Na fabricação moderna, a tecnologia de usinagem CNC tornou-se um dos métodos de processamento indispensáveis devido à sua alta precisão e alta eficiência. No campo da usinagem CNC, a tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos tornou-se o método preferido para o processamento de peças complexas devido às suas vantagens exclusivas. Entãoo que é usinagem CNC de 5 eixos?Este artigo tem como objetivo analisar profundamente aconotação de usinagem CNC de 5 eixostecnologia, revelar o princípio de funcionamento por trás dela e explorar sua posição importante na fabricação moderna e suas tendências de desenvolvimento futuro.
O que é usinagem CNC de 5 eixos?
A usinagem CNC de 5 eixos é um curso de manufatura sofisticadoque apresenta uma série de dispositivos de corte de deslocamento ao lado de 5 eixos. Isso permite a criação de peças intrincadas e complicadas com extrema precisão e qualidade superior.
Como funciona a usinagem CNC de 5 eixos?
Se você precisar realizar usinagem complexa,A usinagem CNC de 5 eixos pode fornecer soluções rápidas e de alta precisão. Em comparação com a usinagem CNC de 4 eixos, possui um eixo inclinado adicional, permitindo que a ferramenta se mova em vários ângulos e planos. A seguir estão as etapas envolvidas no processo de usinagem CNC de 5 eixos:
- Projeto CAD:Construa e projete modelos 3D de acordo com os requisitos do produto. Os projetistas primeiro precisam realizar o projeto do esboço e, em seguida, importar o esboço para o software CAD para refinamento e construção do modelo. A precisão e a qualidade do projeto CAD determinam a complexidade e a eficiência dos processos de produção subsequentes.
- Programação CAM:Transformar o modelo de peça projetado em um programa de usinagem que a máquina possa entender. O software CAM gera caminhos de ferramentas, parâmetros de corte e códigos de usinagem para controlar máquinas-ferramentas CNC de 5 eixos.
- Configurações da máquina-ferramenta:Ajuste e defina a máquina-ferramenta, incluindo fixação de peças de trabalho, instalação de ferramentas de usinagem, configuração de coordenadas de peças, seleção de parâmetros de usinagem, etc.
- Monitoramento e ajuste em tempo real:Durante o processo de usinagem, use o sistema de monitoramento em tempo real ou sensores da máquina-ferramenta para detectar informações como posição, temperatura e força de corte da ferramenta de corte e da peça de trabalho. Com base nessas informações, os ajustes e correções necessários podem ser feitos para garantir a precisão e a qualidade do processo de usinagem.
- Resfriamento e lubrificação de corte:De acordo com os materiais de usinagem e as condições de corte, use refrigerante ou lubrificantes para resfriar e lubrificar a área de corte para evitar superaquecimento da ferramenta e problemas de qualidade da superfície da peça de trabalho.
- inspeção de usinagem:A inspeção de usinagem requer testes físicos e químicos, incluindo dureza, tamanho, planicidade, redondeza e aparência do material. A inspeção de usinagem requer teste e manutenção da exatidão e precisão das ferramentas de inspeção para garantir a confiabilidade e precisão da inspeção.
Quais são os tipos de máquinas CNC de 5 eixos?
Ao selecionar uma máquina CNC de 5 eixos, é necessário considerar de forma abrangente vários fatores, como requisitos específicos de processamento, propriedades do material e precisão de processamento para selecionar o tipo de máquina-ferramenta mais adequado. Ao mesmo tempo, também é necessário prestar atenção à marca, qualidade, serviço pós-venda e outros aspectos da máquina-ferramenta para garantir a estabilidade e confiabilidade da máquina-ferramenta. Existem muitos tipos, aqui estão alguns comunstipos de máquinas CNC de 5 eixos:
1. Máquinas de mesa / mesa
A máquina de cabeça / cabeça geralmente se refere a máquinas de cabeça de giro duplo. Neste tipo de máquina-ferramenta, duas coordenadas rotacionais controlam diretamente a direção do eixo da ferramenta, ou seja, o cabeçote da ferramenta tem dois graus de liberdade rotacionais. As características deste tipo de máquina-ferramenta são que a força motriz da coordenada de giro é pequena, a peça é fácil de carregar e descarregar e a relação de conversão de coordenadas é simples. Como o cabeçote da ferramenta pode girar de forma flexível, é muito adequado para processar superfícies curvas complexas e peças de trabalho com ângulos variáveis.
