O que saber sobre usinagem de 3 eixos para suas peças

Um diagrama mostrando usinagem de 3 eixos com eixos X, Y e Z rotulados

Usinagem de 3 eixos

Ao procurar peças que exigem o mínimo de detalhes multifacetados, você pode se perguntar qual máquina CNC é a melhor. Usar a opção de usinagem de 3 eixos é a solução mais eficaz. Ela tem capacidade suficiente para produzir peças padrão, como retângulos e quadrados. 

Embora esta máquina não seja complexa, ela também é eficaz na produção de peças ligeiramente complexas, desde que a fixação seja adequada. Este tipo de usinagem é popular por sua versatilidade, precisão e capacidade de automação. 

Com um fornecedor de qualidade como a Boda, as desvantagens associadas, como custo e tempo de configuração, não devem preocupá-lo. Já assumimos a tarefa e contamos com uma equipe experiente que realiza a usinagem com perfeição. 

Para todas as suas peças nos setores automotivo, aeroespacial e muitos outros que usam titânio, aço inoxidável, alumínio e outros metais, a usinagem de 3 eixos é uma solução completa. 

Na cobertura a seguir dessa abordagem de usinagem, você entenderá por que o processo é altamente valorizado.  

 

O que é usinagem CNC de 3 eixos?

A usinagem de 3 eixos é realizada no primeiro nível da usinagem CNC (Controle Numérico Computadorizado) multieixos. Isso a torna o tipo mais básico de usinagem CNC multieixos. O termo "eixo" na usinagem CNC pode significar as direções da ferramenta de corte enquanto ela usina a peça. 

Na configuração de usinagem CNC de 3 eixos, a ferramenta de corte pode se mover em três direções fundamentais: os eixos X, Y e Z. O eixo x representa o movimento da direita para a esquerda, o eixo y representa o movimento para frente e para trás, enquanto o eixo z representa o movimento de cima para baixo. 

Uma ilustração 3D mostrando os eixos X, Y e Z para orientação de usinagem

Os três eixos da usinagem 

Essas três direções são perpendiculares entre si e permitem os movimentos que permitem à máquina CNC produzir as peças desejadas. 

A singularidade da usinagem em 3 eixos é que a peça permanece estacionária enquanto a ferramenta de usinagem se move nas três direções. Este é o segredo para produzir peças usinadas em CNC com formatos simples. 

 

Usinagem de 3 eixos comparada à usinagem de 4 eixos

Adicionar um eixo extra à usinagem de 3 eixos torna a configuração um nível mais complexa. O quarto eixo torna a usinagem mais versátil. Este eixo não é direcional, mas rotacional, e é chamado de eixo A. 

Um diagrama ilustrando a usinagem CNC de 4 eixos

Usinagem CNC 4 Eixos

O método de usinagem CNC de 4 eixos adiciona uma capacidade de usinagem contínua que é difícil com a máquina CNC de 3 eixos. Na maioria dos casos, o eixo de rotação será fixo ao eixo X. É por isso que as máquinas CNC de 4 eixos podem produzir peças mais complexas do que as de 3 eixos.  

 

Usinagem de 3 eixos comparada à usinagem de 5 eixos 

O tipo de usinagem CNC de 5 eixos é uma expansão ou aprimoramento da máquina CNC de 3 eixos. Possui os eixos originais X, Y e Z, além de dois eixos rotacionais, que podem ser chamados de A e C. Isso permite que a peça de trabalho e a ferramenta de corte se movam em cinco direções diferentes.

Um diagrama ilustrando a usinagem CNC de 5 eixos 

Usinagem no eixo 5

A complexidade de usinagem da máquina de 5 eixos é muito maior em comparação com a de 3 eixos. Essa usinagem permite realizar muitas tarefas em uma única configuração – rebaixos, produção de geometrias complexas e assim por diante. É perfeita para indústrias que exigem peças complexas, como automotiva, aeroespacial e médica. 

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As partes principais de uma máquina CNC de 3 eixos

Assim como outros tipos de máquinas CNC, a máquina de 3 eixos é composta por diversas partes, incluindo a coluna, a ferramenta de corte e o painel de controle. Aqui está uma definição de algumas das principais partes da máquina. 

Três eixos 

O número de eixos determina as capacidades e o tamanho da máquina CNC. Para máquinas de 3 eixos, a mesa da máquina pode se mover nas direções X e Y. O terceiro movimento é geralmente atribuído à capacidade de mover a ferramenta de corte na direção Z. 

Painel de controle

Para um controle perfeito da máquina CNC de 3 eixos, o painel de controle deve ser de fácil acesso e utilização. Ele mostra como o operador interage com os diferentes componentes e operações da máquina CNC.

Uma imagem de um painel de controle de uma máquina CNC 

Painel de controle

Um bom exemplo é a entrada do código G. O painel de controle possui recursos que auxiliam no controle da usinagem CNC por meio da programação CNC. 

Coluna 

A máquina CNC padrão de 3 eixos contém uma coluna, que não só suporta o fuso, mas também permite os movimentos dos eixos X, Y e Z. No entanto, algumas máquinas especiais de 3 eixos podem conter uma segunda coluna para recursos especializados. 

Imagem de um centro de usinagem mostrando um par de colunas e outros componentes

Um centro de usinagem de coluna dupla

Sistema de refrigeração

Uma imagem em close do processo de usinagem CNC com respingos de refrigerante na peça de trabalho

Sistema de refrigeração

O sistema de refrigeração da máquina CNC compreende o tanque de refrigeração e o sistema de distribuição que leva o líquido para a área de usinagem. Sua função é fornecer refrigeração adequada durante o processo de usinagem. Este líquido especial é crucial para a proteção da peça e da ferramenta de corte. 

