CNC de 4 ejes

Tipos de CNC de 4 ejes

Una máquina fresadora CNC de 4 ejes utiliza un eje rotatorio adicional conocido como eje A, además de los tres ejes lineales estándar, a saber, los ejes X, Y y Z. La función del eje A es rotar la pieza de trabajo a lo largo de un eje específico para llevar a cabo tareas de fresado o grabado CNC. Las máquinas CNC con capacidad de cuatro ejes pueden realizar tareas más complejas, como el grabado en cilindros o ranuras, el corte, la perforación, el fresado y la creación de diseños y formas intrincadas en objetos tridimensionales. El cuarto eje también permite que los procesos de mecanizado se realicen desde diferentes ángulos sin necesidad de ajustar manualmente el material de trabajo.

La adición de un cuarto eje a una máquina fresadora CNC aumenta su nivel de automatización, precisión, eficiencia y productividad. En general, las máquinas CNC de cuatro ejes se pueden dividir en cuatro tipos principales:

• Fresadora CNC de 4 ejes:

  Una fresadora CNC de 4 ejes es una máquina de corte controlada por ordenador que tiene un eje rotatorio adicional. Esta máquina se utiliza comúnmente para cortar y grabar materiales planos como madera, plástico y compuestos. El eje A de la máquina fresadora se suele llamar eje rotatorio. Permite a la fresadora CNC grabar no solo en superficies planas, sino también en objetos cilíndricos como columnas, varillas o cilindros. La adición de este cuarto eje permite un mecanizado más complejo.

• Fresa CNC de 4 ejes:

  Una fresadora CNC estándar de 3 ejes tiene un movimiento de arriba a abajo del husillo en el eje Z, así como un movimiento de izquierda a derecha en el eje X y un movimiento de adelante hacia atrás en el eje Y. Se agrega un eje rotatorio A para crear una fresadora CNC de 4 ejes. Al igual que la fresadora CNC de 4 ejes, el eje rotatorio adicional permite a la fresa trabajar en la longitud, anchura, altura de la pieza de trabajo y también rotarla.

  El eje A de una fresadora CNC de 4 ejes avanzada es totalmente automático. Estas máquinas tienen una mesa rotatoria de eje A que se puede indexar a varias posiciones automáticamente bajo control CNC. Además, pueden presentar un alto grado de precisión y repetibilidad, lo que permite un mecanizado preciso y constante de las piezas de trabajo.

  Dependiendo de cómo estén construidas para realizar ciertos tipos de operaciones de mecanizado, las fresadoras CNC de 4 ejes pueden tener mesas rotatorias, que son indexadores que proporcionan una rotación continua y ejes lineales adicionales que se deslizan hacia adentro y hacia afuera.

• Cortadora de plasma CNC de 4 ejes:

  La función de una cortadora de plasma es cortar a través del material conductor de electricidad con la ayuda de un arco de plasma. Una cortadora de plasma CNC de cuatro ejes puede cortar con precisión cualquier material, incluidos metales de diversos tipos y espesores. Al agregar el cuarto eje, la máquina puede realizar cortes circulares o biselados de alta precisión de manera fácil y precisa en tuberías cilíndricas y otros objetos redondos. Las cortadoras de plasma CNC de cuatro ejes son ideales para realizar formas y diseños complejos en chapas metálicas de diferentes espesores.

• Láser CNC de 4 ejes:

  Una máquina de corte por láser CNC de 4 ejes tiene un haz láser como herramienta de corte. Al igual que la cortadora de plasma CNC de 4 ejes, esta máquina puede realizar formas y diseños complejos en chapas metálicas de diferentes espesores utilizando un ordenador. Con el eje A adicional, la pieza de trabajo se puede rotar y se pueden cortar formas precisas incluso en objetos cilíndricos y varillas. Los materiales que se pueden cortar con una máquina láser CNC de 4 ejes incluyen plástico, acrílico, madera, PVC y metal de cualquier tipo como aluminio, hierro, cobre, etc.

