En el mundo de los videojuegos es común observar que conforme se avanza en el nivel de dificultad del juego, el jugador demanda mayor atención y concentración, y dependiendo el nivel de entusiasmo, puede presentar mayor estrés o nerviosismo por “lo que está en juego”, definitivamente no es lo mismo jugar el nivel 1 de “Pong” que el nivel final de “Zelda”.

Traslademos el escenario anterior al mundo del maquinado; el nivel de destreza en el manejo de centros de maquinado vertical (VMC por sus siglas en inglés) de 2 o 3 ejes puede llegar a ser simple (dependiendo la pieza a mecanizar) que incluso un control o programación manual puede ser aceptable, la gran mayoría de departamentos de manufactura domina este nivel. Pero cuando hablamos de centros de maquinado de 5 ejes, el juego cambia; al ser el mayor nivel de complejidad en términos de movimientos de ejes, vectores y rutas de herramienta además de aplicaciones y capacidades, “jugar” con un centro de maquinado de 5 ejes se vuelve todo un reto que requiere mayor concentración y herramientas adicionales a la propia máquina, esto es, un control más robusto y por su puesto herramientas CAD/CAM, de las cuales hablaremos en este blog.

Implementar 5 ejes es uno de los mayores retos en empresas de manufactura CNC, puesto que esto representa todo un caso de estudio en donde no solo es elegir una máquina de 5 ejes, si no también otras variables, pero para fines prácticos, lo podemos resumir en la siguiente imagen.

Es fácil resumirlo en una imagen, aunque sabemos que la puesta a punto de un proyecto de maquinado que involucra 5 ejes es mucho más complejo.

Partamos del siguiente caso:

La pieza de la imagen es una geometría que se puede satisfacer en un maquinado de 3 ejes, sin embargo, también es posible maquinarlo en 5 ejes. Entonces ¿Por qué invertir en un paquete de maquina y software para 5 ejes mucho más costoso, si puedo maquinarlo con 3 ejes? Efectivamente es la pregunta que todos nos haríamos, sin embargo, hablemos de 5 beneficios que pueden ayudarte a considerar replantear la pregunta anterior.

Se reduce el tiempo de maquinado

¡Que fácil decirlo! Pero ¿Cómo es que se reduce el tiempo?

El tiempo de maquinado se reduce debido a que en una maquina de 5 ejes se puede usar una fresa de fondo plano (flat bottom endmill) y al mantener la perpendicularidad con la superficie (gracias al movimiento de los 5 ejes simultáneamente), puedes usar el paso de diámetro de herramienta completo también conocido como “stepover”, en vez de tener que usar pasos de herramienta cortos tal como lo harías con una fresa de fondo esférico (ballnose endmill), más común usada en 3 ejes. Para reforzar este concepto, echa un vistazo a este blog y comprenderás mejor esta comparativa.

En las siguientes imágenes te mostramos de forma gráfica la diferencia, utilizando exactamente la misma superficie de trabajo.

Mejor acabado superficial

El acabado superficial es importante sobre todo en mercados específicos como aeroespacial y médico. Y exactamente por la misma razón del punto anterior, al mantener la perpendicularidad la herramienta con la superficie, hay una mayor área de contacto, lo que nos lleva a un mejor acabado superficial.

Menos setups de pieza

Básicamente solo la parte inferior en la cual estará sujeta la pieza de trabajo, no tendrá acceso la herramienta, las demás caras están completamente accesibles dada la rotación de los ejes, en el caso de la imagen animada, es una de varias configuraciones de maquinas de 5 ejes, mejor conocidas como de “mesa basculante”.

Mayor precisión

Cada vez que se cambia un Setup, habrá un pequeño error o desviación. Entonces con menos Setups, o mejor aún, con un Setup esta fuente de error esta eliminada.

