Centro de mecanizado de 5 ejes

Tipos de centros de mecanizado de 5 ejes

Los centros de mecanizado CNC de 5 ejes son maquinaria versátil con cinco ejes funcionales principales. El marco consiste principalmente en las mesas de inclinación rotatorias A, B y C que pueden sujetar una pieza de trabajo y rotarla a lo largo del plano horizontal, permitiendo el movimiento de la herramienta de corte a lo largo del eje X e Y. Esto le permite realizar cortes complejos e intrincados en una pieza de trabajo desde casi cualquier dirección. Combinada con un husillo vertical y una fresa, la máquina tiene la capacidad de producir piezas de precisión, diseños altamente detallados y geometrías intrincadas de forma eficiente y precisa desde todos los lados de un objeto.

Básicamente, hay dos tipos principales de máquinas CNC de 5 ejes: **mesas de inclinación rotatorias** y **cabezas giratorias/rotatorias**.

• Mesas de inclinación rotatorias: Las mesas de inclinación rotatorias tienen una plataforma fija con dos partes giratorias en el eje X e Y. La pieza de trabajo se monta en la mesa y se puede rotar alrededor de ángulos horizontales (eje C) y verticales (eje A). La configuración permite que la herramienta de mecanizado acceda a la pieza de trabajo desde diferentes ángulos sin cambiar su posición. Es adecuada para mecanizar piezas con formas relativamente simples que requieren rotación alrededor de dos ejes horizontales y verticales.
• Cabezas giratorias/rotatorias: Las cabezas giratorias y rotatorias tienen una configuración donde la herramienta de corte puede rotar alrededor de un eje específico (eje B). En algunas configuraciones avanzadas, también incluyen una cabeza inclinada que permite que la pieza que se está trabajando se incline en diferentes ángulos. Estas configuraciones son adecuadas para requisitos de mecanizado más complejos donde se necesitan ángulos y posiciones precisos.

En general, los centros de mecanizado de 5 ejes se pueden dividir en dos tipos principales según la dirección de su husillo:

• Centros de mecanizado de 5 ejes con husillos completos: Esta configuración presenta husillos completos que pueden funcionar en los cinco ejes. Los centros de mecanizado de cinco ejes con husillos totalmente funcionales en los cinco ejes están diseñados para aplicaciones de mecanizado más complejas que requieren alta precisión y la capacidad de crear geometrías intrincadas. Las máquinas con husillos de cinco ejes en los cinco ejes suelen ofrecer la máxima versatilidad y eficiencia para manejar formas complicadas, reduciendo la necesidad de múltiples configuraciones y mejorando la eficiencia y precisión general del mecanizado. Los husillos también pueden venir en diferentes tipos, como husillos de casquete autoblocantes o soldados.
• Centros de mecanizado de 5 ejes con husillos 3+2: Por otro lado, estos solo cuentan con tres de los cinco ejes funcionales. Esta variante del centro de mecanizado de 5 ejes solo tiene tres ejes funcionales y es una alternativa a la configuración de husillo completo de 5 ejes. El diseño de husillo 3+2 proporciona 3 ejes de movimiento continuo (X, Y y Z) más 2 posiciones de inclinación adicionales (A y B). Es más rentable que la variante estándar de 5 ejes con funcionalidad de husillo completo. Aunque la configuración de husillo 3+2 es limitada en funcionalidad en comparación con otras con movimientos rotatorios continuos en los cinco ejes, aún es capaz de inclinar y mecanizar piezas de trabajo con precisión con ángulos y posiciones variables.

Especificaciones y mantenimiento

• Capacidad de mecanizado:

  Los centros de mecanizado CNC de 5 ejes suelen tener una capacidad máxima de mecanizado variable (dependiendo del modelo) que está determinada por las dimensiones y proporciones de las piezas de trabajo que es capaz de manejar.

• Sistemas de control:

  El sistema de control de los centros de mecanizado CNC de 5 ejes, fabricante y modelo puede tener un sistema de control digital con capacidades de programación visual; funciones avanzadas como monitoreo remoto y gestión de herramientas.

• Potencia y velocidad del husillo:

  La potencia y la velocidad del husillo de los centros de mecanizado CNC de 5 ejes La potencia del motor del husillo generalmente se mide en caballos de fuerza (HP) o kilovatios (kW) y determina la velocidad máxima a la que el husillo puede rotar y su potencia de corte. A: Potencia - generalmente cubre un rango de 10-50HP/10-20kW. B: Velocidad - Hay dos métricas clave de la velocidad del husillo, la velocidad de ralentí entre 12,000 y 60,000 RPM. La velocidad de corte puede variar mucho dependiendo del material que se esté mecanizando.

