¿Qué significa mecanizado CNC de 3, 4, 5 o 6 ejes?

¡Esta es una máquina CNC de 3 o 5 ejes! Es posible que hayas escuchado a alguien decir esto. ¿Alguna vez se preguntó qué significa una máquina CNC de 3, 4 o 5 ejes?

Bueno, ha venido al lugar correcto, esta es la publicación The Mechanical y hoy vamos a hablar sobre los diferentes ejes de la máquina CNC.

Puede descargar el PDF en Diferentes ejes de máquina CNC al final de este artículo. Este artículo está escrito por Peter Jacobs de CNCmasters.com. Estas personas están en el negocio desde 1990, por lo que sabe que está aprendiendo de los expertos. Más sobre el autor al final del artículo.

Introducción 

El fresado es una de las técnicas más cruciales empleadas en el mecanizado de precisión CNC con aplicaciones que van desde componentes mecánicos y médicos hasta aeroespacial, óptico, automotriz y más. Los cortadores rotativos se emplean en el proceso de fresado para eliminar material de una pieza de trabajo. Este proceso se ejecuta fijando la pieza de trabajo en ángulo con el eje de la herramienta.

Los ejes de esa fresadora dictan el tipo de trabajo y las áreas donde se puede usar en la pieza de trabajo. Hay mecanizado de 3, 4, 5 y 6 ejes, con características únicas, diferencias y diversas aplicaciones para adaptarse a diferentes casos de uso.

Aquí hay una breve descripción de las máquinas CNC de 3, 4, 5 y 6 ejes junto con sus definiciones:

Mecanizado de 3 ejes

El mecanizado de 3 ejes implica que la pieza de trabajo permanezca inmóvil con solo la herramienta de corte atravesando los tres ejes para fresar la pieza. Las máquinas de 3 ejes tienen aplicaciones en el caso del mecanizado de geometría 2D y 2,5D.

Dado que el mecanizado de 3 ejes solo opera en los tres ejes, el proceso se vuelve relativamente simple y permite eliminar el material en estos tres ejes descritos de atrás hacia adelante, de lado a lado y de arriba a abajo.

El fresado de 3 ejes tiene sus limitaciones y, por lo tanto, no se puede utilizar para diseñar características en un ángulo con el sistema de coordenadas X-Y-Z, independientemente de que la característica sea plana.

Aplicaciones de la máquina CNC de 3 ejes

La máquina de 3 ejes es la más adecuada para:

• Operación automática/interactiva
• Perforación de agujeros
• Ranuras de fresado
• Cortar bordes afilados

Mecanizado de 4 ejes

El proceso del fresado de 4 ejes es similar al del mecanizado de 3 ejes , donde una herramienta de corte elimina material de una pieza para construir la forma y el perfil necesarios. El mecanizado en 4 ejes es un proceso económicamente viable de mecanizado de componentes, lo que teóricamente es posible en una máquina de 3 ejes.

Sin embargo, con el mecanizado de 4 ejes, el fresado se realiza en un eje adicional además de los 3 ejes de rotación. Una máquina CNC de 4 ejes trabaja en los ejes X, Y y Z, junto con otro eje de rotación. alrededor del eje X, denominado eje A.

En general, la pieza de trabajo girará para facilitar el proceso de corte alrededor del eje A. El fresado de 4 ejes se implementa cuando se deben realizar agujeros y cortes alrededor de un cilindro o el costado de una pieza.

Aplicaciones de la máquina CNC de 4 ejes  

El mecanizado en 4 ejes es multifuncional y se considera óptimo para:

• Grabado de superficies curvas
• Corte intermitente
• Corte continuo

Mecanizado de 5 ejes

El mecanizado de 5 ejes cubre todos los ejes del mecanizado de 4 ejes junto con otro eje de rotación.

Además de los 3 ejes tradicionales, es decir, X, Y y Z, hay 2 ejes de rotación llamados eje A y B. Así es como obtenemos los 5 ejes. Las fresadoras de 5 ejes son lo suficientemente competentes para ofrecer precisos y componentes complejos utilizado para huesos artificiales, piezas de titanio, productos aeroespaciales, moldes de automóviles, piezas de máquinas de petróleo y gas, fines arquitectónicos, médicos y militares.

Este movimiento multidimensional de rotación y herramienta facilita una precisión, acabado y velocidad sin precedentes en el eje B durante la construcción de una pieza.

Esta técnica de mecanizado puede generar piezas complejas, que son críticas para aplicaciones aeroespaciales de alto nivel, como por ejemplo.

El mecanizado de 5 ejes ofrece la opción de mecanizado en un solo paso (reduciendo el tiempo de entrega), aumentando la conveniencia de acceder a la geometría de la pieza y mejorando la vida útil de la herramienta y la eficiencia del proceso al tener la mesa inclinada para la posición de corte óptima.

