Mecanizado CNC:3 ejes VS 4 ejes VS 5 ejes

El fresado es una tecnología importante utilizada en el mecanizado de precisión CNC , con aplicaciones en piezas médicas, aeroespaciales, ópticas y mecánicas. El fresado utiliza herramientas giratorias para eliminar material de la pieza de trabajo al alimentar la pieza de trabajo en un ángulo relativo al eje de la herramienta. Las instrucciones se ingresan en la máquina herramienta CNC a través de archivos CAD y se convierten en un conjunto de instrucciones de secuencia precisa. Las máquinas herramienta CNC utilizan estos comandos de programación para operar automáticamente sin la necesidad de un operador físico. Los fabricantes han obtenido muchos beneficios mediante la aplicación del mecanizado CNC, como la reducción de costos, el aumento de la velocidad, la mejora de la precisión y el aumento de la productividad.

El eje de la fresadora determina el tipo de pieza de trabajo y la posición que se puede completar en la pieza de trabajo. Estas máquinas tienen al menos 3 ejes y corren a lo largo del plano XYZ:eje X (vertical), eje Y (horizontal) y eje Z (profundidad). El cuarto eje representa el eje A (rotación alrededor del eje X) y el quinto eje representa el eje B (rotación alrededor del eje Y).

Aquí, analizamos las diferencias entre el mecanizado de 3, 4 y 5 ejes y los tipos y ventajas de sus piezas aplicables.

¿Qué es el mecanizado de 3 ejes?

El mecanizado de 3 ejes es un proceso de fresado realizado en los ejes X e Y, lo que significa que la pieza de trabajo permanece en la misma posición, mientras que la herramienta de corte opera a lo largo del plano XYZ para recortar el material. Dado que el mecanizado de 3 ejes solo se puede realizar en 3 ejes, es relativamente simple y puede eliminar material de atrás hacia adelante, de lado a lado y de arriba hacia abajo en estos 3 ejes. Esto es adecuado para piezas que no requieren mucha profundidad y detalle. El mecanizado de tres ejes se usa más comúnmente para producir piezas mecánicas y es más adecuado para:

• Operación automática/interactiva
• Fresado de ranuras
• Perforación
• Cortar bordes afilados

Aunque el mecanizado en tres ejes es el proceso más básico, según la escala de producción, los requisitos de la pieza de trabajo, las limitaciones de precisión y acabado, los materiales utilizados y las capacidades de sujeción, el mecanizado en tres ejes puede ser la opción ideal para su proyecto de mecanizado.

El fresado de 3 ejes puede producir los mismos productos que las fresadoras de 4 y 5 ejes, pero las fresadoras de 3 ejes no pueden proporcionar el mismo nivel de detalle o eficiencia. El eje 3 puede cortar una sola característica durante la operación, pero no puede igualar el trabajo del eje 5 en términos de calidad o rentabilidad.

¿Qué es el mecanizado de 4 ejes?

El fresado de 4 ejes involucra el mismo proceso involucrado en el mecanizado de 3 ejes, donde se usa una herramienta de corte para quitar material de la pieza de trabajo para crear la forma y el contorno deseados. Sin embargo, en el mecanizado de cuatro ejes, el fresado se realiza en el eje adicional. Una máquina herramienta CNC de 4 ejes funciona en los ejes X, Y y Z como una máquina herramienta de 3 ejes, pero también incluye la rotación alrededor del eje X (llamado eje A). Este es el cuarto eje agregado durante nuestro proceso de mecanizado. En la mayoría de los casos, la pieza de trabajo girará para permitir el corte alrededor del eje B.

El fresado de 4 ejes es útil cuando es necesario realizar agujeros y cortes en el lateral de la pieza de trabajo o alrededor del cilindro. Pueden proporcionar un trabajo rápido y eficiente basado en la entrada digital de la computadora para obtener resultados precisos. Se puede usar en múltiples industrias, incluida la industria, la investigación tecnológica, la enseñanza, la construcción de prototipos de pasatiempos, el diseño publicitario, la creación de arte, la creación de equipos médicos, etc.

El cuarto eje adicional (eje A) puede girar automáticamente la pieza de trabajo, por lo que la máquina puede eliminar material de ambos lados. El mecanizado de cuatro ejes es versátil y se puede utilizar para:

• Corte intermitente
• Corte continuo
• Superficie tallada

¿Qué es el mecanizado de 5 ejes?

El mecanizado de 5 ejes significa que la pieza de trabajo se puede operar automáticamente desde cinco lados a la vez. Además del movimiento automático a lo largo de los ejes X, Y y Z, las máquinas herramienta CNC de 5 ejes también pueden seleccionar dos de los tres ejes de rotación (A, B, C) para su uso. Los ejes A, B y C realizan una rotación de 180° alrededor de los ejes X, Y y Z respectivamente. Este tipo de mecanizado se utiliza en las industrias automotriz, aeroespacial y náutica. Suele ser muy adecuado para componentes extremadamente complejos que son macizos y deben fundirse.

El mecanizado de 5 ejes requiere un tiempo de preparación más prolongado para que la programación CNC se adapte a movimientos rotativos complejos, pero permite el mecanizado en los cinco lados de una pieza de trabajo en una sola operación. Esta rotación multidimensional y el movimiento de la herramienta hacen que el eje B en la producción de la pieza de trabajo tenga una precisión, un acabado y una velocidad incomparables. Capaz de crear piezas precisas y complejas para huesos artificiales, productos aeroespaciales, piezas de titanio, piezas de maquinaria de petróleo y gas, moldes para automóviles, productos médicos, de construcción y militares.

