Fresadora CNC de 5 ejes

Tipos de fresadoras CNC de 5 ejes

Una fresadora CNC de 5 ejes es una máquina que puede mover una pieza de trabajo o una herramienta en cinco direcciones o ejes diferentes simultáneamente. Las máquinas ofrecen una mayor flexibilidad de mecanizado y pueden producir formas complejas más rápida y precisamente que aquellas con menos de cinco ejes. Hay dos tipos principales de **fresadoras CNC de 5 ejes:**

• Plataformas rotatorias CNC de 5 ejes

  Los centros de mecanizado con una plataforma rotatoria como quinto eje son el tipo más común de máquina CNC de 5 ejes. Por lo general, el eje rotatorio se acopla con una fractura antibloqueo o una mesa ortogonal. Los tornos con una mesa rotatoria pueden realizar tareas como perforación y fresado para hacer agujeros o ranuras a lo largo de la longitud de la pieza de trabajo, uno de los dos planos ortogonales de la pieza de trabajo. Los tornos que soportan la pieza de trabajo en dos planos ortogonales también permiten operaciones de acabado en todas las superficies. Una mesa rotatoria ortogonal conecta la máquina y la pieza de trabajo con equipos específicos que pueden realizar operaciones en todos los planos incluidos en un volumen sólido. Estos centros de mecanizado también pueden ser tornos con mesas rotatorias o planos ortogonales. Por ejemplo, los brazos robóticos tienen simetrías rotatorias en sus articulaciones para permitir el posicionamiento exacto de la pieza de trabajo en las articulaciones. También utilizan código G y servomotores para realizar las rotaciones con alta precisión. Las articulaciones de las extremidades utilizan codificadores para determinar la posición y el ángulo de la articulación en un momento específico. En ese caso, uno podría pensar en el brazo como la máquina que hace una plataforma rotatoria CNC de 5 ejes. Un ejemplo de una máquina CNC de cinco ejes con una plataforma rotatoria es la KM-5F 5-Axis CNC Stone Cutting Machine. Esta máquina está diseñada específicamente para materiales de piedra y cuenta con una plataforma rotatoria para un corte y una conformación precisos.

• Máquinas CNC de 5 ejes con rotación continua

  La otra forma común en que se fabrican las máquinas CNC de 5 ejes es mediante la incorporación de más ejes rotatorios continuos, donde las anteriores cabezales de trabajo y piezas de herramientas podrían avanzar aún más mediante la incorporación de más ejes de rotación. Por lo tanto, las máquinas pueden utilizarse para tareas específicas que pueden requerir su uso en minas u otros casos de uso específicos. Un ejemplo de esta continuidad podría ser una máquina que tiene 5 ejes CNC y continuidad en todos sus ejes; podría utilizar tecnología láser para su tecnología de corte de 5 ejes. Al mismo tiempo, podría decirse que tiene más ejes de rotación continuos porque podría cambiar la tecnología que rota aún más los ejes, como el aire o el agua. La tecnología de chorro de agua es frecuente entre las tecnologías CNC que podrían utilizar chorros para su tecnología, ya que es más accesible, especialmente en la industria minera, donde el material puede ser roca sólida. Un ejemplo de una máquina CNC con tecnología de chorro de rotación continua es la KAD5D 5-Axis CNC Dual Spindle Marble Cutting Machine. Cuenta con un diseño de husillo doble y es adecuada para el corte de mármol con capacidad de 5 ejes.

Especificaciones y mantenimiento de la fresadora CNC de 5 ejes

Especificaciones

Las especificaciones de la fresadora de 5 ejes pueden variar según el fabricante y el modelo. Las especificaciones se clasifican en mesa de la máquina o superficie de trabajo, husillo, sistema de alimentación, almacén de herramientas, diseño y sistema de control.