2. Máquinas de mesa / cabeça
Máquina de mesa/cabeçote geralmente se refere a uma máquina-ferramenta de cabeça oscilante e mesa giratória ou uma máquina-ferramenta de mesa giratória dupla. Neste tipo de máquina-ferramenta, uma coordenada rotacional atua na ferramenta (cabeça oscilante) e outra coordenada rotacional atua na mesa de trabalho (mesa giratória). O desempenho desta máquina-ferramenta está entre o de uma máquina-ferramenta de cabeça oscilante dupla e uma máquina-ferramenta de mesa giratória dupla, combinando as vantagens de ambas. A cabeça oscilante pode realizar a rotação flexível da ferramenta, enquanto a plataforma giratória pode realizar o processamento multi-ângulo da peça de trabalho. Esta máquina é ideal para usinar peças complexas que exigem consideração dos ângulos da ferramenta e da mesa.
3. Máquinas de mesa/mesa
A classificação de máquinas de mesa/mesa pode não ser muito padrão, mas com base na descrição, pode-se inferir que se refere a uma máquina-ferramenta de cinco eixos de mesa fixa ou a uma máquina-ferramenta de cinco eixos de mesa móvel. Em ambas as máquinas, a mesa tem vários graus de liberdade rotacional, mas é fixada de maneiras diferentes.
Quais são as aplicações da usinagem CNC de 5 eixos?
A usinagem CNC de 5 eixos desempenha um papel importante na fabricação moderna, com amplas aplicações e efeitos significativos. A seguir, uma análise detalhada da aplicação da usinagem CNC de 5 eixos em diferentes campos:
Ovantagem da usinagem CNC de 5 eixosé que pode melhorar muito a eficiência da usinagem e a qualidade da usinagem, mas também reduzir o custo de produção, portanto, a usinagem CNC de 5 eixos tem uma ampla gama de aplicações na indústria, cobrindo muitos campos. A seguir estão alguns dos principais industriaisaplicações de usinagem CNC de 5 eixos:
Campo aeroespacial
No campo aeroespacial,A usinagem CNC de 5 eixos é amplamente utilizada na produção de aeronaves,mísseis e satélites. A usinagem CNC de 5 eixos pode ser realizada em uma variedade de materiais, incluindo liga de titânio de alta resistência, liga à base de níquel e aço inoxidável. A usinagem CNC de 5 eixos pode produzir estruturas espaciais mais leves e robustas, melhorando assim o desempenho e a eficiência dos equipamentos aerotransportados.
Indústria de construção naval
A usinagem CNC de 5 eixos na indústria de construção naval pode ser usada para fabricar peças estruturais de navios, hélices, moldes de navios e assim por diante. A usinagem CNC de 5 eixos pode realizar a usinagem de alta precisão de peças marítimas e a fabricação de superfícies complexas.
Fabricação de automóveis
A usinagem CNC de 5 eixos é usada no automóvelindústria de manufatura para fabricar peças de motor, peças de chassi, estrutura da carroceria, etc. Ele pode realizar a usinagem de superfícies complexas, melhorar a precisão e a qualidade das peças e reduzir o número de peças de reposição no processo de montagem.
Área médica
Usinagem CNC de 5 eixos na indústria médicapode fabricar uma variedade de instrumentos médicos de alta precisão, como articulações artificiais, implantes, órteses dentárias, etc. A usinagem CNC de 5 eixos pode melhorar os resultados médicos por meio de corte e usinagem precisos para produzir dispositivos médicos mais adequados às necessidades dos pacientes.
Arte e escultura
A usinagem CNC de 5 eixos na indústria de produção e gravação de arte pode alcançar gravação tridimensional complexa e usinagem de detalhes de superfície, para atender às necessidades criativas de artistas e designers.
Quais são os materiais comumente usados para usinagem de 5 eixos?
