Los beneficios del mecanizado de 5 ejes pueden no ser obvios para los no expertos. Después de todo, sus piezas mecanizadas CNC son tridimensionales, no pentadimensionales, ¿verdad? Intuitivamente, podría pensar que una máquina CNC de 3 ejes debería ser capaz de manejar la mayoría de los trabajos de mecanizado.
De hecho, el mecanizado de 5 ejes es hoy en día la solución más viable para todo tipo de proyectos de mecanizado, no solo los de gran complejidad que exigen un mayor alcance de la herramienta.
Para los recién llegados a la tecnología CNC, el mecanizado de 5 ejes es una forma de mecanizado CNC en la que la pieza de trabajo (la parte en proceso) o la herramienta de corte se puede mover a lo largo de cinco ejes. En muchos casos, es una combinación de los dos; por ejemplo, la herramienta de corte se mueve a lo largo de tres ejes (arriba y abajo, adelante y atrás, de lado a lado) mientras que la mesa que sostiene la pieza de trabajo se mueve a lo largo de dos (meciéndose hacia adelante y hacia atrás, meciéndose un lado a otro).
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¿Qué es el mecanizado de 5 ejes? El mecanizado de 5 ejes se refiere al uso de una máquina CNC para manipular un componente a lo largo de cinco ejes diferentes al mismo tiempo. Para las industrias que requieren la fabricación intrincada de componentes complejos (como la aeroespacial), el mecanizado de 5 ejes ofrece una gran cantidad de beneficios.
Entonces, ¿cuáles son los cinco ejes a los que nos referimos? Siguiendo con nuestro tema aeroespacial, imaginemos un avión acrobático en pleno vuelo. La posición del avión en el espacio tridimensional se puede describir usando tres letras, X, Y y Z. Pero todos conocemos la altura, la profundidad y el ancho, entonces, ¿dónde encajan los otros dos?
Los otros dos ejes se refieren a la orientación del avión de acrobacias en lugar de a su posición. Nuestro cuarto eje (etiquetado como A) describe la rotación horizontal del plano, también visualizada como una rotación alrededor del eje Z, altura. El quinto eje es la rotación del avión alrededor del eje Y, o 'rollo'.
Pero entonces, por supuesto, ¿qué pasa con la rotación alrededor del eje X? Si bien el uso de este método para definir una multitud de ejes nos ofrece seis variables con las que trabajar, agregar el sexto rara vez ofrece beneficios adicionales cuando se trata de la producción de componentes. |  |
El mecanizado de 5 ejes ofrece beneficios como una mayor productividad, una mayor vida útil de la herramienta y una gama mucho más amplia de geometrías posibles.
Tanto si es un cliente que busca pedir piezas mecanizadas a un fabricante como GT, como si tiene su propio taller de mecanizado y piensa en invertir en capacidades de fresado de 5 ejes, este artículo proporciona cinco razones clave por las que debería empezar a usar 5 ejes. Mecanizado hoy.
1. Configuraciones individuales para una mayor productividad
Uno de los aspectos que consumen más tiempo del mecanizado de 3 ejes es configurar una pieza de trabajo varias veces porque la pieza necesita reorientarse. Esto es necesario si una pieza necesita ser mecanizada en todos o varios lados ya que la herramienta de corte permanece en un ángulo fijo.
Para estos trabajos de 3 ejes, un maquinista debe estar físicamente presente para reorientar la pieza cuando se completa el mecanizado en un lado, y este requisito humano puede ser un cuello de botella serio para la productividad.
El mecanizado de 5 ejes reduce en gran medida la necesidad de múltiples configuraciones, ya que el movimiento de la mesa o el husillo permite que la herramienta de corte acceda a la pieza de trabajo desde diferentes ángulos sin quitarla de la máquina y configurarla nuevamente.
Reducir el número de configuraciones puede ser muy beneficioso para la productividad. La máquina puede funcionar continuamente con un trabajo humano mínimo, lo que significa que se pueden construir más piezas en menos tiempo.
2. Herramientas de corte más cortas y calidad mejorada
Una seria desventaja del mecanizado de 3 ejes es la necesidad de herramientas de corte largas debido al movimiento restringido.
El mecanizado de 5 ejes permite el uso de herramientas de corte más cortas ya que la máquina permite que la herramienta se acerque a la pieza de trabajo en un mejor ángulo. Esto tiene importantes efectos colaterales, como permitir velocidades de corte más rápidas sin correr el riesgo de dañar la herramienta de corte o aumentar la vibración indeseable de la herramienta, lo que afecta la calidad de la pieza y la capacidad de la máquina para alcanzar tolerancias estrictas.
El uso de herramientas de corte más cortas beneficia tanto al taller mecánico como al cliente. El taller de máquinas obtiene una mayor esperanza de vida para sus herramientas de corte, mientras que el cliente recibe piezas con mejor calidad y acabado superficial, y puede exigir tolerancias más estrictas en las características finas.
3. Mejor para piezas complejas
Casi no hace falta decir que el fresado y el mecanizado de 5 ejes se pueden utilizar para producir piezas mecanizadas más complejas de lo que sería posible con solo 3 ejes.
El movimiento adicional de la mesa y/o el husillo proporciona a la herramienta de corte un acceso completo a la pieza de trabajo, lo que permite operaciones de trayectoria de herramienta únicas y formas mecanizadas complejas.
Esta complejidad adicional significa que las máquinas CNC de 5 ejes se pueden usar en lugar de otros métodos de fabricación más costosos, como la fundición.
El fresado de 5 ejes ahora se usa ampliamente en la industria aeroespacial, donde se requieren geometrías inusuales por razones de peso ligero o aerodinámica.
4. Corta las cavidades del molde con facilidad y precisión.
El mecanizado CNC se usa a menudo para hacer moldes para moldeo por inyección, especialmente en el área de herramientas rápidas donde generalmente se usa aluminio de bajo costo para hacer el molde.moldes
El mecanizado de 5 ejes da como resultado moldes de mayor calidad, ya que sus grados de movimiento adicionales lo hacen mejor equipado para manejar cavidades profundas en comparación con el mecanizado de 3 ejes. La precisión añadida de 5 ejes también da como resultado un mejor acabado de la superficie del molde, lo que reduce la necesidad de un pulido completo.
El mecanizado simultáneo de 5 ejes también es ideal para moldes de núcleo alto y moldes de bolsillo profundo.
5. Piezas curvas impecables
Las piezas curvas, como las aletas y los álabes de las turbinas, no son adecuadas para el mecanizado de 3 ejes, y menos aún para procesos alternativos como la impresión 3D FDM, que es conocida por su acabado superficial escalonado.
Con el mecanizado simultáneo de 5 ejes, por otro lado, es posible mecanizar curvas uniformes y uniformes en la pieza de trabajo, o mecanizar detalles en una pieza de trabajo ya curvada.
Al girar la mesa o el husillo a medida que la herramienta corta la pieza de trabajo, es posible mantener un ángulo de corte uniforme incluso a lo largo de un borde curvo.
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