Máquina CNC de 4 ejes

Tipos de máquinas CNC de 4 ejes

Una máquina CNC de 4 ejes es un dispositivo automatizado con cuatro ejes de tallado/recogida. En un contexto de mecanizado CNC (Control Numérico por Computadora), un eje se refiere a una dirección en la que la máquina puede moverse y realizar operaciones. Generalmente, las máquinas CNC de 4 ejes incluyen tres ejes estándar (X, Y y Z) y un elemento de rotación adicional. Este cuarto eje, conocido como eje A, permite movimientos rotatorios, lo que aumenta la versatilidad de la máquina. La pieza de trabajo gira alrededor de un punto fijo.

Los modelos que se enumeran a continuación son algunas máquinas CNC de 4 ejes populares con funcionalidades variadas.

• Enrutador CNC de 4 ejes:

  El enrutador CNC funciona muy bien para materiales blandos como plástico, madera, vinilo, etc., y agrega un componente de grabado rotatorio automatizado (el cuarto eje). Juntos, hacen que la máquina sea más versátil al permitirle trabajar con diferentes tipos de materiales (incluidos los que tienen superficies curvas) y le dan más opciones para los diseños.

• Fresadora CNC de 4 ejes:

  La fresadora CNC de 4 ejes incluye un cuarto eje en la mesa de trabajo. Este dispositivo, como una fresadora CNC estándar de 3 ejes, perfora agujeros, corta y talla, pero con la ventaja adicional de poder realizar tales tareas en superficies curvas y en más ángulos y posiciones que las máquinas convencionales.

• Máquina láser CNC de 4 ejes:

  Con la ayuda de un rayo láser, este dispositivo realiza grabados precisos en cualquier tipo de material. El cuarto eje le da a la pieza de trabajo una mayor libertad de rotación, lo que mejora la precisión y la calidad del grabado, especialmente en superficies cilíndricas.

• Máquina de plasma CNC de 4 ejes:

  El dispositivo de plasma corta chapas metálicas que son relativamente gruesas. Funciona mediante el uso de un arco de plasma para realizar cortes precisos y limpios. El cuarto eje rotatorio de la máquina aumenta la flexibilidad y la precisión para el mecanizado de piezas cilíndricas.

• Enrutador CNC de 4 ejes + Eje de rotación:

  Esta máquina utiliza el cuarto eje de rotación y los tres ejes rectos estándar del enrutador CNC para trabajar en piezas cilíndricas como ejes de madera y otras varillas metálicas pequeñas. También puede crear patrones complejos en todos los lados de la pieza de trabajo con más automatización y precisión.

Especificación y mantenimiento de máquinas CNC de 4 ejes

Las especificaciones de las máquinas CNC de 4 ejes varían según el modelo. La siguiente tabla ofrece un resumen de las especificaciones clave de las máquinas CNC de 4 ejes.

• Materiales: Las máquinas CNC de 4 ejes pueden trabajar en diversos materiales como aleación de aluminio, madera, acero, cobre, PVC, acrílico, plástico, acrílico, MDF y cerámica.
• Motor del husillo: El motor del husillo puede ser refrigerado por agua o por aire. Un motor del husillo refrigerado por agua funciona mejor en ambientes más silenciosos. Existen cuatro categorías principales para los motores del husillo: sin escobillas, sincrónicos, CC sin escobillas y motores de imán permanente. Los motores de CA sin escobillas se utilizan comúnmente en máquinas CNC para enrutamiento y grabado.
• Velocidad del husillo: Las velocidades generalmente oscilan entre 24000 y 60000 rpm.
• Brocas para enrutador CNC: Estas brocas tienen diferentes formas y cualidades para adaptarse a varios materiales. Algunas están hechas de acero al carbono con una mayor dureza para el tallado y el grabado, mientras que otras están hechas de acero de aleación con mayor precisión y mayor vida útil.
• Eje de rotación: Algunas máquinas CNC de 4 ejes tienen un eje de rotación que permite a la máquina girar un objeto alrededor de su eje fijo. Esta capacidad es importante para trabajos como la creación de gráficos personalizados en piezas cilíndricas.
• Sistema de control: El sistema de control es como el cerebro humano de la máquina CNC. Entiende y procesa el archivo de diseño, traduciéndolo en comandos que impulsan la máquina para ejecutar la operación deseada. Los sistemas de control populares incluyen Mach3, DSP y ciertos sistemas basados en Linux. El sistema de control Mach3 se utiliza principalmente en enrutadores CNC 3D con menos de 5 ejes.

