La industria del mecanizado es una de las industrias en rápida evolución que sigue asegurando la capacidad de satisfacer las demandas de producción modernas. Con el avance continuo de la tecnología, la necesidad de piezas complejas ha surgido más que nunca.
Debido a la evolución en la industria del mecanizado, las nuevas máquinas se innovan teniendo en cuenta las últimas demandas, como las tecnologías CNC (control numérico por computadora) de 5 ejes, que utilizan una configuración única o varias computadoras para regular las máquinas herramienta, como un enrutador, un torno y una fresadora. y luego producir productos resistentes utilizando diferentes materiales: plásticos, metales y otros.
Con respecto al 5-Axis, existen numerosos rumores entre la gente nueva de que esta tecnología podría ser costosa, técnica y difícil de operar. Sin embargo, estamos aquí para brindarle una descripción realista de la máquina CNC de 5 ejes, sus beneficios y operaciones. Mientras tanto, la respuesta rápida a todas sus consultas es que la tecnología de 5 ejes lo ayuda enormemente a hacer el trabajo de la manera más eficiente con un retorno de la inversión (ROI) increíblemente alto.
Breve historia de 5 ejes
Anteriormente, los propietarios de las máquinas solían adjuntar componentes adicionales para mejorar la eficiencia y la precisión de la producción. Pero luego, el uso simultáneo de máquinas de múltiples ejes se simplificó a finales de los años 50 o principios de los 60. Durante el último par de años, hemos observado muchos avances con respecto a los centros de mecanizado de 5 ejes y, por lo tanto, de 5 ejes, ya sea un centro de mecanizado vertical u horizontal. Poco después de su creación, las máquinas CNC de 5 ejes estaban presentes en los talleres militares, de la fuerza aérea y en las industrias aeroespaciales de EE. UU. En resumen, 5-Axis demostró ser un cambio de juego y una tecnología más accesible y excepcional en el espectro de las máquinas CNC.
¿Qué es el mecanizado CNC de 5 ejes?
CNC es uno de los métodos ampliamente adoptados para eliminar el material del metal utilizando herramientas de corte de alta velocidad. La precisión de las máquinas CNC sigue siendo inigualable, ya que permite a los fabricantes tener exactamente lo que quieren. Por lo general, las máquinas CNC se pueden dividir en tres tipos principales; fresadoras horizontales, fresadoras verticales y tornos. Todos estos tipos utilizan la combinación de CAD y CAM para presentar la pieza final en la forma deseada.
Después de conocer los conceptos básicos de CNC, hablemos de la máquina CNC de 5 ejes, que está equipada con más ejes que una máquina CNC típica o una máquina CNC de 3 ejes. En sentido literal, la máquina CNC de 5 ejes puede moverse en 5 direcciones en lugar de moverse en 3 direcciones. Por supuesto, la rotación y el movimiento de la herramienta de corte en 5 direcciones aportan más eficiencia al proceso de mecanizado.
Más comúnmente, los 5 ejes se obtienen agregando rotación o inclinación al husillo de la herramienta o plataforma de sujeción de trabajo. Es necesario para la fabricación de piezas que ofrecen un movimiento complejo. También es conveniente para los operadores realizar cinco caras en una sola operación. Por lo tanto, la eficiencia y la precisión mejoradas de las máquinas de 5 ejes agregan valor a sus servicios.
Para determinar las rutas de la herramienta, el modelo CAD se introduce en el software CAM, que luego crea códigos que dan instrucciones a la máquina sobre la velocidad de la herramienta de corte y el movimiento de la herramienta. Por lo tanto, la máquina de 5 ejes puede operar en los 5 ejes, incluidos los sistemas de coordenadas X, Y, Z, A y B. El sistema de coordenadas en 5 ejes funciona de la siguiente manera:
El eje X opera de izquierda a derecha.
El eje Y opera de adelante hacia atrás.
Z-Axis opera de arriba a abajo.
Eje A Gira alrededor del eje X (se inclina hacia adelante y hacia atrás)
Eje B Gira alrededor del eje Y (se inclina y gira de izquierda a derecha)
Ventajas del mecanizado CNC de 5 ejes
5-Axis es una forma avanzada de máquina CNC que ofrece el movimiento de herramientas en cinco direcciones. Las siguientes son algunas de las ventajas fundamentales asociadas con una máquina CNC de 5 ejes:
Eliminación rápida de material
La máquina CNC de 5 ejes le permite reducir el tiempo de ciclo. Sobresale la producción en períodos más cortos. Esencialmente, se debe a su capacidad para permitir que la herramienta permanezca tangencial a la superficie de la pieza de trabajo y elimine más material en cada pasada de la herramienta, lo que hace que la tasa de eliminación de material de la superficie sea más rápida. De esta manera, también se mejora la rentabilidad del producto.
