Mecanizado CNC de 3 ejes frente a 5 ejes:lo que necesita saber

El mecanizado de control numérico por computadora (CNC) es un proceso de fabricación sustractivo que permite a los fabricantes crear piezas de alta precisión de manera precisa y rentable. El mecanizado CNC elimina el exceso de materia prima de las piezas de trabajo con herramientas de corte para crear un producto terminado preciso a partir de materiales como plástico, metal y compuestos.

En estos días, los equipos de productos tienen muchas opciones en lo que respecta al mecanizado de varios ejes, desde el mecanizado de 3 ejes hasta el de 5 ejes e incluso el de 9 ejes. ¿Cuál es la diferencia entre cada tipo? En este artículo, desglosaremos las similitudes y diferencias clave entre dos tipos populares de mecanizado CNC (3 ejes frente a 5 ejes), y explicaremos cuándo podría tener sentido usar uno sobre el otro.

Mecanizado en 3 ejes

Después de que el operador ingrese las instrucciones de fresado en una computadora, la máquina CNC de 3 ejes completará automáticamente la tarea usando una herramienta para cortar a lo largo de tres ejes:X, Y y Z, o de izquierda a derecha, de adelante hacia atrás. , y arriba y abajo. Tanto el fresado CNC como el torneado CNC se encuentran bajo el paraguas del mecanizado de 3 ejes. Sin embargo, funcionan de forma ligeramente diferente.

Cuando se utiliza una fresadora CNC de 3 ejes, el bloque de material permanece fijo en un tornillo de banco o en una bancada de la máquina. Los taladros giratorios o las herramientas de corte están conectados a un husillo y se mueven a lo largo de los ejes X, Y y Z, eliminando las virutas para formar con precisión el componente final. Las fresadoras CNC de 3 ejes son excelentes para producir la mayoría de las geometrías y piezas simples.

Por el contrario, en el proceso de torneado CNC, la pieza de trabajo se une a un husillo giratorio y un torno da forma al componente. A medida que gira el husillo que sostiene la pieza de trabajo, un taladro central o una herramienta de corte traza los perímetros exterior e interior del componente o crea orificios a lo largo del eje central. En comparación con las fresadoras CNC, los tornos CNC producen piezas más rápido y ofrecen costos por unidad más económicos, lo que es ventajoso para series de producción de alto volumen.

Dado que una máquina CNC de 3 ejes solo puede cortar a lo largo de tres ejes, puede tener problemas con formas o diseños no convencionales con cavidades estrechas y profundas que son difíciles de alcanzar. Cuando se procesan piezas con geometrías complejas, es posible que los operadores tengan que reposicionar manualmente la pieza de trabajo, lo que puede ralentizar la velocidad de procesamiento, aumentar los gastos de mano de obra y mecanizado, y dar como resultado un producto terminado menos que perfecto.

Mecanizado en 5 ejes

Las máquinas de 5 ejes se basan en una herramienta que se mueve en cinco direcciones diferentes:X, Y y Z, así como A y B, alrededor de las cuales gira la herramienta. El uso de una máquina CNC de 5 ejes permite a los operadores 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 crear piezas complejas y precisas como las que se encuentran en las industrias médica, de petróleo y gas y aeroespacial. Hay algunos tipos diferentes de máquinas de 5 ejes que los equipos de productos deben conocer, incluidas las máquinas CNC indexadas de 5 ejes, las máquinas CNC continuas de 5 ejes y los centros CNC de fresado y torneado.

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

En el mecanizado CNC continuo de 5 ejes, la herramienta de corte y la pieza de trabajo pueden girar y moverse simultáneamente durante la operación, lo que ahorra tiempo y permite a los operadores fabricar geometrías 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.

Los centros CNC de torneado son prácticamente idénticos a las máquinas de torneado CNC, con una excepción:están equipados con equipos de fresado CNC. La pieza de trabajo está unida a un husillo que puede girar o permanecer estacionario mientras las herramientas de corte extraen material de ella. Al combinar los elementos de las máquinas de torno CNC con las herramientas de fresado, los centros CNC de fresado y torneado ofrecen altos niveles de precisión y versatilidad geométrica, lo que los hace ideales para crear piezas con simetrías de rotación sueltas, como árboles de levas o compresores centrífugos.

Estos tipos de fresadoras CNC de 5 ejes no solo ofrecen una mayor precisión al mecanizar piezas más profundas y materiales endurecidos, sino que también ofrecen mayores rendimientos y velocidades de mecanizado más rápidas. Sin embargo, el mecanizado de 5 ejes es más costoso debido al equipo especializado necesario y la necesidad de trabajadores expertos.

Mecanizado de 3 ejes frente a mecanizado de 5 ejes

La principal diferencia entre las fresadoras de 3 y 5 ejes es que la pieza se puede trabajar desde tres ejes con la primera y cinco ejes con la segunda. Ambos son procesos de producción altamente versátiles, automatizados y replicables que le permitirán crear componentes precisos de forma rápida y rentable. Sin embargo, puede optar por usar uno sobre el otro por una variedad de razones.

Si tiene un presupuesto limitado o solo necesita cortar una superficie plana, las máquinas de 3 ejes pueden ser el camino a seguir. Además de ser más asequibles que las de cinco ejes, las máquinas de 3 ejes son más sencillas de programar, por lo que no tendrá que incurrir en el costo de trabajar con costosos programadores y operadores expertos. Además, el tiempo de preparación es más corto con el mecanizado de 3 ejes.

Si necesita producir una pieza más profunda o una con geometría compleja, probablemente querrá usar el mecanizado de 5 ejes. El uso de máquinas de 5 ejes le permite mecanizar la pieza de trabajo desde todos los lados, sin necesidad de rotación manual. Con el mecanizado de 5 ejes, obtendrá mayores rendimientos, mayor precisión y mayor libertad de movimiento, así como la capacidad de fabricar piezas más grandes más rápido.

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