Multieje CNC

Tipos de CNC multiejes

Una máquina CNC (control numérico por computador) con múltiples ejes se refiere a un tipo de máquina CNC que ofrece más que una operación de dos ejes (típicamente el movimiento horizontal X e Y). En general, una máquina CNC con otro movimiento rotatorio o lineal se llama eje. La adición de múltiples engranajes y motores que accionan estas piezas deslizantes y rotatorias hace posible que el dispositivo CNC logre mayor precisión y capacidades de corte y tallado complejas. El código G se utiliza para dirigir el movimiento de las máquinas CNC multiejes con la ayuda de una computadora que puede leer diferentes tipos de archivos.

Algunos tipos comunes de máquinas de corte CNC con múltiples ejes son los siguientes:

• Máquina CNC de 3 ejes: Una máquina CNC con un sistema de tres ejes es el tipo más común que tiene un movimiento básico de deslizamiento hacia la izquierda/derecha (X) y hacia arriba/abajo (Y), además del eje Z que permite perforar y tallar en la dirección vertical. Un objeto 3D se puede crear simplemente agregando/reduciendo partes a través de estos tres movimientos perpendiculares. Las fresadoras CNC, los enrutadores y las máquinas de grabado simples son todos ejemplos de una máquina CNC de 3 ejes.
• Máquina CNC de 4 ejes: Una máquina CNC de cuatro ejes ofrece un eje rotatorio adicional (A) que permite que el objeto rote. Este movimiento adicional permite diseños de corte y tallado más complejos en objetos cilíndricos como las máquinas CNC de torno de madera. Normalmente, las máquinas CNC multiejes son más fáciles de programar, y sus configuraciones se pueden guardar para permitir la replicación del mismo objeto, pero solo hasta funciones de 4 ejes.
• Máquina CNC de 5 ejes: Una máquina CNC de cinco ejes lleva los procesos de multicorte a otro nivel al proporcionar cortes diagonales y cortes de bajo ángulo/compuestos. Esto es posible ya que los dos movimientos rotatorios adicionales (B y C) permiten una mayor libertad de movimiento. Registrar la forma o el contorno de un objeto es más fácil con estas máquinas de eje adicional. Uno puede perforar un agujero en ángulo o fresar un bolsillo con un rebaje o incluso realizar cirugías complejas como disecciones de ranuras profundas. Normalmente, las máquinas CNC de 5 ejes son más caras y su programación también es más complicada, ya que las plantillas y los dispositivos de fijación no están fácilmente disponibles para sujetar el objeto en su lugar mientras se corta. Los operadores deben conocer la cinemática inversa y cómo realizar los cálculos para emplear la máquina a su máxima capacidad.

Especificaciones y mantenimiento de un CNC multieje

Especificaciones

La especificación de una máquina CNC varía según el tipo, como láser, plasma o enrutamiento. Las especificaciones clave que importan al elegir una nueva máquina son las siguientes:

• Área de trabajo: El tamaño o área en la que el eje puede trabajar es una especificación clave. Denota el tamaño del material que la máquina puede manejar. Las máquinas más grandes tienen áreas de trabajo más significativas.
• Husillo: Los husillos para máquinas CNC suelen tener control de velocidad variable entre 6.000 y 60.000 RPM, aunque algunos pueden llegar a 100.000 RPM. La rotación del husillo puede determinar la capacidad de corte y el tipo de material con el que la máquina puede trabajar.
• Sistema de control: El sistema de control en una máquina puede ser una computadora interna, un dispositivo externo controlado por computadora o una combinación de ambos. Los diferentes sistemas pueden tener características como la simulación 3D de las rutas de corte, el reconocimiento automático de herramientas y más.
• Compatibilidad de cortadores: Algunas máquinas CNC pueden trabajar con cortadores que tienen una capacidad y materiales variables. Muchas máquinas pueden utilizar herramientas de diamante, por ejemplo.
• Controlador: Una máquina CNC utiliza un controlador para interpretar el código G u otros lenguajes de programación cuando mueve un objeto a lo largo de un eje. Los controladores son típicamente digitales, con diferentes tipos para el motor, incluidos los servomotores de CC y otros.
• Método de enfriamiento: Las herramientas de máquinas CNC suelen ser refrigeradas por aire, donde un ventilador dispersa el calor. Algunos son refrigerados por líquido y utilizan aceite de corte especial para la distribución y disipación del calor.
• Potencia: Los requisitos de potencia de una máquina CNC difieren de las máquinas láser, plasma y de enrutamiento. La potencia se calcula en kilovatios por hora, y las especificaciones mencionarán si se necesita una conexión monofásica o trifásica.

