¿Por qué necesita un centro de mecanizado de 5 ejes?

Explicación del centro de mecanizado de 5 ejes

Para empezar, muchos tienden a pensar que un centro de torneado horizontal con torreta motorizada es idéntico a un centro de mecanizado de 5 ejes, pero no es así. De hecho, si es necesario comparar los dos, un centro de torneado horizontal con una torreta eléctrica y herramientas motorizadas tiene una gran brecha en la capacidad de procesamiento del centro de mecanizado de 3 ejes.

Y en términos de movimiento del eje, el centro de mecanizado de 3 ejes solo mueve la pieza de trabajo en dos direcciones (X e Y), mientras que la herramienta se mueve hacia arriba y hacia abajo en la dirección Z. Por otro lado, el centro de torneado y fresado suele contener dos ejes móviles en su lado de montaje del cilindro y mandril, lo cual es muy similar al caso de un centro de mecanizado de 3 ejes. La unidad de mecanizado de 5 ejes puede girar sobre dos ejes de rotación adicionales (A y B), lo que ayuda a que la herramienta de corte se acerque a la pieza de trabajo desde todas las direcciones. En comparación con el centro de mecanizado de 3 ejes, tiene una mayor versatilidad.

Aplicaciones del centro de mecanizado de 5 ejes

Una unidad de 5 ejes es muy versátil. Es conocido por su amplia aplicación en todas las industrias. Sin embargo, debido al alto costo de la máquina, los empresarios suelen utilizar centros de mecanizado de 5 ejes para procesar piezas de trabajo con valores más bajos. La mejor aplicación de un centro de mecanizado de 5 ejes suele ser el mecanizado de piezas de trabajo con contornos complejos, que son difíciles de lograr con un centro de mecanizado de 3 ejes o una fresadora giratoria. Las piezas de trabajo del centro de mecanizado de 5 ejes provienen de muchos campos, incluidos la industria automotriz, aeroespacial, defensa, generación de energía, automatización, moldes y matrices, y construcción naval.

Soluciones intermedias

No todo el mecanizado complejo debe ser realizado por una unidad de 5 ejes. Pero a veces el centro de mecanizado de 3 ejes no sirve, lo que puede generar un trabajo más trivial para el operador de la máquina. Muchos fabricantes, como las fábricas OEM de chasis de automóviles, prefieren soluciones intermedias.

El proceso de mecanizado del centro de mecanizado de 4 ejes es el mismo que el del centro de mecanizado de 3 ejes. Usan herramientas de corte para quitar material de la pieza de trabajo para formar la forma y el contorno deseados de la pieza de trabajo. En el mecanizado de 4 ejes, el proceso de fresado se realiza sobre un eje adicional, que normalmente no es la parte integrada de la máquina herramienta en el primer diseño, sino como un componente adicional instalado en un centro de mecanizado de 3 ejes.

Presentamos los centros de mecanizado de 4 ejes

Bajo esta idea, una máquina CNC de 4 ejes funciona en los ejes X, Y y Z como una máquina normal de 3 ejes. La diferencia es que la máquina de 4 ejes también implica que el eje A gira alrededor del eje X. El cuarto eje agregado puede girar la pieza de trabajo en la mayoría de los casos y, a veces, se procesa alrededor del eje B.

En el caso del procesamiento de chasis, cuando es necesario cortar orificios y recortes en el costado de la pieza de trabajo o en la periferia del cilindro, es útil el fresado de 4 ejes. En comparación con la máquina de 3 ejes, la máquina de 4 ejes puede proporcionar capacidades de mecanizado basadas en CNC más rápidas y eficientes, obteniendo así resultados precisos, mientras que el costo de la máquina herramienta es menor que la unidad de 5 ejes.

¿Por qué es crucial el diseño vertical?

La mayoría de los centros de mecanizado de 5 ejes están diseñados verticalmente y su disposición estructural está alineada verticalmente. Las piezas de trabajo en la máquina se procesan con herramientas de corte, que se mueven verticalmente sobre el eje vertical en lugar de horizontal o diagonalmente. En un equipo de 5 ejes suele ser el eje Z, mientras que en las máquinas herramienta de 4 o 5 ejes se compensará más el apoyo de los ejes A y B para conseguir un mecanizado preciso en el eje vertical. En determinados modelos, los diseñadores prefieren utilizar el eje C.

Debido al efecto de la gravedad, la estructura vertical no suele encontrar el problema de la concentricidad como la estructura horizontal. El mandril vertical puede sujetar firmemente la pieza de trabajo en la mesa de trabajo e incluso fortalecerse bajo el efecto de la gravedad. La gravedad se puede colocar en la base soportada por pistas. Por lo tanto, la aplicación de una unidad de 5 ejes es más amplia que la de casi todos los tipos de centros de mecanizado.