Embora a usinagem cinco eixos esteja dominando a indústria, em mercados como América Latina, ainda é vista como uma tecnologia “especial”, e não interpretada como um recurso necessário, em mercados como Europa e Japão.

    Assim, mesmo que as ferramentarias não tenham recebido grandes incentivos em tecnologia cinco eixos como a indústria aeroespacial, há muitas razões para essa tecnologia ser adotada. E existem algumas funções interessantes em softwares que ajudam a fazer uma programação cinco eixos tornar-se econômica. Neste sentido, este artigo visa explorar alguns recursos estratégicos e econômicos relacionados a fresamento cinco eixos.

    Técnicas de usinagem cinco eixos têm sido muito utilizadas em áreas como geração de energia e aeroespacial. Isto talvez pela complexidade das geometrias encontradas em turbinas automotivas e peças criticas para aviões.

    As peças produzidas com uma usinagem cinco eixos reduzem o número de etapas na fabricação, além de evitar possíveis “montagens” para obter o produto final. Em aeroespacial, os componentes que requerem este tipo de usinagem freqüentemente têm um peso mais baixo, este é um dos critérios levados em consideração para um bom desempenho. Em relação ao custo de usinagem atual, a usinagem cinco eixos reduz o tempo de fabricação e, conseqüentemente, o custo final do produto.

    Por outro lado, o mundo das ferramentarias não teve um incentivo para investir em tecnologia cinco eixos e retarda- se atrás da indústria aeroespacial. Nas ferramentarias, os moldes talvez não tenham as mesmas complexidades quanto em um motor de avião, peso não é um fator critico e a quantidade de peças para a produção não compensa os ganhos de produtividade como em uma produção seriada para a indústria aeroespacial. Contudo, ainda há muitas razões para as ferramentarias adotarem a tecnologia cinco eixos. Tradicionalmente, usinagem cinco eixos oferece alguns dos benefícios a seguir:

• Reduz etapas na usinagem e aumenta a qualidade da superfície

• Consegue usinar geometrias complexas

• Permite o uso de ferramentas curtas ou cônicas que podem ser inclinadas longe das superfícies íngremes

    Um benefício quando se trabalha com essas ferramentas é a capacidade de usinar raios pequenos próximos a paredes íngremes, que dificilmente conseguiriam ser alcançados em uma usinagem três eixos, e que talvez se fizesse necessário um processo complementar como uma erosão. Usando tecnologia cinco eixos, esta tarefa pode ser feita em uma única máquina e em um único processo.

    Situações como estas começam a traçar uma imagem de que o fresamento cinco eixos pode ser econômico em muitas aplicações. O mercado competitivo de hoje requer ciclos mais curtos e enfatiza menores falhas do projeto ao produto. Cada fornecedor deve atender ao mercado fornecendo peças padrões e complexas.

    Os negócios em torno da tecnologia cinco eixos estão crescendo na América Latina. Empresas que acreditam em um mercado conservador podem estar saindo do mercado atual que busca novas tecnologias. Portanto, não é preciso ser um grande conhecedor desta nova tecnologia. Os componentes que formam esse sistema são um centro de usinagem, um controlador CNC (fornecido junto com a máquina), ferramentas de corte e suportes e um software CAM (incluindo pós-processador e simulador). Hoje, quase todos os fabricantes de máquinas têm um equipamento CNC que atende estas tecnologias e possui um grande conhecimento sobre elas.

    A maioria das usinagens cinco eixos parece ser “mágica”, mas tudo é gerenciado pelo controlador CNC e um software CAM. As máquinas devem ser escolhidas por tamanhos, velocidades e capacidades. A qualidade está aumentando com a implementação do CAD no processo de criação do modelo 3D. Entretanto, existem algumas funções interessantes nos softwares que ajudam a obter economia no fresamento cinco eixos.

