Serviços de Usinagem CNC de 5 Eixos: Um Guia Abrangente | JS Precision

Os serviços de usinagem CNC de 5 eixos têm sido, há muito tempo, um suporte fundamental para a fabricação de alta tecnologia.

Um rotor de um motor aeronáutico complexo, que antes exigia cinco etapas de fixação e alguns dias de trabalho, agora pode ser finalizado em apenas uma operação de fixação, com incrível precisão e acabamento superficial, em questão de horas . Isso não representa um aumento de eficiência, mas sim uma revolução na liberdade de projeto.

A tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos é o motor dessa revolução. Com 15 anos de experiência no setor de manufatura de precisão, a JS Precision testemunhou inúmeros clientes acelerarem a iteração de produtos e reduzirem custos de produção ao escolherem os serviços de usinagem de 5 eixos adequados.

Este guia mostrará por que a usinagem de 5 eixos se tornou a base para a produção de peças complexas e de alta precisão e como a JS Precision domina essa tecnologia de ponta para ser seu parceiro mais confiável, desde a concepção até o produto final.

Tabela de Respostas Principais

Principais conclusões:

• O principal valor da usinagem de 5 eixos reside na capacidade de completar geometrias complexas em uma única configuração, melhorando assim a precisão, o acabamento superficial e reduzindo o tempo de entrega.
• Ao escolher um prestador de serviços, preste muita atenção à experiência da equipe técnica, ao desempenho dos equipamentos, ao sistema de controle de qualidade e à capacidade de atendimento local.
• Materiais aeroespaciais, como ligas de titânio, só são processados com sucesso com conhecimento adequado e equipamentos estáveis.
• Obter um orçamento online transparente para usinagem CNC de 5 eixos é o primeiro passo para iniciar um projeto. Certifique-se de que o orçamento inclua uma análise completa do processo.

Como otimizar os serviços de usinagem CNC de 5 eixos? Experiência prática da JS Precision

Com usinagem CNC de 5 eixos, a JS Precision acumulou experiência prática na vanguarda do setor . Nosso sistema de gestão da qualidade segue rigorosamente a norma ISO 9001:2015 da Organização Internacional de Normalização (ISO), que fornece uma garantia estrutural para a estabilidade de nossos processos e melhoria contínua.

Nos últimos 15 anos, temos atendido uma ampla gama de clientes em todo o mundo em quatro grandes setores: aeroespacial, médico, automotivo e bens de consumo de alta qualidade. Atendemos desde protótipos de peça única até produção em massa.

Reduzimos o peso do suporte de treliça usinado em liga de titânio para fabricantes de satélites em 35%, mantendo a resistência; mantivemos a precisão dimensional dentro de ±0,02 mm para implantes médicos; e aumentamos a eficiência hidrodinâmica em 30% com ligações de 5 eixos em coletores de motor personalizados para supercarros.

Nossa experiência em otimização permeia todo o processo: programação CAM, otimização da simulação de trajetória da ferramenta, ajuste dos parâmetros de corte de acordo com as propriedades do material e redução dos erros de posicionamento com fixação única.

Este manual é a síntese de dezenas de milhares de práticas de usinagem da nossa equipe. Cada sugestão foi validada em projetos e é confiável.

Deseja otimizar rapidamente seus projetos de usinagem de 5 eixos? Envie-nos os desenhos e requisitos de suas peças e nossos engenheiros poderão oferecer um plano de processo personalizado e gratuito. Com base em nossa experiência prática, ajudaremos você a mitigar riscos e maximizar o valor de seus serviços de usinagem CNC de 5 eixos.

Usinagem CNC de 5 eixos: além da fabricação 3D

A usinagem CNC de 5 eixos vai muito além da adição de dois eixos rotativos; trata-se quase de uma mudança conceitual no pensamento de manufatura : ela torna fabricáveis estruturas que eram inimagináveis devido à sua complexidade.

O que é usinagem CNC de 5 eixos?

Em sua essência, a usinagem CNC de 5 eixos integra três eixos lineares – X, Y e Z – com dois eixos rotativos, A/B ou A/C, para obter a ligação de cinco eixos.

