En CloudNC, tenemos una gama de fresadoras de 3, 4 y 5 ejes de última generación. Como diseñador, comprender en qué tipo de máquina se fabricará su pieza es fundamental para optimizar su diseño. Al diseñar una pieza mecanizada CNC, es posible que no haya pensado en qué tipo de máquina se mecanizará su pieza, pero la complejidad y el tipo de geometría que puede diseñar serán diferentes para diferentes tipos de máquinas.
La principal diferencia entre el mecanizado de 3 ejes, 4 ejes y 5 ejes es la complejidad del movimiento que tanto la pieza de trabajo como la herramienta de corte pueden atravesar, en relación entre sí. Cuanto más complejo sea el movimiento de las dos partes, más compleja puede ser la geometría de la pieza mecanizada final.
3-Mecanizado de ejes
El tipo de mecanizado más simple, donde la pieza de trabajo se fija en una sola posición. El movimiento del husillo está disponible en las direcciones lineales X, Y y Z.
mecanizado de 3 ejes
3-las máquinas de ejes se utilizan normalmente para el mecanizado de geometría 2D y 2,5 D. El mecanizado de los 6 lados de una pieza es posible en el mecanizado de 3 ejes, pero se requiere una nueva configuración de fijación para cada lado, que podría ser costosa (más sobre esto a continuación). Para una configuración de un solo accesorio, solo se puede mecanizar un lado de la pieza.
Se requiere una configuración única para cada lado de una pieza
Se pueden fabricar muchas formas complejas y prácticas mediante fresado CNC de 3 ejes, especialmente cuando se encuentra en manos de una instalación de mecanizado CNC de clase mundial. el mecanizado de 3 ejes es el más adecuado para la fabricación de perfiles fresados planos, perforaciones & orificios roscados en línea con un eje. Las características de corte bajo son posibles con el uso de fresas con ranura en T y fresas de cola de milano.
Sin embargo, a veces la característica diseñada físicamente no puede ser fabricada por una máquina de 3 ejes, o la característica podría ser más viable económicamente para trabajar con una máquina de 4 o 5 ejes.
Las características que no son posibles en el fresado de 3 ejes incluyen cualquier característica en ángulo con el sistema de coordenadas X-Y-Z, incluso si la característica en sí es plana. Hay dos tipos de características en ángulo que puede diseñar, y comprender la distinción entre ellas es importante al diseñar piezas para fresado CNC.
Característica en ángulo
Esta es una característica mecanizada en ángulo con uno de los ejes X, Y o Z. Por ejemplo, la superficie planar fresada debajo está a 45° con respecto al eje X, por ejemplo, una rotación del eje A.
Característica fresada en ángulo en un solo plano en 45°
Característica de ángulo compuesto
Esta es una característica mecanizada en un ángulo a dos ejes. Por ejemplo, la superficie planar fresada a continuación se mecaniza en un ángulo de 45° con respecto al eje X y en un ángulo de 30° con respecto al eje Z.
Las características de ángulo en ángulo y de ángulo compuesto no se pueden mecanizar con máquinas CNC de 3 ejes.
Ángulo compuesto fresado en dos planos: 45 ° sobre el eje X, 30° sobre el eje Z
4-Mecanizado de ejes
Esto agrega una rotación sobre el eje X, llamada eje A. El husillo tiene 3 ejes lineales de movimiento (X-Y-Z), como en el mecanizado de 3 ejes, más el eje A se produce por rotación de la pieza de trabajo. Hay algunas disposiciones diferentes para máquinas de 4 ejes, pero generalmente son del tipo de «mecanizado vertical», donde el husillo gira alrededor del eje Z. La pieza de trabajo está montada en el eje X y puede girar con el accesorio en el eje A. Para una configuración de un solo accesorio, se pueden mecanizar 4 lados de la pieza.