No processo de usinagem de 5 eixos, a dificuldade de usinagem e o efeito de diferentes materiais são diferentes. A usinagem de 5 eixos pode ser aplicada a uma ampla gama de materiais, incluindo, mas não se limitando aos seguintes materiais comumente usados:
Aço inoxidável
O aço inoxidável tem boa resistência à corrosão e alta dureza, por isso é frequentemente usado na fabricação de peças de alta demanda. No entanto, devido à sua alta dureza, a dificuldade de usinagem é relativamente alta. No processo de usinagem de 5 eixos, é necessário adotar tecnologia apropriada para garantir o efeito de usinagem.
Cobre e latão
O cobre e o latão são amplamente utilizados em peças eletrônicas, automóveis e navios devido à sua condutividade elétrica e térmica. A usinagem de 5 eixos pode produzir uma estrutura mais complexa e precisa, garantir a qualidade do produto e melhorar a eficiência da produção
Mangueira
A mangueira tem as características de flexibilidade, boa elasticidade, forte resistência ao desgaste, etc. A mangueira é geralmente usada para transportar líquidos, gases e materiais semi-sólidos, como perfuração de petróleo, produção química, equipamentos médicos, produção de alimentos e outros campos são amplamente utilizados
Teflon
O Ptfe tem as vantagens de resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, não é fácil de aderir, etc., geralmente usado para fazer válvulas, corpo de bomba e outros componentes de equipamentos, tubulações químicas, etc
Fibra de aramida
Com alta resistência e resistência ao desgaste, é frequentemente usado em materiais à prova de balas, materiais compósitos e fabricação de equipamentos de proteção.
Polyimide
Resistência a altas temperaturas e propriedades de isolamento elétrico, amplamente utilizadas nas indústrias aeroespacial e eletrônica.
Superliga
A superliga tem boas propriedades mecânicas e pode manter boa resistência e estabilidade em ambientes de alta temperatura. Portanto, é amplamente utilizado na aviação, petróleo, indústria química, energia elétrica e outros campos. As superligas podem ser usadas para fabricar componentes e peças de alta temperatura resistentes ao desgaste e à corrosão.
Quais peças podem ser produzidas por usinagem CNC de 5 eixos?
A usinagem CNC de 5 eixos pode completar o acabamento da superfície, gravação tridimensional, ranhuras e outras tarefas de usinagem em uma máquina para produzir peças e produtos mais complexos. Existem muitos tipos de peças que podem ser fabricadas por usinagem CNC de 5 eixos. Aqui estão algumas peças comuns de usinagem CNC de 5 eixos que podem ser feitas:
Lâmina de turbina
Como uma parte importante da aviação e do motor, a pá da turbina é tão difícil de processar devido à sua estrutura complexa e tamanho preciso. O método de usinagem tradicional não é apenas demorado, mas também difícil de atender aos requisitos de alta precisão.A usinagem CNC de 5 eixos pode fabricar pás de turbina com alta velocidade e precisão, o que pode melhorar muito a eficiência da produção.
Engrenagem helicoidal
A tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos pode ser usada para fabricar engrenagens espirais em qualquer ângulo. Pode fazer muitas coisas, como transmissões de carros, partida de volantes em motores de automóveis e assim por diante
Peças complexas
A tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos pode produzir peças tridimensionais muito complexas, como bombas, máquinas automotivas, peças pneumáticas, rotores de motor e assim por diante. Essas peças requerem fabricação de alta precisão e, com a ajuda da usinagem CNC de 5 eixos, tamanhos e formas precisos podem ser feitos
Peças compostas
Como a usinagem CNC de 5 eixos pode processar facilmente peças de qualquer formato, uma variedade de peças compostas pode ser fabricada, como peças compostas de aeronaves, carrocerias de automóveis, etc. Essas peças geralmente precisam ter alta resistência, alta rigidez, peso leve e outras características, a usinagem CNC de 5 eixos pode atender a essas necessidades.
Parte helicoidal
Muitas ferramentas de usinagem CNC de 5 eixos têm a tecnologia para fazer peças helicoidais, portanto, a precisão de fabricação geralmente é maior do que a usinagem tradicional de dois ou três eixos. As máquinas-ferramentas de 5 eixos podem girar a ferramenta em muitos ângulos diferentes para tornar as peças espirais mais completas. Portanto, a qualidade e a confiabilidade dessas peças podem ser garantidas.
