Mecanizado CNC de 5 ejes: La introducción más completa

Antiguamente, la gente no disponía de tecnologías y herramientas de mecanizado. Quizá un cincel y un martillo eran las herramientas excepcionales que tenían. Pero emplearlas en esta época avanzada llevaría años para completar un lote entero para un fabricante de coches. Imagínese lo que Miguel Ángel podría haber hecho si hubiera tenido acceso a la tecnología de mecanizado CNC. Quizá esculpió su famosa estatua del David con un martillo y un cincel. Pero esto no parece en modo alguno un enfoque viable y práctico para satisfacer los requisitos de fabricación actuales. Si quiere convertir su idea de negocio en algo práctico, necesita el las mejores herramientas y la tecnología. Para que pueda ir siempre por delante de sus competidores y aprovechar las oportunidades del mercado a tiempo. Cuando se trata de fabricar piezas con los atributos requeridos, entonces Mecanizado CNC de 5 ejes puede producir los mejores y más rápidos resultados para su próximo proyecto.

¿Qué es el mecanizado CNC de 5 ejes?

Mecanizado por control numérico computerizado se utiliza para fabricar piezas diseñadas a medida. Sustrae la pieza utilizando máquinas de precisión de alta eficacia y diversas herramientas. A Máquina CNC de 5 ejes tiene dos ejes adicionales en comparación con un Máquina de 3 ejeses decir, la rotación alrededor del eje x y el eje y. En comparación, una máquina de 3 ejes sólo puede desplazarse a lo largo de tres ejes lineales. Puede manipular la pieza o la herramienta desde los 5 ejes en una sola operación.

Podemos configurar estos cinco ejes en dos estilos. El primer estilo incorpora las mesas giratorias, y el segundo configura los ejes giratorios en el cabezal de la máquina y husillo. La capacidad de las máquinas de precisión de 5 ejes para girar a lo largo de dos ejes lineales les permite producir piezas geométricas muy complejas en menos tiempo, de forma económica y eficaz. 

¿Qué son los ejes en el mecanizado CNC de 5 ejes?

Los tres primeros ejes de un total de 5 coinciden con el sistema de coordenadas cartesianas tridimensional, desarrollado por el filósofo, matemático y científico francés, René Descartes. El zumbido de una mosca fue el motivo de la invención de este sistema cartesiano de coordenadas.

Descartes descansaba en su habitación. De repente vio una mosca en el aire y pensó en determinar su posición. Se limitó a describir la posición de la mosca utilizando el espacio tridimensional de la habitación, que representó mediante tres variables de medida, X, Y y Z. Estas mismas variables se emplean para describir los 3 ejes de una máquina de 5 ejes.

Imaginemos ahora que la mosca de Descartes gira a lo largo de un eje lineal en lugar de moverse en el espacio tridimensional. Basta con concebir la mosca rodante como la pieza de trabajo que no se mueve linealmente, sino que gira. Y a nosotros nos interesa calcular su movimiento de rotación.

El movimiento de rodadura de la mosca o del blanco puede narrarse con la ayuda de dos ejes adicionales, es decir, el 4º y el 5º.^thA", "B" o "C" en el gráfico anterior. A es la rotación a lo largo del eje X cuando la pieza en bruto se inclina hacia delante y hacia atrás, y B representa la rotación a lo largo del eje Y cuando la pieza en bruto gira y se inclina de izquierda a derecha.

Diferentes configuraciones de 5 ejes

Podemos configurar los ejes de una máquina CNC de 5 ejes de dos maneras. Una es el estilo de giro giratorio, y la otra es el estilo de muñón. La configuración de los ejes depende de ciertos requisitos, como el peso y el volumen de las piezas.

Estilo giratorio:

Cuando configuramos los ejes en un estilo de rotación giratorio la máquina funciona con un Eje B y un Eje C. El primer eje permite que el dispositivo gire a lo largo del eje Y y el segundo eje equipa el movimiento de la máquina a lo largo del eje Eje Z.

Para aprovechar los ejes giratorios, la máquina de estilo giratorio gira el husillo. Este estilo es ideal para mecanizar piezas más pesadas, ya que la mesa permanece horizontal de forma continua.

Estilo muñón:

En el estilo trunnion, siempre configuramos la máquina a lo largo de los ejes A y C, lo que permite que la máquina gire a lo largo de los ejes X y Z, respectivamente.