• Mesa de la máquina o superficie de trabajo: Tiene tamaños y formas variables para atender diferentes requisitos de mecanizado. La superficie de trabajo suele estar hecha de hierro fundido para producir máquinas CNC fuertes y estables. Algunas pueden tener ranuras en T para mejorar la configuración de la pieza de trabajo y las abrazaderas.
• Husillo: El husillo impulsa el cortador para que gire rápidamente. Con una alta velocidad del husillo, se pueden producir excelentes acabados superficiales. Por lo tanto, algunos husillos alcanzan velocidades superiores a 15.000 RPM. Además, el husillo tiene varias opciones de cono para equilibrar los cambios rápidos y el rendimiento.
• Sistema de alimentación: Incluye husillos de bolas y guías lineales. Se utilizan para producir precisión y elementos en movimiento con velocidad. Normalmente, el sistema de alimentación alcanza velocidades de alimentación de 20 a 30 metros por minuto.
• Almacén de herramientas: Almacena las herramientas hasta que se necesitan. Los almacenes de herramientas suelen venir en opciones automáticas y manuales. Dependiendo del tipo, puede contener hasta 80 herramientas con cambios de herramienta de alrededor de 5 segundos.
• Diseño: El diseño de la fresadora CNC de 5 ejes se puede dividir en tres modelos. Uno es el diseño de mesas (W/T), donde la mesa de trabajo es la que impulsa. Otro es el diseño de cabezal y mano (H/H), donde el cabezal sostiene la parte motriz. El último es el sistema híbrido, una combinación de los dos primeros.
• Controlador: Gestiona el eje de la fresadora CNC y las operaciones de corte. Los tipos de controladores pueden incluir Fanuc, KMC o Siemens, entre otros.

Mantenimiento

Las partes vitales de la fresadora CNC de 5 ejes son el lubricante, los componentes eléctricos, las herramientas/componentes de corte y las partes sin lubricante. Una rutina de mantenimiento bien organizada puede prevenir accidentes y aumentar la vida útil de la máquina.

• Partes lubricadas: Las áreas sin lubricar deben limpiarse primero. Ahora, las áreas sin lubricar no están cubiertas de suciedad. Las partes que requieren lubricación se pueden limpiar y secar de manera más accesible y exhaustiva. Con un bastidor limpio, un paño y una aspiradora, se pueden localizar y purgar los depósitos de aceite.
• Partes sin lubricar: Antes de que se sequen los trapos de fibra, deben quemarse por seguridad. Esto se debe a que las fibras lavadas pueden combustionar espontáneamente. Con el tiempo, pueden acumularse depósitos nocivos que impiden los costes de cambio o reparación. Además, la vida útil del equipo puede acortarse sin un mantenimiento regular. Por lo tanto, los componentes limpios son más accesibles sin trapos secos.
• Herramientas de corte y componentes: Ahora es más fácil inspeccionar las herramientas de corte y las partes rápidamente sin residuos o residuos extraños. El acero de alta velocidad se ha vuelto cada vez más informativo en los últimos años. Las herramientas que comprenden este material pueden estar recubiertas de nitruro de titanio para mejorar su vida útil y su veracidad de corte.
• Componentes eléctricos: Se debe utilizar un cepillo de alambre de las acumulaciones de suciedad anteriores para limpiar las cajas de los interruptores. La sofisticada fresadora CNC de 5 ejes tiene una multitud de piezas electrónicas que deben mantenerse cuidadosamente. Estas van desde placas de circuitos, motores paso a paso y chips de accionamiento hasta cajas de relés, interruptores de límite y ventiladores. Cada pieza debe funcionar a la perfección para que la fresadora CNC funcione perfectamente.

Aplicaciones de las fresadoras CNC de 5 ejes

Las máquinas herramienta CNC se utilizan para una gran variedad de aplicaciones. La fresadora de cinco ejes es valiosa en industrias donde las piezas complejas y de precisión son vitales. Estas son algunas de las aplicaciones más populares de las máquinas CNC de cinco ejes.

• Aeroespacial: La industria aeroespacial concede gran importancia a la precisión. Los componentes que deben cumplir con estándares y tolerancias exigentes se fabrican regularmente con materiales ligeros pero resistentes. La fresadora CNC de cinco ejes crea formas intrincadas en este tipo de materiales. Fabrica impulsores de turbinas, blisks, bastidores internos y externos, bridas, tubos, carcasas y otras piezas aeroespaciales complejas.
• Automoción: En la industria automotriz, las máquinas CNC de cinco ejes fresan accesorios y piezas de automóviles interiores y exteriores. La automatización del fresado CNC de cinco ejes libera mano de obra y reduce el tiempo de producción. Algunas máquinas CNC de cinco ejes también tienen funciones láser que reducen la necesidad de procesos secundarios como el pulido, el desbarbado y el grabado. Las máquinas CNC de cinco ejes ayudan a mejorar la eficiencia de la producción.
• Médico: Las aplicaciones médicas requieren implantes y prótesis personalizados. Estos dispositivos deben cumplir con los más altos estándares y regulaciones médicas, de modo que los profesionales médicos sepan que funcionarán y serán seguros para los pacientes. Las piezas médicas personalizadas suelen estar fabricadas con plásticos de alta calidad como PEEK, titanio, hueso, fibras, etc., o aleación de zinc dental. La máquina CNC de cinco ejes es la herramienta ideal para crear estas piezas y dispositivos médicos complejos y personalizados.
• Moldes: La máquina CNC de cinco ejes se utiliza ampliamente en la industria de la fabricación de moldes. Fabrica moldes para fundición a presión, inyección, compresión y soplado. El uso de una máquina de cinco ejes aumenta considerablemente la productividad en la industria del molde. Reduce el tiempo a la vez que hace que los moldes sean más precisos y aumenta su calidad.
• Agricultura: La industria agrícola utiliza el CNC de cinco ejes para crear piezas y equipos de precisión necesarios para la automatización agrícola como la siembra, la fertilización, el riego, la cosecha, etc. El equipo CNC de cinco ejes produce componentes esenciales como boquillas, válvulas, bombas inyectoras y bombas de combustible.