Pasos minimizados
La fabricación de piezas complejas en una máquina CNC de 3 ejes implica varios pasos. La pieza de trabajo pasa por diferentes procesos, como la rotación manual de la pieza, ya que la cantidad de opciones disponibles es mínima y el movimiento de la herramienta es limitado. Pero, de nuevo, en una máquina CNC de 5 ejes, se requieren muy pocos pasos para dar forma al material en el producto requerido con dimensiones geométricas complejas.
Acabado de superficie mejorado
Las capacidades de la máquina CNC de 5 ejes en geometría contorneada dan como resultado la producción de un excelente acabado superficial. Por otro lado, sabemos que las máquinas de 3 ejes tardan mucho tiempo en realizar dicho acabado superficial debido a los pequeños cortes que deben realizarse para producir tales resultados.
Eliminación de accesorios complejos
El mecanizado CNC de 3 ejes implica la instalación de la pieza de trabajo en el accesorio antes del mecanizado en la orientación requerida para la característica deseada. Por el contrario, este proceso se elimina en una máquina CNC de 5 ejes. La pieza de trabajo no necesita accesorios adicionales porque la pieza debe fijarse y operarse una vez para mecanizarse. De ahora en adelante, también reduce el costo del accesorio.
Sin competencia
La máquina CNC de 5 ejes no es muy común en el campo del mecanizado; sus características de eficiencia y calidad no tienen competencia en el mercado. Por lo tanto, el uso de este tipo de configuración de la máquina puede brindarle múltiples ganancias y puede incluso mejorar la eficiencia de su producción con esta bestia actualizada.
Desventajas del mecanizado CNC de 5 ejes
En el pasado reciente, la máquina CNC de 5 ejes se ha ganado un nombre en el mercado. A medida que evolucionan los requisitos de productos más complejos, las industrias de fabricación y producción cambian rápidamente a máquinas CNC de 5 ejes. Aunque estas máquinas ofrecen procesos rápidos, ejes múltiples y buena rigidez, su aplicación en la industria se minimiza de alguna manera debido a los siguientes aspectos.
Se necesita programación compleja
La máquina CNC de 5 ejes tiene un procesamiento complejo en comparación con la máquina CNC de 3 ejes. Tres movimientos lineales, dos movimientos de rotación y otras trayectorias complejas no son fáciles de entender e imaginar. Por lo tanto, una persona muy entrenada y experimentada debe hacer esta programación compleja. Cualquier error en la programación puede incluso reducir la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie.
Máquinas costosas
El precio de las máquinas de 5 ejes es mucho más alto que el de las máquinas de 3 ejes disponibles en el mercado. Además, el software necesario es costoso, lo que hace que la máquina de 5 ejes sea muy costosa. El mantenimiento de la máquina de 5 ejes también es más complejo que el de otras máquinas simples, lo que aumenta aún más el costo de esta tecnología. En este sentido, el producto producido en una máquina CNC de 5 ejes podría costar más que el producto similar fabricado en la máquina de 3 ejes.
Se requiere operador altamente técnico
La máquina CNC de 5 ejes implica una tecnología de procesamiento compleja, desde la programación hasta el mecanizado, que necesita un operador técnico altamente capacitado para encabezar el proceso de mecanizado. También hace que la máquina de 5 ejes sea incompatible para algunas industrias, ya que el costo de la mano de obra se dispara fuera de control.
Tipos de máquinas CNC de 5 ejes
Las máquinas CNC son ampliamente utilizadas en la industria para realizar varias tareas de manera eficiente. Las máquinas CNC de 5 ejes están disponibles en diferentes tipos siguiendo las demandas de la industria manufacturera, diferenciándose principalmente en la disposición de los ejes rotativos. De todos modos, los principales tipos son los siguientes.
Cabeza a cabeza
Este tipo de máquina CNC tiene su eje rotativo en el cabezal. La pieza de trabajo está fija, la herramienta se mueve en cinco dimensiones alrededor del trabajo y la plataforma de vértice de 5 ejes le permite realizar la tarea. Elimina las preocupaciones de la interferencia de la herramienta del cabezal del husillo de la máquina. La mesa fija permite que el vértice de 5 ejes se mueva alrededor de la pieza de trabajo, lo que es perfecto para fabricar piezas grandes. Están diseñados para que se permitan movimientos mínimos en los ejes.
Mesa/Cabeza
Esta máquina tiene dos ejes rotativos, un eje rotativo en la mesa y otro en el cabezal. El eje giratorio se encuentra dentro de la cabeza con un rango restringido. El eje giratorio está situado en la mesa, con alcance ilimitado. Debido a que la pieza descansa sobre el eje giratorio de la mesa, esta disposición limita el número de artículos producidos. Este tipo es más ventajoso que el arreglo cabeza/cabeza porque la pieza puede girar sin alcanzar un límite particular.