Componente de motor de avião
A tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos pode fabricar uma variedade de peças de formas complexas, como cabeçote, virabrequim, etc. E a precisão e a qualidade dessas peças são maiores do que a precisão de fabricação tradicional.
A principal diferença entre usinagem de 4 eixos e usinagem CNC de 5 eixos
Em primeiro lugar, precisamos entender o que são usinagem de 4 eixos e usinagem CNC de 5 eixos. A usinagem de quatro eixos significa que a máquina-ferramenta pode girar em torno de quatro eixos, além do movimento linear. A usinagem CNC de 5 eixos significa que a máquina de usinagem pode ser girada em 5 eixos, o que permite usinagem e corte mais complexos. Agora que a usinagem de 4 eixos e a usinagem CNC de 5 eixos estão claras, vamos dar uma olhada nas principais diferenças entre elas
O principaldiferença entre usinagem de 4 eixos e usinagem CNC de 5 eixosreside no número de eixos de movimento da máquina-ferramenta e na capacidade de usinagem:
Número de eixos:
Eixo principal de usinagem cnc de 4 eixos:
Eixo X: representa o movimento horizontal da máquina-ferramenta, controlando a posição da peça na direção horizontal.
Eixo Y: representa o movimento vertical da máquina-ferramenta, controlando a posição da peça na direção vertical.
Eixo Z: representa o movimento longitudinal da máquina-ferramenta, controlando a posição da peça na direção longitudinal.
Eixo de rotação: Geralmente o eixo de rotação de uma mesa ou fuso que controla a rotação de uma peça ou ferramenta em um plano.
Eixo principal de usinagem cnc de 5 eixos:
Eixo X: representa o movimento horizontal da máquina-ferramenta, controlando a posição da peça na direção horizontal.
Eixo Y: representa o movimento vertical da máquina-ferramenta, controlando a posição da peça na direção vertical.
Eixo Z: representa o movimento longitudinal da máquina-ferramenta, controlando a posição da peça na direção longitudinal.
Eixo A: Eixo de inclinação, para que a ferramenta possa ser inclinada no plano horizontal.
Eixo C: Eixo de rotação que permite que a ferramenta gire em um plano vertical.
Capacidade de usinagem
Sob as mesmas condições de usinagem, a precisão da usinagem CNC de 5 eixos é maior do que a da usinagem CNC de 4 eixos, porque a usinagem CNC de 5 eixos pode eliminar erros de usinagem ajustando o ângulo das peças no processo de usinagem, de modo a obter uma operação de usinagem mais precisa. Aqui está o porquê:
Usinagem CNC de 4 eixos
Uma máquina-ferramenta de usinagem de 4 eixos é uma máquina-ferramenta CNC básica com quatro eixos de trabalho, que são X (o eixo horizontal se move para frente e para trás), Y (o eixo horizontal se move para a esquerda e para a direita), Z (o eixo vertical se move para cima e para baixo) e A (o eixo de rotação).
A capacidade de usinagem da máquina-ferramenta de 4 eixos tem certas limitações. Ele só pode ser processado no plano horizontal, portanto, para alguma forma complexa da peça de trabalho, é necessária a usinagem para conversão de várias ferramentas, mais complicada, baixa eficiência.
No entanto, a vantagem da máquina-ferramenta de usinagem de 4 eixos é que sua economia é melhor, operação simples, ajuste conveniente. Ao mesmo tempo, porque seu plano de usinagem é fixo, será mais estável na usinagem.
Usinagem CNC de 5 eixos
Ao contrário das máquinas-ferramentas de 4 eixos, as máquinas CNC de 5 eixos têm cinco eixos, ou seja, X, Y, Z e B, C. Em comparação com a máquina de usinagem de 4 eixos, possui uma gama mais ampla de recursos de usinagem.
A máquina de usinagem CNC de 5 eixos pode girar o plano de usinagem sem limite e pode ser usinagem inclinada, o que faz com que a precisão e a eficiência da usinagem sejam aprimoradas. Diante de peças complexas, a máquina de usinagem CNC de 5 eixos pode realizar uma conversão de ferramenta, completar todo o processo de usinagem, melhorando muito a eficiência e a precisão da usinagem.
