Una máquina de eje CNC es un dispositivo controlado por computadora que se desplaza a lo largo de ejes lineales o rotatorios para realizar diversas tareas, como cortar o taladrar. ¿Cuántos ejes tiene exactamente? La respuesta estándar dice que una máquina CNC suele tener tres ejes: el eje X, el eje Y y el eje Z. Estos ejes corresponden al movimiento de la herramienta de la máquina en la dirección correspondiente. Sin embargo, algunas máquinas CNC pueden tener más o menos ejes, dependiendo de su diseño.

De hecho, existen una variedad de diferentes tipos de máquinas CNC de ejes. Cada máquina tiene su propósito y beneficios específicos. Algunas máquinas están diseñadas para proyectos a gran escala, mientras que otras son más pequeñas y versátiles.

En este artículo, exploraremos en detalle los diferentes tipos de máquinas CNC de ejes y sus usos.

La máquina CNC de 2 ejes

Una máquina CNC de 2 ejes es una máquina de control numérico por computadora que tiene dos ejes de movimiento, que suelen ser el eje x y el eje y. Puede ser utilizada para crear una variedad de piezas y objetos con precisión exacta. La máquina de 2 ejes puede cortar y taladrar piezas de la máquina. También puede ser utilizada para grabar diversos materiales, incluyendo madera, plástico y metal. Este tipo de torno CNC te permite crear muchas piezas y productos diferentes, desde adornos simples hasta diseños complejos que generan arte interesante y elaborado.

Las aplicaciones del mecanizado CNC de 2 ejes

El mecanizado CNC de 2 ejes se utiliza ampliamente en muchas industrias, como la industria automotriz (producción de piezas para motores, transmisiones y otros componentes), la industria aeroespacial (motores de aviones, tren de aterrizaje, etc.), el campo médico (producción de piezas para dispositivos médicos, como marcapasos, audífonos y articulaciones artificiales), y la producción de electrónica de consumo (piezas para televisores, sistemas de sonido, reproductores de DVD y cámaras digitales).

Las ventajas de una máquina CNC de 2 ejes

Una máquina CNC de 2 ejes es muy útil en un taller. Ofrece numerosos beneficios, incluyendo:

1. Mayor precisión y exactitud en la fabricación.

Una máquina CNC de dos ejes puede ser utilizada para producir formas y componentes mecánicos más complejos que un torno o fresadora manual tradicional, convirtiéndola en una herramienta más versátil para la fabricación.

2. Reducción del tiempo para fabricar piezas complejas.

Este tipo de mecanizado CNC puede producir rápidamente piezas complejas que serían difíciles o imposibles de crear con métodos tradicionales.

3. Mayor repetibilidad de las piezas terminadas.

Las piezas mecanizadas por CNC que obtenemos con este tipo de máquina son más consistentes en tamaño y forma, lo cual puede ser importante para aplicaciones que requieren mediciones precisas.

4. Mayor rango de materiales que se pueden cortar.

Las máquinas de 2 ejes pueden cortar formas más complejas y son más adecuadas para tareas como el grabado.

5. Eliminación más rápida de las piezas de desecho.

Una máquina herramienta CNC de dos ejes puede eliminar rápidamente las piezas de desecho de una pieza de trabajo, lo que puede acelerar el proceso de fabricación.

El costo de una máquina CNC de 2 ejes

El costo de poseer y gestionar una máquina CNC de dos ejes varía dependiendo del tipo, tamaño, características y ubicación en la que será operada y almacenada. Estas máquinas generalmente cuestan más que las fresadoras manuales, pero constituyen una inversión excelente.

Aprende más sobre el mecanizado CNC de 2 ejes en esta Guía Definitiva

Fresadoras CNC de 3 ejes

Las fresadoras CNC de 3 ejes operan de la misma manera que sus compañeras de 2 ejes, pero incluyen un movimiento lineal adicional para su uso con otras herramientas como grabadoras láser, pulidoras y más. Una fresadora de 3 ejes consiste en dos ejes rotatorios independientes y un eje lineal. Un enlace mecánico o eléctrico conecta los tres ejes y permite que la herramienta de corte gire a lo largo de cada eje.

