¿Qué es el mecanizado CNC de 5 ejes?
Las máquinas de 5 ejes son la forma más avanzada de máquinas de control numérico por computadora. Estas máquinas permiten manipular la pieza de trabajo desde múltiples ejes. Además de los tres ejes regulares que son X, Y y Z utilizados en las máquinas CNC de 3 ejes, estas máquinas de 5 ejes pueden mover el sustrato al cuarto y quinto eje adicionales. que se logra mediante la rotación del husillo. Estos ejes suelen denominarse ejes A, B y C.
Por ejemplo, en máquinas normales de 3+2 ejes, 3 ejes o 0+4 ejes, uno necesita realizar muchas operaciones complejas, y se requiere un operador de tipo completo para esas máquinas, lo que resulta en tiempo excesivo, acabado superficial deficiente, máquinas de 1 ejes. Resuelva este problema dándole al maquinista dos ejes giratorios adicionales para realizar todo tipo de operaciones complejas en menos tiempo y mejorando los resultados del mecanizado.
En primer lugar, hay que decidir qué servicios de mecanizado necesitaría para sus fines de mecanizado. Para consulta y planos del producto se debe requerir una consulta experta, afortunadamente en www.bccnmilling.com, podrá obtener consultas gratuitas y maquetas de productos de ingenieros y maquinistas expertos.
Cómo configurar una máquina de 5 ejes:
Configuraciones de mecanizado de 5 ejes:
Dependiendo de la carga de trabajo y el diseño de los productos, las máquinas se configuran de diferentes maneras con respecto a sus ejes, las piezas a mecanizar y las necesidades de acabado de superficies. Los dos ajustes principales se detallan a continuación.
Estilo giratorio:
Estas máquinas utilizan una rotación de husillo para el mecanizado de ejes giratorios; esta configuración es la mejor para mecanizar piezas pesadas ya que en este caso la mesa está constantemente horizontal.
Estilo muñón:
Las máquinas estilo Turnin se utilizan donde necesitamos mecanizar artes de gran volumen, gracias a su tecnología de mesa móvil, ideal ya que el husillo no ocupa espacio.
Los ejes de trabajo y sus direcciones son los siguientes
- Eje X – de izquierda a derecha
- Eje Y: de adelante hacia atrás
- Eje Z: arriba y abajo
- El eje A puede girar 180° alrededor del eje X.
- El eje B puede girar 180° alrededor del eje Y.
- El eje C puede girar 180° alrededor del eje Z.
Programación y especificaciones:
Como el mecanizado CNC de 5 ejes ofrece la opción de mecanizado más avanzada de los 5 ejes diferentes, que solo se puede lograr con el software de programación CNC avanzado, este software de programación CAD-CAM avanzado ofrece opciones avanzadas de programación y anticolisión que permite al programador personalizarlo de innumerables maneras.
Debido a estas características avanzadas, estas máquinas pueden funcionar durante largas horas sin ningún control específico. Los cinco ejes se programaron según el dibujo y la máquina es capaz de realizar el resto de operaciones de mecanizado y corte a través del controlador CNC.
Por qué debería elegir el mecanizado CNC de 5 ejes:
El mecanizado de 5 ejes es mucho mejor que el de 3 ejes, 3 + 2 ejes o la impresión 3D, si busca eficiencia y durabilidad específicamente para piezas complejas y de alta precisión. El mecanizado de 5 ejes permite al operador obtener los resultados deseados dentro del tiempo tiempo mínimo con alta precisión.
Impresión de 5 ejes versus impresión 3D:
La principal diferencia entre estas dos técnicas de fabricación son sus técnicas operativas. La impresión 3D, que es bastante popular hoy en día, es básicamente una técnica de fabricación aditiva. Mientras que la tecnología de mecanizado de los 5 ejes pertenece a la fabricación sustractiva. Se puede utilizar la impresión 3D para determinadas piezas y dominios. Pero para fabricar diseños complejos y de alta precisión, las máquinas de 5 ejes no tienen rival.
5 ejes frente a 3+2 ejes:
Diferenciar entre máquinas de 3+2 ejes y máquinas de 5 ejes es un poco complicado, ya que la mayoría de la gente pensaba que las máquinas de 3+2 ejes eran de 5 ejes, pero en realidad son máquinas indexadas de 5 ejes. Necesitan requisitos de inicio o parada durante la fabricación, mientras que Las máquinas de 5 ejes pueden producir las mismas piezas en menos tiempo y con un alto acabado sin ninguna ayuda.
¿Cuánto cuesta el mecanizado CNC de 5 ejes?
