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Dec 14, 2023

Atenção: Indo além da usinagem padrão de cinco eixos com novas configurações

Nossa exploração da usinagem multieixos no ano passado incluiu várias configurações que iam muito além de cinco eixos, incluindo torneamento fresado e híbridos aditivos-subtrativos. Essas máquinas atingiram suas altas contagens de eixos incorporando várias torres de ferramentas, ou vários fusos, ou cabeças aditivas em lâminas - às vezes em combinação.

Apenas um exemplo incomum realmente aplicou o movimento simultâneo de mais de cinco eixos a uma peça individual, e foi com dois fusos diferentes. Este ano vamos simplificar: você deve considerar um movimento de mais de cinco eixos em relação a um fuso engatando uma peça?

A resposta - como costuma acontecer - se resume à peça, de acordo com Jimmy Trusty, cofundador e gerente de operações da KRC Machine Tool Solutions em Independence, Ky. O custo e a dificuldade de fazer todos os cortes necessários em várias configurações (possivelmente em várias máquinas) justifica um investimento em uma máquina com um sexto eixo? Até o momento, a maioria das empresas que responderam afirmativamente está na indústria aeroespacial, com peças grandes, de alto valor e tolerância restrita. Mas é um cálculo em mudança, porque o custo das soluções de seis eixos está diminuindo.

A chave, explicou Trusty, é o custo da cabeça de corte de dois eixos. Um arranjo típico de seis eixos inclui três eixos lineares, uma mesa rotativa e uma cabeça de corte que gira em dois eixos. Para situações em que você deseja travar o cabeçote em um ângulo específico para um corte pesado, esses cabeçotes de dois eixos podem ser equipados com um acoplamento Hirth ou um mecanismo de fixação hidráulica. Trusty disse que construtores em Taiwan, Itália e em outros lugares agora oferecem cabeçotes de dois eixos custando apenas US$ 20.000, contra US$ 150.000 a US$ 200.000 que é comum em centros de usinagem de ponta.

Um fabricante de máquinas-ferramenta provavelmente não poderia comercializar uma máquina mais barata com um cabeçote de seis dígitos, observou Trusty. Mas uma máquina de baixo custo com um cabeçote de dois eixos de preço modesto tem seu lugar. "À medida que o custo de algumas das máquinas cai, (a usinagem de seis eixos) começa a ser aplicada em outras indústrias, geralmente para reduzir a configuração", disse Trusty. "Você pode executar uma peça em uma máquina em vez de passar para duas ou três máquinas."

Trusty especificou que esses cabeçotes de custo mais baixo não oferecem a longevidade ou rotações mais altas dos modelos mais caros, mas funcionam bem o suficiente para máquinas menores e tarefas menores nas quais estão sendo aplicados. As aplicações automotivas de reposição são um exemplo.

"Sempre houve cinco eixos no setor automotivo, mas era uma mesa rotativa de cinco eixos", disse Trusty. "Agora você está vendo as máquinas de mesa rotativa horizontais e verticais com um cabeçote de dois eixos, juntamente com os três ou quatro eixos lineares... Muitas dessas máquinas não podem aplicar seis ou sete eixos simultaneamente, mas podem posicione a peça com dois eixos rotativos para que os outros dois eixos no cabeçote possam atingir seu destino desejado, como entrar em um bolso."

É um refrão frequente na usinagem multieixo: a maioria das máquinas de cinco eixos geralmente não corta com interpolação simultânea de cinco eixos. Em vez disso, dois eixos chegam a uma posição temporariamente fixa e, em seguida, três eixos se movem pelo corte. Daí a designação de "usinagem de 3+2 eixos".

Da mesma forma, observou Trusty, a maioria das máquinas de seis eixos não move todos os eixos no corte, embora ele nunca tenha ouvido ninguém usar a frase "usinagem 3+3". Mas o 6º eixo "oferece todo um novo grupo de recursos de posicionamento", declarou Trusty. E, de fato, há situações em que você não conseguiria fazer o corte necessário de outra forma. Existem até alguns casos em que você pode precisar de interpolação simultânea de seis eixos, ele contou.

Veja o centro de usinagem horizontal Helix de seis eixos da KRC. Praticamente tudo pode ser personalizado, enquanto a configuração padrão possui 78" (1.980 mm) de curso transversal em X e 147" (3.734 mm) em Y, com uma mesa de 72" (1.822 mm) de diâmetro (eixo B). Vertical O deslocamento do eixo Z é de 66" (1.676 mm) e carrega um cabeçote de dois eixos que gira 360° paralelo a Z, além de giros de ±110° perpendiculares a Z. O fuso padrão oferece 46 hp (34kW) e 12.000 rpm com um interface HSK100A, e você pode obter até 30.000 rpm.