No para de oír hablar de máquinas CNC de "5 ejes", pero ¿qué significa eso en realidad? Suena complicado, y la terminología (¿ejes A, B, C?) es confusa.No entender los ejes puede hacer que la elección de la máquina o el proceso adecuados resulte abrumadora, limitando potencialmente sus proyectos o dando lugar a costosos errores.Vamos a desglosar qué son esos 5 ejes en términos sencillos, para que sepa exactamente qué capacidades ofrecen.

Un centro de mecanizado CNC de 5 ejes suele mover una herramienta o pieza a lo largo de tres ejes lineales (X, Y y Z, como arriba/abajo, izquierda/derecha, adelante/atrás) y gira sobre dos ejes giratorios adicionales (a menudo A y B, que giran alrededor de los ejes X e Y respectivamente). Esto permite el mecanizado desde múltiples ángulos en una única configuración.

Comprender estos movimientos es la clave para desbloquear posibilidades de mecanizado avanzadas. Exploremos también conceptos relacionados como el mecanizado 3+2 y veamos cómo se comparan estas diferentes configuraciones.

¿Qué es la tecnología de mecanizado 3+2 en un centro de mecanizado CNC?

Ha encontrado términos como "mecanizado 3+2", "5 ejes posicionales" o "5 ejes indexados". ¿En qué se diferencia de una máquina de 5 ejes "real" o "simultánea"? Elegir entre 3+2 y 5 ejes completos sin comprender la diferencia podría significar comprar más capacidad de la que necesita, o no tener la capacidad para trabajos complejos.Aclaremos qué implica el mecanizado 3+2, sus ventajas y dónde encaja en el mundo del mecanizado CNC.

El mecanizado 3+2 utiliza una máquina de 5 ejes, pero los dos ejes giratorios (el 4º y el 5º eje) bloquean la herramienta o la pieza en una posición inclinada específica. A continuación, la máquina realiza el corte utilizando únicamente los tres ejes lineales (X, Y, Z), básicamente como una máquina de 3 ejes que trabaja en ángulo.

Piensa en Mecanizado 3+2¹ (también denominado 5 ejes posicionales o indexados) como una forma inteligente de utilizar una máquina de 5 ejes para piezas que no necesitan que todos los ejes se muevan a la vez. La máquina utiliza sus ejes rotativos (como A girando alrededor de X, B girando alrededor de Y) para inclinar la pieza o el cabezal de la herramienta hasta el ángulo deseado. Una vez ajustados, estos ejes giratorios se bloquean. A continuación, se realiza el corte utilizando únicamente los movimientos X, Y y Z estándar. La diferencia clave con respecto a los 5 ejes simultáneos es que el eje giratorio no mover durante el corte. Este enfoque ofrece varias ventajas:

• Herramientas más cortas y rígidas: Un mejor acceso a las herramientas en ángulo permite utilizar herramientas más cortas²reduciendo las vibraciones y mejorando el acabado superficial.
• Mejor acceso: El cabezal del husillo puede llegar a zonas de la pieza que serían difíciles o imposibles con una configuración de 3 ejes puramente vertical.
• Configuraciones reducidas: Puede mecanizar varias caras de una pieza en una sola sujeción, lo que mejora la precisión (menos errores de reajuste) y ahorra tiempo en comparación con el uso de una máquina de 3 ejes para el mismo trabajo.
• Rentable: Proporciona capacidades de mecanizado de varias caras sin toda la complejidad y el coste de la programación y el control simultáneos de 5 ejes. Es ideal para piezas con varias caras planas en diferentes ángulos.

¿En qué se diferencian los centros de mecanizado cnc de 3 ejes, 5 ejes y 3+2?

3 ejes, 3+2, 5 ejes simultáneos... es fácil enredarse con la terminología. Si no comprende las diferencias fundamentales en cuanto a capacidad y aplicación, es posible que invierta en la tecnología equivocada, obstaculizando el potencial de su taller o gastando más de la cuenta.Vamos a esbozar claramente las diferencias entre estos tres enfoques de mecanizado CNC comunes basándonos en cómo se mueven y qué pueden conseguir.

La principal diferencia radica en cómo se mueven los ejes durante el corte. 3+2 fija el ángulo utilizando dos ejes giratorios y, a continuación, corta utilizando X, Y, Z. Los 5 ejes reales (simultáneos) pueden mover los cinco ejes (X, Y, Z y dos giratorios) a la vez durante el corte.

