Cuando se trata de fabricar productos utilizando el mecanizado CNC, hay mucho que comprender acerca de los ejes utilizados en el mecanizado CNC. Esto se debe a su importancia y al hecho de que la mayoría de las máquinas CNC contemporáneas suelen utilizar 3, 4 y Mecanizado CNC de 5 ejes en sus operaciones.
Al leer este artículo, aprenderá el mecanizado CNC de 3, 4 y 5 ejes. Esto implicará presentar sus ideas fundamentales, compararlas y brindar orientación sobre cómo elegir una de ellas para su proyecto de mecanizado.
Mecanizado CNC de 3 ejes
Aunque el fresado CNC de 3 ejes sigue estando entre las técnicas de mecanizado más comunes y ampliamente utilizadas, también es la más sencilla. La pieza de trabajo permanece en un solo lugar durante el proceso y el movimiento lineal del husillo es posible en las dimensiones X, Y y Z.
Como se puede ver, este método particular de fresado CNC es más simple y es más adecuado para producir productos con una construcción sencilla. Por ejemplo, funciona bastante bien para componentes que no son muy profundos; sin embargo, este método tiene importantes limitaciones cuando se trabaja con cavidades más profundas y estrechas.
Posteriormente, la tarea puede volverse muy laboriosa, lo que da como resultado un acabado que no es tan bueno como podría ser. Como resultado, la fabricación de características de fresado plano, perforaciones y orificios roscados a lo largo de un eje es una aplicación que se presta particularmente bien al mecanizado de 3 ejes.
Mecanizado CNC de 4 ejes
El cuarto eje, que se denomina eje A, agrega una rotación alrededor del eje X. Al igual que con el mecanizado de 3 ejes, el movimiento del husillo puede ocurrir a lo largo de tres ejes lineales (X, Y y Z), y el eje A adicional se crea cuando se gira la pieza de trabajo. Hay varias configuraciones alternativas para máquinas de 4 ejes. En la mayoría de los casos, se trata de la versión de "mecanizado vertical", en la que el cabezal gira alrededor del eje Z.
En el mecanizado de 4 ejes, la pieza de trabajo se coloca en el eje X y es factible que el accesorio gire en el eje A. Esto permite mecanizar la pieza de trabajo de una manera que es más económicamente viable que lo que teóricamente se puede lograr en una máquina de 3 ejes. Los tiempos de mecanizado se reducen drásticamente manteniendo la precisión.
Mecanizado CNC de 5 ejes
El método de mecanizado con una máquina CNC de 3 ejes es bastante similar al proceso de mecanizado con una máquina CNC de 5 ejes. Sin embargo, está equipada con varias capacidades muy útiles que le otorgan esos dos ejes más y una gran cantidad de versatilidad de corte adicional.
Al realizar una operación de mecanizado CNC de 5 ejes, el husillo y la herramienta de corte se desplazan a lo largo de tres ejes. Sin embargo, el eje X (también conocido como eje A), el eje Y (a veces conocido como eje B) y el eje Z (llamado eje C) son ejes que también se pueden rotar. Dependiendo de cómo estén configuradas, las máquinas de 5 ejes pueden usar cualquier combinación de dos de estos ejes giratorios.
Dependiendo de esta característica, Mecanizado CNC de 5 ejes se utiliza en diversos contextos y aplicaciones. Es capaz de fresar, tornear y otras operaciones. Como resultado, solo usará una sola máquina para operar en varias piezas diferentes.
Mecanizado CNC de 3+2 ejes
El mecanizado de 3+2 ejes es un subconjunto de la operación de mecanizado de 5 ejes. Como sugiere su nombre, ocupa un lugar intermedio entre los métodos de mecanizado más tradicionales de 3 y 5 ejes. En cualquier caso, este método de mecanizado en 5 ejes es eficiente y rápido. El proceso también se conoce como mecanizado posicional de 5 ejes en ciertos contextos.
En el mecanizado de 3+2 ejes, el husillo o la mesa pueden girar a lo largo de dos ejes adicionales sin afectar el ángulo de la herramienta de corte. Dado que es posible que el cortador no siempre esté perpendicular a la pieza de trabajo, es posible que no produzca cortes limpios.
Sin embargo, el mecanizado indexado de 3+2 ejes es un subconjunto de la categoría más grande de mecanizado de 3+2 ejes. Aquí, la inclinación del cortador se puede cambiar manualmente durante el corte.
Mecanizado CNC simultáneo de 5 ejes
El mecanizado de 5 ejes continuo o simultáneo ocurre en el mecanizado de 5 ejes cuando la herramienta de corte se puede mantener perpendicular a la pieza de trabajo en todo momento. Acceder a lugares previamente inaccesibles y producir un acabado superficial de alta calidad es posible con este método. Sin embargo, en comparación con el mecanizado en 3+2 ejes, es un proceso más lento.
