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VMCs: quantos eixos você realmente precisa?

Sep 21, 2023Sep 21, 2023

O centro de usinagem vertical de três eixos (VMC) tem sido a máquina-ferramenta preferida de muitas oficinas de pequeno e médio porte. Seu uso é bem compreendido. Em comparação com máquinas mais complexas, é mais fácil encontrar operadores para máquinas de três eixos. Programação, configuração e manutenção também são mais fáceis. Talvez o melhor de tudo para as lojas sem dinheiro seja o fato de que moinhos VMC de três eixos relativamente acessíveis e de boa qualidade são abundantes, muito mais do que seus primos horizontais e de cinco eixos.

E, no entanto, dada a crescente popularidade dos centros de usinagem de cinco eixos, parece que em breve eles representarão o novo carro-chefe em muitas oficinas. Afinal, quem quer se contentar em fresar e furar a parte superior de uma peça de trabalho quando cinco eixos permitem que os fabricantes usinem tudo menos a superfície de localização inferior? Por que não evitar múltiplas operações sempre que possível e o investimento em fixação que isso implica? E por que não diminuir os prazos de entrega e o trabalho em andamento (WIP) enquanto aumenta a lucratividade?

Todas essas são perguntas excelentes. Faça as contas, acrescente a maior usabilidade e a queda nos custos das máquinas-ferramentas de cinco eixos, e os fabricantes ficam com outra pergunta: o VMC de três eixos está seguindo o caminho das máquinas de parafuso mecânicas e brocas de ferramentas manuais? Isso é improvável.

Mesmo o mais fervoroso fã de cinco eixos admitirá que as fresadoras CNC de três eixos têm seu lugar e, embora os dois possam precisar compartilhar o mesmo trono, nenhum deles será derrubado tão cedo. Um desses fãs é Michael Cope, especialista técnico de produtos da Hurco Companies Inc., com sede em Indianápolis, que teve a audácia de escrever um livro sobre o assunto. "As vantagens dos centros de usinagem de cinco eixos são bastante óbvias, e adicionar um a qualquer oficina seria uma ótima decisão, mas as máquinas de três eixos também têm algumas vantagens", disse ele.

Cope observou que muitas configurações de máquinas de cinco eixos têm mesas menores, normalmente "pratos" redondos que limitam o tamanho da peça de trabalho, bem como a quantidade que pode ser produzida em um ciclo de usinagem. Isso também torna o queridinho da maioria dos departamentos de fresamento - o torno mecânico de 6" - indesejável, muito menos os dois ou mais deles encontrados em um VMC típico de 20 x 40" (508 x 1.016 mm). O outro lado disso é que o suporte de trabalho de cinco eixos agora está prontamente disponível e o abandono da mentalidade de torno do maquinista força as oficinas a avaliar novas maneiras de segurar as peças, inspirando abordagens criativas para a fixação da peça de trabalho.

O cinco eixos também inspira maneiras mais criativas e produtivas de usinar essas peças. Isso é particularmente verdadeiro para a fabricação de moldes, disse Cope, onde a capacidade de inclinar o fuso ao fresar cavidades profundas permite o uso de ferramentas mais curtas e fresas de segmento circular, também conhecidas como fresas de barris. Isso, por sua vez, produz uma configuração mais rígida, com taxas de avanço mais rápidas, cortes mais profundos, maior vida útil da ferramenta, menos trepidação e menos problemas de acabamento superficial e precisão da peça que surgem das ferramentas longas e finas necessárias em fresadoras CNC de três eixos.

Benefícios semelhantes se aplicam àqueles que não trabalham na fabricação de moldes. "As oficinas tradicionais estão começando a se afastar das máquinas de três eixos, não tanto por causa da complexidade das peças, mas porque precisam aumentar a eficiência e o rendimento da oficina", disse Cope. "Eles começaram a perceber que uma máquina de cinco eixos permite reduzir as configurações e potencialmente aumentar a precisão da peça porque vários lados podem ser usinados em uma única operação. Eles podem reagir mais rapidamente às necessidades de mudança de seus clientes e porque ter um A máquina de eixo permite que eles procurem e cotem trabalhos que de outra forma não poderiam produzir, aumenta o potencial de crescimento de sua loja."

Cope afirma, no entanto, que o custo inicial mais alto de um VMC de cinco eixos é um empecilho para muitas lojas menores ou para aquelas que estão apenas começando. Acrescente a isso o fato de que algumas peças simplesmente não cabem na mesa menor de uma máquina de cinco eixos, ou que não faz sentido usar uma para trabalhos simples de "fazer alguns furos" e operações secundárias, e isso leva a uma conclusão inevitável: os VMCs tradicionais de três eixos não vão desaparecer tão cedo.