¿Qué es el mecanizado CNC de 4 y 5 ejes?

En la fabricación de productos relacionados con el mecanizado CNC, hay mucho que saber sobre los ejes de mecanizado CNC. Esto se debe a su importancia y al hecho de que la mayoría de las máquinas CNC modernas tienden a operar con mecanizado CNC de 4 y 5 ejes.

En este artículo, conocerá el mecanizado CNC de 4 y 5 ejes. Esto incluirá la introducción de sus principios básicos, sus diferencias y cómo elegir uno en su proyecto de mecanizado.

¿Qué es el mecanizado CNC de 3 ejes?

Para comprender el mecanismo de trabajo del mecanizado CNC de 4 y 5 ejes, debe tener una idea clara del mecanizado de 3 ejes, que sigue siendo la forma de mecanizado CNC más utilizada en la actualidad.

Un proceso típico de mecanizado CNC de 3 ejes implica tres mecanismos en la creación de piezas. Uno es el movimiento del eje hacia arriba y hacia abajo, mientras que los otros son moviéndolo de lado a lado y de adelante hacia atrás.

Limitaciones del mecanizado CNC de 3 ejes

El mecanizado CNC de 3 ejes trabaja a lo largo de tres ejes (XYZ). Si bien esta es una forma adecuada de trabajar, tiene algunas limitaciones graves.

Una es que el ángulo de la herramienta de corte permanece uniforme, lo que dificulta el corte de partes del material en secciones de la pieza de trabajo difíciles de alcanzar. Además, puede ser necesario realizar múltiples configuraciones para una pieza que reduce drásticamente la productividad. Estas limitaciones son responsables del uso más popular del mecanizado CNC de 4 y 5 ejes.

¿Qué es el mecanizado CNC de 4 ejes?

En base a las limitaciones de los 3 ejes explicadas anteriormente, el mecanizado CNC de 4 y 5 ejes se hizo más popular. El proceso de mecanizado CNC de 4 ejes abarca el mismo mecanismo de acción. Sin embargo, por su nombre, se incluye un eje adicional.

En una máquina CNC de 4 ejes, el husillo se desplaza a lo largo de tres ejes:arriba y abajo, de lado a lado y de adelante hacia atrás, mientras que la pieza de trabajo permanece estacionaria en la mesa de la máquina. El mecanizado CNC de 4 ejes gira aún más a lo largo del eje X, también conocido como eje A. Este eje adicional permite que el mecanizado CNC de 4 ejes funcione en situaciones que involucran perforaciones o recortes.

En general, se prefiere el mecanizado CNC de 4 ejes al mecanizado CNC de 3 ejes, ya que acelera y mejora la precisión del proceso de producción.

¿Qué es el mecanizado CNC de 5 ejes?

Un proceso de mecanizado CNC de 5 ejes también se parece mucho a un proceso de mecanizado CNC de 3 ejes. Sin embargo, viene con algunas características muy importantes que brindan esos dos ejes adicionales y mucha más flexibilidad de corte.

En un mecanizado CNC de 5 ejes, el husillo y la herramienta de corte se mueven a lo largo de tres ejes. Sin embargo, hay otras rotaciones sobre el eje X (llamado eje A), el eje Y (llamado eje B) y el eje Z (llamado eje C). Las máquinas de 5 ejes pueden utilizar cualquiera de estos dos ejes de rotación, según su configuración.

El mecanizado CNC de 5 ejes se emplea en diferentes capacidades en función de esta característica. Puede realizar operaciones de fresado, torneado, etc. Por lo tanto, solo necesita una sola máquina para trabajar varias piezas.

· Mecanizado CNC 3+2 Ejes

El proceso de mecanizado de 3+2 ejes es un subtipo del proceso de mecanizado de 5 ejes que, según su nombre, es una especie de término medio entre 3 ejes y 5 ejes. No obstante, es una forma rápida y muy eficaz de mecanizado en 5 ejes. A veces se lo conoce como mecanizado posicional de 5 ejes.

Con el mecanizado de 3+2 ejes, el ángulo de la herramienta de corte no cambia cuando el husillo o la mesa giran alrededor de los dos ejes adicionales. Como resultado, la herramienta de corte no siempre es perpendicular a la pieza y no siempre crea cortes perfectos.

Sin embargo, existe una forma de mecanizado de 3+2 ejes llamada indexado Mecanizado en 3+2 ejes. De esta forma, el ángulo de la herramienta de corte se puede ajustar manualmente entre cortes.

· Mecanizado CNC simultáneo de 5 ejes

En el mecanizado de 5 ejes, cuando la herramienta de corte se puede mantener siempre perpendicular a la pieza, tenemos un mecanizado de 5 ejes continuo o simultáneo. Este proceso puede proporcionar un acabado superficial superior y permite el acceso a áreas de difícil acceso. Sin embargo, es más lento que el mecanizado de 3+2 ejes.

Diferencias entre el mecanizado CNC de 4 y 5 ejes

La principal diferencia entre el mecanizado CNC de 4 y 5 ejes se centra en los ejes adicionales que tienen, y esto conduce a otras diferencias sutiles.