Especificación y mantenimiento del CNC de 4 ejes

Especificación

• Tamaños de las máquinas CNC de 4 ejes: La fábrica quiere hacerse una idea de lo que es posible con el material. La demanda puede ir desde una caja pequeña de 2 pies x 1 pie x 1/2 pie hasta una caja grande como un contenedor de envío de 8 pies x 4 pies x 4 pies con cualquier cosa intermedia. Lo mismo se aplica al eje de rotación. Un cuerpo humano completamente ensamblado usaría algo así como una fresadora CNC de 4 ejes para mostrar el ensamblaje completo o solo las partes en el área del pecho. Los humanos tienen mucho movimiento y la introducción de máquinas CNC rotatorias permite a los usuarios manipular cualquier tamaño de objeto, desde pequeño a grande.
• Tipos de brocas de máquina CNC de 4 ejes: Un accesorio rotatorio de 4º eje CNC normalmente incluirá un conjunto de pinzas. Estas incluirán las pinzas de 3, 4, 5, 6 y 13 mm, así como un mandril de sujeción con mordazas de 12 y 30 mm. Otros métodos para sujetar el objeto incluyen lámina de cobre con un eje de 4 mm y mesas de vacío. Generalmente, cuanto más pequeña es la pinza, más preciso es el trabajo que se puede realizar, pero la pinza más grande normalmente permite trabajar con objetos más grandes.
• Material de trabajo: Los materiales comunes con los que puede trabajar una máquina rotatoria CNC incluyen metales blandos como aluminio, plástico, madera, piedra, mármol, resina y vidrio. Cada material tendrá una pieza de posventa que se puede utilizar para trabajar con ese material. Por ejemplo, una pieza de mármol podría utilizar un soporte de mármol en una máquina CNC. Una pieza de vidrio podría utilizar un soporte láser para un láser rotatorio CNC para grabar información en el vidrio.

Mantenimiento

• Inspección y limpieza: Inspeccione y limpie la máquina CNC regularmente. Elimine el polvo, la suciedad y la acumulación de refrigerante. Preste atención a las pistas, rieles y ejes. Utilice un cepillo suave, una aspiradora o un paño sin pelusa para limpiar las áreas difíciles de alcanzar.
• Lubricación: Lubrique las partes móviles de la máquina periódicamente. Esto incluye rieles lineales, guías, husillos de bolas y engranajes. Utilice el lubricante adecuado especificado por el fabricante. Asegúrese de una distribución uniforme mientras limpia el exceso.
• Calibración y ajuste: Calibre la máquina CNC de 4 ejes después de un período de uso establecido, según la rutina óptima del fabricante. Lubrique y limpie todos los sujetadores y guías. Esto puede incluir verificar o apretar correas, cadenas y abrazaderas para asegurarse de que estén correctamente ajustadas, mejorando la precisión y repetibilidad de la pieza.
• Gestión de polvo y residuos: Instale sistemas de extracción de polvo o aspiración adecuados para eliminar los residuos durante los procesos de mecanizado. Esto evita el atasco, el sobrecalentamiento y posibles daños. Elimine los residuos de forma adecuada.
• Cambios de fluido: Cambie el aceite y los refrigerantes utilizados para lubricar las partes móviles y las áreas según las pautas del fabricante. Esto evita la contaminación y garantiza un rendimiento óptimo.
• Copia de seguridad y restauración: Realice copias de seguridad de los programas de la máquina CNC regularmente. Esto incluye preajustes de herramientas, parámetros y archivos operativos. Almacene them in dispositivos externos o servicios en la nube. En caso de pérdida o corrupción de datos, restaure la información respaldada rápidamente.
• Servicio profesional: Programe mantenimiento y servicio profesional periódicos para la máquina CNC. Los técnicos cualificados pueden realizar inspecciones, calibraciones y reparaciones exhaustivas según sea necesario. Su experiencia garantiza la longevidad y fiabilidad de la máquina.

Aplicaciones de los CNC de 4 ejes

La amplia adopción de las máquinas CNC de 4 ejes se puede atribuir a sus innumerables aplicaciones en diferentes industrias. Estas son algunas de las aplicaciones más comunes de las máquinas CNC de 4 ejes:

• Industria automotriz: La máquina CNC de cuarto eje juega un papel fundamental en la industria automotriz. Se utiliza para la fabricación de diversas piezas y componentes de automóviles con alta precisión y eficiencia. Algunos de los componentes de automóviles fabricados en una máquina CNC de 4 ejes incluyen cuerpos de válvulas, piezas de acabado de automóviles, volantes, paneles de instrumentos, culatas y más. Al utilizar la tecnología CNC de 4 ejes, las empresas automotrices pueden lograr velocidades de producción más rápidas, reducir los costes laborales y mejorar la calidad de sus productos.
• Campo médico: En el campo médico, las máquinas CNC de 4 ejes se utilizan para crear prótesis para pacientes que han perdido miembros. Estas máquinas tienen la capacidad de producir piezas con geometrías complejas que suelen ser difíciles de lograr a mano. Además, las máquinas CNC de 4 ejes pueden fabricar fácilmente varias piezas protésicas idénticas en una sola configuración, lo que agiliza el proceso de fabricación. Más allá de las prótesis, el dispositivo CNC de 4 ejes se utiliza para fabricar equipos médicos como implantes, instrumentos quirúrgicos y tornillos óseos, por mencionar solo algunos.
• Fabricación de letreros: Los fabricantes de letreros a menudo utilizan fresadoras CNC de 4 ejes para grabar letras o tallar logotipos complejos en varios materiales. Su capacidad para crear sin problemas formas y letras de letrero detalladas convierte a la máquina en una opción preferida para muchos artesanos fabricantes de letreros. Además, las máquinas CNC de 4 ejes pueden operar en diferentes tipos de materiales como madera, plásticos y metal. Esto significa que se puede utilizar para hacer todo tipo de señalización, desde los tradicionales letreros de madera hasta los modernos letreros digitales.
• Producción de componentes aeroespaciales: La industria aeroespacial requiere el más alto nivel de precisión imaginable, por lo que no es de extrañar que la máquina más utilizada en esta industria sea una CNC de 4 ejes. La máquina CNC puede fresar fácilmente prototipos de formas intrincadas, así como estructuras huecas complejas típicas en la arquitectura de aeronaves. No solo lo hace con una precisión increíble, sino que también sigue siendo rentable, lo que la convierte en una de las pocas máquinas adecuadas para la producción en masa de piezas de alta calidad para aviones, cohetes, satélites y otros vehículos espaciales.