Obviamente, em termos de capacidade de usinagem, as máquinas-ferramentas CNC de 5 eixos são mais avançadas e eficientes do que as máquinas CNC de 4 eixos. No entanto, seu preço também aumentou correspondentemente, e a operação é complexa, exigindo habilidades profissionais para operar e se ajustar.
Além da capacidade de usinagem de 4 eixos, as máquinas-ferramentas CNC de 5 eixos também podem inclinar e girar em dois eixos rotativos, de modo a obter usinagem de superfície mais complexa, usinagem multiângulo e usinagem em espiral.
Prazo de entrega
A usinagem de 4 eixos permite que as peças sejam processadas em vários planos ao mesmo tempo. Ao mesmo tempo, a usinagem de 4 eixos é muito eficaz na produção de um único produto porque a maior parte do trabalho pode ser feita em uma usinagem. No entanto, a usinagem de 4 eixos é menos eficiente quando peças complexas precisam ser produzidas.
Em contraste, a usinagem CNC de 5 eixos pode ser processada em todos os espaços. Comparado com a usinagem de 4 eixos, possui maior flexibilidade e maior eficiência de produção. Embora o custo inicial da usinagem CNC de 5 eixos seja relativamente alto, ela oferece maior eficiência de produção e precisão na produção de peças complexas.
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Perguntas frequentes
1. O que é uma máquina CNC de 5 eixos?
Uma máquina CNC de 5 eixos refere-se a uma máquina-ferramenta com pelo menos 5 eixos de coordenadas, 3 eixos de coordenadas lineares (eixos X, Y, Z) e 2 eixos de coordenadas rotacionais (geralmente eixos B e C, respectivamente em torno do eixo Y). e rotação do eixo Z). Este tipo de máquina-ferramenta pode completar o processamento multifacetado e multidirecional em uma fixação, melhorando a precisão do processamento e a eficiência das peças.
2. Qual é a diferença entre usinagem CNC de 3 e 5 eixos?
Comparado com a tecnologia de usinagem tradicional baseada em usinagem de 3 eixos, ele pode operar nas três direções dos eixos X, Y e Z. A usinagem de 3 eixos é adequada para muitos processos de usinagem simples, como furação, chanfro e ranhura. No entanto, para a forma complexa da peça de trabalho, a usinagem de 3 eixos não pode atender à demanda. A usinagem de 5 eixos permite cortar em mais ângulos e direções e pode lidar com geometrias e superfícies mais complexas. Pode reduzir o número de peças que reapertam, melhorar a eficiência e a precisão fazendo à máquina.
3. O que é o sistema de coordenadas CNC de 5 eixos?
OSistema de coordenadas CNC de 5 eixosrefere-se a um sistema de coordenadas de máquinas-ferramenta CNC composto por cinco eixos de coordenadas, incluindo três eixos de coordenadas lineares (eixos X, Y, Z) e dois eixos de coordenadas rotacionais (geralmente eixos B e C, respectivamente em torno da rotação dos eixos Y e Z). Esse sistema de coordenadas permite que as máquinas-ferramentas concluam tarefas de processamento mais complexas e precisas.
4. O que é rotação de 5 eixos?
A rotação de 5 eixos refere-se a um método de processamentoem que o equipamento de processamento gira simultaneamente em torno das direções B e C da peça de trabalho com base no movimento em três eixos lineares (eixos X, Y, Z). Este método de processamento pode flexibilizar e diversificar o processamento de peças de trabalho, especialmente o processamento de peças de formas complexas. Ao selecionar racionalmente diferentes tipos de eixos de rotação, diferentes tipos de necessidades de processamento podem ser atendidos e a eficiência e precisão do processamento podem ser melhoradas.
Resumo
A tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos desempenha um papel cada vez mais importante na fabricação moderna, com suas vantagens de alta precisão, alta eficiência e alta flexibilidade. Com o avanço contínuo da tecnologia e a expansão contínua dos campos de aplicação, a tecnologia de usinagem CNC de cinco eixos desempenhará um papel mais importante no desenvolvimento da indústria de manufatura no futuro.
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