Breve descripción de las máquinas herramienta de 3, 4 y 5 ejes

La variedad de piezas, componentes y productos acabados que produce la industria manufacturera es infinita. Para fabricar estos productos se necesita una gran variedad de herramientas, y uno de los caballos de batalla de la industria es la máquina herramienta, concretamente las máquinas herramienta CNC (control numérico por ordenador) de 3, 4 y 5 ejes.

Una máquina herramienta es una fresadora, un torno, o incluso ambos, que corta, taladra, esmerila o da cualquier otra forma a una sustancia rígida. Dependiendo de lo que se fabrique y de su complejidad, se necesitarán distintas herramientas. El objetivo de la fabricación es producir piezas con la calidad y las especificaciones requeridas de la forma más eficiente posible. Aquí es donde entra en juego el movimiento de la máquina sobre sus ejes. Las máquinas herramienta CNC vienen en modelos de 3, 4 y 5 ejes. Cuantos más ejes tenga una máquina herramienta, más compleja puede ser la pieza. Y, en el mejor de los casos, menos debe manipularla el operario, lo que hace que el proceso sea más eficaz.

3 ejes

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Figura 2 Piezas de recambio de cadera. Mecanizado en 5 ejes

Las máquinas herramienta CNC de 3 ejes son las más sencillas. Para imaginar el movimiento, imagínese un bloque sentado frente a usted. Como su nombre indica, una máquina herramienta de 3 ejes funciona en tres ejes diferentes, X, Y, Z. Esto se traduce en adelante/atrás, izquierda/derecha y arriba/abajo mientras la pieza está inmóvil. Esta máquina herramienta de 3 ejes se utiliza con mayor eficacia en el mecanizado bidimensional, ya que la herramienta sólo puede cortar una superficie a la vez. Por ejemplo, hacer un cubo de metal perfectamente cuadrado no sería un problema para una máquina herramienta CNC de 3 ejes. Después de cada pasada sobre una superficie, la pieza se retira y se monta en una orientación diferente para terminar otro lado. La pieza se reposiciona seis veces para completar el cubo, una vez por cada lado.

4 ejes

A continuación, están las máquinas herramienta de 4 ejes. En una máquina-herramienta de 4 ejes, la base gira sobre el eje A. Al añadir este eje adicional, se abren muchas posibilidades nuevas. Recuerde que, en el ejemplo de la máquina de 3 ejes, el bloque se reposiciona para cada corte lateral. En el mecanizado de 4 ejes, puede trabajar los cuatro lados sin reposicionar la pieza porque la base gira. Esto no sólo ahorra tiempo, sino que reduce los errores humanos. Con una máquina herramienta de 4 ejes, la pieza sólo se reposiciona dos veces, en comparación con las seis veces que se reposiciona con la herramienta de 3 ejes. Ahora es posible fabricar piezas más complejas. Los árboles de levas, por ejemplo, tendrían que mecanizarse en una máquina herramienta de 4 ejes por sus intrincadas variaciones de forma a lo largo del eje. La inversión de tiempo en una máquina de 3 ejes sería increíblemente alta, por lo que resultaría poco práctica y cara.

5 ejes

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Figura 2 Piezas de recambio de cadera. Mecanizado en 5 ejes

Por último, están las máquinas herramienta CNC de 5 ejes. Son las máquinas herramienta CNC más avanzadas. Añadir el eje hace que la máquina herramienta sea extremadamente versátil y productiva. El eje es el eje C, que añade otra rotación a la base de la máquina. Esto significa que hay dos ejes en la base (A y C) y tres en la herramienta (X, Y y Z). Con esta rotación adicional, la máquina herramienta puede moverse como una muñeca humana, lo que le proporciona una gama completa de movimientos precisos. Además, las piezas complejas necesitan un mecanizado de 5 ejes para realizar formas imposibles o que requieren demasiado tiempo en las máquinas herramienta de menos ejes.

La máquina herramienta CNC de 5 ejes va mucho más allá de la capacidad de los modelos de 3 y 4 ejes. Las máquinas herramienta CNC de 5 ejes pueden fabricar piezas curvas de formas intrincadas que se introducen en el cuerpo humano. Las prótesis de rodilla, por ejemplo, se fabrican con máquinas de 5 ejes debido a la complejidad de la pieza. Las industrias aeroespaciales también utilizan estas máquinas para producir piezas intrincadas para aviones llamadas blisks (tanto disco giratorio como pala) debido a su complicada geometría. Las máquinas herramienta de 5 ejes son la mejor opción para las piezas más exigentes.

La industria manufacturera es muy amplia, y las máquinas herramienta CNC son necesarias para fabricar piezas de todos los tamaños. Desde sencillos bloques hasta complejos blisks y reemplazos de juntas, hay una máquina herramienta ideal para cada aplicación.

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