Centro de mecanizado CNC de 5 ejes

Tipos de centros de mecanizado CNC de 5 ejes

Un centro de mecanizado CNC de 5 ejes es una máquina con cinco direcciones o ejes de movimiento. Esto significa que el material se puede dar forma desde cinco direcciones diferentes, lo que permite una mayor flexibilidad y precisión en el mecanizado de piezas. Las cinco características principales de una máquina CNC de 5 ejes incluyen sus cinco movimientos direccionales, un área de mesa superpuesta, un motor de accionamiento de eje C, una mesa giratoria y un controlador de eje R.

Los ejes A, B y C son los tres ejes giratorios. Los ejes de rotación adicionales en una pieza de trabajo se denominan ejes R. Para comprender cómo se mecanizan los componentes en cinco direcciones, primero se deben comprender los ejes principales de cualquier máquina CNC.

• Eje X: Los movimientos de izquierda a derecha de la pieza que se está perforando o cortando.
• Eje Y: Los movimientos hacia adelante y hacia atrás de la pieza que se está perforando o cortando.
• Eje Z: Los movimientos hacia arriba y hacia abajo de la pieza que se está perforando o cortando.
• Eje A: La rotación del material en una parte superior izquierda.
• Eje B: La rotación del material en una parte inferior izquierda.

Combinar los tres movimientos principales e incluir movimientos de rotación adicionales permite comprender cómo se cortan o perforan los objetos de cinco maneras diferentes. Un área de mesa superpuesta permite además el movimiento desde diferentes áreas y partes de un objeto para ser mecanizado. Una máquina CNC de 5 ejes tiene alta precisión, gran capacidad de procesamiento y tiempo de procesamiento corto, lo que reduce los costos de fabricación y aumenta la eficiencia.

A veces llamado un enrutador CNC de 5 ejes, un centro con 5 ejes independientes puede cortar objetos en cualquier ángulo dentro de su área de corte. Como se mencionó anteriormente, lo que distingue al 5 ejes de otras máquinas es su capacidad de mover la herramienta a lo largo de cinco direcciones diferentes simultáneamente. Las cinco características principales son las siguientes:

• Movimiento maestro: Incluye el eje de movimiento de la mesa y la pieza de trabajo. Por ejemplo, en una máquina CNC, hay una pieza de trabajo que requiere que se corte una parte del objeto. La pieza se fijará en la mesa de la máquina, con la parte de la 'mesa fija' de la propia máquina CNC superponiéndose a la parte y el área que se va a trabajar.
• Movimiento dependiente: Esto incluye el movimiento y la dirección de la herramienta según la programación requerida para cortar partes específicas.

Esta capacidad de cortar o moverse en solo dos direcciones hace que los cortes de esquinas y características sean más accesibles y precisos. En una máquina de 5 ejes, también se pueden realizar movimientos más complejos.

Especificaciones y mantenimiento de los centros de mecanizado CNC de 5 ejes

Especificaciones

• Potencia y velocidad del husillo: La potencia del husillo de un centro de mecanizado CNC de 5 ejes generalmente se expresa en kilovatios (kW), lo que indica su nivel de potencia. Las potencias de husillo comunes van de 5 kW a 20 kW o más, según el modelo y la configuración. La velocidad del husillo de un centro de mecanizado CNC de 5 ejes generalmente se expresa en revoluciones por minuto (RPM). Determina la velocidad de rotación del husillo, lo que afecta la eficiencia del mecanizado y la calidad de la superficie. La velocidad del husillo de un centro de mecanizado CNC de 5 ejes suele oscilar entre 10 000 y 60 000 RPM.
• Capacidad de mecanizado: La capacidad de mecanizado de un centro de mecanizado CNC de 5 ejes incluye parámetros como el tamaño máximo de mecanizado, el peso de mecanizado y la tolerancia de mecanizado. El tamaño máximo de mecanizado indica las dimensiones máximas (longitud, ancho, altura) de la pieza de trabajo que se puede mecanizar. Varía según el modelo del centro de mecanizado. El peso máximo de mecanizado indica que el peso máximo de la pieza de trabajo que se puede procesar también depende del modelo y la configuración, el centro de mecanizado CNC de 5 ejes suele ser capaz de lograr un mecanizado de alta precisión, la tolerancia de mecanizado puede alcanzar el nivel de micrómetros o incluso una precisión superior.
• Sistema de control: El sistema de control de un centro de mecanizado CNC de 5 ejes suele ser un sistema de control de programación numérica, que es responsable de las funciones de control numérico y control de movimiento del centro. El sistema de control suele incluir una interfaz hombre-máquina, función de programación, control de movimiento y mecanismo de retroalimentación, etc. El sistema de control específico puede variar según el fabricante y el modelo.
• Tamaño y peso de la máquina: Las dimensiones de un centro de mecanizado CNC de 5 ejes suelen incluir longitud, ancho y altura. Estos parámetros de tamaño determinan el espacio de piso ocupado por el dispositivo y sus requisitos de instalación. Los centros de mecanizado CNC de 5 ejes están disponibles en una variedad de modelos para adaptarse a las diferentes necesidades de mecanizado y entornos de taller. El peso de la máquina es mayor porque necesita tener una base sólida para garantizar la estabilidad durante el proceso de mecanizado, y a menudo utiliza metal pesado y otros materiales para garantizar su resistencia estructural y precisión de mecanizado.