A ferramenta pode se aproximar da peça de trabalho de qualquer ângulo, realizando usinagem de detalhes complexos sem múltiplas operações de fixação, reduzindo erros de fixação, melhorando a eficiência e superando as limitações da usinagem tradicional de 3 eixos.

Dois tipos principais: Usinagem de eixos fixos 3+2 vs. Usinagem simultânea de 5 eixos

Figura 1: A usinagem de cinco eixos é uma tecnologia avançada de fabricação subtrativa que permite que as ferramentas de corte se movam em cinco eixos diferentes, alcançando versatilidade e precisão incomparáveis.

Por que seu projeto exige serviços de usinagem CNC de 5 eixos verdadeiros?

Para a fabricação de alta tecnologia, os "verdadeiros serviços de usinagem CNC de 5 eixos" tornaram-se indispensáveis, solucionando problemas em três dimensões: design, precisão e custo, e assim se tornando uma importante vantagem competitiva no setor de alta tecnologia.

Removendo as restrições de projeto: do projeto para fabricação ao projeto para desempenho.

Em comparação com a usinagem tradicional de 3 eixos , os projetistas precisam fazer concessões nos requisitos do processo. Os serviços de usinagem CNC de 5 eixos eliminam completamente essas limitações .

Os projetos podem focar no desempenho ideal, permitindo a fabricação integrada de estruturas complexas, reduzindo as etapas de montagem e aprimorando o desempenho principal. A usinagem de peças com otimização topológica pode apresentar com precisão estruturas em treliça, equilibrando a redução de peso e a rigidez.

Existem três grandes benefícios em escolher este serviço: maior liberdade de projeto, o que permite a criação de estruturas complexas; aprimoramento da capacidade de integração de precisão, que melhora a exatidão das dimensões críticas em mais de 50%; e redução de 30% a 60% no tempo do ciclo de usinagem, com taxas de refugo controladas abaixo de 0,5%.

Quais fatores críticos devem ser considerados ao selecionar serviços de usinagem CNC de 5 eixos de alta qualidade?

Existem inúmeros fornecedores de serviços de usinagem CNC de 5 eixos no mercado. Recomendamos, portanto, avaliá-los sob três perspectivas:

• Capacidades: Mais de 5 anos de experiência em engenharia e programação de peças complexas, envolvendo o software CAM de última geração e simulação completa de processos de prevenção de colisões. A taxa de sucesso nas simulações de prevenção de colisões da equipe de programação da JS Precision é de 100%.
• Sistema de Qualidade: Equipado com equipamentos de teste online e um laboratório de metrologia de alta precisão, autorizado com certificações como AS9100 e ISO13485 . Relatórios de inspeção completos para cada lote de peças são fornecidos.
• Ecossistema de serviços: desde a aquisição de materiais especiais até o suporte pós-processamento, tudo em um só lugar, com gerentes de projeto dedicados.

Quais são os principais desafios técnicos enfrentados pela usinagem CNC de 5 eixos?

A usinagem CNC de 5 eixos está muito acima do nível técnico da usinagem tradicional . Um fornecedor profissional de serviços de usinagem CNC de 5 eixos precisa oferecer soluções consolidadas.

Complexidade de Programação e Risco de Colisão

A programação simultânea de 5 eixos é muito complexa, pois a coordenação de todos os cinco eixos deve ser levada em consideração. Utilizamos o software CAM de ponta HyperMill, aliado a uma equipe de engenheiros de programação com mais de 10 anos de experiência, para gerar a trajetória de ferramenta ideal e garantir a ausência de colisões por meio de simulação virtual de usinagem.

Interferência entre o comprimento da ferramenta e a peça de trabalho

O movimento do eixo rotativo pode facilmente causar interferência entre o porta-ferramentas, o cabeçote do fuso e a peça/dispositivo de fixação. Evitamos esse risco completamente realizando cálculos precisos do comprimento da ferramenta, otimizando o projeto do dispositivo de fixação, ajustando os ângulos de rotação e combinando verificações de interferência por simulação.

Manutenção de Precisão e Dinâmica de Máquinas-Ferramenta

A precisão do eixo rotativo e a rigidez da máquina-ferramenta são os fatores mais significativos que influenciam diretamente a precisão da usinagem. Equipada com máquinas-ferramenta de última geração da DMG MORI e da Haas , a precisão de posicionamento chega a ±0,005 mm, além da otimização dos parâmetros de corte e da rigidez da ferramenta para uma usinagem dinâmica estável.