Una máquina CNC de 3 ejes se mueve a lo largo de tres ejes:

• Eje Z: perpendicular a la herramienta de corte, ajusta el avance Z para que esta pueda cortar a lo largo de la cara de una pieza de trabajo.
• Eje X: paralelo a la herramienta de corte, permite que la cabeza de fresado se mueva a lo largo de la longitud de la pieza de trabajo así como a través de ella.
• Eje Y: perpendicular a la herramienta de corte, permitiendo que la cabeza de fresado se mueva en una pieza de trabajo de un extremo a otro.

Los usos del mecanizado CNC de 3 ejes

Al igual que la máquina de 2 ejes, la de 3 ejes se utiliza en una variedad de industrias, incluyendo aeroespacial, automotriz, médica y manufactura. Al usar este tipo de tecnología CNC, los fabricantes de diferentes industrias pueden crear formas y componentes complejos que son precisos y duraderos.

Los beneficios de usar una máquina CNC de 3 ejes

La principal ventaja de una máquina CNC de 3 ejes es un mayor control sobre el movimiento y una colocación más precisa. Muchas pueden cortar y taladrar hasta 4 pulgadas de metal en una sola pasada, o realizar operaciones de mecanizado a velocidades previamente inimaginables. Otros pros del mecanizado CNC de 3 ejes incluyen:

• Una máquina CNC de 3 ejes puede producir formas más complejas que una de 2 ejes. También es más fácil de configurar y mantener.
• Es menos costosa que una de 2 ejes porque no se necesitan los motores de accionamiento. Con la mayoría de los fabricantes concentrándose en máquinas más grandes, muchos usuarios han descubierto que los routers CNC pequeños de 3 ejes son opciones más asequibles. Incluso las unidades de alta gama tienden a ser más baratas que las máquinas de 2 ejes equivalentes.
• Es más compacto y potente que una máquina CNC de 2 ejes. Una fresadora CNC de 3 ejes puede afrontar trabajos más grandes que una máquina de 2 ejes simplemente no puede manejar.
• Se puede usar con sistemas modernos de grabado láser y fresadoras CNC, así como con dispositivos de corte normales como sierras, cortadores, etc.

Una fresadora CNC de 3 ejes es una herramienta potente que puede ser utilizada para una variedad de proyectos. Al elegir una fresadora, es importante considerar el tamaño y la potencia de la máquina, así como las características que son importantes para ti. La mejor fresadora para tus necesidades dependerá de tus proyectos y requisitos específicos.

Aquí tienes una guía completa sobre CNC de 3 ejes: Especificaciones de la máquina y comparaciones

Fresado CNC de 4 ejes

Una máquina CNC de 4 ejes es una máquina de control numérico por computadora que puede mover su herramienta en cuatro direcciones: arriba y abajo, izquierda y derecha, y adelante y atrás, lo que le permite crear objetos tridimensionales cortando partes de un bloque de material.

Estas máquinas tienen más potencia y mayor precisión que las máquinas de 2 y 3 ejes. La mayor precisión se atribuye a los movimientos del cuarto eje, que gira alrededor del eje vertical, lo que le proporciona un rango de movimiento de 360 grados.

Las aplicaciones de una máquina de 4 ejes

Existen una variedad de proyectos en los que se recomienda altamente el mecanizado CNC de 4 ejes. Un proyecto conjunto es la fabricación de piezas o componentes personalizados para maquinaria. Esto podría implicar crear piezas de repuesto para mejorar la eficiencia o el rendimiento, o crear piezas necesarias para completar la fabricación de un aparato.

Otros proyectos comunes incluyen modelado y impresión 3D, creación de modelos prototipo o de concepto, y la producción de tallados personalizados como señales de hobby.

El mecanizado aeroespacial también es un área donde se utiliza comúnmente el mecanizado de 4 ejes, debido a la alta precisión que ofrece.

Elegir entre una máquina CNC de 3 ejes y una de 4 ejes

Hay algunos factores a considerar al elegir entre el mecanizado CNC de 4 ejes y el de 3 ejes:

• Precisión y exactitud de las piezas: Las máquinas de 4 ejes suelen ser más precisas que las de 3 ejes. Debido a lo fácil que es estabilizar los tres ejes en una máquina de 4 ejes.
• La complejidad de la pieza: Las piezas complejas son más adecuadas para el mecanizado CNC de 4 ejes porque permite más movimiento y puede crear formas más intrincadas.
• Tamaño de la pieza: Las piezas de mayor tamaño son mejor adaptadas para el mecanizado de 4 ejes porque pueden acomodar el tamaño de la pieza y producir un resultado más preciso.

