Com la fresatura de 5 eixos redueix operacions i millora la precisió

Eliminant configuracions múltiples amb freshantalla amb 5 eixos

Entendre el freshantalla amb 5 eixos procés i el seu impacte en el flux de treball

Les màquines CNC de cinc eixos permeten que les eines de tall es moguin lliurement al llarg dels cinc eixos al mateix temps, el que vol dir que poden arribar a les peces des de gairebé totes les direccions possibles. Ja no cal parar la màquina a mitja feina per ajustar manualment les posicions, una cosa que abans implicava aturar les operacions, tornar a configurar-ho tot i haver de tractar possibles problemes d'alineació. Mantenir-ho tot en una sola configuració redueix aquestes interrupcions molestes en el flux de treball en un 63 percent aproximadament en comparació amb els sistemes antics de tres eixos. Els informes de mecanitzat de l'any passat ho respalden, mostrant estalvis de temps significatius per a tallers que fabriquen components complexos.

Reducció del temps de configuració i del nombre d'operacions mitjançant el posicionament integrat

La mecanització tradicional de 3 eixos normalment necessita diverses configuracions per accedir a tots els costats d'una peça complexa. Ens referim a un rang que va de 4 a 6 configuracions per components realment intrincats. Cada vegada que aturen i reposicionen, es perden aproximadament de 30 a 45 minuts en què no es talla metall. Això suma ràpidament quan es fabrica, per exemple, una peça aeroespacial on arribem a veure uns 165 minuts perduts només en configuració. Ara analitzem què passa amb les màquines de 5 eixos. Aquestes màquines poden manejar la majoria de les peces amb només 1 o 2 configuracions, reduint el temps perdut a aproximadament una hora en total. La clau és aquells sistemes integrats de posicionament que ajusten automàticament l'angle segons calgui. Això permet als operaris continuar treballant sense aturar-se per aquelles corbes complicades o angles estranys. Agafem com a prova una gran companyia aeroespacial. Van aconseguir reduir de cinc configuracions separades a només una única configuració per fabricar paletes de turbina. Quin va ser el resultat? Una reducció massiva del 37% en el temps total de producció.

Com l'automatització en CNC de 5 eixos redueix errors humans durant les transicions

Quan els treballadors posicionen manualment les peces, solen introduir problemes d'alineació aproximadament un cop per cada vuit muntatges segons dades recents de l'informe Machinery Efficiency Report de l'any passat. Les màquines de cinc eixos redueixen aquests problemes perquè gestionen canvis en la trajectòria de l'eina i giren les peces automàticament. La majoria dels sistemes moderns incorporen funcions de detecció de col·lisions que mantenen tot el procés fluïdament en tots els eixos. Algunes empreses asseguren haver reduït el rebuig en un 30% en sectors on la precisió és fonamental, com per exemple en la fabricació de dispositius mèdics. Tot i que els processos automatitzats milloren clarament la precisió, encara existeix una corba d'aprenentatge per als operadors que han de gestionar diverses màquines alhora en lloc de centrar-se només en una configuració.

Millorant la precisió de les peces i la qualitat de superfície

el mecanitzat de 5 eixos eleva la precisió en la fabricació en permetre una interacció contínua de l'eina amb geometries complexes. Aquesta capacitat minimitza les intervencions de l'operari mantenint toleràncies de ±0,005 mm, essencials per a components aeroespacials i mèdics com ara paletes de turbines o implants ortopèdics.

Precisió i reproductibilitat millorades en geometries complexes

A diferència de les màquines de 3 eixos que requereixen reposicionament, els sistemes de 5 eixos mantenen angles de tall òptims durant les operacions de contorneig. Un camí d'eina helicoïdal pot mecanitzar el perfil aerodinàmic d'una pala de turbina en una sola configuració, reduint les variacions dimensionals en un 18% respecte a processos de múltiples fases.

Assolir toleràncies més estretes mitjançant un control millorat del camí de l'eina

El software avançat de CAM optimitza l'orientació de l'eina per evitar desviacions, especialment en fresat de butxaques profundes. En mantenir l'eina perpendicular a superfícies corbes, els sistemes de 5 eixos redueixen els errors de corda en arcs en un 32% mentre asseguren una qualitat superficial consistent al llarg de lots de producció.