El rango de movimiento de los ejes de las máquinas CNC de 3, 4 y 5 ejes
El número de ejes en máquinas CNC
- 3 ejes: ejes X, Y y Z
- 4 ejes: ejes X, Y, Z y A
- 5 ejes: ejes X, Y y Z y dos ejes A, B y C
El rango de movimiento de ejes
- Eje X: de izquierda a derecha
- Eje Y: de adelante hacia atrás
- Eje Z: arriba y abajo
- Eje A: rotación de 180° alrededor del eje X
- Eje B: rotación de 180° alrededor del eje Y
- Eje C: rotación de 180° alrededor del eje Z
Aplicaciones de fresado CNC de 3, 4 y 5 ejes
El fresado CNC de 3 ejes es uno de los métodos más comunes para fabricar piezas mecánicas y es más adecuado para:
- Ranuras de fresado
- Agujeros de perforación
- Cortar bordes afilados
- Operación automática/interactiva
El fresado CNC de 4 ejes es una técnica de mecanizado versátil y se utiliza más comúnmente para:
- Corte continuo
- Grabado de superficies curvas
- corte intermitente
Cuando se trata de fabricar un componente que necesita involucrar una serie de complejidad y precisión de procesamiento, el fresado CNC de 5 ejes puede ser el método más ideal para lograr las siguientes características:
- Productividad mejorada
- Acabados de mejor calidad
- Mayor precisión de características
- Formas y geometrías sofisticadas
- Mecanizado de detalles intrincados
Diferencias entre el mecanizado CNC de 3 y 5 ejes
La distinción principal entre las dos fresadoras es que la pieza de trabajo se puede tratar desde tres ejes con una fresadora de 3 ejes pero desde cinco ejes con una fresadora de 5 ejes. Puede fabricar componentes precisos rápidamente y a un costo razonable porque ambos métodos de fabricación son adaptables, automatizados y reproducibles. Por otro lado, por varias razones, puede decidir utilizar uno en lugar del otro.
Las máquinas de 3 ejes son una opción si trabaja con un presupuesto limitado y sus necesidades de corte se limitan a una superficie plana. Además de ser más asequibles que las de cinco ejes, las máquinas de tres ejes son más fáciles de programar, por lo que no tendrá que sufrir el gasto de tratar con costosos programadores y operadores especializados. Además, la cantidad de tiempo dedicado a la preparación se reduce con el mecanizado de 3 ejes.
Lo más probable es que utilice el mecanizado de 5 ejes si necesita fabricar un producto que sea más profundo o tenga una configuración geométrica más complicada. El uso de máquinas de 5 ejes elimina la necesidad de rotar manualmente la pieza de trabajo, lo que le permite fabricarla desde todos los lados. Podrá fabricar componentes más grandes más rápidamente si utiliza el mecanizado de 5 ejes debido a sus mejores rendimientos, más precisión y una mayor flexibilidad de movimiento.
Diferencia entre el mecanizado CNC de 4 y 5 ejes
La cantidad de ejes adicionales disponibles en el mecanizado CNC es el factor principal que diferencia los métodos de 4 y 5 ejes, lo que lleva a varias distinciones menores adicionales.
Diferencia en ejes
4 ejes en mecanizado CNC, el eje A es el único eje adicional disponible; en el mecanizado CNC de 5 ejes, sin embargo, el eje A puede complementarse con el eje B o el eje C y viceversa, según la aplicación.
Rotación en Ejes
El mecanizado de 4 ejes con una máquina CNC permite la rotación en el eje A, pero el mecanizado con una máquina de 5 ejes permite el movimiento en dos de los tres ejes (eje A, B y C).
Flexibilidad
La diferencia entre el Mecanizado CNC de 4 ejes y el Mecanizado CNC de 5 ejes es que este último tiene un eje más. Además de ser una función adicional, tampoco está localizada. En el contexto del mecanizado CNC de 4 ejes, “localizado” se refiere al hecho de que el eje adicional siempre se encuentra en el eje X, mientras que el mecanizado realizado en una máquina CNC de 5 ejes puede realizarse en dos de los ejes XYZ. . En cuanto a la flexibilidad, el mecanizado CNC de 5 ejes tiene una ventaja adicional sobre el mecanizado CNC de 4 ejes debido a la naturaleza no localizada de esta propiedad adicional.
Costo
El mecanizado CNC de 5 ejes es más costoso que el mecanizado CNC de 4 ejes debido a sus características y capacidades adicionales.
Todas las máquinas de 4 y 5 ejes brindan más libertad de movimiento para la herramienta de corte y pueden acercarse a una pieza de trabajo desde más ángulos que las máquinas de 3 ejes. Como resultado, se pueden usar menos configuraciones, incluso cuando se mejoran la complejidad y la precisión de los procesos de mecanizado.
Elección entre mecanizado CNC de 3, 4 y 5 ejes
Es necesario comprender algunas cosas antes de elegir entre el mecanizado CNC de 3, 4 y 5 ejes. Al decidir entre ellos, los siguientes son los tres factores más cruciales que debe tener en cuenta:
El presupuesto
En el espectro económico, el de 5 ejes es más caro que el de 4 ejes, que también es más caro que el de 3 ejes. La razón es que sus capacidades, funciones y características se expanden cuando avanza del nivel 3 al nivel 4 y luego al nivel 5.
Los requisitos
Sería mejor optar por el mecanizado CNC de 5 ejes cuando se trabaja con elementos complicados. Sin embargo, el mecanizado de 3 y 4 ejes son las mejores opciones para proyectos que desean producir componentes pequeños y sin complicaciones.
Procedimientos de operación
Cuando se trata de la cantidad de ejes, cuanto más tiene, más difícil es operar. En circunstancias que requieren un método operativo sin complicaciones, el mecanizado CNC de 3 ejes es la opción más sencilla, seguido por el mecanizado CNC de 4 ejes en términos de complejidad.
Conclusión
Aprender las diferencias entre el mecanizado CNC de 3, 4 y 5 ejes es importante para lograr el producto correcto, especialmente si recién está comenzando. Esto se debe a que la mayoría de las máquinas CNC utilizan estos tres procesos de mecanizado. Por lo tanto, este artículo tiene como objetivo discutir las distinciones entre los tres.
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