Cómo elegir una fresadora CNC de 5 ejes

Cuando se busca comprar una fresadora CNC de 5 ejes, hay factores críticos que deben considerarse. Empiece por determinar los requisitos de material del propio proyecto. A continuación, considere el tamaño y el espacio de trabajo de la máquina. El nivel de habilidad del operador también es importante. Busque una máquina fácil de usar si el operador es nuevo en el fresado CNC. Considere el controlador y el software de la máquina, ya que afectan a la automatización y la facilidad de uso del proyecto. Opte por una máquina con una construcción robusta y componentes de calidad para garantizar la fiabilidad y la calidad de construcción.

La reputación del proveedor es un factor importante. Elija un proveedor con un historial de entrega de fresadoras CNC de 5 ejes de calidad y una excelente atención al cliente. Deberían ofrecer las piezas de repuesto y el apoyo técnico necesarios. Realice un análisis de costes para encontrar una máquina eficiente en cuanto al consumo de energía. Debería ofrecer la capacidad de potencia ideal para los requisitos de fresado.

Dependiendo de los requisitos del proyecto, una fresadora de 5 ejes ofrece varias opciones de cambio de herramienta. Considere las opciones de personalización, como el software y los complementos, para satisfacer los requisitos específicos del proyecto. Por último, considere las funciones opcionales como la detección de colisiones y la sondas para una mejor automatización y precisión.

FAQ

P1: ¿Cuál es la diferencia entre una fresadora CNC de 5 ejes y una máquina de 3 o 4 ejes?

A1: En una máquina CNC de 3 ejes, la herramienta se mueve a lo largo de los ejes verticales X, Y y Z. Con el mecanizado de 3 ejes, la herramienta puede moverse hacia la izquierda y hacia la derecha (eje X), hacia adelante y hacia atrás (eje Y) y hacia arriba y hacia abajo (eje Z). Una fresadora CNC de 4 ejes tiene un eje de rotación adicional (A). Esto facilita la creación de piezas complejas, como aquellas con hendiduras o áreas hundidas. El cuarto eje, a menudo denominado eje A, es una mesa rotatoria que gira como un disco de vinilo. Las fresadoras CNC con movimiento de 3 o 4 ejes son adecuadas para la fabricación de piezas sencillas. Una máquina CNC de 5 ejes tiene dos ejes de rotación adicionales, A y B. Puede crear piezas y geometrías más complejas en una sola configuración accediendo a la pieza de trabajo desde prácticamente cualquier dirección.

P2: ¿Cuáles son las ventajas de una fresadora CNC de 5 ejes?

A2: Las fresadoras CNC de cinco ejes ofrecen varias ventajas que las hacen destacar. Una ventaja principal es su capacidad para el mecanizado complejo. El diseño de cinco ejes permite mecanizar características y perfiles más intrincados que son imposibles o difíciles de mecanizar con tres o cuatro ejes. Otra ventaja es la mejora de la eficiencia. La capacidad de colocar la herramienta en cualquier ángulo aumenta la productividad al reducir el tiempo de preparación y el número de útiles necesarios. Una mayor precisión es otra ventaja de las fresadoras CNC de cinco ejes. El control simultáneo de cinco ejes permite un mejor control de las trayectorias de la herramienta, lo que da como resultado estándares de mecanizado más finos y un mejor acabado superficial.

P3: ¿Son fáciles de operar las fresadoras CNC de 5 ejes?

A3: El complejo diseño y las funciones avanzadas de la máquina CNC de cinco ejes dificultan que los operadores comprendan su funcionamiento. Sin embargo, como con cualquier cosa nueva, siempre hay una curva de aprendizaje. En general, si una máquina tiene un sistema de control fácil de usar, herramientas automáticas y otras funciones útiles, será más sencilla de operar, incluso si tiene cinco ejes. Además, la formación del personal y el apoyo de diagnóstico remoto pueden ayudar a facilitar el funcionamiento de la máquina.