Una de las técnicas más avanzadas de mecanizado hoy en día es el que se realiza a 5 ejes. Gracias a este tipo de procedimiento es posible mecanizar piezas de diferentes formas y tamaños que, por sus características, no pueden trabajarse en otras máquinas herramienta. ¿Cómo funciona el CNC 5 ejes? ¿Qué máquinas herramienta cuentan con él?

¿Qué es el mecanizado a 5 ejes?

Antes de saber cómo funciona el mecanizado CNC 5 ejes, es importante que conozcas todo sobre esta revolucionaria técnica que solo aporta ventajas para la industria. Este tipo de mecanizado se llama así por el número de direcciones que es capaz de seguir la herramienta de corte de una máquina. Como sabes, las máquinas herramienta convencionales pueden moverse en distintas direcciones, pero sobre ciertos planos limitados; por ejemplo, el torno se mueve únicamente sobre los planos X y Z, mientras que la fresadora lo hace sobre los ejes X, Y y Z. En el mecanizado 5 ejes se incorporan dos más: A y B.

Los ejes A y B son en realidad movimientos de giro que permiten a la herramienta de corte acceder sobre cualquier ángulo y dirección de la pieza a mecanizar. En realidad, todas las máquinas, aunque no sean 5 ejes, pueden acceder sobre cualquier punto de la pieza; la diferencia es que la pieza tiene que reposicionarse manualmente, algo que no ocurre con una máquina CNC.

Y es que, que una máquina de 5 ejes sea CNC no supone más que ventajas para los talleres de mecanizados. Es decir, mientras en una máquina convencional el operario tiene que reposicionar la pieza, la máquina CNC lo hace en automático gracias a los ejes A y B, dependiendo del trabajo que se desee practicar sobre la pieza; esto supone un ahorro en los tiempos de producción.

En conclusión, el mecanizado CNC 5 ejes es aquel que permite trabajar, en una sola vez y sin necesidad de parar la máquina o reposicionar a la pieza, las cinco caras de la misma. Se dice que el mecanizado a 5 ejes es una de las técnicas más avanzadas y complejas dentro de la industria de los mecanizados. El tipo de mecanizado que sigue es por arranque de viruta y los movimientos pueden hacerse bien por la mesa de trabajo como por el cabezal.

El mecanizado a múltiples ejes

Es importante no confundir los tipos de mecanizado de múltiples ejes. Aunque son las técnicas de trabajo más avanzadas y ambas tienen cinco ejes, es fundamental aprender a diferenciarlas. Los tipos de mecanizado multieje son:

• Mecanizado 3+2. Este tipo también incluye los ejes A y B, pero estos se mantienen fijos, a diferencia de los ejes X, Y y Z que se mueven de manera simultánea. Los ejes A y B pueden moverse, pero al cambiar de un proceso a otro.
• Mecanizado 5 ejes. Como ya adelantamos, los 5 ejes se mueven de manera simultánea.

Cómo funciona el CNC 5 ejes: centros de mecanizado

No todas las máquinas CNC mecanizan a 5 ejes. Esto solo pueden hacerlo máquinas específicas denominadas centros de mecanizado. Estos equipos funcionan de forma automatizada y son capaces de realizar múltiples operaciones de mecanizado y trabajan gracias al control numérico computarizado CNC. Requieren la mínima intervención humana y utilizan herramientas de corte rotatorio; aquí destacan las brocas y los cortadores.

¿Cómo funciona el CNC 5 ejes de un centro de mecanizado? Este tipo de máquinas herramienta son capaces de realizar procesos automatizados gracias al CNC. Como el resto de máquinas que funcionan por control numérico computarizado, los centros de mecanizado requieren de softwares de programación adicionales para poder trabajar una pieza. Antes de colocar la pieza sobre el plato de la máquina, esta debe haberse diseñado en ordenadores externos utilizando los softwares CAD (diseño asistido por ordenador) y CAM (fabricación asistida por ordenador). Una vez que la pieza se ha diseñado de forma externa, este diseño debe traducirse en el lenguaje alfanumérico CNC y cargarse en el ordenador de la máquina herramienta.

Cuando la programación se ha realizado (puede hacerse de forma automática o manual), el centro de mecanizado puede comenzar a funcionar. Es precisamente gracias al diseño cargado en el ordenador que la máquina puede saber qué herramientas de corte utilizar y cómo posicionar a la pieza.

El movimiento de los ejes

Una de las características del centro de mecanizado es que puede mecanizar todas las caras de una pieza a la vez. Esto es posible gracias a los 5 ejes que lo componen. Los tres primeros corresponden al sistema cartesiano X, Y y Z. Los ejes cuatro y cinco son el A y B, respectivamente. El eje A sirve para controlar el giro de la pieza sobre cualquiera de los ejes; el uso del eje A es ideal para el mecanizado de piezas con forma cilíndrica.

Por su parte, el eje B es el encargado de aportar el mecanismo de rotación de todos los ejes de forma simultánea. Gracias al quinto eje se pueden crear combinaciones de rotaciones que aportan mayor movimiento; además, el eje B permite realizar un movimiento perpendicular sobre el eje, a la vez que la pieza se inclina de forma perpendicular sobre él.