    Quase os todos controladores têm uma função chamada tool center point management. Dependendo do fabricante do controlador, esta função recebe o nome de RTCP, TCPC, TRAORI ou TCPM. O ponto-chave desta função é o gerenciamento do ponto central da ferramenta que permite que o controlador CNC aceite posicionamentos e ajuste ao arquivo NC exatamente no posicionamento desejado, quando usado no modo cinco eixos. Isto permite que o operador não necessite alinhar a peça de trabalho exatamente no eixo de rotação da mesa. A peça pode ser fixada em qualquer parte e o controlador ajustará o posicionamento durante o processamento do arquivo NC.

    O software é fundamental para uma economia no controle do sistema CNC. A tecnologia CAM usada para gerar o código NC pode ter um grande impacto na performance e economia em um fresamento cinco eixos. Em uma busca de software CAM na internet, informativos ou em demonstrações comerciais, observamos que todo o mercado CAM atualmente oferece tecnologia cinco eixos.

    Então como você escolherá o seu software CAM? Um fator pode ser o preço, e isso consiste em uma escolha buscando a execução econômica da tecnologia cinco eixos. Entretanto, o preço do pacote é simplesmente um preço inicial e não o preço de implantação. Estudos têm mostrado que a licença está entre 25 e 30 por cento do valor da implantação, com o restante atribuído principalmente a treinamento e curva de aprendizado (utilização ineficiente até que o usuário esteja apto a utilizar os recursos com alta produtividade).

    Basicamente, a avaliação de um software às vezes é muito diferente. Por exemplo, algumas empresas têm quatro ou mais semanas de treinamentos e podem necessitar de uma consultoria adicional. Em geral os formatos desses treinamentos não são guias de implantação para o usuário em sua aplicação particular e sim um curso “genérico”. Em sistema mais simples pode ser rápido o aprendizado, mas o usuário deve esforçar-se a obter bons resultados nele.

    Embora quase todo software ofereça tecnologia cinco eixos, temos muitas diferenças a serem observadas. O maior impacto na economia em uma implantação desta tecnologia são os diferenciais técnicos.

    Muitos clientes fazem avaliações durante meses para validar o software CAM. Então, a resposta não será encontrada nos próximos parágrafos. Cada companhia tem diferentes critérios que pesarão na escolha do software. Mas listamos aqui algumas questões-chave que podem ajudar na escolha de uma solução econômica em fresamento cinco eixos. Veja:

1. Há ciclos de usinagem e estratégias suficientes?

2. É possível o usuário planejar a usinagem de acordo com sua experiência e suas preferências, ou será limitado às estratégias e configurações ditadas pelo software?

3. É possível o conhecimento adquirido ser armazenado e reutilizado no futuro em uma peça similar pelo mesmo usuário ou por outro programador?

4. É possível armazenar informações como parâmetros de corte vinculado a um material e/ou uma máquina?

5. Informações adicionais como material remanescente ou re-trabalhos podem ser armazenados buscando o melhor desempenho
   em ciclos cinco eixos?

6. O software fornece a detecção de colisão analítica e gráfica? O usuário de maneira eficaz pode modificar os parâmetros de programação baseado em observações gráficas?

7. O controle da orientação de superfícies é limitado ou pode ser facilmente ajustado para uma aplicação complexa, preferivelmente com mínima interação do usuário?

8. Na verificação de colisão esta disponível uma detecção adicional para eliminar interações de programação?

9. A verificação de colisão pode inclinar a ferramenta a um giro excessivo ao eixo de rotação?

10. Pode o controlador procurar regiões de uma usinagem 3+2 com soluções mais estáveis quando possíveis?

11. O pós-processamento suporta funções avançadas?

12. O usuário pode utilizar funções em planos inclinados ou conectar-se a multi-eixos em diferentes posicionamentos sem a necessidade de constantemente ir para o plano de segurança? Esta função pode diminuir consideravelmente o tempo de usinagem em máquina, evitando o tempo de deslocamento entre furos inclinados.

    Tecnologia em fresamento cinco eixos vem sendo aplicada por muitos anos no campo aeroespacial, as ferramentarias estão caminhando e agora devem abraçar este futuro.

    Este artigo apresentou algumas informações e questões a serem analisadas antes da compra de um software com tecnologia cinco eixos para se conseguir ao final do processo uma economia considerável.

Bruno Watanabe
GRAPHO Design Software.