Como a usinagem CNC personalizada de 5 eixos pode transformar projetos imaginativos em realidade?

O maior valor da usinagem CNC personalizada de 5 eixos reside em dar vida a projetos complexos aparentemente impossíveis de fabricar , sejam eles impulsores aeroespaciais, implantes médicos ou coletores complexos – todos podem ser integrados e usinados com precisão.

O cliente solicitou pás de turbina para motores aeroespaciais com superfície curva espacial complexa e canais de refrigeração internos, algo impossível de se obter por métodos tradicionais.

Concluímos o trabalho de forma eficiente com usinagem CNC personalizada de 5 eixos: otimização do modelo de projeto por engenheiros com base no alcance da ferramenta, uma estratégia CAM simultânea de 5 eixos para planejar o percurso preciso da ferramenta, utilizando dispositivos de fixação especializados para fixação única, monitoramento online para compensação de desvios em tempo real - uma combinação que resulta em entrega de alta precisão.

A usinagem CNC personalizada de 5 eixos é um serviço completo, que abrange desde a consultoria de design até a usinagem e inspeção. Se você tem um projeto criativo que precisa ser implementado, envie seu desenho 3D para uma solução completa, da otimização do design à entrega do produto final.

Figura 2: A usinagem CNC de cinco eixos é amplamente adotada por diversas indústrias devido à sua multifuncionalidade e alta precisão.

Como uma empresa de usinagem CNC de 5 eixos para o setor aeroespacial atende aos rigorosos padrões de qualidade?

A maioria dos componentes aeroespaciais exige extrema rigidez : os materiais devem resistir a altas e baixas temperaturas, altas pressões, com tolerâncias na ordem de micrômetros. Para a segurança de voo, cada componente é crítico; portanto, as empresas de usinagem CNC de 5 eixos para o setor aeroespacial enfrentam exigências extremamente elevadas.

Os principais requisitos de qualidade incluem materiais especiais, como ligas de titânio, ligas para altas temperaturas e certificados de rastreabilidade completos. As tolerâncias dimensionais críticas devem ser de ±0,01 mm , com tolerância geométrica de acordo com a norma AS9100. A rastreabilidade deve ser realizada para todo o processo, registrando todos os parâmetros.

Como uma empresa profissional de usinagem CNC de 5 eixos para o setor aeroespacial, a JS Precision está comprometida em cumprir a promessa de " controle total do processo" com:

• Certificação de qualificação de processo: Verificação do primeiro artigo para componentes críticos, incluindo inspeção dimensional do material e testes de fadiga para garantir a viabilidade do processo.
• Rastreabilidade completa do processo: registre digitalmente os lotes de matéria-prima, os parâmetros de usinagem e os dados de inspeção para formar uma cadeia de rastreabilidade completa.
• Tecnologia avançada de inspeção: Equipada com CMM, escaneamento por luz azul e detectores de falhas por raios X, inspeciona de forma abrangente dimensões, tolerâncias geométricas e defeitos internos.

Seu projeto aeroespacial exige garantia de qualidade confiável? A JS Precision, empresa líder em usinagem CNC de 5 eixos para o setor aeroespacial, segue rigorosamente a norma AS9100D para sistema de gestão da qualidade. Envie suas necessidades para obter um manual de controle de qualidade detalhado!

Figura 3: A usinagem CNC de cinco eixos pode produzir peças complexas e de alta qualidade que atendem aos rigorosos requisitos da indústria aeroespacial.

Quais são os desafios e soluções exclusivos para a usinagem CNC de titânio de 5 eixos?

Materiais como a liga Ti-6Al-4V são essenciais em muitas áreas aeroespaciais e médicas devido à sua alta resistência e excelente resistência à corrosão . No entanto, a usinagem CNC de 5 eixos em titânio apresenta desafios consideráveis que precisam ser abordados com soluções adequadas.

Desafios únicos

A baixa condutividade térmica da liga de titânio é um problema crucial: o calor de corte é difícil de dissipar e leva facilmente a altas temperaturas, endurecimento por deformação, desgaste da ferramenta e deformação da peça. A alta resistência e afinidade química aumentam as forças de corte e tornam o material propenso a aderir à ferramenta, afetando a qualidade da superfície.