Desglose de precios de los servicios de mecanizado CNC:
La mayoría de los servicios de mecanizado CNC están calificados según su experiencia, certificaciones de maquinaria avanzada, registros de proyectos anteriores y operadores expertos. Cuanta más experiencia tenga un taller de mecanizado, mayor será el precio y la calidad que ofrecerá.
Por ejemplo, el torneado CNC suele ser más barato que las opciones de mecanizado de ejes múltiples debido al material, la experiencia y el operador altamente capacitado necesario para las máquinas de ejes altos. Por lo tanto, el costo total del servicio de un cliente depende de las características específicas del proyecto.
Para comprender el presupuesto de precios para el mecanizado CNC, debe considerar los factores que se mencionan a continuación.
Los materiales
El tipo de material y las propiedades de mecanizado son factores conocidos que afectan el coste total del producto. Los dos factores principales son
- Disponibilidad de materia prima y su precio.
- Costo de mecanizado de materiales.
Algunos materiales son menos costosos de comprar, pero debido a propiedades como ductilidad y resistencia a la tracción, son extremadamente difíciles de fabricar. Por ejemplo, el aluminio es más dúctil, mientras que el acero con alto contenido de carbono lo es un poco menos.
Por ejemplo, en el acero y el aluminio, el acero es más duradero pero un poco más costoso en comparación con el aluminio. Sin embargo, el acero puede sufrir más operaciones de mecanizado y fatiga. Los materiales que más se utilizan son
- Acero
- Latón
- Cobre
- hierro fundido
- Aluminio y mucho más según las condiciones deseadas.
ordene la cantidad
El costo total está influenciado por la cantidad de componentes que se mecanizarán, ya que los pedidos al por mayor reducen el costo unitario para el consumidor. Porque acorta el plazo y abarata el coste de los materiales para compras al por mayor.
La geometría:
La geometría y el tamaño de los componentes también son un factor notable, ya que los tamaños más grandes requieren más material para mecanizar y las piezas complejas necesitan un programador de alto nivel o incluso a veces necesitan certificaciones específicas después de las operaciones de mecanizado, lo que al final aumenta el costo total.
Tolerancia Estanqueidad
En el mecanizado CNC, el taller que ofrece alta tolerancia significa precisión, el taller de mecanizado que ofrece alta tolerancia y precisión significa que proporcionará el modelo exacto de su dibujo, lo que en última instancia depende de años de habilidad y capacidad de programación, y es necesario hacer lo mejor. de operadores y mano de obra altamente profesionales que, en última instancia, aumentan su producto. Cuanto más precauciones o recursos se requieran, mayor será el precio de su proyecto.
Equipamiento usado
Los equipos de mecanizado CNC no son baratos, pero un taller legítimo no puede funcionar sin varias máquinas. Como algunos productos necesitan múltiples operaciones y las máquinas de ejes altos son obligatorias para ellos, todos estos factores tienen un claro impacto en el precio de los servicios de mecanizado.
Especificaciones de la máquina:
- Alta tolerancia y precisión.
- Potencia de la máquina y velocidad de corte.
- Potencia del husillo.
- Tamaño de la máquina CNC
Potencia
Otro aspecto clave de los costos del mecanizado CNC es la potencia de la máquina, que está determinada por las RPM del husillo o el par que puede producir. Además, los servomotores son un factor importante en la maquinaria pesada.
Para una mejor comprensión, comparemos dos máquinas CNC con las especificaciones mencionadas: el motor paso a paso de un aficionado Sainsmart Genmitsu funciona a 0.18 ft-lb mientras que el de un CNC profesional de 6 ejes como el Zimmerman FZ100 puede funcionar a 68 ft-lb. Esto se debe al factor de que el servomotor de máquina CNC de 6 ejes tiene 400 veces más potencia que un motor paso a paso para aficionados.
Ejes:
Cuanto mayor sea el grado de libertad de una máquina, más costosa será, por eso las máquinas CNC de 5 ejes son un poco más costosas que las antiguas máquinas de 3 y 4 ejes.
Teniendo en cuenta las máquinas de 5 ejes, se clasifican además según la etiqueta de precio como
- Máquinas 3+2 Ejes
- Máquinas 4+1 Ejes
- Máquinas FULL 5 Ejes
Procesos de acabado
Los procesos de acabado de superficies y postmecanizado mejorarán su costo general; Algunos materiales requieren tratamiento después del mecanizado para mayor seguridad y durabilidad, como la mayoría de las piezas médicas y aeroespaciales, y algunas técnicas de acabado de superficies que pueden usarse incluyen.
- Anodizado
- Tratamiento a base de calor
- Pulido
- Mecanizado especial
- Pintura
- Cromado
- pulverización catódica de cromo
- Metalización
- Serigrafia
- Betún
- Transferencia de agua
No es necesario aplicar todas las técnicas mencionadas anteriormente; debe consultar a nuestros expertos en www,bccncmilling.com para obtener una discusión detallada sobre los planos de su producto.