Mantenimiento

Para garantizar el funcionamiento normal del centro de mecanizado CNC de 5 ejes y la calidad de las piezas mecanizadas, es necesario realizar un mantenimiento regular de la máquina herramienta. El mantenimiento regular puede prevenir eficazmente las fallas, prolongar la vida útil del equipo y mejorar la eficiencia y la precisión del mecanizado.

• Desarrollar un plan de mantenimiento: Los usuarios deben desarrollar un plan de mantenimiento basado en el uso del dispositivo, incluida la frecuencia del mantenimiento, los artículos de mantenimiento específicos, etc. Esto garantizará que el dispositivo se mantenga regularmente y evitará que se pierdan las sesiones críticas de mantenimiento.
• Limpieza: Limpie todo el centro de mecanizado CNC de 5 ejes a intervalos regulares para eliminar el polvo, las virutas, la grasa, etc. derivadas del proceso de mecanizado. La limpieza se puede realizar mediante soplado de aire, cepillado, limpieza, etc. Además, preste especial atención a la limpieza de las guías, los bastidores y las piezas herméticas del dispositivo, lo que garantiza que el deslizamiento y el cierre del dispositivo sean normales al evitar que las impurezas externas penetren en él.
• La lubricación es fundamental para el buen funcionamiento de un centro de mecanizado CNC de 5 ejes y su vida útil. Lubrique periódicamente las guías, los bastidores, los rodamientos y los ejes del motor del dispositivo con lubricantes adecuados. Los usuarios deben seleccionar el lubricante adecuado de acuerdo con las recomendaciones del fabricante y asegurarse de que el lubricante se aplique de manera uniforme y suficiente.
• Reemplazo de piezas desgastadas: Algunas partes del centro de mecanizado CNC de 5 ejes se desgastan fácilmente, como los rieles de guía y los dientes del bastidor. Los usuarios deben verificar regularmente el desgaste y reemplazarlos si es necesario para garantizar la precisión y la estabilidad del mecanizado del dispositivo.
• Limpieza y reemplazo del filtro de aire: Si el centro de mecanizado CNC de 5 ejes está equipado con un dispositivo de filtro de aire, los usuarios deben limpiar o reemplazar el filtro de aire a los intervalos adecuados para garantizar el trabajo y la salud del entorno de mecanizado.

Aplicaciones de un centro de mecanizado CNC de cinco ejes

Los centros de mecanizado CNC de cinco ejes son muy comunes en las industrias aeroespacial, automotriz y arquitectónica, pero también pueden ayudar a realizar diferentes tareas en otras industrias.

• Producción de componentes automotrices:

La industria automotriz crea componentes complejos, como tapas de válvulas, culatas y carcasas de bombas, y generalmente utiliza centros de mecanizado CNC de cinco ejes para una producción eficiente. Los centros pueden ayudar a crear piezas con tolerancias ajustadas para un rendimiento óptimo del motor.

• Fabricación de componentes aeroespaciales:

El mecanizado CNC de cinco ejes se puede utilizar en la industria aeroespacial para crear piezas livianas y complejas como fuselajes y álabes de turbinas a partir de materiales como titanio y compuestos. Las piezas requieren diseños intrincados y deben cumplir con las limitaciones de peso, por lo que es probable que el mecanizado CNC de cinco ejes logre esto.