Soluções direcionadas:

Desenvolvemos um sistema de processos maduro:

• Otimização da gestão térmica: fluido refrigerante de alta pressão a 70 bar é pulverizado diretamente na zona de corte, com controle da velocidade de corte para reduzir o calor.
• Ajuste dos parâmetros de corte: Em " baixa velocidade e alta taxa de avanço", o tempo de contato das forças de corte com a peça é reduzido.
• Seleção de ferramentas: Utilizar ferramentas especiais revestidas com PCD ou carboneto, antiaderentes e resistentes ao desgaste.
• Aproveitando as vantagens dos 5 eixos: A rotação do ângulo do eixo rotativo otimiza o ângulo de entrada e melhora os canais de remoção de cavacos.

Já realizamos mais de 500 projetos de usinagem CNC de 5 eixos em titânio , com uma taxa de aprovação superior a 99,8%. Para peças complexas em liga de titânio, informe-nos suas necessidades de estrutura e precisão, e buscaremos oferecer uma solução de processo personalizada.

Qual o valor das suas peças? Análise dos principais fatores que afetam a cotação online. Usinagem CNC de 5 eixos.

Na maioria dos casos, os clientes ficam confusos ao buscar orçamentos online para usinagem CNC de 5 eixos devido às grandes diferenças de preços. Os orçamentos para usinagem de 5 eixos dependem de diversas variáveis. Compreender essas variáveis ajudará a otimizar o projeto para o controle de custos.

Principais fatores de influência

• Custo do material e usinabilidade: Materiais especiais, como ligas de titânio, são mais caros que ligas de alumínio. Sua dificuldade de usinagem é de 3 a 5 vezes maior , daí o uso das aspas.
• Complexidade geométrica e tempo de programação: O tempo de programação e simulação para superfícies complexas e cavidades profundas é de 2 a 3 vezes maior em comparação com peças simples.
• Precisão e acabamento superficial: Tolerâncias mais rigorosas com requisitos de acabamento superficial mais elevados aumentam os custos de processo e inspeção.
• Tamanho do lote e estratégia de fixação: O custo de dispositivos de fixação específicos deve ser amortizado na produção de peças únicas/pequenos lotes; a produção em massa pode reduzir o preço unitário .

Sugestões para Otimização de Custos:

Os preços podem ser reduzidos relaxando as tolerâncias para dimensões não críticas, simplificando a curvatura da superfície e selecionando materiais alternativos que sejam fáceis de usinar - desde que o desempenho o permita.

Estudo de caso: Como a JS Precision processa suportes complexos de liga de titânio para reduzir o peso dos satélites em 35%

Requisitos do cliente

Uma empresa de tecnologia aeroespacial necessita de um suporte de carga crítico para seu satélite: liga de titânio Ti-6Al-4V, resistência à tração ≥900MPa, design extremamente leve , estrutura em treliça com fusão de superfície curva, tolerância ±0,02mm, ciclo de 8 semanas, com necessidade de teste de vibração.

JS Precision Solution

Aliado a essa exigência desafiadora, criamos uma equipe técnica dedicada para desenvolver uma solução abrangente:

Colaboração em Design e Processos:

Os engenheiros estiveram envolvidos desde o início, em ampla colaboração com a equipe de projeto do cliente, para aprimorar a viabilidade de fabricação do modelo de otimização topológica. Isso envolveu o aumento adequado das dimensões de estruturas de treliça excessivamente complexas para facilitar o uso das ferramentas, sem comprometer a resistência , mantendo as características principais das superfícies.

Ferramentas e programação dedicadas:

Um dispositivo de fixação a vácuo dedicado foi projetado para realizar todas as operações em uma única configuração, evitando assim erros de posicionamento causados por múltiplas configurações. O software CAM HyperMill foi utilizado para o planejamento da trajetória da ferramenta com articulação de 5 eixos, empregando uma estratégia de fresamento de acabamento helicoidal para garantir a precisão da superfície. Um software de simulação foi utilizado para verificações de colisão em 100% dos casos.