El mecanizado de 5 ejes es beneficioso cuando existe un gran grado de complejidad. y precisión es requerido.

Aplicaciones de la máquina CNC de 5 ejes

Este proceso es ideal para:

• Precisión de funciones
• Acabados de mayor calidad
• Mejorar la productividad
• Complejidades de corte en componentes
• Mecanizado de formas complicadas

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Mecanizado de 6 ejes

El proceso de mecanizado de 6 ejes es similar al de 5 ejes; sin embargo, cuenta con un eje de rotación adicional sobre el eje Z que puede aumentar sustancialmente las velocidades en comparación con las configuraciones de 5 ejes.

Una máquina de 6 ejes tiene el potencial de convertir las barras de metal en bruto en el producto final girando desde ambos extremos del accesorio sin fallas en la pieza fabricada. El fresado de 6 ejes es una solución eficiente, principalmente para los componentes que son intrincados y exigen precisión inigualable.

Las máquinas CNC de 6 ejes facilitan algunas tareas arduas como perforar agujeros de varios diámetros y proporcionando diferentes velocidades y patrones de corte. La calidad del producto final entregado por una máquina de 6 ejes es la mejor entre todas las demás máquinas CNC.

Las máquinas de 6 ejes se utilizan normalmente para el mecanizado de volumen de acero, hierro fundido, aluminio y materiales para la fabricación de modelos.

Esta máquina utiliza un cabezal de fresado de 3 ejes específico para permitir el mecanizado CNC de 6 ejes simultáneos, lo que reduce los tiempos de producción en un asombroso 75 %. .

Aplicaciones de la máquina CNC de 6 ejes

Este proceso de mecanizado es ideal para:

• Lograr la mayor precisión posible
• Velocidades rápidas y precisas
• Tiempo de proceso reducido
• Fabricación de piezas con el mejor nivel de complejidad

Diferencia entre el mecanizado CNC de 3, 4, 5 y 6 ejes

Mecanizado de 3, 4, 5 ejes

La distinción fundamental entre el mecanizado de 3, 4 y 5 ejes radica en la complejidad del movimiento que tanto la herramienta de corte como la pieza de trabajo pueden atravesar, una respecto a la otra. Cuanto mayor sea la complejidad del movimiento entre las dos partes, mayor será la complejidad en la geometría del producto final.

La cantidad de ejes en una máquina CNC mide el tipo de trabajo que se puede realizar, el nivel de detalle en la pieza final y las ubicaciones de las piezas de trabajo que se pueden manipular.

El tipo de máquina que debe elegir depende de sus requisitos específicos, cronograma y presupuesto. Piezas aeroespaciales Exige una precisión sin igual y, por lo tanto, exige mecanizado de 5 ejes . Sin embargo, si necesita una máquina CNC para perforar agujeros , una máquina de 3 ejes debería hacer bien el trabajo.

Mecanizado de 6 ejes

Este proceso de mecanizado ofrece el más alto nivel de precisión en un tiempo mínimo y, por lo tanto, está reservado solo para los procesos más complicados en términos de diseño y complejidades.

Estas son algunas diferencias notables:

Velocidades vertiginosas

La fresadora CNC de 6 ejes ofrece altas velocidades sin comprometer la precisión. Además del eje de libertad adicional, los movimientos específicos de la herramienta acompañados de las transiciones de la herramienta son más fáciles de operar que cualquier otro proceso de mecanizado.

Operaciones múltiples en una sola máquina

Las fresadoras de 6 ejes permiten a los usuarios realizar operaciones como fresado, refrentado, taladrado y torneado en una sola máquina. Los centros de mecanizado solo necesitan modificar la herramienta correspondiente o el sistema de control de software para diferentes operaciones.

Productividad mejorada

Las máquinas de 6 ejes ofrecen los mejores acabados superficiales y velocidades de corte rápidas. Este proceso también hace que el rendimiento del motor sea más suave y ofrece control, aceleración y desaceleración mejorados en las curvas en S. Vea este video informativo de CNC Titans sobre diferentes ejes de mecanizado. (*no patrocinado)  

Palabras finales

El mecanizado CNC es beneficioso desde el punto de vista operativo en varias industrias intensivas en fabricación, con algunas ventajas notables como el control de calidad mejorado del producto, la estandarización y una mayor precisión.

El mecanizado CNC emplea tecnología CAD para automatizar el corte y la conformación de piezas. El número de ejes en una máquina establece el tipo de movimiento que puede lograr esa máquina CNC específica.

Sobre el autor:Peter Jacobs

Peter Jacobs es el director sénior de marketing de CNC Masters. Participa activamente en los procesos de fabricación y contribuye regularmente con sus conocimientos para varios blogs sobre mecanizado CNC, impresión 3D, herramientas rápidas, moldeo por inyección, fundición de metales y fabricación en general.