Máquina CNC de cinco ejes

¿Qué es el mecanizado CNC de cinco ejes?

El mecanizado CNC de 5 ejes es un proceso de fabricación que utiliza CNC para controlar equipos de corte o diferentes piezas en cinco ejes diferentes al mismo tiempo. Esto aumenta la capacidad de producción de piezas complejas y las hace ampliamente utilizadas en diversas industrias. El mecanizado de cinco ejes aumenta la eficiencia de la producción y reduce significativamente el tiempo de producción en el proceso real. Además, el mecanizado de 5 ejes puede acercarse rápidamente al espacio con una mesa o plataforma giratoria, evitando colisiones entre el equipo de sujeción de piezas y la herramienta. Esto también permite que el equipo de corte se mantenga en la posición de corte óptima y con una carga de viruta constante, aumentando así la vida útil o longevidad del equipo.

5 ejes

5 ejes es el número de modos de mecanizado CNC, 5 ejes agrega 2 ejes giratorios a los tres ejes lineales comunes de X, Y y Z en los centros de mecanizado de 3 ejes. Dos de los tres ejes tienen diferentes modos de movimiento para cumplir con una variedad de requisitos técnicos.

La forma principal de máquina de cinco ejes.

Debido a los diferentes tipos de máquinas de 5 ejes, podemos dividirlas en los siguientes 5 tipos:

1. En forma de cabezal giratorio doble, el eje de la herramienta está controlado por dos coordenadas de rotación.
2. En el caso de un cabezal giratorio inclinado, los dos ejes de coordinación no son perpendiculares al eje lineal de la parte superior de la herramienta.
3. En forma de doble cabezal giratorio, dos coordenadas controlan la rotación espacial.
4. Mesa caída, los dos ejes no son perpendiculares al eje de la mesa.
5. Un péndulo y una forma de rotación, dos coordenadas de rotación en la herramienta y la pieza de trabajo.

El mecanizado CNC de 5 ejes es capaz de fabricar piezas CNC con geometrías complejas, altas tolerancias y excelentes superficies.

Tipos de máquinas de cinco ejes.

Las máquinas CNC de cinco ejes tienen diferentes disposiciones de ejes de rotación para cumplir con una variedad de requisitos de fabricación para ahorrar tiempo de producción y mejorar los procedimientos actuales. Hay 3 tipos, incluyendo cabecera/cabecera, mesa/mesa, mesa/cabecera.

1. Cabeza a cabeza: Este eje de giro en una máquina CNC está situado en la zona del cabezal, y todos estos vértices de 5 ejes están sobre una plataforma específica y se desplazan hacia la plataforma de sujeción de la pieza. Debido al movimiento limitado del eje giratorio y la inclinación, esto hace que esta máquina sea ideal para la producción de piezas grandes.
2. Mesa/Cabeza: En esta máquina un eje de rotación se sitúa en la mesa y el otro en el cabezal. La gama de ejes giratorios del cabezal es limitada y la gama de ejes giratorios de la mesa es ilimitada. Dado que la pieza de trabajo está ubicada en el eje de rotación, la máquina aún está limitada al número de artículo de producción. Si bien tiene la ventaja de la capacidad de consistencia sobre el tipo cabeza/cabeza, no hay necesidad de preocuparse por las limitaciones específicas de la dirección de rotación.
3. Mesa/Mesa: Todos los ejes giratorios están ubicados en la mesa y la gama de ejes giratorios es limitada. Pero su rotación no está limitada. En comparación con otros tipos, este tipo de máquina tiene una disposición de rango de trabajo mínimo.

Mucha gente confunde el mecanizado de 5 caras con el mecanizado de 5 ejes. Los 5 ejes X, Y, Z, A y B forman un mecanizado simultáneo de 5 ejes, que es adecuado para ganchos frontales, formas especiales, huecos, punzonados, orificios oblicuos y cortes en bisel. De manera similar al mecanizado de 3 ejes, el mecanizado de 5 lados solo se puede procesar en 5 lados, pero el mecanizado especial, el mecanizado de orificios biselados y el corte en bisel no se pueden completar.