• Diferencia en ejes

El mecanizado CNC de 4 ejes tiene un eje adicional, el eje A, mientras que el mecanizado CNC de 5 ejes tiene dos adicionales, que pueden ser el eje A, el eje B o el eje C, según la configuración.

• Rotación en ejes

El mecanizado CNC de 4 ejes permite la rotación en el eje A, mientras que el de 5 ejes permite la rotación en dos de los tres ejes (eje A, eje B y eje C).

• Flexibilidad

El mecanizado CNC de 5 ejes tiene un eje adicional que el mecanizado CNC de 4 ejes. No solo es un extra, sino que tampoco está localizado. Localizado en este contexto significa que el eje adicional de mecanizado CNC de 4 ejes siempre está en el eje X. Mientras que el mecanizado CNC de 5 ejes puede estar en dos de los ejes XYZ. Esta propiedad adicional y no localizada le da al mecanizado CNC de 5 ejes una ventaja adicional sobre el mecanizado CNC de 4 ejes en términos de flexibilidad.

• Coste

Las características y funciones del mecanizado CNC de 5 ejes lo hacen más costoso que el mecanizado CNC de 4 ejes.

Independientemente de sus configuraciones particulares, todas las máquinas de 4 y 5 ejes pueden mover sus herramientas de corte de formas más variadas y desde un mayor número de ángulos que las máquinas de 3 ejes. Esto permite operaciones de mecanizado más complejas y una mayor precisión y puede eliminar la necesidad de múltiples configuraciones.

· Beneficios del uso de mecanizado CNC de 4 y 5 ejes

El mecanizado CNC de 4 y 5 ejes proporciona numerosos beneficios a partir de los cuales puede decidir cuál es el más adecuado. Esto incluye un aumento en la precisión, un tiempo de configuración reducido y el potencial para piezas más complejas.

Otras ventajas específicas dependen de la configuración de la máquina o de si se utiliza 3+2 ejes o 5 ejes continuos.

En general, el mecanizado de 3+2 ejes ofrece ventajas como:

• Mecanizado rápido.
• Fácil configuración.
• Escasa probabilidad de interferencia con la herramienta.

El mecanizado continuo de 5 ejes ofrece ventajas como:

• Excelente acabado superficial.
• Mejor acceso parcial.
• Menos desgaste de la herramienta.

Aplicaciones del mecanizado CNC de 4 y 5 ejes

El mecanizado CNC de 4 y 5 ejes es importante en muchos escenarios relacionados con la fabricación de productos. Según el que desee, son útiles para crear moldes con cavidades profundas, crear formas 3D complejas y mecanizar superficies inclinadas de una pieza sin comprometer la precisión.

De los dos, el mecanizado CNC de 5 ejes se puede utilizar para una amplia variedad de piezas. Por ejemplo, se ha vuelto particularmente dominante en la producción de piezas como impulsores y álabes de turbinas, que tienen superficies contorneadas que no son aptas para el mecanizado en 3 ejes.

Cómo elegir entre Mecanizado CNC de 4 y 5 ejes

Elegir entre el mecanizado CNC de 4 ejes y el mecanizado CNC de 5 ejes para su proyecto implica comprender una o dos cosas. Las tres cosas importantes que debes considerar al elegir entre ambos son:

· Su presupuesto

En la escala de presupuesto, 5 ejes es más costoso que 4 ejes, que también es más costoso que 3 ejes. La razón es el aumento de capacidad, funciones y características a medida que pasa de 3 a 4 a 5.

· Sus requisitos

Para piezas complejas, debe optar por el mecanizado CNC de 5 ejes. Sin embargo, para proyectos destinados a producir piezas pequeñas y sencillas, los ejes de 3 y 4 ejes son ideales.

· Procedimientos operativos

Cuanto más alto vaya en términos de número de eje, más complejo será operar. En situaciones que requieren un procedimiento de operación sencillo, el mecanizado de 3 ejes es el más simple, seguido del mecanizado CNC de 4 ejes.

Conclusión

Como principiante, conocer la disparidad entre el mecanizado CNC de 4 ejes y el mecanizado CNC de 5 ejes es un paso para fabricar el producto correcto. Esto se debe a que la mayoría de las máquinas CNC utilizan el proceso de mecanizado CNC de 3, 4 y 5 ejes. Por lo tanto, este artículo habla sobre la diferencia entre los tres.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es CNC de eje XYZ?

Los ejes XYZ representan la dirección de movimiento de la máquina CNC. El eje X representa los movimientos izquierdo y derecho. El eje Y representa el movimiento hacia adelante y hacia atrás, y el eje Z representa el movimiento hacia arriba y hacia abajo. Trabajos de mecanizado CNC de 4 y 5 ejes basados ​​en este eje con efecto rotatorio por parte del eje. Para el mecanizado CNC de 4 ejes, se observa un efecto rotatorio en el eje X, mientras que para el mecanizado CNC de 5 ejes, se observa un efecto rotatorio en dos de los ejes.

¿Qué es un CNC de 6 ejes?

También hay un proceso de mecanizado CNC de 6 ejes. Sin embargo, está diseñado para el mecanizado de volumen. El mecanizado CNC de 6 ejes, cuando se usa, es muy eficiente, lo que lleva a una gran reducción del tiempo utilizado en la producción.