4-el mecanizado de ejes se puede utilizar como una forma más económicamente viable de mecanizado de piezas teóricamente posible en una máquina de 3 ejes. Como ejemplo, para una pieza que mecanizamos recientemente, descubrimos que el uso de una máquina de 3 ejes habría requerido dos accesorios únicos a un costo de £1000 y £800, respectivamente. Al utilizar la capacidad del eje A del mecanizado de 4 ejes, solo se requería un accesorio a un costo de £1000. Esto también eliminó la necesidad de cambiar los accesorios, reduciendo aún más los costos. Al eliminar el riesgo de error humano, mecanizamos la pieza con una alta calidad sin necesidad de costosas investigaciones de garantía de calidad. Eliminar la necesidad de cambiar los accesorios tiene la ventaja adicional de que se pueden mantener tolerancias más estrechas entre las características en diferentes lados de la pieza. Se ha eliminado la pérdida de precisión debido a la fijación y la reconfiguración.
Los perfiles complejos, como los lóbulos de leva, se pueden mecanizar en una máquina de 4 ejes
Hay dos tipos de mecanizado CNC de 4 ejes: indexado y continuo.
El mecanizado CNC de 4 ejes INDEX es cuando el 4º eje (eje A) gira mientras la máquina no está cortando material. Una vez seleccionada la rotación correcta, se aplica un freno y la máquina reanuda el corte.
En el mecanizado continuo de 4 ejes, la máquina puede cortar material al mismo tiempo que la rotación del eje A, simultáneamente. Esto permite mecanizar arcos complejos, como el perfil de lóbulos de levas y hélices.
el mecanizado de 4 ejes nos da la capacidad de mecanizar características en ángulo, que de otro modo no sería posible con una máquina de 3 ejes. Tenga en cuenta que el mecanizado de 4 ejes permite un solo eje de rotación por configuración de accesorios, por lo que todas las características en ángulo deben estar inclinadas aproximadamente en los mismos ejes o colocar accesorios adicionales en su lugar.
Mecanizado helicoidal posible con máquinas de 4 ejes
5-Mecanizado de ejes
Estas fresadoras CNC utilizan 2 de los 3 ejes de rotación posibles, dependiendo del tipo de máquina. Una máquina utilizará una rotación en el eje A y el eje C, o una rotación en el eje B y el eje C. La rotación se produce por la pieza de trabajo o por el husillo.
Hay dos tipos principales de máquinas CNC de 5 ejes, máquinas 3+2 y máquinas completamente continuas de 5 ejes.
En el mecanizado de 3+2 ejes, dos ejes de rotación funcionan de forma independiente entre sí, lo que significa que la pieza de trabajo se puede girar a cualquier ángulo compuesto en relación con la herramienta de corte para las características que se mecanizan. Sin embargo, no es posible la rotación de dos ejes al mismo tiempo que el mecanizado. el mecanizado 3 + 2 puede producir formas 3D altamente complejas. El mecanizado de 5 ejes completamente continuo puede girar simultáneamente los dos ejes de rotación, al mismo tiempo que el mecanizado y la herramienta de corte se mueven linealmente en coordenadas XYZ.
Mecanizado de 5 ejes
El mecanizado continuo de 5 ejes puede producir formas 3D altamente complejas, no solo características de ángulo compuesto plano sino superficies 3D curvas complejas, lo que nos brinda la capacidad de producir piezas normalmente reservadas para procesos de moldeo.
Las posibilidades del mecanizado simultáneo de 5 ejes
5-el mecanizado de ejes ofrece a los diseñadores un gran nivel de flexibilidad para diseñar geometría 3D muy compleja. Comprender las posibilidades de cada tipo de mecanizado CNC es esencial en el diseño de piezas mecanizadas CNC. Si su diseño necesita el uso de un CNC de 5 ejes, ¡aprovéchelo al máximo! ¿Qué otras características podrían beneficiarse de las capacidades del mecanizado de 5 ejes?