Ventajas del mecanizado de 5 ejes

El mecanizado de cinco ejes tiene las características de alta eficiencia, alta precisión y tiempo de sujeción complementario. Es más adecuado para moldes modernos como piezas estructurales en diversas industrias. Como aeroespacial, investigación científica, instrumentos de precisión, dispositivos médicos. Realiza todas las superficies espaciales o formas inusuales de la forma más económica. No solo puede completar tareas parciales complejas, sino que también puede mejorar la eficiencia del proceso y reducir el flujo del mismo.

Condiciones óptimas de corte

En el proceso de corte de tres ejes, la eficiencia de corte disminuye gradualmente una vez que la herramienta se mueve hacia el área superior o del borde de la pieza de trabajo. Para obtener las mejores condiciones de corte en el proceso real, necesitamos girar la dirección de la mesa en diferentes ángulos. Para planos irregulares, tenemos que girar la plataforma varias veces en todas direcciones. Está claro que el mecanizado de 5 ejes puede producir una mejor calidad de superficie y evitar la baja velocidad central de los cortadores de bolas.

Reducir el tiempo de procesamiento

El mecanizado CNC de 5 ejes reducirá el tiempo de mecanizado en comparación con otro tipo de operaciones. En la mayoría de los centros CNC, las piezas deben mecanizarse en 5 lados por separado. Mientras que el fresado CNC de 5 ejes permite un proceso de mecanizado rápido y eficiente con una sola configuración. En el proceso de mecanizado de cinco ejes, la herramienta mantiene el estado perpendicular de la superficie mecanizada, reduciendo el tiempo de mecanizado. También es adecuado para fresado lateral en bisel para eliminar las nervaduras causadas por los cortadores de bolas. Esto mejorará la calidad de la superficie de la pieza y reducirá el trabajo manual.

Mejorar la precisión del mecanizado

Dado que los ajustes adicionales provocan más errores, el mecanizado de 5 ejes con ajustes mínimos mejorará significativamente la precisión. También aumenta la vida útil de la herramienta de corte debido a que requiere menos herramientas. En la tecnología de mecanizado de 5 ejes se solucionará el posicionamiento de piezas con ángulos complejos en la plataforma, lo que no sólo reducirá el tiempo de mecanizado, sino que también mejorará las tolerancias de mecanizado. El mecanizado de 5 ejes puede producir piezas complejas que no se pueden fabricar con métodos tradicionales, como taladrado, mecanizado cónico y cavidades en diversas superficies.

Acabado superficial superior

Dado que la máquina herramienta de 5 ejes está más cerca de la pieza de trabajo, esto reducirá la vibración de la herramienta y dará como resultadoun acabado de alta calidad

Alta eficiencia de producción

El mecanizado de 5 ejes reduce el tiempo de fabricación y el tiempo auxiliar, y la gran velocidad del husillo y el rango de avance estimulan a la máquina a realizar potentes capacidades de corte. El movimiento y posicionamiento rápidos reducen el tiempo de respuesta y aumentan la máxima eficiencia y precisión.

Desventajas del mecanizado de 5 ejes

Dado que la tecnología de mecanizado CNC de 5 ejes desempeña un papel importante en la industria de fabricación y producción, se utiliza ampliamente en frustraciones y superficies complejas. Sin embargo, el mecanizado de 5 ejes no está muy extendido por los siguientes motivos.

Alto costo

El precio de las máquinas de 5 ejes y del software es superior al de los centros de mecanizado habituales. Además, el mantenimiento de la máquina es más complicado. Esto dará como resultado que una pieza mecanizada de 5 ejes cueste más que una máquina normal.

Programación compleja y difícil

En el proceso de programación, la trayectoria espacial de la forma de movimiento sintético es compleja y abstracta debido a la participación de dos movimientos de rotación, lo cual es difícil de entender. Para crear una superficie espacial de forma libre, necesitamos realizar múltiples transformaciones de coordenadas y operaciones complejas de geometría espacial durante el proceso de programación. Además, se debe considerar la coordinación de los distintos ejes de movimiento para evitar interferencias y colisiones. Para obtener una mayor precisión de mecanizado y calidad de superficie, la programación es mucho más difícil.

Los requisitos técnicos son altos.

Dado que la tecnología avanzada requiere mayor talento para operar, el mecanizado CNC de 5 ejes requiere operadores altamente capacitados para pasar de la programación única a las operaciones de mecanizado.