• Durabilidad: Las máquinas de 3 ejes son más adecuadas para trabajos de mecanizado de alta velocidad y uso ligero. Esto se debe a que permiten una cabeza de corte más pequeña y menos vibraciones que pueden ocurrir durante el mecanizado.
• Herramientas: Las máquinas de 3 ejes son una mejor opción para herramientas más blandas como bandas de lijado, husillos y plantillas de taladro. Esto se debe a que estos tipos de herramientas tienen más flexibilidad, lo que puede hacer que sean más susceptibles a fracturas y deformaciones.

La elección entre el mecanizado CNC de 4 ejes y el de 3 ejes depende de las necesidades específicas del proyecto. El mecanizado de 4 ejes puede manejar piezas más complejas con mayor precisión, mientras que el de 3 ejes es más adecuado para piezas más simples, y es menos costoso y más fácil de operar.

Lo que debes saber sobre la máquina CNC de 4 ejes

Mecanizado CNC de 5 ejes

El mecanizado CNC de 5 ejes es un tipo de mecanizado que utiliza cinco ejes para crear un objeto tridimensional. Los cinco ejes son X, Y, Z, A y B. El eje ‘A’ es un eje especial que controla la cantidad de material que se elimina. Esto puede usarse para crear formas y diseños complejos con poca o ninguna holgura. Las máquinas de 3 ejes solo pueden girar y moverse a lo largo de tres ejes. Aunque son ideales para cortar formas y diseños con alta calidad y control, no pueden crear geometrías complejas.

Tipos de Máquinas CNC de 5 Ejes

Existen varios tipos de máquinas de 5 ejes que varían en formas y parámetros principales, como el número y la orientación de los ejes rotatorios. Cada una de estas variedades tiene beneficios específicos y usos comunes.

Máquinas de 3+2 Ejes

Este tipo de máquina multieje puede lograr la mayoría de los resultados que las máquinas de 5 ejes regulares, convirtiéndola en una excelente opción para proyectos que requieren precisión y exactitud. Este tipo de configuración se puede obtener mediante la unión de una mesa rotatoria inclinable a una máquina vertical. La característica principal de las máquinas de 3+2 ejes es que la pieza de trabajo permanece estacionaria y fija durante todo el proceso, mientras que la herramienta de corte puede moverse a lo largo de dos ejes adicionales.

Máquinas de 4+1 Ejes

Esta es una configuración de mecanizado de 5 ejes que utiliza ejes estacionarios. En este método, solo un eje rotatorio que sostiene el sustrato se mantiene en una orientación fija. Esta configuración es una versión simplificada del mecanizado CNC de 5 ejes regular, que aprovecha los movimientos dinámicos de tres ejes translacionales y un eje rotatorio. Este método también puede describirse como mecanizado independiente de la superficie, ya que el ángulo de corte no necesariamente está determinado por el ángulo de la superficie. La máquina de 4+1 ejes puede mantener un ángulo constante, aumentando la estabilidad de la pieza de trabajo y minimizando los cambios en la velocidad que a menudo caracterizan el mecanizado dependiente de la superficie. Sin embargo, este método está restringido a un conjunto limitado de formas cilíndricas.

Máquinas de 5 Ejes Simultáneos

Esta es la forma habitual de la máquina CNC de 5 ejes. Es un proceso de mecanizado dependiente de la superficie, lo que significa que la herramienta de corte está continuamente perpendicular al sustrato, y permite el movimiento de la herramienta de corte a lo largo de los tres ejes principales, así como la rotación de la pieza de trabajo junto con los tres ejes rotatorios. Esta configuración permitiría que la herramienta de corte o fresado elimine material en áreas de difícil acceso usando otras configuraciones de 5 ejes. Este método es el más efectivo para piezas complejas.

Aplicaciones del Mecanizado CNC de 5 Ejes

El fresado y mecanizado de 5 ejes es perfecto para industrias como energía y aeroespacial. Este último en particular requiere varios componentes con formas complejas y mediciones precisas. Los husillos y la orientación altamente personalizable de una máquina CNC de 5 ejes pueden dirigirse a áreas específicas y manejar condiciones de corte extremas y diseños finamente ajustados.

