El mecanizado 5 ejes es una de las técnicas de mecanizado más avanzadas que existen hoy en día. Gracias a este moderno procedimiento es posible dar forma a piezas de diferentes formas y tamaños que no pueden trabajarse fácilmente en máquinas herramientas convencionales. Pero, ¿qué es el mecanizado 5 ejes? ¿Cuáles son las máquinas herramientas que realizan este proceso?

Mecanizado 5 ejes: una revolución para la industria

El mecanizado 5 ejes hace referencia al número de direcciones que puede seguir la herramienta de corte. Y es que las máquina herramientas convencionales pueden moverse sobre ciertos planos, generalmente los X y Y. En los centro de mecanizado 5 ejes, la herramienta de corte es capaz de moverse sobre los ejes X, Y y Z, pero también hacer giros sobre los ejes A y B, dependiendo del trabajo que se quiera hacer sobre la pieza.

La inclusión del movimiento sobre los ejes A y B permite que la herramienta de corte pueda acceder a cualquier ángulo y dirección de la pieza. Algo que no puede hacerse, por ejemplo, en un torno convencional, donde la pieza tiene que reposicionarse. Es aquí donde radica la principal ventaja de este sofisticado proceso de mecanizado: que se pueden trabajar las cinco caras de una pieza, de una sola vez; sin necesidad de reposicionar la pieza o parar la máquina.

El mecanizado 5 ejes constituye una de las técnicas más avanzadas y complejas dentro de los procesos por arranque de viruta. Además, el movimiento que realizan las máquinas pueden hacerse tanto por la mesa de trabajo, como por el cabezal de la máquina.

Tipos de mecanizado de múltiples ejes

Dos de las técnicas más avanzadas de mecanizado por arranque de viruta son el mecanizado 3+2 y el mecanizado 5 ejes. A estos se les denomina ciclo de mecanizado multi eje.

• Ciclo 3+2: en este tipo de mecanizado los ejes cuatro y cinco (A y B) se mantienen fijos. Solo pueden moverse en el cambio de un proceso a otro; por el contrario, los otros tres ejes: X, Y y Z se mueven de forma simultánea.
• Ciclo 5 ejes simultáneos: la técnica más compleja, puesto que los cinco ejes se mueven a la vez. Con esto, la herramienta de corte puede alcanzar distintos ángulos de la pieza, se reducen los tiempos de mecanizado y se consigue un mejor acabado de la pieza.

Tecnología específica

El mecanizado multi eje se lleva a cabo en máquinas herramientas denominadas centros de mecanizado que funcionan por control numérico computarizado CNC. Pero para que estas máquinas puedan funcionar, es indispensable el uso de softwares de programación para el diseño de la pieza. Estos softwares son el CAD (diseño asistido por ordenador) y CAM (fabricación asistida por ordenador). Antes de montar la pieza en la máquina, debe utilizarse un ordenador para realizar el diseño de la misma; una vez que el diseño se ha realizado, debe traducirse a un lenguaje alfanumérico utilizando el CAM.

Después, el resultado se carga en el ordenador del centro de mecanizado, que será el encargado de indicar a las herramientas los movimientos que tienen que realizar para conseguir esos resultados. La programación de estas máquinas también puede hacerlas el operario introduciendo una serie de códigos específicos.

Características y ventajas del centro de mecanizado 5 ejes

En un centro de mecanizado 5 ejes, los primeros tres ejes corresponden a los planos del sistema cartesiano X, Y y Z; además, el cuarto eje (A) controla el giro de la pieza a mecanizar sobre cualquiera de los ejes. Este eje es ideal para el mecanizado de piezas con forma cilíndrica. El quinto eje (B), permite el mecanismo de rotación no solo de un eje, sino de los dos de manera simultánea; esto hace que se pueda crear una combinación de rotaciones que permiten mayor movimiento. Además, gracias al quinto eje, se puede realizar el giro perpendicular sobre un eje, mientras la pieza se inclina de manera perpendicular a dicho eje.

Además, como los centros de mecanizado están equipados con la tecnología por control numérico computarizado CNC, no solo se pueden realizar trabajos muy complejos, sino distintos procesos de una sola vez. Por ejemplo, es posible tornear una pieza y a la vez hacer otro trabajo sobre la misma, como, por ejemplo, la mejora del acabado. Este es un proceso que, en una máquina convencional, solo puede hacerse deteniendo la máquina y reposicionando a la pieza. Los resultados son más precisos y se pueden utilizar herramientas de corte de longitud más pequeña que permiten aumentar la velocidad de corte; esto hace que la vibración de la herramienta se reduzca.

El mecanizado 5 ejes se emplea para la producción en masa, puesto que el uso de esta técnica permite el mecanizado a gran velocidad. Al poder mecanizarse formas complejas en un solo proceso, se aumenta la productividad y permite que se reduzcan no solo los tiempos de producción, sino la mano de obra; con una máquina CNC, un mismo operario puede controlar distintas máquinas (siempre con tecnología CNC) a la vez. En consecuencia, también se reducen los costes de dicha producción.

En Ferrotall contamos con los centros de mecanizado horizontal de 5 ejes del fabricante alemán GROB WERKE