O que é a maquinagem de 5 eixos: Definição, tipos, benefícios e aplicações

Os processos de maquinagem são amplamente utilizados para fabricar componentes para diferentes indústrias. Quando se trata de considerar a maquinagem CNC para projectos, pode haver várias opções e, entre elas, a maquinagem de 5 eixos também é comummente adoptada.

O processo de maquinagem de 5 eixos ajuda a fabricar componentes dotados de uma excelente precisão e de formas complexas. Se quiser saber o que é a maquinagem de 5 eixos, os seus tipos e as suas vantagens, leia o guia abaixo.

O que é a maquinagem de 5 eixos?

A maquinagem de 5 eixos é um processo de maquinagem que remove material da peça de trabalho. Tem cinco eixos para trabalhar; os três eixos lineares são X, Y e Z, e também A e B, que são os eixos de rotação. Assim, ao mesmo tempo, as ferramentas podem aproximar-se da peça de trabalho em 5 direcções diferentes e cortá-la numa única operação, oferecendo resultados altamente precisos.

Porquê utilizar CNC para maquinagem de 5 eixos?

A maquinagem de 5 eixos oferece amplas vantagens. Tem múltiplos eixos e pode ser cortada de diferentes lados com grande flexibilidade. Muitas indústrias requerem componentes de forma complexa e com detalhes intrincados, e a maquinagem de 5 eixos funciona bem nestes casos.

Este processo de maquinagem de 5 eixos não tem quaisquer limitações de design, uma vez que as ferramentas de corte podem aproximar-se do componente a partir de qualquer ângulo sem alterar a sua posição. Isto melhora a qualidade geral da maquinação e a consistência da peça, especialmente em ranhuras profundas e estreitas e em espaços de difícil acesso. Por conseguinte, o processo ajuda a fabricar componentes rapidamente e pode permitir-lhes flutuar nos mercados em menos tempo.

Como funciona uma máquina CNC de 5 eixos?

Uma máquina de 5 eixos pode trabalhar de forma automatizada, sem intervenção humana. Consiste na utilização de ferramentas que rodam e, por conseguinte, os materiais podem ser cortados nas formas pretendidas. A peça de trabalho é colocada na máquina e o desenho é criado no software CAD, que o traduz para o CAM, para que a máquina possa compreender a forma desejada. Código G.

O código G dá instruções à máquina para efetuar o movimento necessário com base no desenho e deriva o seu percurso da ferramenta. A máquina corta os componentes e o componente desejado é obtido.

Tipos de máquinas CNC de 5 eixos

Existem diferentes tipos de máquinas CNC de 5 eixos, que são os seguintes:

Cabeça/Cabeça

A maquinação CNC Cabeça/Cabeça é aquela em que a cabeça compreende o eixo rotativo. A maquinação é efectuada numa plataforma específica. Não há interferência, uma vez que o eixo 5 se move sobre uma mesa fixa; assim, a peça de trabalho também permanece fixa. Estas máquinas são adequadas para a maquinação de componentes maiores.

Mesa/Cabeça

A mesa/cabeça tem um eixo rotativo na cabeça e outro na mesa rotativa. O eixo rotativo desta máquina encontra-se na cabeça e as peças giram durante todo o processo de maquinagem.

Mesa/Mesa

Esta configuração tem o eixo rotativo na mesa, e o eixo rotativo roda na mesa. É adequado para a maquinação de cortes inferiores. Este processo é mais lento do que os outros tipos de processos de maquinagem e pode trabalhar com peças de pequenas dimensões.

Vantagens da maquinagem CNC de 5 eixos

O processo de maquinagem CNC de 5 eixos apresenta múltiplas vantagens, sendo algumas delas as seguintes

• As máquinas CNC de 5 eixos têm um eixo adicional, o que torna o processo de maquinagem muito rápido e fácil e é também adequado para formas complexas.
• Em comparação com os processos manuais de maquinagem, é muito rápido e, devido à falta de intervenção humana, as probabilidades de erro são mínimas.
• A configuração da maquinagem CNC de 5 eixos é muito fácil. A máquina pode trabalhar nos 5 eixos de uma só vez, tornando o processo muito rápido e capaz de obter a geometria desejada.
• O acabamento da superfície dos componentes fabricados através da maquinagem CNC de 5 eixos é bastante suave, uma vez que as ferramentas trabalham nos componentes de forma muito próxima para obter a forma pretendida.
• A maquinagem de 5 eixos é um processo adequado para todos os tipos de componentes, independentemente das suas dimensões, devido à sua versatilidade.

Desvantagens da maquinagem CNC de 5 eixos

O processo de maquinagem de 5 eixos tem também algumas desvantagens, que são as seguintes

• O investimento na máquina CNC de 5 eixos é muito elevado em comparação com as outras máquinas CNC. Para além disso, o custo de manutenção destas máquinas é também bastante significativo.
• O processo de programação da máquina de 5 eixos também é complexo, ao passo que as máquinas de 3 eixos são fáceis de programar. Por isso, é necessário um maquinista especializado para as programar.
• As competências dos operadores têm de ser excelentes para operar a máquina de 5 eixos, uma vez que esta possui uma tecnologia altamente avançada.

Que tipo de peças podem ser maquinadas com um centro de maquinação de 5 eixos?