Geometrías complejas

Si bien hay piezas que pueden ser fabricadas en 3 y 5 ejes independientemente de los pros o contras, hay otras piezas con geometrías complejas que serán imposible maquinar en 3 ejes, y esto, porque tienen “undercuts”, es decir, zonas en las que un movimiento de 3 ejes difícilmente la herramienta tendría acceso, ¿Como es esto? Te lo mostramos en la siguiente imagen.

Bien, ahora que hemos hablado de beneficios y despejado algunos aspectos técnicos del maquinado de 5 ejes, tal vez ahora si tenemos una mejor certeza en la decisión entre un nivel u otro.

Con todo esto de relieve, ahora hablemos de las herramientas CAD/CAM multiejes de SOLIDWORKS con CAMWorks Premium.

CAMWorks Premium es el top de aplicaciones y cuenta básicamente con todos los módulos de maquinado para fresado, torneado y fresa-torno que ya conoces, asi como 4 y 5 ejes simultáneos.

CAMWorks cuenta con excelentes capacidades para aplicaciones específicas de 4 y 5 ejes, con potentes estrategias de trayectorias y soporta fácilmente cualquier fabricante marcas o modelos de máquinas CNC multiejes.

Aun y cuando el mayor de los retos en maquinado es el de multiejes, CAMWorks brinda herramientas que simplifican y reducen el tiempo de programación.

Estas son algunas de las herramientas avanzadas para 5 ejes con las que cuenta CAMWorks Premium:

SWARF Machining (Side Wall Axial Relief Feed)

También conocido como “maquinado de flanco”. Tiene aplicaciones para piezas de turbinas en la industria aeronáutica, la superficie objetivo se produce con un solo corte utilizando, toda la longitud de filo de la herramienta.

Conversión 3 a 5 ejes

Esta opción convierte una trayectoria de herramienta de entrada de 3 ejes en una trayectoria de herramienta de 5 ejes con control de colisión. Se utiliza la trayectoria de 3 ejes con una herramienta mucho más corta. La inclinación automática compensa el soporte con la geometría y lo inclina hacia afuera.

Maquinado de puertos

El mecanizado de puertos se utiliza para crear trayectorias de herramientas de desbaste y acabado para geometrías de tipo puerto. La forma de estos puertos puede ser desafiante porque algunas áreas son muy difíciles de alcanzar. El mecanizado de puertos facilita el acceso a toda el área con una sola trayectoria, maquinando desde arriba hasta abajo.

Maquinado de alabes

Cuando de piezas complejas se trata, por ejemplo una turbina aeronáutica o naval cuentan con geometría muy compleja y estrecha, lograr maquinar los alabes o aspas se vuelve todo un reto, CAMWorks cuenta con ciclos específicos para este tipo de geometrías, optimizando asi la trayectorias y reduciendo el tiempo de ciclo.

Virtual Machine

Ya conocemos que una maquina de 5 ejes realiza movimientos demasiado complejos que mentalmente no podemos dimensionar o imaginar los vectores que seguirá la herramienta. Por ello es de suma importancia la simulación real de código G, donde podamos observar los movimientos reales de la maquina en toda su construcción.

Virtual Machine es un complemento opcional a tu proyecto de 5 ejes, que te da la ventaja de validar tus proyectos de manera virtual, ayudando a detectar colisiones que puedan ocurrir en la herramienta, pieza o sujetadores y reducir también el tiempo de setup en piso de trabajo.

Además de las grandes capacidades que ya conoces de CAMWorks Premium, las herramientas adicionales de productividad como, la base de datos, Tolerance Based Machining y VoluMill que hemos compartido en otros blogs, hacen de CAMWorks tu mejor opción si estás pensando en invertir en un proyecto de multiejes.

Si tienes alguna duda acerca de CAMWorks, o bien si estas a punto de implementar multiejes en tu empresa, no dudes en escribirnos para asesorarte y que tu inversión realmente sea rentable y seas competitivo en el mercado.