Mientras que en este estilo de configuración de ejes, la máquina aprovecha los ejes giratorios moviendo las mesas. El estilo Trunnion ofrece sus propios méritos distintivos. En comparación, es adecuado para fabricar piezas en grandes volúmenes.

¿Cómo funciona una máquina CNC de 5 ejes?

Una máquina CNC de 5 ejes convierte una pieza en bruto en un producto personalizado de excelente calidad con la ayuda de una herramienta, que puede moverse en tres direcciones lineales y girar junto con dos de los tres ejes. Esto hace que el proceso de mecanizado sea ágil, eficaz y rentable. Al mismo tiempo, libera al operario para reposicionar la pieza en bruto durante el proceso de automatización. 

Como toda máquina de precisión, una máquina CNC de cinco ejes también depende de un 3D CAD design, CAM programming instructionsy un seasoned operator to oversee the whole process. After the creation of the part design, next comes the G-code, which controls the linear movement of the cutting tool as well as the motion of the worktable along the rotary axes.

The provision of tools, lubrication, and other important things are already taken care of. When the process ends, we’ll have a beautifully fabricated part. 

Applications of 5-Axis CNC Machining in Different Industries

5-axis CNC machining finds its widespread application across numerous industries. It is particularly preferred in sectors that require products with intricate shapes and tolerancias estrictas. Some industries taking advantage of this highly advanced technology include:

• Industria aeroespacial
• Industria del automóvil
• Medical Industry
• Energy Industry
• Mercancías generales

The Benefits of 5-Axis CNC Machining

There are innumerable benefits of Mecanizado CNC de 5 ejes. The most important ones are listed below:

Single Machine Setup

The first and foremost benefit of a 5-axis machine is its ability to perform complex tasks with a single setup. This, in turn, saves time and the hassle of changing the setup, reduces the cost, and improves efficiency. 3-axis machines, on the other hand, require multiple setups. This leads to a waste of time, increases cost, and might lead to incorrect alignment and hence leads to poor quality. Thus, using a single setup is an essential benefit of 5-axis CNC machining.

Outstanding Processing Accuracy and Efficiency

Another benefit of 5-axis CNC technology is its enhanced processing accuracy and efficiency coupled with cost-effectiveness. The reason is that it involves little human intervention, and the machine uses all five axes simultaneously to yield better quality and precision. All of this reduces material debris and the cost of operation. In short, the 5-axis CNC technology is more efficient and accurate.

Shorter Cutting Tools

The next advantage of 5-axis technology is that it allows you to use shorter cutting tools. The reason is that it will enable you to lower the head and position the cutter aptly. This, in turn, leads to a higher cutting speed without putting higher pressure on the cutter.

Apart from a higher cutting speed, the shorter cutting tools also reduce the tool’s vibrations. Resultantly, the finished surface will be smoother. So, 5-axis machining allows you to use shorter cutting tools which offer several benefits.

Better Surface Finish

In order to bring off a smooth acabado superficial, the minimum possible distance is recommended between the cutting tool and the workpiece. Because when speed increases, the blank might be susceptible to vibrations contributing to a poor surface finish. The distance can be reduced with the help of rotational axes.

Ability to Fabricate Complex Parts

Another benefit of 5-axis machining is that it allows you to machine highly complex parts easily. Conventionally, such complex parts are possible only through fundición, which also requires several months. But with 5-axis machines, the time drops down to a few weeks. Thus, 5-axis machining allows you to make complex parts conveniently.

Improved Tool’s Life

The use of 5-axis machining leads to enhanced life of machine tools. That is possible because it allows you to keep a constant chip load along with the optimum cutting position. Hence, 5-axis machining improves the lifespan of machine tools.

Convenient Hole Drilling

Another benefit of 5-axis machining is that it allows you to drill a series of holes with various compound angles promptly. Thus, it saves time and money and increases efficiency. Because in the case of a 3-axis machine, you would require to use a different setup for each hole. That would lead to a waste of time and money and might reduce efficiency. Thus, 5-axis technology ensures convenient hole drilling.

Conclusión

5-axis CNC is an exceptional machining technology. It offers many benefits and is utilized by numerous sectors in the world. The provision of two extra axes renders five axes machining the ability to rotate the tool along five-axis in a single operation.

This article discusses what you need to know about 5-axis precision machining. It explains all five axes in detail, two different configurations of the axis, and its working. The benefits are also elaborated on in the end.

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