Cómo elegir un CNC de 4 ejes

Antes de comprar una máquina CNC de 4 ejes, los compradores deben considerar lo siguiente:

• Tamaño y peso de la pieza de trabajo

  Antes de invertir en una máquina CNC de 4 ejes, es fundamental evaluar el peso y el tamaño de las piezas de trabajo que manejará. Es esencial confirmar que la máquina tiene una mesa de trabajo y una capacidad de carga adecuadas para acomodar las dimensiones y el peso de las piezas de trabajo previstas. No considerar esto podría resultar en una discrepancia entre las capacidades de la máquina CNC y los requisitos de los materiales disponibles, lo que provocaría posibles ineficiencias operativas o limitaciones.

• Rigidez y estabilidad de la máquina

  Al elegir una máquina CNC de 4 ejes, es esencial priorizar la rigidez y la estabilidad de la máquina. Una máquina CNC estable y robusta ofrece numerosos beneficios, incluida una alta precisión de corte, una reducción de las vibraciones durante el funcionamiento y una excelente durabilidad. La estabilidad ayuda a mantener la precisión con el tiempo, asegurando que las piezas de trabajo cumplan con las especificaciones deseadas. Optar por una máquina rígida y estable contribuye a un corte preciso, un rendimiento de baja vibración y una durabilidad duradera, lo que da como resultado una mayor eficiencia de producción y calidad del producto.

• Compatibilidad del sistema de control y el software

  La selección del sistema de control y la compatibilidad del software es fundamental al elegir una máquina CNC de 4 ejes. El sistema de control sirve como el centro neurálgico que controla todo el funcionamiento de la máquina. Es fundamental asegurarse de que el sistema de control sea fácil de usar, lo que facilita a los operadores configurar y gestionar las tareas de mecanizado de manera eficiente. Además, la amplia compatibilidad del software garantiza que la máquina pueda trabajar sin problemas con varios programas de diseño y generación de trayectorias de herramientas.

P&R

P: ¿Cuáles son las principales diferencias al comparar una máquina CNC de 3 y 4 ejes?

R: El eje de una máquina CNC se refiere al número de direcciones en las que la máquina puede moverse y, por lo tanto, el nivel de complejidad que es capaz de lograr al mecanizar un objeto. Una máquina CNC de 3 ejes básica se mueve en tres direcciones: horizontal izquierda/derecha, horizontal arriba/abajo y vertical. Una máquina CNC de 4 ejes tiene un cuarto eje de rotación adicional que generalmente se denota como 'A'. El eje adicional permite a la máquina rotar la pieza de trabajo horizontalmente. Esta rotación permite a la máquina perforar o cortar en un objeto desde más de un lado.

P: ¿Cuáles son algunos de los beneficios de una máquina fresadora CNC de 4 ejes?

R: Las máquinas CNC de 4 ejes pueden crear diseños más intrincados y precisos al tener capacidades de perforación rotatorias adicionales. También son más eficientes, ya que se pueden configurar varias piezas idénticas a la vez y la máquina puede ejecutar automáticamente su duplicación sin detenerse.

P: ¿Se puede agregar un cuarto eje a una máquina CNC?

R: En algunos casos es posible agregar un cuarto eje a una máquina CNC, pero dependerá del modelo y las especificaciones de la máquina existente. Se recomienda consultar con un experto para determinar si la modificación es factible o no.

P: ¿Con qué tipos de materiales puede trabajar una máquina CNC de 4 ejes?

R: Una máquina CNC de 4 ejes es capaz de trabajar con una gran cantidad de materiales, como madera, metal, acrílico, espuma y PVC, por nombrar algunos. La fuerza y el tipo de cortador empleado variarán según el material específico que se esté trabajando.