usinagem CNC de 3 eixos vs. usinagem CNC de 5 eixos: qual é melhor para o seu projeto
O advento do CNC tornou a fabricação moderna mais fácil. É preciso, versátil e vem em vários tipos para atender às necessidades de diferentes indústrias. CNC de 3 e 5 eixos são dois tipos comuns com vantagens, desvantagens e aplicações únicas. Embora tenham objetivos finais semelhantes, não são os mesmos.
Você está lutando para decidir entre 3-eixo e 5-eixo usinagem CNCEste artigo explicará como cada um opera, suas vantagens e desvantagens. Continue lendo para descobrir a diferença comparando 5 eixos vs 3 eixos CNC e quando usar as diferentes técnicas.
3 eixos vs 5 eixos CNC usinagemCompreensão do controle numérico do computador (CNC)
O CNC envolve a operação computadorizada de ferramentas e máquinas. Todo o processo é automatizado e não dá espaço para erros. Com CNC, o primeiro passo é converter o projeto 2D ou CAD da parte final em uma linguagem que a máquina entende na forma de Código G e código M para CNC com o software CAM.
Estas linguagens de programação controlam o movimento das ferramentas de corte para produzir peças precisas. Em seguida, as máquinas executam os códigos CNC e começam a usinagem. O CNC pode controlar quase qualquer tipo de ferramenta, desde moinhos e tornos até cortadores a laser e jato de água.
O que é CNC de 3 eixos
O 3-eixo é uma das formas mais simples de usinagem CNC. Envolve o movimento coordenado das ferramentas de corte ao longo de três eixos lineares; X, Y e Z. X representa o movimento horizontal lado a lado enquanto o eixo Y se move para frente e para trás. O último eixo Z é o movimento vertical para cima e para baixo.
Todos os três eixos se movem simultaneamente para a geometria 2D e 2,5D da máquina. Você pode usar uma usinagem CNC de 3 eixos para muitas tarefas, incluindo fendas de fresagem, furos de perfuração e corte de bordas afiadas. Ele fabrica com precisão peças mecânicas e componentes funcionais a partir de matérias-primas.
Prós e contras do CNC de 3 eixos
O CNC de 3 eixos oferece benefícios ilimitados na fabricação. Os seguintes são alguns prós da usinagem de 3 eixos
Precisão
Com um CNC de 3 eixos, você pode produzir peças dimensionalmente precisas o tempo todo. Corta os componentes exatamente às especificações sem erros. O CNC de 3 eixos tem um nível de tolerância de cerca de 0,001 mm, o que garante um desempenho óptimo das peças finais. Além disso, este processo é repetido e fabrica componentes que se assemelham muito uns aos outros.
Versatilidade
Você pode maquinar diferentes materiais de engenharia com um CNC de 3 eixos. Os mais comuns são metais como alumínio, titânio, aço inoxidável e latão. Você também pode trabalhar com segurança com plásticos, polímeros, madeira e compostos. No entanto, note que você tem que otimizar os diferentes parâmetros de usinagem CNC para os vários materiais para obter os melhores resultados.
Fácil de operar
Você encontrará usinagem de 3 eixos fácil de usar e operar. A máquina é simples de configurar e você não precisa ser altamente treinado. No entanto, a experiência e a experiência ajudarão a maximizar seu uso. Além disso, o CNC de 3 eixos tem a programação mais simples. Mesmo iniciantes e iniciantes podem navegar facilmente.
Custo Efetivo
O custo inicial do CNC de 3 eixos é relativamente baixo. Se você gerencia uma pequena empresa ou está com um orçamento limitado, esta máquina pode ser perfeita para você. O custo de manutenção de máquinas de 3 eixos também é baixo. Eles são menores e vêm com menos peças móveis. Por esta razão, é fácil mantê-los para evitar desgaste.
Apesar dos inúmeros benefícios do uso de usinagem de 3 eixos, ele também vem com algumas limitações. A seguir estão algumas deficiências do CNC de 3 eixos que você deve estar ciente de
Funcionalidade limitada
O CNC de 3 eixos vem com liberdade de movimento reduzida, pois as ferramentas só podem se mover em três direções. Esta característica torna difícil a mecanização de formas e peças complexas com desenhos intrincados. Ele não gira automaticamente a peça de trabalho e requer várias configurações para maquinar diferentes lados da peça.