Mantenimiento

El mantenimiento regular de una máquina CNC 3D es esencial para un funcionamiento fluido, una vida útil extendida de la máquina y una mayor capacidad y eficiencia de corte. Un mantenimiento adecuado facilita la programación y el control de la máquina.

• Lista de verificación diaria: Una lista diaria de la parte de autoinspección debe incluir tareas esenciales como las comprobaciones del nivel de fluidos y las inspecciones específicas de componentes como correas, cadenas y más. Los manuales de los equipos describirán con precisión qué debe observar el usuario y qué debe tener en cuenta al completar o inspeccionar la máquina.
• Lubricación: La lubricación es una parte crítica de cualquier máquina con partes móviles. Los elementos que deben engrasarse suelen estar indicados en el manual del usuario. La máquina puede tener puntos de engrase y el manual mostrará los lugares que necesitan aceite y el tipo que debe utilizarse con imágenes.
• Actualizaciones de software: El dispositivo CNC multiejes requiere actualizaciones periódicas de software para mantener el rendimiento de la máquina. Estas actualizaciones pueden proporcionar optimización de la mejora, características mejoradas y nuevas herramientas.
• Capacitación del usuario: Una parte crítica de cualquier procedimiento de mantenimiento es asegurarse de que los usuarios estén bien capacitados. Esto ayuda en el mantenimiento físico y la salud mental, y en el uso y operación eficiente de la máquina tecnológicamente avanzada. Una parte básica y esencial de cualquier programa de capacitación es aprender las tareas de mantenimiento y los requisitos de inspección, y conocer los detalles de la programación.

Escenarios de CNC multiejes

Una máquina CNC de 12 ejes completa tiene una amplia gama de posibilidades de aplicación. La siguiente lista proporciona ideas para algunas posibilidades de máquinas CNC con múltiples 12 ejes.

• Aplicaciones de ingeniería biomédica:

  Las máquinas CNC se pueden utilizar para fabricar implantes ortopédicos extremadamente personalizados como placas óseas, implantes de cadera, rodilla y dentales. Las máquinas CNC multiejes, en particular las que tienen más de 3 ejes, son capaces de producir implantes que las formas anatómicas y también tienen texturas superficiales que promoverán la osteointegración son otro ejemplo de cómo se pueden utilizar estas máquinas.

• Aplicaciones de la industria energética:

  Las máquinas CNC se pueden utilizar en la industria energética para fabricar piezas para diversas aplicaciones, incluidas turbinas, componentes de sistemas de tuberías, palas de aerogeneradores y soportes de paneles solares.

• Dispositivos de nano y microfabricación:

  Las máquinas CNC multiejes pueden fabricar dispositivos de tamaño nano y micro, incluidos transistores, sistemas de administración de fármacos y sensores.

• Industrias aeroespacial y automotriz:

  Las máquinas CNC multiejes se pueden utilizar en las industrias aeroespacial y automotriz para fabricar piezas complejas para motores, fuselajes y chasis. Estas máquinas también son capaces de realizar operaciones como perforación, enrutamiento y fresado.

• Aplicaciones de la industria óptica y electrónica:

  Las máquinas CNC multiejes se pueden utilizar para fabricar dispositivos ópticos complejos como acopladores de fibra óptica, lentes y dispositivos de guía de ondas. Además, estos dispositivos también se pueden utilizar para fabricar dispositivos electrónicos como MEMS y componentes semiconductores.

• Diseño arquitectónico e interior:

  Los enrutadores CNC son herramientas versátiles que se pueden utilizar para crear características arquitectónicas personalizadas como fachadas, escaleras y puertas. Normalmente, estas características se realizarán con materiales como madera, metal y vidrio. Otras posibilidades también incluyen el uso de un enrutador CNC para crear elementos únicos de diseño de interiores como paneles de pared, muebles y luminarias.

• Joyería y relojería:

  Las máquinas CNC con tecnología de vanguardia ahora se están utilizando en el mundo de la joyería y la relojería. Algunas de las cosas para las que se pueden utilizar estas máquinas incluyen, pero no se limitan a; creando patrones intrincados, personalizando diseños y fabricando componentes de relojes de alta precisión y adornos.

