Usinagem CNC de 3 eixos: processo e aplicações

As máquinas CNC são altamente versáteis e oferecem diversas funções. A usinagem CNC de 3 eixos é também um tipo de processo de usinagem CNC que ajuda no fabrico de componentes para diferentes projetos.

Se quiser saber mais sobre a usinagem de 3 eixos, consulte o guia abaixo.

O que é a usinagem CNC de 3 eixos?

A máquina de 3 eixos é uma máquina CNC que envolve vários eixos no corte. Esta máquina funciona em três eixos diferentes: os eixos x, y e z.

Oferece um processo de usinagem altamente preciso na remoção de material e ajuda a criar componentes exatos e detalhados.

O processo de usinagem CNC de 3 eixos

A usinagem CNC de 3 eixos funciona passo a passo num fluxo de trabalho adequado, descrito em detalhe abaixo:

Criação do projeto

O processo de usinagem CNC de 3 eixos começa com a criação de um projeto digital do componente no software CAD. Este modelo representa o projeto final e fornece detalhes das características e dimensões que terão de ser transferidas do ficheiro CAD para o ficheiro CAM.

Depois de criar o modelo CAD, este é convertido no ficheiro CAM. Este ficheiro CAM traduz o modelo num código G, que fornece à máquina CNC instruções para o movimento da ferramenta de corte.

Preparação da máquina CNC

A máquina CNC é preparada e a peça de trabalho é montada na máquina; as ferramentas necessárias também são instaladas. É muito importante ter uma configuração precisa para garantir que os erros são evitados durante a usinagem.

Operação da máquina

Quando o código G está configurado, a máquina é carregada e o processo de usinagem tem lugar. São realizadas operações como perfuração, corte e moldagem do componente e, consoante a complexidade do componente, as ferramentas são trocadas.

Inspeção de qualidade

Depois de concluído o processo de usinagem, o componente é inspecionado para verificar se cumpre as especificações indicadas. São utilizados instrumentos de precisão para verificar as dimensões e, em caso de desvios, são feitos ajustes.

Processo de acabamento

Após a usinagem, os componentes podem necessitar de acabamento secundário. Este ajuda a alisar a superfície dos componentes ou a remover as rebarbas. Estes processos incluem rebarbação, polimento, anodização, galvanoplastia, etc.

Vantagens da usinagem CNC de 3 eixos

O processo de usinagem CNC de 3 eixos oferece múltiplos benefícios, alguns dos quais se seguem:

Elevada precisão: A usinagem CNC é um processo que garante que os componentes fabricados são altamente precisos. O processo de uma máquina CNC de 3 eixos oferece resultados ótimos.

Versatilidade: A usinagem de 3 eixos é um processo versátil e é capaz de trabalhar com diferentes materiais e criar geometrias complexas.

Eficiência: A usinagem de 3 eixos otimiza o uso de energia e, por isso, o processo é altamente eficiente em termos energéticos.

Automação: As máquinas CNC são automatizadas, o que reduz a probabilidade de erros e aumenta a produtividade do processo.

Desvantagens da usinagem CNC de 3 eixos

A usinagem CNC de 3 eixos tem algumas desvantagens, além das vantagens, que também são consideráveis; estas são indicadas abaixo:

• A usinagem de 3 eixos cria componentes detalhados, mas a complexidade que pode oferecer na usinagem de componentes ainda é limitada até certo ponto.
• O tempo necessário para a configuração da usinagem é maior se a peça for complexa, o que aumenta o atraso na produção do componente.
• As máquinas de 3 eixos são dispendiosas. Por isso, o custo de manutenção, compra e operação pode ser elevado ao optar pela produção de baixo volume.

Máquinas utilizadas na usinagem CNC de 3 eixos

A usinagem de 3 eixos utiliza diferentes tipos de máquinas, e cada máquina desempenha uma finalidade diferente; estas máquinas são as seguintes:

Fresadora de 3 eixos

A fresadora de 3 eixos funciona em três eixos e roda também em três eixos. Permite cortar a peça de trabalho em três direções ao mesmo tempo e funciona bem quando os componentes fabricados têm forma retangular.