No confunda el fresado indexado de 5 ejes con el verdadero mecanizado de 5 ejes. El mecanizado de indexación de cinco ejes también se denomina mecanizado 3 + 2, que no puede mantener un contacto continuo entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo en todos los ejes giratorios. El mecanizado real de 5 ejes utiliza simultáneamente los tres ejes lineales (X, Y y Z) y los dos ejes giratorios (A y B) de la máquina herramienta, lo que da como resultado un mecanizado de superficies de contorno más complejo.

La indexación de 5 ejes es muy adecuada para piezas que no requieren un control de contorno extremo, como accesorios, accesorios, carcasas y otros componentes que se usan a menudo en la fabricación. Si necesita hacer un diseño con una funcionalidad excelente, entonces el verdadero mecanizado de 5 ejes puede ser su mejor opción.

Configuración para mecanizado en 5 ejes

Hay dos configuraciones principales para una máquina herramienta de cinco ejes:
Tipo rotativo rotativo:estas máquinas utilizan el eje rotatorio girando el eje principal. Este estilo es mejor para procesar piezas más pesadas porque el banco de trabajo siempre está nivelado.

Tipo muñón:La máquina tipo muñón tiene una mesa de trabajo móvil, que es muy útil para procesar grandes volúmenes, porque el husillo no ocupa espacio.

El tipo específico de máquina utilizada depende de varios factores de su trabajo, incluido el peso de las piezas y la cantidad de productos terminados.

Ventajas del mecanizado en 5 ejes:

Reducir el tiempo de procesamiento

En el mecanizado de cinco ejes, la fresa de extremo de fondo plano se utiliza para mantener un estado vertical para la compleja superficie de procesamiento del molde, lo que puede reducir en gran medida el tiempo de procesamiento. El principio del centro de mecanizado de cinco ejes también es adecuado para el fresado lateral con superficies en ángulo, lo que puede eliminar las texturas similares a nervaduras causadas por el fresado con extremo de bola, lo que hace que la calidad de la superficie del molde sea más ideal y reduce la necesidad de limpiar el molde. superficie La carga de trabajo del fresado manual y el trabajo manual.

Diseño complejo

El movimiento adicional disponible en el mecanizado de 5 ejes le permite lograr formas y diseños complejos. Con una máquina herramienta de cinco ejes, puede acceder a ángulos y arcos de mecanizado que anteriormente solo eran posibles con múltiples configuraciones e innumerables accesorios especiales. En última instancia, el mecanizado de cinco ejes elimina la necesidad de crear fijaciones complejas, ya que puede fijar la pieza a la vez y rotarla en un solo proceso para obtener la geometría deseada.

Mejore la precisión del mecanizado

A través de la tecnología de mecanizado de cinco ejes, se resuelve el problema de que la pieza de trabajo debe reposicionarse en un ángulo complejo y debe depurarse varias veces, lo que no solo acorta el tiempo, sino que también reduce en gran medida el error generado. El accesorio de herramientas requerido al instalar la pieza de trabajo. También se ha ahorrado una gran cantidad de costos, y la máquina herramienta también ha logrado el procesamiento de piezas complejas, como la perforación, el procesamiento cónico y los huecos de cavidad necesarios para superficies complejas, que no son posible con métodos tradicionales.

Remoción de material más rápida

En el mecanizado de 5 ejes, la herramienta de corte permanece tangente a la superficie de corte, lo que acorta el tiempo del ciclo, lo que ayuda a ahorrar costos porque tiene que eliminar más material cada vez que corta la herramienta.

Mejor acabado superficial

El cuarto y quinto eje pueden ayudarlo a orientar la pieza y acercarla a la herramienta de corte, lo que le permite usar una herramienta de corte más corta que no es susceptible a la vibración a velocidades de corte extremadamente altas, lo que le ayuda a obtener un mejor acabado superficial.

Alta productividad

El centro de mecanizado de cinco ejes puede reducir efectivamente el tiempo de mecanizado y el tiempo auxiliar de las piezas. El centro de mecanizado de articulación de cinco ejes tiene una amplia gama de velocidades y avances del husillo, lo que permite que la máquina herramienta realice un corte potente con una gran cantidad de corte. El centro de mecanizado de articulación de cinco ejes está entrando actualmente en la era del mecanizado de alta velocidad, el rápido movimiento y posicionamiento de las piezas móviles del centro de mecanizado de cinco ejes y el procesamiento de corte de alta velocidad han reducido el tiempo de respuesta entre los productos semiacabados. y eficiencia de producción mejorada.

Aunque las ventajas de cinco ejes en comparación con 4 ejes y 3 ejes son muy destacadas, no todos los productos son adecuados para el procesamiento de cinco ejes, y los que son adecuados para el procesamiento de tres ejes no son necesariamente adecuados para el procesamiento de cinco ejes. Si utiliza productos que pueden procesarse con tres ejes, el mecanizado de cinco ejes no solo aumentará el costo, sino que el efecto no será necesariamente bueno. Solo haciendo arreglos razonables y formulando máquinas herramienta adecuadas para el producto se puede poner en juego el valor de la máquina misma.

Si no sabe qué método es adecuado para su proyecto, envíenos la información y nuestro equipo técnico profesional le brindará la solución más profesional y adecuada.