• Sistema de herramienta:

  Los centros de mecanizado CNC de 5 ejes generalmente incluyen los sistemas HSK (Hollow Taper Shank) y BT (British Taper). El sistema HSK suele ser más común en aplicaciones de alto rendimiento. A: Portaherramientas HSK B: Portaherramientas HSK C: Portaherramientas

• Opciones de automatización:

  Los centros de mecanizado CNC de 5 ejes generalmente Además de las capacidades de mecanizado estándar, puede haber opciones adicionales como cambiadores de herramientas automáticos y cargadores de piezas de trabajo que pueden ayudar a reducir los costos de mano de obra y mejorar la eficiencia de la producción.

Además de lo anterior, para garantizar que el centro de mecanizado CNC de 5 ejes logre el efecto de mecanizado más preciso, también es necesario prestar especial atención al mantenimiento del equipo. Esto también es crucial para extender su vida útil. A continuación, echaremos un vistazo a algunos consejos importantes de mantenimiento.

• Mantenimiento del husillo:

  Los husillos de los centros de mecanizado CNC de 5 ejes suelen ser las partes centrales para el mecanizado, por lo que es necesario garantizar una buena fuerza de sujeción y cojinetes del husillo. Deben limpiarse, lubricarse con grasa adecuada o enfriarse directamente mediante el sistema de lubricación siempre que sea posible para lograr un efecto de disipación de calor durante el proceso de mecanizado.

• Guías y abrazaderas:

  Las guías y los dispositivos de sujeción de los centros de mecanizado CNC de 5 ejes suelen ayudar al sistema de mecanizado a lograr un posicionamiento de alta precisión, por lo que es crucial evitar la acumulación de suciedad y residuos para garantizar que no estén sujetados y que se deslicen sin problemas. Deben limpiarse a fondo y lubricarse con lubricante adecuado con regularidad para mantener su estabilidad y precisión.

• Reemplazo de la fresa:

  Las herramientas de corte del centro de mecanizado CNC de 5 ejes son los implementos importantes que se utilizan para el mecanizado. Sin embargo, si se usan en exceso, pueden desgastarse o dañarse, lo que afectará la precisión del mecanizado. Por lo tanto, los usuarios deben reemplazarlos en función de su frecuencia de uso y también después de inspeccionar el estado de las herramientas para mantener la calidad del mecanizado de forma continua.

• Calibración:

  El centro de mecanizado CNC de 5 ejes tiene múltiples ejes para ser mecanizados, por lo que su posición debe ajustarse con frecuencia para garantizar que su precisión de mecanizado no se modifique y también que esté en el mejor estado. Por lo tanto, los usuarios deben calibrar regularmente su equipo de acuerdo con el manual y también verificar parámetros como las compensaciones de herramientas y las coordenadas de la pieza de trabajo para mantener su estabilidad y confiabilidad.

Usos del centro de mecanizado de 5 ejes

Estos son los beneficios y usos comunes de las máquinas CNC de 5 ejes en venta:

• Corte óptimo- El husillo principal de una máquina de 5 ejes generalmente se puede inclinar, lo que permite una mayor superficie de corte y una producción más eficiente. Debido a que las herramientas se pueden colocar en ángulos más grandes con respecto a la pieza de trabajo, pueden cortar más de su superficie en menos tiempo que una máquina de 3 o 4 ejes.
• Ángulos de herramienta más altos- Las máquinas CNC de 5 ejes permiten ángulos de herramienta superiores a 30 grados. Dichos ángulos altos se pueden utilizar para tareas de mecanizado y contorneado más complejas, como rebajes, ranuras y rebabas que las máquinas más simples no pueden manejar. Esta capacidad simplifica la producción de piezas al disminuir la cantidad de cambios de herramienta necesarios.
• Configuraciones reducidas- Menos cambios de configuración reducen el tiempo y el costo de producir cada pieza, lo que aumenta el volumen de producción y reduce los gastos por pieza. Además de ser más económica, esta estrategia de mecanizado mejora la consistencia de las piezas porque reduce el error humano durante las configuraciones y la variación entre cada pieza.
• Tiempo de producción más corto- La reducción de la demanda de configuración permite producir más piezas en un período de tiempo determinado, acortando el tiempo de entrega de cada pieza para su fabricación. Además de producirse más rápidamente, las piezas son más precisas ya que las máquinas de eje tienen una capacidad de precisión mejorada a niveles más altos que las máquinas más simples.
• Proyectos complejos- Una máquina de 5 ejes puede llevar a cabo trabajos más complejos porque habrá menos cambios de herramienta y configuraciones. El desgaste reducido de la herramienta debido a los contactos limitados con el material también reduce la obstrucción y los costos de producción, lo que permite un trabajo más intrincado.
• Mayor calidad- Finalmente, cinco ejes pueden alcanzar velocidades más altas, esenciales para la calidad de las piezas. Además, la precisión y la exactitud mejoradas de la pieza mejoran aún más su rendimiento y longevidad, lo que es necesario para satisfacer las demandas elevadas.