Mesa/Mesa
Todos los ejes rotativos están situados en la mesa de la máquina en este tipo de tecnología, y el alcance del eje rotatorio también es limitado. Pero tiene un rango ilimitado del eje giratorio. Esta configuración tiene una gama limitada de envolventes de trabajo y baja velocidad, pero sigue siendo adecuada para productos específicos. Sin embargo, los otros tipos son más rápidos debido a los motores definidos en su configuración.
¿Cómo podemos obtener la mayor parte de la máquina CNC de 5 ejes?
Una pieza fabricada a través de una máquina CNC de 5 ejes tiene cualidades más deseables debido a la reducción del manejo de piezas, mayor precisión de la máquina y velocidad resultante de los 5 ejes dentro de la máquina. De hecho, puede imaginar estas cualidades para una pieza fabricada en más de un lado. Por lo tanto, puede abrir nuevas puertas de oportunidades para su negocio configurando una máquina CNC de 5 ejes. Puede ayudarlo a realizar tareas que no podría realizar con herramientas de mecanizado tradicionales o máquinas CNC de 3 ejes.
Por ejemplo, antes de las máquinas CNC de 5 ejes, tenía que pasar por extensos accesorios e instalar diferentes herramientas y pasos en el proceso porque, de lo contrario, el trabajo requerido no era posible con facilidad. Pero los centros de mecanizado de 5 ejes le han facilitado la fabricación automática de piezas de productos de su elección en un breve período con solo proporcionar un diseño a la máquina.
Sin embargo, para ayudarlo de manera efectiva en sus trabajos, debe aprender a aprovechar al máximo su sabia inversión en una máquina CNC de 5 ejes. Solo así podrá obtener la máxima eficiencia a través de la máquina con excelencia en el acabado del producto. Dado eso, veamos algunas formas de mejorar el funcionamiento de la máquina CNC de 5 ejes.
Las máquinas de 5 ejes se suministran con características deseables que a veces no podemos utilizar. Tenga en cuenta que parece extraño cuando algo le cuesta más que sus competidores y sus expectativas sin usar las funciones. Por lo tanto, la siguiente es una breve información sobre el software y los controles de las máquinas CNC de 5 ejes para ayudarlo a aprovecharlas al máximo.
Control del punto central de la herramienta
El uso de este control puede acortar el tiempo de ciclo de su pieza. También se mejora la calidad de la superficie mecanizada. Además, compensa la fluctuación de los ejes rotativos en el programa de pieza, brindando estabilidad al proceso. Asimismo, simplifica el proceso de mecanizado al lograr todo esto en el fondo del Control CNC activando un solo código.
Compensación dinámica de accesorios
Con esto, puede mejorar drásticamente el funcionamiento de la máquina. La compensación dinámica de accesorios es una función que permite que la máquina desarrolle otras coordenadas cuando proporciona solo una coordenada del trabajo. Proporciona una coordenada de trabajo y todo está hecho; la máquina hará la tarea restante por sí sola. En consecuencia, se simplifica un programa pieza de la máquina múltiple.
Ajuste automático del eje de 5 ejes
La máquina realiza la sintonización automáticamente a través de esta función con precisión. Ayuda a compensar los errores geométricos, incluida la precisión volumétrica, y se puede ajustar fácilmente en un tiempo mínimo (10 min). Lo que es más importante, no requiere un operador calificado para realizar el trabajo.
Control de postura
Los cambios angulares de rotación se minimizan drásticamente al permitir las inversiones de los ejes menores. Establece la herramienta para reducir la fluctuación o rotación durante el mecanizado de la superficie de la pieza. Además, en ocasiones produce tirones cuando no se utiliza esta función e impide que la máquina funcione correctamente.
Súper Nurbs
Nurbs significa spline de base racional no uniforme, lo que acorta el ciclo de retroalimentación de control. El control OSP predice un rango de tolerancia y produce una ranura que es la mejor para el trabajo a realizar. Minimiza las redundancias y ofrece una trayectoria de herramienta más uniforme. Esta característica es imprescindible para una máquina construida para realizar un mecanizado preciso de alta velocidad para acabados superficiales de alta calidad.
Alta velocidad y alta precisión
Presenta la producción de piezas de trabajo con súper velocidad y precisión casi a la perfección. Las máquinas controlan la aceleración y la velocidad de avance siguiendo la forma de comando de las características de la máquina. Además, minimiza el tiempo de ciclo manteniendo la precisión de la máquina nominada.
A Precisión Runsom, contamos con técnicos expertos en el área de Mecanizado CNC de 5 ejes. Con nuestras tecnologías de fabricación de vanguardia y personal de producción calificado, brindamos servicios de mecanizado de alta precisión y tolerancia estrecha para industrias que requieren perfección. No dude en ponerse en contacto con nosotros o solicite una cotización gratis ¡en este momento!