Acabamento de superfície limitado
O acabamento superficial da parte final também é uma limitação. Quando comparado à usinagem multi-eixo avançada, o acabamento de superfície de 3 eixos CNC produz é mais áspero. Deixa marcas visíveis de ferramentas porque as ferramentas são mais longas.
Quais são as aplicações de uma usinagem CNC de 3 eixos?
A máquina de usinagem CNC de 3 eixos é usada em muitas aplicações industriais. Os seguintes são alguns comuns
Indústria Automotiva
A usinagem CNC de 3 eixos está revolucionando a indústria automotiva. Ele pode atender a todas as suas necessidades de protótipo e produção de peças de forma eficiente. Além disso, esta máquina é ideal para personalização e fabricação única de peças automotivas. Você pode usar uma usinagem CNC de 3 eixos para fazer componentes críticos, como cabeças de cilindros, chassis, sistemas de transmissão e painéis interiores.
Indústria médica
A indústria médica tem altos padrões e requisitos rigorosos, e esta máquina os atende excelentemente bem. É um bom ajuste para produzir tudo, desde instrumentos cirúrgicos até próteses. Além disso, é capaz de fabricar equipamentos de diagnóstico e ferramentas dentárias.
Molde e fazer a matriz
Eles produzem moldes de alta qualidade que você pode usar para fabricar fundições fortes e repetidas. Os moldes usinados por CNC têm dimensões precisas e um bom acabamento superficial. Além disso, você pode trabalhar facilmente em projetos de molde personalizados.
Indústria eletrônica
Muitos componentes elétricos e eletrônicos são produtos usinados por CNC. Esta máquina pode processar materiais metálicos e não metálicos usados na indústria eletrônica. Permite a produção rápida de caixas, dissipadores de calor e sistemas de refrigeração.
Indústria Aeroespacial
A usinagem CNC de 3 eixos é adequada para criar e montar componentes aeroespaciais. É possível produzir várias peças aeroespaciais com tolerância apertada. Você pode criar estruturas leves e robustas que aumentem a eficiência de combustível. Alguns exemplos comuns de peças de aeronaves mecanizadas CNC de 3 eixos incluem eixos, componentes do motor, trem de pouso e fuselagem.
Indústria de jóias
A popularidade da usinagem CNC de 3 eixos está aumentando na fabricação de jóias. Eles permitem a moldagem precisa e gravação de logotipos, textos e símbolos em metais especiais. A precisão das máquinas de usinagem de 3 eixos torna-as ideais para trabalhos detalhados e delicados. Você pode usar essas máquinas para fazer novos projetos em um curto período de tempo.
O que é CNC de 5 eixos
O CNC de 5 eixos é um dos tipos de usinagem multi-eixos mais sofisticados. Ele dá às ferramentas de corte uma abordagem multidirecional e máquina uma peça de trabalho de cinco lados diferentes. Além dos eixos lineares básicos X, Y e Z, as ferramentas também se movem ao longo dos eixos de rotação. Normalmente, uma máquina CNC de 5 eixos usa os eixos A / C ou B / C. A significa rotação ao longo do eixo X, B é o movimento ao redor do eixo Y, enquanto C gira ao longo do eixo Z. Com um CNC de 5 eixos, você pode trabalhar em uma peça em todas as direções em uma única configuração.
Observe que o CNC de 5 eixos não é o mesmo que o CNC de 3 + 2 eixos. A principal diferença é na sua configuração e orientação da ferramenta. Enquanto o movimento no CNC de 5 eixos é simultâneo, os eixos rotacionais e lineares no CNC de 3+2 eixos se movem sequencialmente. A usinagem CNC de 5 eixos é ideal para aplicações complexas. É preciso, repetido e acelera as operações de usinagem.
Prós e contras do CNC de 5 eixos
O uso de CNC de 5 eixos revolucionou a fabricação moderna. É ideal para muitas aplicações em diferentes setores. Aqui estão alguns dos principais benefícios que você obterá usando CNC de 5 eixos para seu projeto.
Formas complexas da máquina
O CNC de 5 eixos pode produzir várias formas que teriam sido diferentes com usinagem de 3 ou 4 eixos. É possível manobrar as ferramentas para se mover em diferentes direções para que você possa maquinar desenhos e características intrincadas. A usinagem CNC de 5 eixos funciona em peças com formas irregulares e peças em forma de caixa e disco com facilidade.