Ventajas del mecanizado de 5 ejes
Mecanizado complejo:
Las máquinas de 5 ejes se utilizan más comúnmente en industrias que exigen operaciones complejas, piezas, diseños intrincados y alta tolerancia, como las industrias aeroespacial, médica y de petróleo y gas.
Configuración única:
Se requieren múltiples alineaciones para las máquinas de 3 ejes, lo que aumenta los precios, la duración del tiempo y la probabilidad de error después de las operaciones de mecanizado. Las máquinas de 5 ejes, por otro lado, son dispositivos de configuración única que mejoran la eficiencia, reducen el tiempo, reducen los costos y eliminan errores operativos.
Las industrias automovilística, aeroespacial, médica y otras que requieren alta productividad con plazos de entrega cortos pueden beneficiarse de estas alternativas de mecanizado. En una configuración de mecanizado de 3 ejes, el programa debe configurarse varias veces después de cada operación de mecanizado; sin embargo, este problema se puede resolver fácilmente con máquinas de 5 ejes, lo que da como resultado una gran productividad con un tiempo de entrega mínimo.
Acabado superficial alto:
Las piezas producidas por máquinas ordinarias de 3 ejes o 3+2 ejes necesitan operaciones posteriores de mecanizado o fabricación aditiva para el acabado de la superficie. pero en las máquinas de 5 ejes, a pesar de los 3 ejes lineales habituales, el eje giratorio permite que las máquinas alcancen cada parte de la pieza de trabajo y, debido a su alta estabilidad, muestra bajos efectos vibratorios, lo que da como resultado un alto acabado superficial.
Productividad incrementada:
Debido a su eje giratorio y técnicas de programación contemporáneas, las máquinas de 5 ejes son capaces de realizar tareas de mecanizado complejas simultáneamente. El operador solo necesita introducir los comandos de programación de instrucciones una vez y se ejecutarán según sea necesario en el menor tiempo posible.
Reducción de costo:
La reducción de costos es el aspecto más importante de las máquinas de 5 ejes, debido al aumento de la productividad y la eliminación de la necesidad de recalibración y reprogramación, que se realiza en las máquinas de 3 ejes, la producción en masa resulta en una notable reducción de costos y desperdicio de material.
Alta precisión y tolerancia:
Además, estos dispositivos ofrecen un alto nivel de precisión y tolerancia, lo que es especialmente importante en aplicaciones médicas y militares. Las capacidades de 5 ejes y la complicada programación dan como resultado un producto terminado excepcionalmente preciso en términos de dirección.
Contras de 5 ejes de mecanizado:
El costo es demasiado alto
Una desventaja de instalar máquinas de 5 ejes es el presupuesto de instalación; Las máquinas de 5 ejes son más caras de instalar y, de hecho, el coste de las máquinas herramienta y el mantenimiento también es mayor que el de las máquinas normales de 3 ejes.
Programación compleja y difícil:
La programación CAD-CAM avanzada es necesaria para el funcionamiento de estas máquinas de cinco ejes, la programación del eje giratorio puede dañar la pieza o herramienta de mecanizado si no se realiza de forma adecuada.
Además, para un acabado superficial adecuado y una alta precisión, se requiere un programador experto que aumente el coste general.
Aplicaciones de las Máquinas de 5 ejes:
Aeroespacial:
La industria aeroespacial necesita principalmente piezas que sean únicas y geométricamente interactivas y exijan un alto nivel de detalle. Para este tipo de dibujo las máquinas de 5 ejes son ideales. Además, tienen la capacidad de realizar la pieza completa en una sola pasada con los resultados de alta precisión necesarios para la industria aeroespacial.
Médico:
En el sector médico, a menudo se requieren piezas que requieren trabajos minuciosos de acabado y mecanizado. Las máquinas CNC de 5 ejes pueden fabricar piezas para implantes y otros equipos médicos que cumplan con estrictos estándares sanitarios.
Militar:
La precisión es algo ideal para equipos militares, los equipos militares, específicamente las armas modernas, necesitan muchas operaciones de mecanizado en piezas de submarinos, palas de turbinas y compresores, piezas de motores de alto rendimiento, aplicaciones sigilosas, armas inteligentes, sensores e incluso armamento nuclear.
Algunas otras industrias donde podemos encontrar aplicaciones de estas máquinas CNC son
- Farmacéutica
- Sector energético
- Automóviles
- Construcción naval y mucho más.
¿Por qué Baich?UAN ¿Para servicios de mecanizado CNC?
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