• Máquinas de grabado en mármol:

  Una máquina de grabado en mármol con un controlador CNC multiejes es un excelente ejemplo de cómo se pueden utilizar estas máquinas en la industria de la construcción y la decoración. Con esta máquina, uno puede hacer diseños y grabados elaborados en piedras de mármol, que luego se pueden utilizar como monumentos o para pisos y decoraciones de paredes.

• Fabricación de instrumentos y dispositivos médicos:

  Las máquinas CNC se utilizan comúnmente en el campo médico para fabricar dispositivos e instrumentos médicos como bisturíes quirúrgicos, stents y catéteres. Estos dispositivos requieren alta precisión y exactitud, que las máquinas CNC pueden proporcionar. Además, los materiales utilizados para fabricar estos dispositivos no se pueden comprometer, lo que es otra área donde entran en juego estas máquinas.

• Industria de la señalización y la visualización:

  Los enrutadores CNC se utilizan comúnmente para fabricar letreros y pantallas como vallas publicitarias digitales y señalización comercial. También se pueden utilizar para fabricar unidades de visualización que se utilizarán en varios lugares diferentes, incluidos restaurantes y museos.

Cómo elegir una máquina CNC multiejes

Al invertir en una máquina CNC, es esencial primero realizar un análisis de necesidades. ¿Con qué tipos de materiales se utilizará la máquina? ¿El personal docente del centro de formación local estará familiarizado con el dispositivo elegido? ¿Qué tipo de software utiliza la máquina y se puede integrar en las líneas de producción existentes? Abordar estas y otras preguntas pertinentes ayudará a los compradores a reducir sus opciones.

Una vez que se complete el análisis de necesidades, considere estos factores adicionales al elegir una máquina CNC multiejes:

• Sistema de control: Dedique tiempo a evaluar la interfaz de usuario. Verifique qué tan fácilmente un operador puede configurar y ejecutar un trabajo, realizar ajustes y monitorear el estado de la máquina. Un sistema de control intuitivo puede optimizar las operaciones y reducir el tiempo de capacitación.
• Compatibilidad de software: Asegúrese de que la integración de software CAD/CAM de la máquina se alinee con el software de diseño e ingeniería existente. La integración de software sin problemas permite un flujo de trabajo eficiente y simplifica la conversión de archivos de diseño en instrucciones de nivel de máquina.
• Opciones de herramientas y fijación: Evalúe la disponibilidad y variedad de opciones de herramientas y fijación compatibles con la máquina CNC. Considere la flexibilidad para utilizar diferentes herramientas de corte y configuraciones de sujeción para adaptarse a diversos proyectos y materiales.
• Soporte de servicio: Investigue el nivel de soporte de servicio y la disponibilidad de piezas de repuesto para la máquina CNC elegida. Considere la reputación de la red de servicio del fabricante, los tiempos de respuesta y la accesibilidad de la experiencia técnica. Seleccionar una máquina con soporte de servicio confiable minimiza el tiempo de inactividad y garantiza asistencia oportuna cuando sea necesario.
• Consideraciones presupuestarias: Si bien es importante tener en cuenta la cantidad de dinero que se puede gastar en una máquina CNC, es útil recordar que un precio de compra inicial más bajo puede llevar a costos más altos a largo plazo en el mantenimiento y la operación del dispositivo. Elija una máquina que cumpla con los requisitos a un precio que se ajuste al presupuesto.

P&R

P1: ¿Cómo pueden los compradores comerciales beneficiarse de la inversión en una máquina CNC de 5 ejes?

A1: La máquina CNC de cinco ejes proporciona numerosas ventajas para los compradores comerciales. Incluyen alta precisión, eficiencia, flexibilidad, tecnología avanzada, etc. Las máquinas CNC con cinco ejes permiten a los compradores comerciales crear diseños complejos y precisos. Esta capacidad a menudo conduce a una mejora en la calidad del producto.

P2: ¿Hay algún requisito de mantenimiento particular para una máquina CNC multiejes?

A2: Se requiere un plan de cuidado de la máquina supervisado, lubricación regular, comprobaciones de piezas de desgaste o daño y actualizaciones de software programadas. Considere un programa de protección y mantenimiento para el equipo para extender su vida útil y trabajar de manera óptima.

P3: ¿Cuáles son algunas de las tendencias emergentes en la tecnología CNC multiejes?

A3: La tendencia actual y futura son las Axis5CNC, la inteligencia artificial para automatizar la programación y la optimización, la conectividad en la nube para el monitoreo y control remotos, y la realidad aumentada para la configuración y la solución de problemas de la máquina.