Usinagem 5 Eixos

Três situações. Primeira, quando características em várias faces precisam manter relação apertada com um único esquema de datums — cada refixação numa máquina de 3 eixos adiciona erro de fixação, e o 5 eixos elimina isso usinando essas faces numa única fixação. Segunda, quando a geometria é de forma livre: pás de rotor, passagens de turbina, carcaças orgânicas, qualquer coisa em que o eixo da ferramenta precise inclinar continuamente para seguir a superfície. Terceira, quando furos ou bolsos em ângulo composto exigiriam dispositivos angulares sob medida. Uma peça prismática com características em uma ou duas faces não ganha nada com 5 eixos e custa mais; envie como trabalho de 3 eixos.

O 3+2 inclina a peça para um ângulo fixo e depois usina em três eixos: a precisão e o acabamento do trabalho em 3 eixos com o acesso de cinco, e cobre a maioria das características em ângulo composto, furos inclinados e peças multiface. O 5 eixos simultâneo move os cinco eixos ao mesmo tempo e é necessário quando a própria superfície é curva e concordada — rotores, faces esculpidas, rebaixos que seguem um caminho curvo — ou quando um padrão uniforme de crista numa face de forma livre importa. Você não especifica o método no desenho; especifica geometria e tolerâncias, e o planejamento de processo escolhe o modo. Se linhas de transição entre trajetórias são inaceitáveis numa face visível, diga — é isso que leva um trabalho de 3+2 para simultâneo.

Por hora-máquina, sim. Por peça acabada, muitas vezes não. O 5 eixos elimina fixações e os dispositivos que as acompanham, encurta o percurso pela oficina e remove o erro de refixação — que é onde as cadeias de tolerância entre faces normalmente se perdem —, então frequentemente economiza também retrabalho e tempo de inspeção. A forma honesta de decidir é contar o que a peça exigiria numa máquina de 3 eixos: quantas fixações, quantos dispositivos e quantas tolerâncias precisam se manter entre faces. Uma peça simples é mais barata em 3 eixos. Uma peça de precisão multiface normalmente sai mais barata em 5 eixos quando esses custos são contados, e o prazo é menor.

Parta de um esquema de datums primário — A, B, C — no qual a peça possa ser fixada de forma realista para a operação principal, e referencie tudo a ele; é isso que permite à máquina manter as relações numa única fixação. Use perfil de superfície para faces de forma livre com uma zona de tolerância declarada, em vez de espalhar cotas pontuais pela superfície. Referencie furos em ângulo composto com tolerâncias de posição aos mesmos datums. Evite cotas encadeadas que cruzam faces. E declare como as superfícies de forma livre serão aceitas — escaneamento por CMM contra o modelo CAD é o método usual — para que a inspeção seja planejada antes de a peça ser usinada, não discutida depois.

O alcance é definido pela relação comprimento/diâmetro da ferramenta: uma característica profunda e estreita exige uma ferramenta longa e delgada que deflete e vibra, então abra a característica, adicione saída ou aceite um acabamento mais grosseiro no fundo. Cantos internos verticais carregam o raio da ferramenta que os usina — especifique um raio de canto pelo menos tão grande quanto a ferramenta esperada, ou o canto vai para EDM. Rebaixos são possíveis em 5 eixos, mas cada um precisa de folga para o porta-ferramenta além da fresa; modele o caminho do porta-ferramenta, não só o da ferramenta. A correção mais barata para os três é uma revisão de manufaturabilidade no STEP antes de congelar o desenho.