Centro de usinagem CNC de 3 eixos

O centro de maquinagem de 3 eixos é uma fresadora que realiza roscagem, furação e fresagem e permite produzir peças de elevada complexidade.

Tornos de 3 eixos

Os tornos de 3 eixos tendem a fabricar componentes de forma cilíndrica e são constituídos por um fuso que faz rodar a peça.

Fresadoras CNC de 3 eixos

As fresadoras CNC de 3 eixos são comuns em aplicações de carpintaria para criar padrões de mobiliário complexos. Também ajudam a cortar materiais macios, como espuma e plásticos.

Máquinas de gravação CNC de 3 eixos

As máquinas de gravação CNC de 3 eixos são utilizadas para esculpir superfícies, o que ajuda a criar padrões gravados com precisão nas peças.

Cortadores de plasma CNC de 3 eixos

O processo de corte por plasma cria componentes precisos a partir de materiais espessos. Os cortadores de plasma CNC de 3 eixos movem a ferramenta em várias direções. Essas direções são para cima, para baixo, para a frente, para a esquerda, para a direita e para trás, de modo a obter as chapas de metal cortadas.

Aplicações da usinagem CNC de 3 eixos

A usinagem CNC de 3 eixos é utilizada em várias indústrias, e algumas das suas aplicações são as seguintes:

Indústria automóvel: A usinagem CNC de 3 eixos é utilizada nesta indústria para fabricar peças automóveis, como caixas de velocidades, componentes de motores e outras peças auto personalizadas.

Indústria aeroespacial: A indústria aeroespacial exige componentes de elevada precisão. Perfis aerodinâmicos, peças de turbinas e painéis de instrumentos para esta indústria são fabricados com usinagem CNC de 3 eixos.

Indústria eletrónica: As máquinas de 3 eixos criam componentes para instrumentos eletrónicos, como semicondutores, invólucros e placas-mãe.

Criação de moldes e matrizes: O processo de usinagem CNC de 3 eixos responde à complexidade e à precisão dos moldes e matrizes para os fabricar.

Indústria médica: Os componentes médicos utilizados em cirurgias e implantes ortopédicos são fabricados através de usinagem CNC de 3 eixos.

Indústria joalheira: As peças de joalharia exigem elevada qualidade e um acabamento e design precisos, o que é conseguido através de máquinas de 3 eixos.

Indústria da carpintaria e do mobiliário: As fresadoras CNC de 3 eixos ajudam a esculpir e a dar forma aos componentes utilizados em mobiliário e outros trabalhos em madeira.

Usinagem CNC de 3 eixos vs. usinagem CNC de 5 eixos

A usinagem CNC de 3 eixos e a usinagem CNC de 5 eixos são diferentes no que diz respeito às direções em que a ferramenta de corte CNC se move.

Na usinagem CNC de 3 eixos, o movimento da ferramenta de corte ocorre apenas em três eixos: X, Y e Z. Já na usinagem CNC de 5 eixos, além dos eixos X, Y e Z, a máquina também se move nos eixos A e B, que se destinam a rotações.

Por conseguinte, os componentes fabricados em máquinas CNC de 5 eixos são altamente complexos e podem também ter cavidades e rebaixos. O custo das máquinas CNC de 5 eixos é elevado em comparação com as máquinas CNC de 3 eixos, e são ainda mais complexas de operar.

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Conclusão

Compreender o conceito de usinagem CNC de 3 eixos é muito importante antes de iniciar o projeto. O guia acima contém todas as informações relevantes, incluindo vantagens, desvantagens e aplicações.

Assim, agora tudo o que diz respeito à usinagem de 3 eixos deve estar claro, e já pode tomar decisões informadas para o seu projeto.