Alta precisão e precisão
A precisão do CNC de 5 eixos é inigualável. Você pode trabalhar em uma peça de trabalho em uma operação. Configurações múltiplas e reposicionamento em ângulos diferentes são fontes potenciais de erros e erros. Além disso, é possível usar ferramentas mais curtas em CNC de 5 eixos. Ferramentas mais curtas são mais rígidas e menos propensas a se desviar.
Acabamento de superfície de qualidade
O CNC de 5 eixos cria um acabamento de superfície mais liso e brilhante. A razão por trás disso são os dois eixos de rotação extras. Eles aproximam a peça de trabalho das ferramentas de corte e reduzem a incidência de defeitos e erros de superfície. Um acabamento de superfície de alta qualidade melhora o desempenho e a longevidade da peça final.
Alta produtividade
O CNC de 5 eixos aumenta a eficiência na fabricação. É rápido e reduz o tempo de usinagem. Máquinas CNC de 5 eixos podem funcionar sem supervisão para lhe dar mais tempo para se concentrar em outras áreas importantes. Além disso, produz menos resíduos materiais e taxa de sucata.
O CNC de 5 eixos também tem poucas limitações. Algumas das desvantagens do CNC de 5 eixos incluem
Custo elevado
O custo de compra e operação de um CNC de 5 eixos é consideravelmente alto. Requer um software mais complexo para funcionar, o que aumenta ainda mais os custos. Além disso, seus requisitos de manutenção são maiores do que os do CNC de 3 eixos. As máquinas que opera são maiores e levam tempo para calibrar durante a manutenção de rotina.
Altas exigências técnicas para os operadores
É necessário altamente qualificado para tirar o máximo proveito do CNC de 5 eixos. Os dois eixos adicionais tornam-no mais complexo e difícil de programar. Requer habilidades matemáticas e técnicas avançadas para funcionar sem problemas sem colisão. Isso aumenta os custos de mão de obra e as despesas gerais de usinagem.
Quais são as aplicações de usinagem CNC de 5 eixos?
Indústria Aeroespacial
A usinagem de 5 eixos pode produzir com precisão perfis complexos de lâminas, componentes estruturais de aeronaves, como peles de fuselagem e quadros estruturais, e peças críticas, como discos de turbina, carcaças e câmaras de combustão, garantindo desempenho e eficiência ideais.
Indústria Automotiva
A indústria automotiva depende da usinagem CNC de 5 eixos para criar moldes de injeção complexos, moldes de fundição a pressão, componentes automotivos: tais como blocos de motor e carcaças de transmissão
Indústria médica
A usinagem CNC de 5 eixos faz componentes como ossos artificiais, peças de scanner CT, moldes para equipamentos médicos.
CNC de 3 eixos vs CNC de 5 eixos: quais são as diferenças?
Embora o CNC de 3 eixos e o CNC de 5 eixos utilizem a mesma tecnologia, eles são diferentes de muitas maneiras. A tabela abaixo explica as diferenças entre as duas técnicas. Você pode usá-lo como um guia para decidir o melhor para o seu projeto.