Las máquinas con un eje de rotación pueden girar un objeto alrededor de su eje fijo, lo que permite un trabajo personalizado en piezas cilíndricas. Las máquinas CNC de 4 ejes de la serie F tienen una mesa de rotación con áreas de trabajo de aproximadamente 1200-1600 mm en el plano XY. Los clientes pueden elegir entre una estructura de cremallera y piñón o de accionamiento directo. Las configuraciones más altas también tienen un sistema de guía lineal, servocontroladores y motores paso a paso.

Mantener una máquina CNC de 4 ejes es fundamental para mantenerla operativa durante el mayor tiempo posible. Estos son algunos consejos de mantenimiento:

• Mantenga siempre limpia el área de trabajo. Elimine todos los residuos y el polvo mientras la máquina está en funcionamiento y después de detenerla. Esta práctica reduce el riesgo de incendio y daños a las piezas internas. Utilice un cepillo y una aspiradora de taller para limpiar la máquina más a fondo.
• Nunca coma ni beba mientras opera la máquina. Los líquidos pueden derramarse y causar daños graves. También pueden hacer que el operador pierda el enfoque y el control, lo que lleva a accidentes.
• Compre un sistema de recolección de polvo para roedores dedicado a proyectos de madera. El sistema ayudará a extraer el polvo generado de la pieza de trabajo y reducirá el ruido para una experiencia más agradable.
• Eduque a los usuarios de la máquina CNC sobre su uso adecuado. Desarrolle un plan de mantenimiento programado y un manual de usuario que incluya las mejores prácticas, las características de la máquina, las pautas de resolución de problemas y las precauciones de seguridad.
• Lubrique las piezas móviles de la máquina CNC de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Utilice los lubricantes recomendados y aplíquelos en las áreas y los intervalos especificados. Mantenga limpios los componentes móviles de la máquina para evitar la acumulación de residuos y facilitar un funcionamiento suave.
• Realice una prueba de diagnóstico e inspeccione el componente de la máquina de forma rutinaria. Busque signos inusuales como ruidos extraños, sobrecalentamiento y piezas sueltas. Supervise los componentes críticos como el husillo y asegúrese de que sus temperaturas de funcionamiento sean normales.
• Realice calibraciones de rutina para garantizar la precisión y la precisión de la máquina. Compruebe y ajuste la alineación, el posicionamiento y las compensaciones de la herramienta de acuerdo con las pautas del fabricante.

Escenarios de máquinas CNC de 4 ejes

La máquina CNC de 4 ejes tiene muchas aplicaciones en diferentes industrias. Estas son algunas de las formas en que las empresas la utilizan.

• Corte de materiales para proyectos de fabricación

  Varias industrias manufactureras utilizan la máquina CNC de 4 ejes para cortar diferentes materiales como madera, plástico y aluminio. El dispositivo crea cortes, formas y tamaños precisos para cumplir con las especificaciones del proyecto. También se utiliza para crear prototipos y modelos de productos finales.

• Tareas de mecanizado en talleres de fabricación

  Los enrutadores CNC con un cuarto eje pueden girar las piezas de trabajo en un eje vertical. Esta capacidad mejora tareas como el fresado CNC, el taladrado, el grabado y mucho más. La máquina mejora la precisión y la velocidad de creación de piezas para diferentes dispositivos.

• Creación de artículos decorativos en la industria de la madera

  La industria de la madera utiliza el enrutador CNC de 4 ejes para crear hermosos artículos de madera decorativos. Algunos ejemplos son los medallones de madera, que pueden ser difíciles de crear a mano. La máquina puede crear diversos patrones intrincados tanto en las piezas de trabajo planas como en las cilíndricas.

• Personalización de productos en la industria de la señalización

  El enrutador CNC de 4 ejes ayuda a crear letreros únicos para empresas, espacios públicos y eventos. También graba letras y diferentes patrones en superficies elevadas. El uso de una máquina CNC para la creación de letreros producirá productos estandarizados con altos niveles de precisión y consistencia.

• Creación de piezas para diferentes industrias

  El cuarto eje en las máquinas CNC permite que las piezas de trabajo giren mientras que una herramienta de corte fija elimina material. Esta característica única permite que la máquina produzca piezas cilíndricas como husillos, ejes y pasadores. Estas piezas torneadas se necesitan a menudo en las industrias automotriz, aeroespacial y médica.