Processos especializados em ligas de titânio:

A tecnologia de refrigeração de alta pressão a 70 bar foi adotada, combinada com ferramentas especiais revestidas com PCD. Os parâmetros de corte foram " baixa velocidade e alto avanço " (800 rpm, 0,2 mm/rev). O objetivo é controlar rigorosamente o calor gerado durante o corte para evitar a distorção da peça.

Monitoramento da qualidade em todo o processo:

Obtemos o certificado completo do material durante o processo de compra da matéria-prima. Em seguida, a cada duas horas, são realizadas verificações dimensionais críticas e, após a conclusão dessas verificações, são feitas verificações dimensionais completas utilizando uma máquina de medição por coordenadas. Um pacote PPAP completo é submetido, contendo relatórios dimensionais, certificados de materiais, dados de ensaios de fadiga, etc.

Resultados finais

Este lote de suportes de liga de titânio passou na qualificação de processamento pela primeira vez, com uma redução de 35% no peso e atendendo aos requisitos de resistência. Passou com sucesso no teste de vibração, reduzindo o ciclo do projeto para 6 semanas, o que representa uma antecipação de 40% em relação ao cronograma original.

Estabelecemos um relacionamento de longo prazo com o cliente e, posteriormente, fornecemos serviços de usinagem CNC de 5 eixos para os componentes principais de vários modelos de satélite.

Se o seu projeto também enfrenta desafios como estruturas complexas, alta precisão e redução de peso, considere este estudo de caso. Envie-nos suas necessidades específicas e nós criaremos uma solução personalizada de usinagem CNC de 5 eixos, com tecnologia consolidada e vasta experiência, para ajudá-lo a superar as dificuldades.

Figura 4: Suporte de carga da chave satélite em liga de titânio Ti-6Al-4V

Serviços de usinagem CNC de 5 eixos perto de mim: como a JS Precision oferece eficiência de localização na China.

Ao procurar por serviços de usinagem CNC de 5 eixos perto de você, a distância geográfica não é um obstáculo ; o foco principal é a resposta "localizada" e a eficiência colaborativa. Com base nessas três grandes vantagens, a JS Precision oferece serviços de "proximidade virtual" para clientes em todo o mundo.

• Colaboração ágil 24 horas por dia, 7 dias por semana: o período de comunicação é ajustado ao fuso horário do cliente, com horários de trabalho altamente sobrepostos. Consultas técnicas são respondidas em até 2 horas e o progresso é comunicado remotamente em tempo real, como se fosse uma equipe local.
• Iteração e verificação rápidas: Graças ao ecossistema de manufatura chinês, a aquisição de matéria-prima, a fabricação de dispositivos de fixação, o processamento de amostras e os testes são concluídos rapidamente, permitindo a entrega de protótipos em apenas 3 dias e acelerando a verificação do projeto.
• Resiliência da cadeia de suprimentos: Em cooperação com os melhores fornecedores de materiais do mundo, materiais especiais são adquiridos em um prazo muito curto . Uma cadeia de suprimentos local consolidada lida com flexibilidade com as mudanças, e uma logística eficiente reduz os riscos durante a entrega.

Por que a JS Precision é a sua melhor parceira para a fabricação de peças complexas?

Na fabricação de peças complexas, a JS Precision tornou-se a escolha de um grande número de clientes devido a quatro vantagens principais.

Possuímos fortes capacidades técnicas: Equipada com uma matriz de centros de usinagem de 5 eixos de alta tecnologia de diversas marcas, nossa equipe de engenharia tem uma média de 8 anos de experiência no setor e é proficiente em uma variedade de processos de usinagem de materiais e estruturas.

Possuímos conhecimento especializado: muitos casos de sucesso em setores de grande visibilidade, como o aeroespacial e o médico, conhecimento dos padrões de qualidade e requisitos de conformidade nesses setores, e uma maneira rápida de atender às necessidades exatas de clientes específicos.

Garantir a qualidade é o nosso princípio: mantemos o conceito de zero defeitos em todo o processo, estabelecendo um sistema completo de controle de qualidade com diversas certificações internacionais . Cada lote de peças será acompanhado de um relatório de inspeção completo.

Buscamos uma colaboração profunda: não somos apenas fornecedores, mas uma extensão da capacidade de produção de nossos clientes, participando da resolução de problemas ao longo da cadeia de valor para criar resultados vantajosos para todos.

