho gire ao longo do eixo X durante a usinagem.
Processos de Usinagem de 4 Eixos
Ter uma compreensão mais ampla dos processos envolvidos em uma usinagem de 4 eixos ajuda você a obter os melhores resultados. Estas são as várias etapas que você pode seguir para garantir que o resultado final da sua peça de trabalho seja excelente:
Projeto CAD
Esse processo envolve o uso de um computador ou PC de mesa para gerar representações gráficas 2D e 3D de layouts de construção, plantas baixas, componentes de veículos, plantas baixas e outras documentações do trabalho a ser feito.
Depois que o protótipo do produto é projetado com todas as características, dimensões e formato necessários do produto final, o arquivo CAD é convertido em uma linguagem de máquina, como o código G, e imputado na máquina CNC que seria usada para obter a usinagem CNC de 4 eixos.
O CAD ajuda a reduzir a taxa de erros que podem ocorrer durante a elaboração manual. Ele também facilita a apresentação e o compartilhamento do plano de trabalho com clientes e trabalhadores, ao mesmo tempo em que garante o armazenamento e a documentação adequados para referência futura.
Programação CAM
Depois que o design do produto for concluído com o CAD, a próxima coisa que você precisa fazer é criar instruções e programar o caminho da ferramenta para sua máquina CNC usando software de manufatura auxiliada por computador (CAM).
Esta instrução mostra como a ferramenta de corte deve se mover ao longo e através da peça de trabalho, ajudando a máquina a atingir exatamente o que você precisa, ao mesmo tempo em que maximiza a eficiência. Normalmente, o caminho da ferramenta é programado usando os seguintes parâmetros, como taxas de avanço, seleção de ferramenta e velocidade de corte.
Quando seu caminho de ferramenta foi cuidadosamente criado, ele é então retransmitido para o chão de fábrica por meio do controle numérico direto (DNC). A programação de manufatura auxiliada por computador tem vários benefícios, desde otimizar a eficiência até reduzir o consumo de energia e minimizar a taxa de desperdício durante a produção.
Além disso, é um método seguro de fabricação com excelente precisão e repetibilidade, ajudando os fabricantes a produzir grandes quantidades de produtos com rapidez, mantendo alta qualidade e agilizando a operação.
Configuração da máquina
Depois de transferir seu programa CAM para a máquina CNC, o próximo passo é configurar a máquina, colocando a peça de trabalho na posição e instalando as diversas ferramentas de corte e acessórios necessários para que a usinagem de 4 eixos ocorra.
Usinagem
O próximo estágio após a configuração é a usinagem, é aqui que o trabalho real é realizado em uma peça de trabalho. Aqui, o cortador é colocado em movimento através da peça de trabalho trabalhando em todos os 4 eixos.
É importante que a usinagem seja feita sob supervisão rigorosa, garantindo que o ajuste e o reposicionamento sejam feitos quando necessário. Também tenha em mente que a máquina segue o caminho da ferramenta que foi projetado e alimentado nela.
Acabamento
Após a usinagem, você tem que soltar a peça de trabalho e verificar se ela está tão excelente quanto você precisa. Você pode ter que limpá-la com um pano para remover quaisquer lascas restantes no corpo. Após uma inspeção cuidadosa, você pode adicioná-la de volta à máquina CNC para qualquer toque final, se necessário. Caso contrário, limpe sua máquina e prepare-a para a próxima operação.
Tipos de usinagem CNC de 4 eixos
Existem três tipos principais de máquinas CNC que permitem aos operadores cortar em quatro eixos:
Fresadoras
O modus operandi de uma fresadora de 4 eixos é tal que a peça de trabalho é firmemente fixada enquanto a fresa gira em torno de um diâmetro definido nela, criando cortes circulares nela. Você pode usar esta máquina para criar furos e ranhuras de fresagem na peça de trabalho de qualquer ângulo sem precisar mudar sua posição.
Roteadores
Essas máquinas são popularmente usadas para várias atividades de marcenaria. Elas fornecem exatidão e precisão durante o processo de usinagem por causa das instruções que foram imputadas à máquina.
Tornos
O torno CNC de 4 eixos é a máquina mais popular entre os três tipos que discutimos até agora. Na verdade, tanto o torno CNC quanto as fresadoras ajudam você a obter padrões cilíndricos em sua peça de trabalho.
A única diferença entre elas é que na primeira, a peça de trabalho gira contra a ferramenta de corte, enquanto na última, a ferramenta de corte gira contra a peça de trabalho. Você pode usar esta máquina para uma ampla gama de operações de torneamento.
Benefícios da usinagem CNC de 4 eixos
Agora, vamos considerar as várias vantagens de usar o processo de usinagem:
Recursos aprimorados
Onde a produção de componentes com formas complexas não é possível, a usinagem de 4 eixos tornou isso possível com um eixo A adicional ao sistema, melhorando as capacidades de usinagem e a produtividade.
Aumento da eficiência
Um dos principais objetivos das máquinas CNC é melhorar a velocidade dos processos de corte, ao mesmo tempo em que melhora o resultado final. Esse processo de usinagem é bem rápido, pois reduz o tempo de produção de grandes quantidades em poucas etapas.
Comparado à variante de 3 eixos, a obra-prima de 4 eixos permite que você corte peças de trabalho em mais direções e ângulos. Isso afeta significativamente a qualidade dos seus acabamentos, especialmente porque você não precisa alterar as posições da peça de trabalho durante o processo.