Con el crecimiento reciente de la robótica y la maquinaria industrial automatizada, el método CNC de 5 ejes hará que proyectos que antes eran desafiantes y complejos sean ahora accesibles.

Las Ventajas y Desventajas del Método de 5 Ejes

El potencial de las máquinas de 5 ejes se está expandiendo con el uso de múltiples herramientas de corte y avances en tecnología. Sin embargo, todavía existen desafíos en sus aplicaciones industriales.

Los beneficios de las máquinas de 5 ejes:

• Una mayor precisión que facilita la creación de geometrías complejas
• La configuración centralizada que ofrecen las máquinas multieje
• Una textura de superficie significativamente mejor debido a la herramienta de corte corta que poseen las máquinas de 5 ejes.
• Un tiempo significativamente reducido para mecanizar componentes complejos

A pesar de las ventajas observables, muchos desafíos acompañan el uso de máquinas CNC de 5 ejes. Algunos de estos incluyen:

• El costo de una máquina de 5 ejes es bastante alto: Como la mayoría de sus aplicaciones han implementado procesos asistidos por computadora, el software requerido también puede aumentar los costos.
• El mantenimiento de las máquinas de 5 ejes no solo es costoso sino también exigente en términos de habilidades del trabajador.
• Un aumento en los costos laborales, así como el riesgo de error, ya que operar una máquina de 5 ejes requiere una programación intrincada para manipular los varios ejes y la herramienta de corte.

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Routers de mecanizado de 6 ejes

El eje adicional en una máquina CNC de 6 ejes puede crear formas complejas y mejorar las capacidades de mecanizado. Otras configuraciones pueden tener la ventaja principal de las máquinas de 6 ejes, pero la velocidad y la capacidad de reducir significativamente los tiempos de producción hacen que esta última sea una opción clara. Varios casos de uso industrial han reportado una reducción del 75% en el tiempo de producción al usar una máquina de 6 ejes. Están diseñadas para lograr la máxima precisión y mantener la misma alineación, sujeción y uso sin fisuras. Esto es especialmente cierto en operaciones de alto volumen, donde es la opción más óptima, y casi un estándar, ya que pueden producir piezas más grandes en menos tiempo.

Aplicaciones y usos de las máquinas CNC de 6 ejes

Las máquinas de 6 ejes ofrecen muchas ventajas sobre otros tipos de máquinas, incluyendo precisión, velocidad y reducción de tiempos de producción. Esto las convierte en una opción óptima para muchas aplicaciones.

La industria aeroespacial confía en las máquinas CNC de 6 ejes debido a su alta demanda de piezas altamente complejas y costosas, generalmente hechas de material muy sólido. Las alas de las aeronaves a veces pueden alcanzar hasta 24 metros (80 pies) de tamaño, requiriendo el uso de algunas máquinas especializadas de 6 ejes. Las aeronaves militares también contienen componentes que requieren la precisión de las máquinas CNC de 6 ejes.

Las máquinas CNC de 6 ejes también son utilizadas por la industria automotriz por su capacidad para producir rápidamente componentes de alta calidad.

Por último, pero no menos importante, debido a la necesidad de movimientos rápidos y precisos que solo se pueden lograr con la ayuda de máquinas CNC de 6 ejes, existe una alta demanda de piezas mecanizadas a medida con especificaciones intrincadas en la industria médica.

Ventajas y limitaciones del mecanizado CNC de 6 ejes

Es bastante claro que las máquinas de 6 ejes ofrecen un rango mayor de beneficios en comparación con otros modelos de CNC. Las máquinas CNC de 6 ejes pueden crear rápida y precisamente formas complejas y piezas altamente personalizadas que lucen excelentes. Hay muchas formas en las que una máquina CNC de 6 ejes puede mejorar la calidad y la productividad. En algunos casos, una máquina de 6 ejes es la única forma de completar el trabajo. Sin embargo, otros proyectos solo son posibles o rentables en un entorno industrial.

Sin embargo, las máquinas CNC de 6 ejes tienen algunas limitaciones. A menudo se utilizan principalmente para operaciones de gran escala o volumen, debido a su alto costo. Los avances actuales en la industria y la tecnología están permitiendo aún más las capacidades de las máquinas CNC de 6 ejes, haciendo que esta tecnología sea más accesible y fácil de usar. Sin embargo, por ahora, sigue siendo un equipo costoso, con capacidades muy altas.