Perguntas frequentes

Q1: Qual é a tolerância mínima na usinagem de 5 eixos?

Em máquinas-ferramenta de 5 eixos de alta precisão, a tolerância de peças metálicas de tamanho médio pode atingir ±0,025 mm e, para peças de precisão pequenas, é possível otimizar ainda mais para ±0,01 mm, dependendo do material e da estrutura.

Q2: Como garantir a segurança em caso de colisão durante a usinagem de 5 eixos?

O software CAM avançado, incluindo o HyperMill, é utilizado para simular o percurso da ferramenta e realizar uma verificação completa de colisões, simulando com precisão todas as trajetórias de movimento da máquina-ferramenta, do dispositivo de fixação, da ferramenta de corte e da peça de trabalho. Os engenheiros revisam o processo manualmente para garantir a segurança absoluta na usinagem.

P3: Vocês fornecem um relatório de inspeção da primeira peça?

Sim, oferecemos inspeção completa da primeira peça para cada novo projeto, com dados de inspeção dimensional completos, certificados de materiais, registros de parâmetros de processo e outras informações importantes para garantir que a primeira peça atenda aos requisitos do cliente antes da produção em massa.

Q4: Quais são as diferenças nas estratégias de usinagem de 5 eixos para ligas de alumínio e ligas de titânio?

Na usinagem de ligas de alumínio, utiliza-se alta velocidade (3000-5000 rpm) e uma estratégia de avanço elevado para aproveitar sua excelente usinabilidade e aumentar ainda mais a eficiência. Já na usinagem de ligas de titânio, o foco está no controle de temperatura e força, com baixa velocidade, avanço médio e refrigeração de alta pressão para minimizar o desgaste da ferramenta e a deformação da peça.

Q5: Será possível usinar cavidades profundas ou rebaixos nas peças?

Este é o benefício mais essencial da usinagem de 5 eixos . Simplificando, o ajuste do ângulo do eixo rotativo otimiza a postura da ferramenta ao se aproximar da superfície de usinagem, o que permite usinar cavidades profundas de até 200 mm com ferramentas mais curtas, além de rebaixos, sem desmontar a peça ou usar processos especiais.

Q6: Qual é o prazo de entrega típico, desde a cotação até a entrega?

Para peças de complexidade moderada, o prazo de entrega típico varia de 2 a 4 semanas, dependendo da programação de produção atual, do ciclo de aquisição de materiais e da complexidade da peça. Para necessidades urgentes do cliente, está disponível um serviço expresso, com protótipos entregues em apenas 3 dias.

Q7: Se meu projeto apresentar pequenos problemas, vocês oferecerão sugestões?

Claro. A análise gratuita de viabilidade de fabricação realizada por engenheiros na etapa de revisão do desenho, com sugestões específicas de otimização para as prováveis dificuldades de usinagem, custos excessivos ou limites de precisão no projeto, ajuda o cliente a aprimorar seu projeto.

Q8: Além da usinagem, vocês também oferecem serviços de pós-processamento e montagem?

Sim, oferecemos serviços integrados completos , incluindo processos de pós-processamento: jateamento de areia, anodização, pintura e tratamento térmico. Além disso, podemos montar componentes para produtos simples de acordo com as necessidades do cliente, reduzindo custos de gerenciamento da cadeia de suprimentos e aumentando a eficiência do projeto.

Resumo

Os serviços de usinagem CNC de 5 eixos deixaram de ser um "luxo" na fabricação de alta tecnologia e se tornaram uma "necessidade" para superar gargalos de projeto e aumentar a competitividade do produto.

Aqui na JS Precision, dedicamo-nos a ser o parceiro mais confiável para suas necessidades de fabricação, transformando seus projetos de vanguarda em peças de precisão com desempenho superior.

Aja agora e transforme suas ideias em realidade! Basta enviar seus desenhos de peças ou modelos CAD para nossa plataforma online de orçamentos para usinagem CNC de 5 eixos e você receberá, em pouco tempo, um orçamento detalhado e sugestões preliminares de processo, revisadas por engenheiros especializados. Vamos trabalhar juntos para desafiar os limites da manufatura.