Máquinas CNC de 5 ejes: funciones RTCP y ventajas sobre 3 ejes

Con el desarrollo de máquinas-herramienta, diversos equipos se aplican en fabricación moderna. Para resolver problemas de procesado de formas complejas, baja eficiencia, etc., el mecanizado de 5 ejes muestra sus ventajas. Hablamos de qué es máquina CNC de 5 ejes, su función RTCP y diferencia entre 3 ejes y mecanizado CNC de 5 ejes.

¿Qué es una máquina CNC de 5 ejes?

Para entender cómo funciona el mecanizado de 5 ejes, primero conozca la máquina. Máquina CNC de 5 ejes = máquina controlada por computadora con capacidad de mover herramienta o pieza en 5 ejes diferentes simultáneamente, típicamente añadiendo 2 ejes de rotación a los 3 lineales (X, Y, Z). Los dos ejes rotativos de A, B, C tienen diferentes modos de movimiento para cumplir requisitos técnicos de diversos productos CNC. En el diseño mecánico de centro de mecanizado de 5 ejes, el fabricante siempre busca nuevos modos de movimiento para satisfacer necesidades superiores.

Tipos típicos de máquinas CNC de 5 ejes:

1. Mesa rotativa + cabezal pivotante
2. Doble mesa rotativa
3. Doble cabezal pivotante
4. Mesa rotativa + mesa basculante (trunnion)

RTCP en centro de mecanizado CNC de 5 ejes

RTCP (Punto Central de Herramienta Rotado), también conocido como TCPM, TCPC o RPCP, es la función que mantiene los ejes rotativos en ángulo constante entre herramienta y superficie a mecanizar. En mecanizado de 5 ejes, el movimiento adicional del punto de herramienta se genera debido al movimiento rotativo al seguir la trayectoria del punto de herramienta y el ángulo entre herramienta y pieza. El punto de control del sistema CNC a menudo no coincide con el punto de herramienta, por lo que el sistema debe corregir automáticamente el punto de control para asegurar que el punto de herramienta se mueva según la trayectoria dada.

Ventajas del mecanizado de 5 ejes – Diferencia entre 3 ejes y 5 ejes

Las máquinas CNC de 3 ejes son más comunes (verticales, horizontales, pórtico). Comparado con 3 ejes, ¿cuáles son los beneficios del mecanizado CNC de 5 ejes?

1. Mantener estado de corte óptimo y mejorar condiciones de corte: en 3 ejes, al mover la herramienta al borde o cima de la pieza, el estado de corte empeora. Para mantener la mejor condición, hay que girar la mesa. Para acabar un plano irregular, se debe girar la mesa varias veces en distintas direcciones. La máquina de 5 ejes evita esto y obtiene mejor calidad superficial.
2. Evitar interferencia de herramienta eficazmente: para impulsores, álabes y blisks usados en aeroespacial, la máquina de 3 ejes no cumple requisitos por interferencia. La de 5 ejes no solo produce las piezas deseadas, sino que puede usar herramientas más cortas, mejorar rigidez del sistema, reducir número de herramientas, evitar compra de herramientas especiales, ahorrando coste.
3. Reducir número de sujeciones, completar mecanizado de 5 caras en una sujeción: centro de 5 ejes puede hacer mecanizado de 5 caras, poliedros y tubos. Además, reduce cambios de datum y mejora precisión.
4. Mejorar calidad y eficiencia de procesado: la máquina de 5 ejes puede usar filo lateral de la fresa, mayor eficiencia. Por acortamiento de cadena de proceso y reducción de equipos, también se reducen número de fijaciones, superficie de taller y coste de mantenimiento. Esto significa que el mecanizado CNC de 5 ejes permite a empresas ofrecer mayor productividad de piezas con menor coste.
5. Simplificar gestión de producción: la máquina de 5 ejes acorta drásticamente la cadena de fabricación y simplifica gestión y planificación, especialmente en mecanizado de piezas complejas.
6. Acortar ciclo I+D de nuevos productos: en aeroespacial, automoción, etc., hay nuevos productos y moldes con formas complejas y alta precisión. El centro de 5 ejes con alta flexibilidad, precisión, integración y capacidad completa resuelve el problema, acortando granmente el ciclo I+D y mejorando probabilidad de éxito.