¿Es el mecanizado CNC de 5 ejes siempre mejor que el de 3 ejes?

El equipo de producto tiene muchas opciones para el mecanizado multieje, desde 3 ejes hasta 5 ejes e incluso 9 ejes. ¿Cuáles son las diferencias entre cada tipo? En este artículo, analizaremos las similitudes y diferencias clave entre dos tipos populares de mecanizado CNC (3 ejes y 5 ejes) y explicaremos cuándo podría tener más sentido usar uno u otro.

¿Qué es el mecanizado CNC de 3 ejes?

Después de que el operador ingrese las instrucciones de fresado en la computadora, la máquina herramienta CNC de tres ejes completará la tarea automáticamente, usando la herramienta para cortar a lo largo de 3 ejes:X, Y, Z, o de izquierda a derecha, de adelante hacia atrás y arriba y abajo. Fresado CNC y torneado CNC pertenecen a la categoría de mecanizado en 3 ejes. Sin embargo, su función es ligeramente diferente.

El fresado de 3 ejes se desarrolló a partir de la práctica de las limas rotativas. Es un proceso de fresado realizado en los ejes X e Y. En el mecanizado de 3 ejes, la pieza de trabajo permanece estacionaria mientras la herramienta se mueve a lo largo de 3 ejes para fresar la pieza. El mecanizado de 3 ejes sigue siendo una de las técnicas más utilizadas para la fabricación de piezas mecánicas para operaciones automatizadas/interactivas, fresado de ranuras, taladrado y corte de bordes afilados. Debido a que el mecanizado de 3 ejes solo se realiza en 3 ejes, es relativamente simple y puede eliminar material de 3 ejes hacia adelante, hacia atrás, izquierda y derecha, arriba y abajo, y arriba y abajo. Aunque este es el proceso de torno CNC más básico, dependiendo de los requisitos de la pieza de trabajo a escala de producción.

Por el contrario, en el torneado CNC, la pieza de trabajo se une a un husillo giratorio y el torno procesa la pieza. Cuando el husillo sujeta la pieza de trabajo para que gire, el taladro central o la herramienta de corte sigue la circunferencia interior y exterior del ensamblaje o crea orificios a lo largo del eje central. En comparación con las fresadoras CNC, las máquinas de torneado CNC producen piezas más rápido y con costos unitarios más bajos, lo que favorece la producción en masa.

¿Qué es el mecanizado CNC de 5 ejes?

Una máquina herramienta de 5 ejes se basa en una herramienta que se mueve en 5 direcciones diferentes:X, Y, Z, A y B alrededor del cual gira la herramienta. El uso de una máquina CNC de 5 ejes permite al operador acercarse a una pieza desde todas las direcciones en una sola operación, lo que elimina la necesidad de reposicionar manualmente la pieza de trabajo entre operaciones. El mecanizado CNC de 5 ejes ahorra tiempo y es ideal para la fabricación de piezas complejas y de precisión, como las que se encuentran en las industrias médica, de petróleo y gas y aeroespacial. Hay varios tipos diferentes de máquinas herramienta de 5 ejes que los equipos de productos deben tener en cuenta, incluidas las máquinas CNC de 5 ejes indexadas, las máquinas CNC continuas de 5 ejes y los centros de fresado CNC.

Al igual que con el fresado CNC de 3 ejes, la herramienta se mueve a lo largo de solo 3 ejes en el mecanizado CNC indexado de 5 ejes y no mantiene un contacto continuo con la pieza de trabajo. Sin embargo, la mesa de trabajo y el cabezal de corte se pueden girar automáticamente en ambas direcciones. El mecanizado indexado de 5 ejes es excelente para fabricar carcasas, abrazaderas y accesorios. Se encuentra entre el fresado CNC de tres ejes y el mecanizado CNC continuo de 5 ejes en términos de velocidad, precisión y capacidad para manejar formas geométricas complejas.

En el mecanizado CNC continuo de 5 ejes, la herramienta y la pieza de trabajo pueden rotar y moverse simultáneamente durante la operación, lo que ahorra tiempo y permite a los operadores crear formas geométricas complejas con superficies orgánicas. El mecanizado CNC continuo de 5 ejes ofrece un mejor acabado superficial, velocidad y estabilidad dimensional, pero tiene el costo por pieza más alto.

Comparación entre 5 ejes y 3 ejes

La precisión de las máquinas herramienta CNC de 5 ejes es mayor que la de las máquinas herramienta CNC de 3 ejes, lo cual es completamente una hipótesis. Es muy posible que las máquinas herramienta de 3 ejes de gama alta estén varios niveles por encima de las máquinas herramienta ordinarias de 5 ejes en términos de precisión de fabricación. Con la inclusión de máquinas herramienta de 3 ejes X/Y/Z 3 ejes lineales, la estructura es relativamente simple. Cuando el centro de mecanizado de 3 ejes está mecanizando, la dirección del eje de la herramienta no cambiará, el modo de movimiento también está limitado y la programación es relativamente simple.

La "caída" mencionada en la figura significa que hay un eje de rotación que no es perpendicular a los 3 ejes lineales, lo cual es relativamente raro. Su relación de movimiento es más complicada, pero la estructura es relativamente compacta y la rigidez dinámica y estática es buena.

Las principales ventajas de 5 ejes Mecanizado

• Menos tiempo para el cambio de abrazaderas

Debido a la existencia de los dos ejes giratorios de la máquina herramienta de 5 ejes, la herramienta puede acercarse a la pieza de trabajo desde cualquier dirección y todas las superficies, excepto la superficie de montaje, pueden procesarse en una sola sujeción. “Reduciendo el número de amarres ” puede matar dos pájaros de un tiro para la búsqueda de un mecanizado de alta eficiencia y alta precisión. Por un lado, reducir la cantidad de tiempos de sujeción puede ahorrar tiempo, reducir la intensidad de trabajo de los trabajadores y mejorar la eficiencia del procesamiento.

• Mantener el mejor estado de corte de la herramienta y mejorar las condiciones de mecanizado

Debido a la función de la máquina herramienta de 5 ejes, la herramienta puede acercarse a la pieza de trabajo desde cualquier dirección, lo que permite que la herramienta corte la pieza de trabajo en el ángulo más adecuado. También puede mejorar la eficiencia y la calidad del procesamiento.

• Evitar eficazmente las interferencias

Debido a la existencia de dos ejes giratorios de la máquina herramienta de 5 ejes, la herramienta puede acercarse a la pieza de trabajo desde cualquier dirección, lo que hace que la ruta de mecanizado sea flexible y variable. Puede evitar efectivamente problemas de interferencia durante el procesamiento. Acortó el ciclo de desarrollo. Este es también el efecto natural que se logra después de mejorar la calidad y la eficiencia.

Conclusión

En una palabra, la principal diferencia entre el eje 3 y el eje 5 se refleja principalmente en la capacidad de procesamiento. Una máquina de 5 ejes puede hacer el trabajo de una máquina de 3 ejes, pero por el contrario, no funciona. Muestra que la existencia de dos ejes giratorios dota a la máquina herramienta de cinco ejes de mayores capacidades de procesamiento.

Si bien ambos son procesos de producción altamente versátiles, automatizados y replicables que le permitirán crear componentes precisos de manera rápida y rentable, sin embargo, puede optar por usar uno entre ellos por una variedad de razones.

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