Las máquinas CNC de 6 ejes siguen siendo una maravilla de la ingeniería moderna. Este equipo puede llevar el mecanizado multieje a nuevos niveles y tiene el potencial de revolucionar la fabricación. A pesar de su alto costo y la demanda de trabajadores especializados, la fabricación de piezas complejas se está volviendo cada vez más popular, haciendo posible producir piezas innovadoras de tecnología.

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Máquinas CNC de 7 ejes

La máquina CNC de 7 ejes es aquella que opera sobre 7 ejes (3 ejes de translación para el movimiento de la herramienta de corte, 3 ejes rotatorios que sostienen la pieza de trabajo y un eje adicional que permite la rotación del brazo que sostiene la cabeza de la herramienta). Esta configuración se relaciona con un paradigma más amplio de multiejes sobre el cual se construyó. Las máquinas CNC de 7 ejes pueden realizar rápida y precisamente todas las tareas de sus configuraciones predecesoras y tienen capacidades mejoradas adicionales.

Qué Hace la Máquina de 7 Ejes Especial Que Sus Predecesores Multieje

La precisión y exactitud de las máquinas CNC de 7 ejes son una de las principales ventajas. Aunque las máquinas CNC de 3 o 5 ejes son perfectamente capaces de producir muchas formas complejas, los centros CNC de 7 ejes pueden fabricarlas a una tasa más alta, lo que los hace más óptimos para operaciones con alta demanda.

El mecanizado CNC de 7 ejes es una de las grandes capacidades de la industria moderna. Aunque es una inversión costosa, los resultados pueden ser excelentes. El tamaño de las piezas que un centro CNC de 7 ejes puede manejar varía, pero muchos centros son capaces de manejar principalmente piezas de tamaño medio. Sin embargo, también existen centros especializados con más capacidades.

Aplicaciones del mecanizado CNC de 7 ejes

El mecanizado CNC de 7 ejes ahora se usa ampliamente en una variedad de industrias con una alta demanda de piezas complejas y sólidas con tolerancias estrictas. Por ejemplo, en la industria automotriz, muchas de las piezas y componentes requeridos pueden producirse con la ayuda de una máquina CNC de 5 o 6 ejes, lo que resulta en capacidades y precisión aumentadas. Los brazos robot industriales con capacidades de 7 ejes pueden acelerar el proceso de creación de prototipos de automóviles.

La industria aeroespacial no estaría donde está hoy sin la ayuda del mecanizado CNC de 7 ejes. Las piezas para aeronaves a menudo requieren mucha precisión y complejidad, por lo que los centros CNC de 7 ejes son tan importantes. Pueden producir piezas grandes o complejas de manera rápida y eficiente, lo que los hace esenciales para la fabricación de aeronaves. Incluso los componentes más grandes, como alas de avión y motores a reacción, pueden fabricarse con una máquina de 7 ejes.

Beneficios y Limitaciones del Mecanizado de 7 Ejes

Tanto los centros CNC como los brazos robot industriales son altamente capaces de producir geometrías muy complejas de manera eficiente. La velocidad y compatibilidad con un cabezal de corte u otros parámetros de herramientas es otra característica especial del mecanizado CNC de 7 ejes, así como la configuración única que proporciona. La mayoría de los centros de mecanizado CNC con capacidades de 7 ejes están adaptados para realizar varias tareas como torneado y fresado, lo que evita mover el objeto o detener el proceso.

Al igual que la mayoría de las máquinas CNC multieje, la única restricción es el costo. El mecanizado CNC de 7 ejes es diferente en el sentido de que requiere una estructuración completa de la cadena para funcionar correctamente. Consiste principalmente en readaptar las máquinas CNC para realizar funciones con capacidades de 7 ejes, lo cual puede ser una inversión costosa. Lo mismo ocurre con los brazos robot industriales de 7 ejes. Los costos aumentados del CNC de 7 ejes también están relacionados con el nivel de habilidad necesario para operar correctamente un centro CNC de 7 ejes.

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La Conclusión

Conocer las diferencias entre cada tipo de máquina CNC de ejes, así como el significado detrás del número de ejes que posee, es la clave para elegir el producto adecuado para el proyecto o aplicación correcta. El artículo repasa todos los tipos de mecanizado CNC de ejes y explica las principales diferencias entre ellos.