A mesa de trabalho 

A mesa de trabalho é a plataforma plana na qual a peça de trabalho é fixada. Um torno ou dispositivo de fixação pode ser fixado a esta mesa para segurar a peça de trabalho. Ela vem com ranhuras em T que possibilitam essas fixações. 

O eixo 

Uma imagem em close de um eixo robusto com diferentes seções mostrando um fuso de torno CNC

Um fuso de torno CNC

O fuso é o motor da máquina de 3 eixos. Apoiado em um eixo, este componente gira durante o processo de usinagem. É composto por um motor, um eixo e um cone para ferramentas. 

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Processos populares para usinagem CNC de 3 eixos 

A tecnologia CNC, que suporta diferentes processos, é frequentemente usada em conjunto com a tecnologia de usinagem de 3 eixos para controlar ferramentas e produzir peças. Alguns dos processos mais comuns nesta categoria são:

Fresagem CNC

Uma fresadora CNC de 3 eixos contém uma mesa que transporta a peça em até dois planos de movimento. Uma ferramenta de corte também é capaz de se mover em até três planos de movimento. Dependendo da configuração e dos requisitos da peça, a máquina CNC de 3 eixos proporciona um movimento coletivo de três eixos. 

Um close de uma fresadora CNC de 3 eixos em ação 

Fresamento CNC de 3 eixos 

Torno CNC

O torno CNC foi projetado para girar uma peça de trabalho em mandris enquanto uma ferramenta fixa remove o material. Este tipo de máquina de 3 eixos é perfeito para criar tubos, eixos e outros produtos cilíndricos. 

CNC Plasma Cutter

Os cortadores de plasma CNC são preferidos para cortar chapas metálicas com precisão e rapidez. São populares em muitas aplicações industriais onde metais como aço e alumínio exigem cortes regulares para produzir designs complexos. 

Máquina de gravura do CNC

A máquina de gravação CNC é a preferida para a fabricação de padrões detalhados em materiais. Ela é extremamente precisa e funciona em quase todos os materiais. 

CNC Router

Uma fresadora CNC pode ser considerada uma fresadora CNC de baixo custo. Ela é projetada para criar formas complexas em materiais macios usando uma ferramenta rotativa. O controle computadorizado representa uma grande melhoria em relação à fresadora convencional. 

Imagem de uma fresadora CNC de 3 eixos usinando um bloco de madeira em um ambiente de oficina 

Uma fresadora CNC de 3 eixos

As partes do roteador CNC incluem pórticos, motores, fuso, mesa de fixação e porta-ferramentas. 

Centro de usinagem CNC

Em sua forma mais básica, um centro de usinagem CNC possui três eixos. Seu fuso rotativo possui uma ferramenta de furação ou fresagem. A peça de trabalho geralmente é fixada no eixo X e não gira. 

Uma grande diferença entre um centro de usinagem e uma fresadora convencional é a incorporação de um trocador automático de ferramentas no centro de fresagem. 

Quais indústrias precisam de peças de usinagem CNC de 3 eixos?

É inegável que a usinagem CNC de 3 eixos é dinâmica o suficiente para suportar diferentes processos em diversos setores. Os processos que destacamos acima são essenciais para a produção de peças para a indústria de instrumentos, incluindo os setores aeroespacial e de defesa, entre outros.

Vamos destacar esta relevância com mais detalhes:

Indústria aeroespacial e usinagem de 3 eixos

Caixas, suportes e componentes relacionados na indústria aeroespacial devem ser precisos e leves, requisitos de fabricação que são atendidos por meio de usinagem CNC de 3 eixos. 

Esta tecnologia de usinagem CNC é capaz de lidar com materiais relevantes, como alumínio e titânio. A usinagem de 3 eixos fornece boas tolerâncias de usinagem que atendem aos rigorosos requisitos deste setor. 

Usinagem de 3 eixos para a indústria de defesa 

A durabilidade e a confiabilidade das peças usinadas em CNC são muito importantes neste setor. A usinagem de 3 eixos é relevante porque é capaz de usinar os materiais precisos e resistentes necessários, por exemplo, titânio e aço.

Se você atua neste setor e precisa de gabinetes, eixos de transmissão e usinagem CNC avançada de 3 eixos usinados com precisão, a Boda pode ajudar. 

Indústria automotiva e usinagem de 3 eixos

A indústria automotiva exige muitas peças usinadas em CNC, incluindo blocos de motor e eixos de transmissão. A usinagem CNC de 3 eixos é uma solução prioritária para essa produção devido à precisão e confiabilidade fornecidas.

Praticamente todas as peças automotivas podem ser usinadas usando essa técnica, que permite até mesmo a produção em massa. 

Peças automotivas feitas de alumínio, aço inoxidável, latão e muitos outros materiais podem ser usinadas na configuração da máquina de 3 eixos. 

 

Conclusão 

Esta cobertura das operações de fresadoras CNC de 3 eixos demonstrou os recursos, capacidades e aplicações dessa tecnologia. Apesar da disponibilidade de configurações de usinagem mais complexas, as máquinas CNC de 3 eixos ainda são muito relevantes em muitos setores. 

Se você precisa de peças usinadas em CNC, esta máquina pode ser a solução. A boa notícia é que você nem precisa investir nela. A Boda tem as máquinas e a expertise para entregar as peças que você precisa em apenas um dia. A mais alta qualidade é garantida. 

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