| Parâmetros | CNC de 3 eixos | CNC de 5 eixos |
| Capacidade de movimento | O CNC de 3 eixos tem um grau limitado de movimento de ferramenta de corte. Só pode se mover ao longo de eixos lineares; X, Y e Z. | O CNC de 5 eixos move a ferramenta ao longo dos eixos lineares (X, Y e Z) e dos eixos de rotação (A e B). |
| Complexidade das peças | O CNC de 3 eixos é ideal para formas simples e desenhos simples. | Você pode usar este tipo para maquinar peças complexas porque as ferramentas podem chegar a áreas difíceis de acessar. |
| Acabamento de superfície | Produz um acabamento superficial áspero que muitas vezes requer acabamento secundário. | O CNC de 5 eixos dá um acabamento liso porque as ferramentas de corte estão mais próximas da peça de trabalho. |
| Configuração e tempo de ciclo | Ele vem com mais tempo para configuração e tempo de ciclo mais lento. | É mais rápido com menos tempo para configuração. |
| Precisão | CNC de 3 eixos é preciso e preciso | O CNC de 5 eixos tem a maior precisão e produz peças repetidas. |
| Custo | O CNC de 3 eixos é relativamente acessível. | Os custos iniciais, os requisitos de manutenção e os custos de mão de obra são consideravelmente maiores. |
| Programação | Requer programas simples para controlar o movimento das ferramentas de corte. | O CNC de 5 eixos precisa de um programa e software mais complexos para maximizar todos os seus benefícios. |
| Ferramenta Quebra | O CNC de 3 eixos vem com um risco maior de quebra da ferramenta. A ferramenta se aproxima da peça de trabalho perpendicularmente e pode facilmente desviar. | A quebra da ferramenta é menos frequente com CNC de 5 eixos. Ferramentas mais curtas melhoram a rigidez e reduzem as vibrações. |
| Acúmulo de erros | Há uma tendência à acumulação de erros no CNC de 3 eixos devido às múltiplas configurações. | 5 eixos requer um único up com um risco reduzido de acumulação de erros. |
| Aplicações | O CNC de 3 eixos é ideal para projetos menos complexos e fabricação de componentes simples como acessórios, placas e suportes. | Você pode usar CNC de 5 eixos para peças com formas complexas e bordas contornadas nas indústrias automotiva, aeroespacial e médica. |
CNC de 3 eixos vs CNC de 5 eixos: qual é melhor?
Nenhum é considerado melhor entre CNC de 3 eixos e CNC de 5 eixos. O que você escolhe depende de seu orçamento e metas de produção.
Quando usar CNC de 3 eixos
Opte por CNC de 3 eixos ao usinar peças simples sem características complexas. É ideal para produção em baixo volume devido ao maior tempo de configuração e usinagem. Além disso, a usinagem de 3 eixos deve ser a técnica de uso quando você está com um orçamento limitado.
Quando usar CNC de 5 eixos
O CNC de 5 eixos é adequado para aplicações com requisitos de tolerância rígidos. Você deve usá-lo ao usinar peças de forma complexa em grande volume. Além disso, esta técnica é uma boa adaptação para componentes com características intrincadas em todos os lados.
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Conclusão
Ao comparar CNC de 3 eixos vs 5 eixos, ninguém é considerado melhor. Não há uma maneira padrão de escolher o melhor para o seu projeto, pois há alguns fatores a considerar. Você precisa considerar suas necessidades de produção, metas de produção, volume de produção, nível de especialização disponível e seu orçamento. Este artigo explicou o que são CNC de 3 e 5 eixos, suas diferenças e quando usar as diferentes técnicas.
Perguntas frequentes
O que um CNC de 5 eixos pode fazer?
Um CNC de 5 eixos é capaz de criar formas intrincadas que envolvem vários ângulos e curvas. Ao manobrar a ferramenta de corte ao longo de cinco eixos diferentes, ela alcança uma suavidade de superfície melhorada e maior precisão nos componentes produzidos. Além disso, este tipo de máquina CNC se destaca na fresagem contínua, permitindo que a ferramenta de corte rastreie sem problemas as curvas do material, resultando em menos imperfeições e etapas no produto acabado.
O CNC de 3 eixos é um bom investimento inicial do que o CNC de 5 eixos?
Absolutamente! O custo de compra e manutenção do CNC de 3 eixos é mais barato do que o do CNC de 5 eixos, tornando-o um bom investimento inicial.
Quais são as principais indústrias que usam máquinas CNC de 3 e 5 eixos?
O uso das duas máquinas atravessa inúmeras indústrias, mas as principais são a saúde, aeroespacial, manufatura e automóvel.
É possível atualizar uma máquina CNC de 3 eixos para uma de 5 eixos?
Embora a atualização de uma máquina CNC de 3 eixos para uma máquina CNC de 5 eixos seja possível, a desvantagem é a complexidade e a enorme quantidade de dinheiro necessária.
Embora dois eixos rotativos adicionais tenham sido adicionados, esses eixos são usados principalmente para fixar a peça de trabalho em um ângulo específico. Em seguida, a máquina realiza o corte de 3 eixos. Portanto, não pode ajustar o ângulo da ferramenta e da peça de trabalho em tempo real durante o processo de usinagem como uma usinagem de 5 eixos. Como resultado, tem menor flexibilidade na usinagem de superfícies curvas complexas e características multiangulares.
Portanto, é aconselhável comprar uma máquina CNC de 5 eixos se for uma exigência de produção.