Cómo elegir centros de mecanizado de 5 ejes

Para el comprador de centros de mecanizado, hay algunos factores clave que deciden las opciones de centros de mecanizado CNC de 5 ejes para sus clientes.

• Requisito de la fuerza laboral

  Los clientes con habilidades técnicas limitadas en su fuerza laboral pueden necesitar una máquina CNC de 5 ejes que sea más fácil de programar y operar. En este caso, un centro de mecanizado CNC de 5 ejes con controles y software fáciles de usar podría ser una mejor opción para satisfacer las necesidades de los clientes.

• Demanda de producción de bienes/servicios

  El tipo de productos o accesorios que los clientes buscan producir influirá en la decisión. Si los clientes trabajan principalmente con piezas complejas de múltiples caras, elija un centro de mecanizado CNC con capacidad CNC de 5 ejes. También tenga en cuenta el tamaño de la pieza y los requisitos de material. Sin embargo, si tienen necesidades de mecanizado relativamente simples, una máquina 3+2 puede ser suficiente y una opción más rentable.

• Restricciones presupuestarias

  Las restricciones presupuestarias son las principales consideraciones de los compradores comerciales. Un centro de mecanizado CNC de 5 ejes suele ser más caro que su contraparte de 3 ejes. Tenga en cuenta el costo de inversión inicial, los gastos operativos y el posible retorno de la inversión al tomar una decisión.

• Servicio de aduanas y recompensas de elegir un proveedor

  Antes de decidir realizar un pedido de compra al por mayor, considere el servicio al cliente y la red de soporte del proveedor. ¿Están fácilmente disponibles para soporte técnico y asistencia, o se podrían ofrecer instalaciones de capacitación? ¿Qué servicios adicionales como el software de dibujo 3D del centro de mecanizado se ofrecen? ¿Qué detalles de garantía se proporcionan? Todos estos factores podrían afectar fuertemente una decisión de compra y su posterior satisfacción con un centro de mecanizado CNC de 5 ejes elegido. Una sólida red de soporte de proveedores podría ayudar a una empresa a invertir con mayor confianza en máquinas de gama alta como el CNC de 5 ejes.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuáles son las ventajas de utilizar un CNC de 5 ejes sobre máquinas de 3 y 4 ejes?

A1: La principal ventaja de utilizar un centro de mecanizado de 5 ejes es la capacidad de cortar cualquier ángulo. Esto se debe a que la pieza de trabajo no está fija sino que gira. Otra ventaja es que las piezas complejas se pueden producir en una sola configuración, lo que mejora la precisión y reduce el tiempo de producción.

P2: ¿En qué se diferencian los centros de mecanizado de 5 ejes de otras máquinas de 5 ejes?

A2: Los centros de mecanizado de 5 ejes tienen dos ejes de rotación adicionales en comparación con las máquinas de 3/4 vías. Las primeras tres entradas de eje se refieren a movimientos a lo largo de las orientaciones lineales X, Y y Z. Los siguientes ejes de rotación implican la rotación del husillo y la pieza de trabajo, lo que ayuda a realizar cortes intrincados.

P3: ¿Qué materiales se pueden utilizar con una máquina CNC de 5 ejes?

A3: En general, las máquinas CNC de 5 ejes trabajan con el mismo material que cualquier otra máquina CNC. Estos incluyen metales como titanio y aluminio, acero de aleación, acero al carbono, acero dulce, acero para herramientas, latón, cobre, acero inoxidable, acero para herramientas, acero al boro, plata, cobalto y aleaciones de carbono. Otros materiales son plásticos como acrílico, PVC, ABS de alto rendimiento, policarbonato y plásticos de ingeniería. Los materiales de madera incluyen madera maciza, madera contrachapada, MDF, aglomerado y madera ensamblada. Otros materiales son piedra, cerámica, vidrio, fibra de carbono, tela de giroide, mármol, caucho, materiales organosilíceos y tejidos de panal.