• Fabricación de dispositivos médicos:

Los centros de mecanizado CNC de cinco ejes pueden fabricar dispositivos e implantes médicos, como prótesis personalizadas, instrumentos quirúrgicos y modelos anatómicos, a partir de diferentes materiales, incluidas aleaciones de alta resistencia y polímeros biocompatibles.

• Creación de moldes y troqueles:

Estos centros de mecanizado también se utilizan para crear moldes y troqueles, como moldes de inyección, moldes compuestos, troqueles de estampado y moldes de soplado, para el moldeo o formado de diversos productos en la industria del plástico. El mecanizado de cinco ejes, particularmente los que tienen tecnologías de ajuste rápido, garantiza que los moldes o troqueles se fabriquen según las especificaciones con velocidad y precisión.

• Diseño y construcción arquitectónica:

En la industria arquitectónica, un centro de mecanizado CNC de cinco ejes se puede utilizar en el diseño y la construcción arquitectónica para tareas como la creación de elementos arquitectónicos personalizados, la prototipación rápida o la creación de modelos en 3D. El centro puede crear estructuras intrincadas como fachadas y elementos decorativos con precisión.

Cómo elegir centros de mecanizado CNC de 5 ejes

• Propósito y aplicación:

  Al elegir un centro de máquina CNC de 5 ejes, es importante que coincida con el uso previsto y los materiales. Piense en los tipos de piezas que se fabricarán: su tamaño, forma y los materiales de los que están hechos. También considere en qué industria se utilizará, ya que diferentes campos pueden tener necesidades específicas. Por ejemplo, los relojeros de lujo requieren detalles intrincados, mientras que la industria aeroespacial exige grandes espacios. Al seleccionar una máquina diseñada para el trabajo, las empresas pueden trabajar de manera eficiente y producir resultados de calidad.

• Tamaño y capacidad de peso:

  Es fundamental asegurarse de que el centro de mecanizado CNC tenga el tamaño y la capacidad de peso adecuados para manejar los componentes en los que se trabajará. Esto incluye verificar que el dispositivo esté equipado con sistemas de sujeción, dispositivos y mordazas adecuados para sujetar de forma segura piezas de diversas formas y tamaños. Al hacerlo, las empresas pueden garantizar la precisión y la eficiencia de sus operaciones de mecanizado.

• Velocidad y precisión:

  Elija una máquina CNC de 5 ejes con las velocidades y precisiones adecuadas para los trabajos. Considere las velocidades del husillo, las velocidades de avance y la precisión posicional. Las velocidades más altas y una mejor precisión pueden conducir a un trabajo más rápido y preciso, pero pueden costar más. Es importante encontrar un equilibrio entre el rendimiento y el presupuesto.

• Sistema de control:

  Elija un CNC fácil de usar con buen soporte. Considere los costos de aprendizaje y las habilidades del operador. Un CNC fácil de usar puede aumentar la eficiencia y la producción. Es importante elegir una máquina que se ajuste a la capacidad del operador y al presupuesto para la capacitación.

Centro de mecanizado CNC de 5 ejes Q&A

P1: ¿Con qué materiales puede trabajar una máquina CNC de 5 ejes?

A1: En general, las máquinas CNC de 5 ejes están diseñadas principalmente para trabajar con materiales sólidos. Sin embargo, dependiendo de las especificaciones y capacidades de una determinada máquina CNC de 5 ejes, se podrían utilizar aleaciones metálicas, plásticos, compuestos, madera y materiales de piedra.

P2: ¿Cuál es la precisión de la máquina CNC de 5 ejes?

A2: La precisión de un centro de mecanizado CNC de 5 ejes puede variar dependiendo de varios factores, incluida la mano de obra, la optimización de los componentes de la máquina y la calibración. Sin embargo, un centro de mecanizado CNC de 5 ejes típico logra una precisión posicional de aproximadamente +/- 0,01 mm.

P3: ¿Se puede utilizar una máquina CNC de 5 ejes para grabar?

A3: Sí, un centro de mecanizado CNC de 5 ejes se puede utilizar en diversas aplicaciones, incluida la grabación. Idealmente, la grabación es una aplicación muy común que realizan las máquinas CNC de 5 ejes. La máquina se utiliza a menudo para hacer diseños, patrones y letras intrincados en diferentes tipos de materiales.