¿Qué es una máquina CNC de 4 ejes y cómo se compara con las máquinas de 3 ejes?

Los talleres mecánicos contienen una colección diversa de equipos para satisfacer las necesidades de producción de los diseñadores. Esta maquinaria se puede usar en conjunto para crear un número ilimitado de formas únicas para piezas simples y complejas.

Sin embargo, sin experiencia en mecanizado, es posible que los ingenieros de diseño no entiendan las capacidades y limitaciones que ofrecen los diferentes tipos de equipos de mecanizado CNC. Esto puede introducir ineficiencias de producción inesperadas y aumentar los costos de fabricación.

Este artículo explica las diferencias entre dos tipos de fresadoras CNC, concretamente las fresadoras CNC de 3 y 4 ejes. La mayor diferencia entre estas máquinas es su capacidad para manipular piezas. Las posibilidades de movimientos más avanzados significan más capacidades.

Al comprender en qué se diferencia el fresado CNC de 4 ejes del fresado de 3 ejes, los diseñadores pueden anticipar mejor qué equipo necesitarán para fabricar piezas de manera eficiente.

¿Qué es el mecanizado CNC de 3 ejes?

El mecanizado CNC casi siempre se basa en un sistema de coordenadas cartesianas para definir su posicionamiento y movimientos. Esto significa un eje x, un eje y y un eje z. El equipo de fresado más básico del mercado es capaz de mecanizar en 3 ejes a lo largo de estos ejes.

Esto significa movimiento de traslación, o deslizamiento, solo en 3 direcciones:de lado a lado, de adelante hacia atrás y de arriba a abajo. Definimos estas direcciones como el eje x, el eje y y el eje z respectivamente.

Si bien las máquinas CNC de 3 ejes pueden combinar el movimiento a lo largo de diferentes ejes al mismo tiempo para crear formas curvas, tienen capacidades algo limitadas. Las piezas con características en varios lados requieren un reposicionamiento manual y una realineación entre operaciones, lo que ralentiza las cosas. El reposicionamiento de las piezas de trabajo se simplifica y acelera mediante el uso de una plantilla diseñada por separado, que también puede ser esencial para características como ranuras en ángulo.

Las características más complejas que incorporan curvatura fuera de un solo plano xy pueden no ser posibles en una fresadora de 3 ejes. Por ejemplo, las ranuras helicoidales o los lóbulos de un árbol de levas. Esto significa que es mejor reservar las fresadoras CNC de 3 ejes para operaciones simples como perforar agujeros o fresar ranuras.

¿Qué es el mecanizado CNC de 4 ejes?

Una fresadora CNC de 4 ejes es capaz de realizar todos los mismos movimientos que una fresadora de 3 ejes, pero agrega un eje rotatorio adicional, conocido como el eje A. Este cuarto eje está alineado con el eje x utilizado para el movimiento de lado a lado. Esto significa que el eje A permite que la pieza de trabajo ruede hacia adelante o hacia atrás desde la perspectiva del operador.

Mientras que la mayoría de las fresadoras de 3 ejes tienen una mesa "plana" para el montaje de las piezas, las máquinas CNC de 4 ejes utilizan un mandril, una placa frontal o un bloque de fijación tombstone. Los mandriles y las placas frontales sujetan una pieza individual desde el lateral, que luego se puede girar para un acceso de 360° a todos los lados. Las lápidas contienen múltiples componentes simultáneamente para la producción por lotes.

El eje A es útil con movimiento continuo para características redondeadas o indexación, que reposiciona y luego fija la pieza en un nuevo ángulo. De cualquier manera, el cuarto eje agrega capacidades adicionales y mejora la eficiencia en las piezas que necesitan mecanizarse en más de una cara.

¿Es mejor el mecanizado en 4 ejes?

Si bien una máquina CNC de 3 ejes puede ser todo lo que se necesita para trabajos de mecanizado pequeños y simples, a veces se prefiere una CNC de 4 ejes por tres razones:

1. El cuarto eje agrega la capacidad de mecanizar características más complejas.
2. Cuando se mecanizan múltiples caras, una fresadora CNC de 4 ejes mejora la eficiencia al no requerir que los trabajadores reposicionen y realineen las piezas.
3. Reposicionar piezas en un CNC de 3 ejes puede introducir imprecisiones y afectar la capacidad de cumplir con las tolerancias de diseño.

También hay máquinas CNC de 5 ejes disponibles para aumentar aún más la complejidad permitida de las piezas mecanizadas. Gensun utiliza una gama completa de equipos de mecanizado de alta precisión para fabricar las piezas que necesita dentro de tolerancias estrictas. Consulte nuestra página de servicios de CNC para saber cómo podemos ayudarlo a llevar el diseño de su próximo producto al mercado.