Por qué usar mecanizado en cinco ejes

Iniciamos una serie de artículos técnicos sobre aplicaciones específicas de mecanizado para indagar sus orígenes, usos y rendimiento.
Crédito: Deutsche Messe.

Esta es una inquietud que muchos talleres tienen cuando quieren comprar una máquina-herramienta CNC de última tecnología. ¿Vale la pena invertir en un equipo de estas características? ¿Cuáles son las diferencias con el mecanizado 3+2? ¿Hay diferencias entre el mecanizado en cinco ejes horizontal y el vertical? Nuestro artículo de portada está dedicado a este tema y, con ello, pretendemos colaborarles a todos aquellos ingenieros de manufactura y propietarios de taller que están en la búsqueda de nueva tecnología.

Con tantas posibilidades de mecanizado en cinco ejes, ¿cómo saber cuál es la más adecuada para su taller? El primer factor para tener en cuenta al responder esa pregunta es el tamaño de las piezas que se van a mecanizar: ¿qué dimensiones tienen?, ¿cuánto pesan?, ¿qué niveles de precisión requieren?

¿Se requiere 3+2 o cinco ejes completos? Se sabe que la forma más sencilla y menos costosa de llegar a las cinco caras de una pieza es con una configuración de máquina 3+2. En el caso de las máquinas pequeñas y medianas, esto suele significar un centro de mecanizado de tres ejes con una mesa giratoria basculante para posicionar la pieza. La capacidad de acceder a más características de una pieza es más evidente con el control total de cinco ejes, simplemente, ya que la herramienta puede inclinarse de manera dinámica, lejos de las zonas de interferencia en la pieza.

¿El equipo más adecuado será una máquina horizontal o una vertical? Esta es otra de las principales inquietudes que surgen al comprar máquinas de cinco ejes. Regularmente, los equipos horizontales suelen usarse para partes grandes y complejas en industrias como la aeroespacial, mientras que los verticales se utilizan para mecanizar piezas más pequeñas que requieren procesos más ágiles. Por lo general, los centros de mecanizado vertical permiten realizar cortes más pesados y también un mejor acceso del operador a la zona de trabajo.

Otro aspecto importante al adquirir tecnología de cinco ejes es el software CAM y de simulación. Algunos fabricantes de estos equipos ofrecen el software necesario, pero otros no. En determinadas máquinas se incluye como parte del paquete estándar, mientras que en otras es una opción que genera un costo extra. Por ello es importante averiguar antes de adquirir el equipo, ya que muchas empresas se llevan la sorpresa de que el software CAD/CAM y de simulación no estaba incluido en el paquete inicial.

La programación del CNC es uno de los puntos álgidos, ya que muchas veces la programación y el control de las máquinas en el mecanizado de cinco ejes pueden ser complejos, debido a las geometrías de las superficies por trabajar y a los numerosos vectores de la herramienta. Sin embargo, varios proveedores de software CAM cada año desarrollan nuevas funciones de programación para facilitar la creación de trayectorias de herramienta en menos tiempo.

El artículo sobre mecanizado en cinco ejes que les presentamos en esta edición es una recopilación del trabajo de los editores de Modern Machine Shop en Estados Unidos, que consultaron a diferentes fabricantes de estos equipos para conocer de cerca sus propiedades y aplicaciones. Con este informe iniciamos una serie de artículos técnicos sobre aplicaciones específicas de mecanizado para indagar sus orígenes, usos y rendimiento.