Comparemos las capacidades:

• Mecanizado en 3 ejes³: Esta es la base. La herramienta se mueve linealmente a lo largo de X, Y y Z. Es la mejor para piezas con geometría simple, como taladrar agujeros en una placa plana, refrentar superficies o cortar perfiles 2D/2,5D. Tiene dificultades con los destalonados o las cavidades profundas y estrechas, y a menudo requiere reposicionar manualmente la pieza (varias configuraciones) para mecanizar diferentes caras, lo que aumenta la mano de obra y los posibles errores.
• Mecanizado en 3+2 ejes (Posicionamiento/Indexado): Actúa como un puente. Utiliza el eje giratorio de la máquina de 5 ejes para orientar la pieza, después los bloquea y realiza el corte en 3 ejes. Su punto fuerte es el mecanizado eficaz de múltiples caras o características angulares de una pieza en una sola configuración. Es ideal para piezas con varias superficies planas en ángulos compuestos, lo que reduce el tiempo de preparación y mejora la precisión en comparación con varias configuraciones de 3 ejes. Es una solución intermedia práctica y rentable.
• Mecanizado simultáneo en 5 ejes⁴: Es la más avanzada. Los cinco ejes pueden moverse simultáneamente durante el corte, lo que permite a la herramienta seguir contornos complejos con suavidad. Esto es esencial para el mecanizado de superficies en 3D, creando formas como álabes de turbina, impulsores, implantes médicos o moldes complejos con superficies fluidas y socavados. Ofrece la máxima flexibilidad y permite el mecanizado en una sola operación de piezas muy complejas, algo crucial en los sectores aeroespacial y médico.

Un detalle inesperado para algunos es darse cuenta de que 3+2 no es sólo una limitación de 5 ejes, sino una estrategia distinta que salva inteligentemente la distancia entre la simplicidad de 3 ejes y la complejidad total de 5 ejes.

¿Cómo elegir entre el centro de mecanizado cnc de 3 ejes, 5 ejes y tecnología de mecanizado 3+2?

Ahora ya conoce las diferencias, pero la pregunta fundamental sigue siendo: ¿qué tecnología es la inversión adecuada para su trabajo y su negocio concretos?
Tomar la decisión equivocada sale caro: o bien se paga por capacidades que rara vez se utilizan, o bien se carece de la capacidad para asumir trabajos rentables y complejos, lo que limita el crecimiento.
Examinemos los factores clave a tener en cuenta a la hora de decidir entre máquinas de 3 ejes, 3+2 y 5 ejes simultáneos para su taller.

La mejor opción depende en gran medida de la complejidad de las piezas que fabrique, la precisión requerida, el volumen de producción y su presupuesto. Las piezas sencillas son adecuadas para 3 ejes, las piezas con varias caras son adecuadas para 3+2 y las formas curvas muy complejas requieren 5 ejes reales.

La elección de la máquina adecuada requiere equilibrar la capacidad con las realidades operativas. Tenga en cuenta estos puntos cruciales:

• Parte Complejidad y Geometría: Esto es primordial. Si su trabajo consiste principalmente en piezas prismáticas sencillas mecanizadas por una o dos caras, una máquina de 3 ejes es probablemente la más eficaz y rentable. Si las piezas requieren características en varias caras o en ángulos compuestos (pero son principalmente planas en esas caras), el mecanizado 3+2 ofrece ventajas significativas en la reducción de las configuraciones y la mejora de la precisión. Si necesita producir piezas con verdaderas curvas complejas, rebajes y superficies fluidas (moldes, impulsores, componentes aeroespaciales, implantes médicos), la capacidad simultánea de 5 ejes es esencial.
• Volumen de producción y coste: Para la producción de grandes volúmenes de piezas sencillas, las máquinas de 3 ejes suelen ofrecer el menor coste por pieza y son más sencillas de manejar. Para piezas de bajo volumen y alta complejidad, el ahorro de tiempo de preparación y la capacidad de preparación única de las máquinas de 5 ejes (o 3+2) pueden hacerlas más eficientes en general, a pesar del mayor coste de la máquina. 3+2 ofrece un buen equilibrio para complejidad y volumen medios.
• Presupuesto y habilidad del operador: Los costes de la máquina aumentan significativamente de 3 ejes a 3+2 a 5 ejes simultáneos. Además, también aumenta la complejidad de programación y manejo. El trabajo simultáneo en 5 ejes requiere un software CAM avanzado y programadores y operarios altamente cualificados. Tenga en cuenta los costes de la máquina, el software y la formación.
• Requisitos de precisión: Tanto 3+2 como 5 ejes ofrecen generalmente una mayor precisión para piezas de varias caras en comparación con configuraciones múltiples en una máquina de 3 ejes, simplemente eliminando los errores de reapriete. Para obtener la máxima precisión en contornos complejos, los 5 ejes simultáneos suelen ser superiores.
• Superficie y mantenimiento: Las máquinas más complejas, como los centros de 5 ejes, pueden ser más grandes y tener mayores requisitos de mantenimiento que las máquinas más sencillas de 3 ejes. Tenga en cuenta el espacio disponible en el taller y los recursos de mantenimiento.

Analizar la mayoría de su trabajo actual y previsto. No invierta en 5 ejes si 95% de sus trabajos son sencillos de 3 ejes. Por el contrario, si su mercado objetivo son las piezas complejas, invertir en 3+2 o 5 ejes puede ser crucial para su crecimiento.

Conclusión

Para elegir entre centros de mecanizado CNC de 3 ejes, 3+2 y 5 ejes simultáneos, es necesario conocer sus principales diferencias de movimiento y capacidad. Alinear la tecnología con la complejidad específica de su pieza, sus necesidades de producción, su presupuesto y su nivel de cualificación le garantiza la inversión más eficaz para sus operaciones de mecanizado.