Cómo elegir máquinas CNC de 4 ejes

Al elegir la máquina CNC de 4 ejes adecuada, se deben considerar varios factores. Estos incluyen el diseño, el tipo de piezas que se van a mecanizar, la capacidad de la pieza de trabajo, la compatibilidad del software y las limitaciones presupuestarias.

• Impresionante capacidad de mecanizado

  La característica clave de una máquina CNC de 4 ejes es el eje o husillo de rotación adicional que le proporciona más flexibilidad y mayor precisión al mecanizar un objeto. Priorice la máquina CNC de 4 ejes con un eje A o B adicional. La adición de estos dos ejes adicionales puede brindar más libertad al reposicionar la pieza de trabajo. Mejore aún más la libertad de movimiento en la máquina seleccionando modelos con husillos que puedan girar a velocidades más altas.

• Compatibilidad de la pieza de trabajo

  Cada máquina CNC de 4 ejes tiene ciertas limitaciones en cuanto al tamaño del objeto que se puede colocar en ella. Se utiliza un espacio o una mordaza para sujetar el artículo de forma segura. El tamaño y el peso de la pieza de trabajo deben estar dentro de la capacidad de la máquina CNC de 4 ejes. De lo contrario, el objeto no se puede mecanizar. Compruebe el diámetro y la altura de la pieza de trabajo para asegurarse de que la máquina pueda manejarla.

• Variedad de herramientas

  Debido a los husillos de rotación adicionales que tienen las máquinas CNC 4, pueden equiparse con más herramientas que la cantidad habitual. Las herramientas adicionales significan una mayor variedad de funciones y técnicas de procesamiento. Elija las máquinas con herramientas intercambiables para que los propietarios de negocios puedan usar diferentes herramientas para otros escenarios.

• Software y control

  Un comprador debe confirmar que el software utilizado para programar la máquina CNC de 4 ejes es compatible con el software de diseño utilizado en la empresa. También debe ser fácil de usar con una interfaz fácil de usar para que los empleados puedan aprender a usarlo rápidamente. El controlador de la máquina debe funcionar sin problemas con el software para evitar demoras o problemas innecesarios en el proceso de mecanizado.

• Limitaciones presupuestarias

  Por último, el factor más crucial a considerar son los límites presupuestarios al comprar la máquina CNC de 4 ejes. Una empresa deberá considerar su inversión y determinar cuánto puede cumplir para comprar la máquina en ese momento específico. Las limitaciones presupuestarias limitarán las opciones de máquinas CNC de 4 ejes, por lo que es mejor priorizar las características y especificaciones esenciales que deben incluirse en la elección final.

Preguntas frecuentes sobre la máquina CNC de 4 ejes

P1: ¿Cuál es la diferencia entre una máquina CNC de 3 y 4 ejes?

A1: La diferencia entre las máquinas CNC de 3 y 4 ejes es el eje de rotación adicional en las máquinas CNC 4. Mientras que las máquinas de tres ejes solo se mueven de izquierda a derecha, de arriba a abajo y de adelante hacia atrás, una dirección espacial sencilla; las máquinas CNC de 4 ejes permiten que las piezas de trabajo rueden en un eje más, lo que permite que la máquina alcance ángulos más complejos y haga diseños más intrincados.

P2: ¿Qué tipos de materiales puede cortar un enrutador CNC de 4 ejes?

A2: Generalmente, los enrutadores tienden a ser grandes y suaves. Por lo tanto, deberían poder cortar metales, plásticos, madera y materiales de piedra. Sin embargo, dependiendo del tipo específico de máquina, siempre se deben verificar las especificaciones del fabricante, ya que algunas máquinas están diseñadas para manejar materiales específicos mejor que otras.

P3: ¿Cuáles son los beneficios de las máquinas CNC de 4 ejes?

A3: Las máquinas CNC de 4 ejes aumentan la complejidad y la cantidad de trabajos que una máquina puede realizar. Esto elimina en su mayoría la mano de obra manual y, por lo tanto, aumenta la productividad. Las máquinas también mejoran la precisión de niveles muy altos, reduciendo el margen de error y estandarizando la producción. Finalmente, pueden hacer ensamblajes más complejos más rápidamente.

P4: ¿Qué software de control utiliza una máquina CNC de 4 ejes?

A4: Los diferentes tipos de máquinas utilizan diversos software CNC (control numérico por computadora). Sin embargo, algunos de los que se utilizan comúnmente son ArtSoft Mach3, LinuxCNC y Centroid. Antes de obtener una máquina, se debe asegurar de que el software sea fácil de usar y, si es necesario, compatible con otros sistemas.