Existem diferentes tipos de peças que podem ser maquinadas utilizando a maquinagem de 5 eixos, e algumas delas são as seguintes:

• Os componentes de superfície complexos utilizados na indústria aeroespacial, eletrónica e aeronáutica são fabricados com maquinagem de 5 eixos, como as pás dos motores de turbina, impulsores de superfície esférica, etc.
• A maquinagem CNC de 5 eixos é um processo que pode ajudar a fabricar peças de disco com orifícios radiais. Também ajuda a fabricar coberturas de motor.
• O processo de maquinação de peças em forma de caixa é difícil utilizando outros métodos de maquinação devido aos requisitos de alinhamento e fixação. A maquinagem CNC de 5 eixos ajuda a fabricar essas peças com elevada precisão.
• As peças que têm formas especiais com pontos, linhas e superfícies misturados são também as que são maquinadas utilizando a maquinação CNC de 5 eixos, porque corta o componente muito de perto.

Maquinação de 5 eixos vs. Maquinação de 3+2 eixos

Quando se trata de comparar a maquinagem de 5 eixos com a maquinagem 3+2, existem algumas diferenças importantes. A diferença básica é o número de eixos; a maquinagem de 5 eixos tem uma ferramenta de corte que trabalha nos cinco eixos e até roda. Enquanto a maquinação de 3+2 eixos é um programa de 3 eixos e uma ferramenta de corte que é bloqueada num determinado ângulo, o ângulo de bloqueio depende de dois eixos que rodam.

A maquinagem de 5 eixos é muito rápida, enquanto a maquinagem de 3+2 eixos é um pouco lenta. A maquinagem de 5 eixos é um processo contínuo, sem paragens intermédias.

Conselhos práticos para a utilização do CNC de 5 eixos

No que diz respeito à maquinagem CNC de 5 eixos, algumas das dicas importantes a seguir para obter os melhores resultados.

• Quando optar pela maquinagem CNC de 5 eixos, informe-se sempre sobre o software e os controlos. Isso ajuda-o a obter componentes bem concebidos.
• A seleção da ferramenta é muito importante para garantir um design perfeito e a ferramenta certa ajuda mesmo a minimizar as hipóteses de erro. Pode utilizar um sistema de deteção de ferramentas que o ajuda a analisar e a escolher a ferramenta certa.
• As colisões podem levar a defeitos nos componentes, e alguns softwares ajudam a atenuar essas colisões.

Aplicações da maquinagem CNC de 5 eixos

As aplicações da maquinagem de 5 eixos são observadas em várias indústrias, e algumas delas são as seguintes:

Médico

A medicina é um dos campos mais sensíveis, onde é importante ter as ferramentas maquinadas corretas. A maquinagem CNC de 5 eixos oferece uma elevada precisão. A precisão e, por conseguinte, os componentes como ferramentas médicas, implantes cirúrgicos e outras ferramentas ortopédicas são fabricados utilizando a maquinagem de 5 eixos.

Eletrónico

Os dispositivos electrónicos são utilizados no dia a dia em muitas aplicações, e a maquinagem CNC de 5 eixos ajuda a fabricar componentes utilizados nestes dispositivos. É composto por caixas electrónicas, hardware, dissipadores de calor e semicondutores.

Setor da energia

O sector da energia requer componentes equipados com especificações e dimensões precisas. Por conseguinte, a maquinagem CNC de 5 eixos ajuda a criar estes componentes. A maioria das peças utilizadas no sector da energia são cilindros, pistões, bits e hastes.

Aeroespacial

O sector aeroespacial precisa de componentes com arestas contornadas e formas complexas, o que só pode ser conseguido através da maquinagem CNC de 5 eixos. Este processo ajuda a fabricar componentes de aeronaves de alta qualidade que satisfazem as necessidades sensíveis da indústria.

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Conclusão

Aprender sobre a maquinagem de 5 eixos é muito importante antes de iniciar o projeto, e o guia deve ter-lhe dado uma visão sobre o assunto. Os processos envolvidos, os seus prós e contras e as aplicações requerem compreensão para que possa tomar decisões informadas ao incorporá-los nos seus projectos.

FAQs

Que materiais são utilizados na maquinagem CNC de 5 eixos?

A maquinagem CNC de 5 eixos é um processo versátil que pode trabalhar com todos os tipos de metais e plásticos. É mesmo compatível com materiais compósitos.

Quanto custa a maquinagem CNC de cinco eixos?

A maquinagem CNC de 5 eixos é dispendiosa em comparação com outros processos de maquinagem e o preço varia consoante a natureza, o tamanho e o material utilizado para o componente.

Que língua utilizam as máquinas CNC de 5 eixos?

As máquinas CNC de 5 eixos utilizam um código G para efeitos de maquinação.

Qual é a diferença entre maquinagem CNC de 3 e 5 eixos?

As máquinas CNC de 5 eixos têm 5 eixos, que são compostos por 3 lineares e 3 rotativos; a maquinagem CNC de 3 eixos tem 3 eixos lineares para trabalhar.

Quais são as cinco formas de maquinagem de 5 eixos?

As cinco formas de maquinagem de 5 eixos compreendem os eixos x,y e z, que são movimentos lineares, e os eixos A e B, que são movimentos de rotação ao longo dos eixos x,y e z.

Porque é que há menos fixações na maquinagem CNC de cinco eixos?

A máquina pode aproximar-se do componente a partir de diferentes ângulos; assim, há menos fixação.