Maior Precisão
As máquinas CNC de 4 eixos são tão precisas que permitem que você corte confortavelmente camadas finas da sua peça de trabalho com uma taxa de precisão incrivelmente alta. Isso pode ser tão fino quanto 0.5 mm da espessura geral da sua peça de trabalho, resultando em maior precisão e exatidão das peças usinadas.
Versatilidade
Esta técnica de usinagem em particular tem muitas utilidades e pode ser usada para trabalhar peças pequenas ou muito grandes de um material. Também podem ser usadas com variedades de materiais, tornando-as uma máquina importante para indústrias de manufatura.
Acabamento de superfície aprimorado
Como a usinagem é feita simultaneamente e de forma rotativa coordenada, o acabamento superficial da peça usinada geralmente é bom. Além disso, devido à proximidade das ferramentas de corte às peças de trabalho, não ficam muitas marcas ásperas na superfície.
Desvantagens da usinagem CNC de 4 eixos
Configuração cara
A máquina CNC de 4 eixos é muito cara para comprar e configurar, principalmente para pequenas empresas. Independentemente dos muitos benefícios que ela oferece, pode levar meses ou anos de investimento para comprar esta máquina, o que torna difícil para empresas iniciantes atenderem à atualização.
Requer operadores qualificados
Uma grande limitação da usinagem CNC de 4 EIXOS é que somente operadores treinados e qualificados podem usar, configurar e programar a máquina. Embora o trabalho feito usando máquinas CNC seja geralmente automatizado, ele ainda requer a supervisão de um pessoal treinado. Isso, no entanto, aumenta o custo de produção.
Limitado pela Geometria
Parece haver mais espaço para inovações criativas no cenário tecnológico em constante evolução. Quando há tendência a lapsos em alguns processos de usinagem, um novo produto ou sistema é introduzido no mercado.
Tomemos como exemplo a máquina de 3 eixos com seus muitos benefícios, mas ainda tinha algumas limitações porque não podia ser usada para formar formas muito complexas de todos os ângulos. E é aí que a introdução da máquina de 4 eixos entrou em cena.
Entretanto, ainda existem certos ângulos e geometrias complexas que não podem ser manipulados pelas máquinas de 4 eixos; nesses casos, as máquinas CNC de 5 eixos podem ser alternadas.
Aplicações da usinagem CNC de 4 eixos
Indústria aeroespacial
Ele é usado para fabricar componentes complexos de um avião, como lâminas de turbina, peças de motor e diferentes peças estruturais com máxima precisão e exatidão.
Automotivos
Usado principalmente por sua capacidade de fabricar geometrias intrincadas em ângulos estranhos. Eles são usados na fabricação de componentes de motor, peças de carroceria de veículos e componentes de transmissão.
Expositores e Eletrónica
Ele também é empregado na indústria elétrica para produzir placas de circuito, invólucros e outros componentes que exigem alta precisão.
Indústria de Petróleo e Gás
Peças de alta resistência que podem suportar condições extremas são muito necessárias na indústria de petróleo e gás, e as máquinas CNC de 4 eixos são as ferramentas certas para fabricar peças fortes, duráveis e de alta qualidade.
Indústria de embalagens
A usinagem CNC é cada vez mais usada na indústria de embalagens devido à sua capacidade de produzir componentes de alta precisão para máquinas de embalagem. Nossos serviços CNC não envolvem apenas o processamento de precisão de metais e plásticos, mas também oferecem soluções personalizadas, incluindo máquinas totalmente automatizadas para fabricação sacos não tecidos de alta qualidade. Essas máquinas garantem que os sacos não tecidos sejam produzidos com a máxima eficiência e qualidade de ponta, atendendo às crescentes demandas do
Comparando usinagem CNC de 3 e 4 eixos: principais diferenças
Embora ambos compartilhem semelhanças em sua funcionalidade, eles são diferentes em termos de capacidade, eficiência e aplicações.
Uma máquina de 3 eixos é mais adequada para usinar componentes que não precisam ser girados, mas podem ser operados ao longo dos três eixos. Ela também é usada para usinar geometrias simples e fresamento de superfícies planas.
Conforme explicado anteriormente, ele é semelhante ao seu equivalente de 4 eixos, a única diferença é que este último realiza operações em uma direção adicional, conhecida como eixo A, e é mais preferido para operações complexas.
Além disso, um mandril ou um bloco de fixação de lápide é usado para montar peças de trabalho em usinagem de 4 eixos, enquanto uma máquina de 3 eixos tem um bloco plano.
Quem são os melhores fabricantes que oferecem soluções de usinagem CNC de 4 eixos?
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Conclusão
A usinagem CNC de 4 eixos permite a fabricação de peças complexas, um feito que não poderia ser tratado eficientemente pela usinagem tradicional de 3 eixos. Ela dá às empresas uma vantagem competitiva ao otimizar fluxos de trabalho e melhorar a velocidade de produção.
Com o avanço tecnológico nas indústrias de manufatura, é vital manter-se à frente e permanecer na tendência para atingir a produção máxima de alta qualidade. E você pode ter certeza de que a HM tem alguns dos melhores operadores proficientes em operar e manusear essas máquinas. Entre em contato hoje mesmo para que possamos ajudá-lo com suas necessidades de manufatura.