Anàlisi de dades: Millores en l'acabat superficial fins al 40% respecte als sistemes de 3 eixos

La capacitat de mantenir una càrrega òptima de la estella i una velocitat de tall constant en angles complexos redueix les marques d'eina i la necessitat de postprocessament. Els fabricants d'automòbils indiquen valors Ra (rugositat mitjana) per sota de 0,8 μm en carcasses de transmissió mecanitzades amb 5 eixos, una millora del 40% respecte als resultats convencionals amb sistemes de 3 eixos.

Consolidació d'operacions de fabricació per assolir una major eficiència

Integració de les operacions de torneig i fresat en sistemes de 5 eixos

Els darrers sistemes d'acoblament de 5 eixos reuneixen funcions de torneig i fresat, permetent a les botigues realitzar múltiples operacions sense canviar de màquina. No cal traslladar les peces d'un lloc a un altre entre torns i fresadores, la qual cosa redueix globalment els problemes d'alineació. Segons dades recents del sector publicades a Machinery Trends en el seu informe de 2024, aquesta configuració redueix els problemes d'alineació en un 30 percent aproximadament. Per a aquelles peces complexes que requereixen tant rotació com trajectòries rectes de tall, aquests sistemes ho gestionen tot en una sola fixació. Això estalvia temps i diners evitant els errors que es produeixen quan les peces s'han manipulat excessivament durant els processos tradicionals de fabricació.

Optimització de la producció amb menys transferències i fixtges de màquina

Les companyies aeroespacials que treballen amb sistemes de 5 eixos han vist reduir la seva necessitat de fixadors a la meitat aproximadament quan fabriquen paletes de turbina. Aquesta reducció implica menys configuracions en total, cosa que disminueix tant el temps de producció com el cost en eines. Per exemple, una empresa fabricant de peces automotrius va aconseguir estalviar al voltant del 22% del temps de producció de cada peça simplement perquè hi havia menys transferències entre màquines. El que fa tan bo aquest enfocament és que evita que les peces es deteriorin durant els constants processos d'aprieta, mantenint alhora la precisió de posició dins dels 5 micres o millor. Per a tallers que treballen amb ajustos molt estrets, aquestes millores fan una diferència real en les operacions diàries.

Tendència: Adopció d'híbrids màquines de 5 eixos per a una Alta Eficiència de Producció

Cada vegada més empreses del sector manufacturació recorren a sistemes híbrids de 5 eixos que combinen la mecanització tradicional amb capacitats de fabricació additiva per crear peces que requereixen un mínim postprocessament. Aquestes plataformes integrades redueixen el nombre d'etapes necessàries per acabar un component, arribant a ser fins a un 40% inferior al que era habitual anteriorment. Un estudi de cas real d'una empresa del sector biomèdic mostra com aquests sistemes també poden estalviar costos: van arribar a reduir un 15% les despeses laborals quan les màquines van començar a gestionar automàticament els canvis d'eina i a utilitzar configuracions de programació única en lloc de múltiples. Encara més interessant és la tendència cap a màquines que es calibren solament. Aquesta innovació ha permès que les línies de producció funcionin de manera més fluida entre lots, reduint els períodes d'espera aproximadament un 18%, segons dades recents. Cada vegada més, els fabricants consideren aquestes millores no només econòmicament eficients, sinó també essencials per mantenir-se al dia de les demandes actuals de producció.

Reducció dels temps d'espera mitjançant l'optimització del muntatge i els dispositius

Minimització de la complexitat dels dispositius mitjançant l'orientació dinàmica de la peça

La complexitat dels dispositius es redueix força quan parlem de mecanitzat de 5 eixos, ja que la màquina mou la peça mentre hi treballa. Els sistemes tradicionals de 3 eixos necessiten tot tipus de dispositius especials cada vegada que canvien la posició de la peça, però aquestes màquines més modernes disposen d'una capacitat de moviment addicional a través de dos eixos més. Segons una investigació realitzada per AMT el 2023, les fàbriques poden eliminar aproximadament entre el 60 i el 80 percent dels dispositius quan es tracten formes complexes. Agafem com a estudi de cas les pales de turbines. Abans necessitaven al voltant de dotze configuracions separades amb equipament més antic, però ara els fabricants poden fer-ho amb només una a tres configuracions gràcies a les mordasses universals que funcionen en diferents angles.

Estalvi de costos i temps conseqüència de la reducció dels requisits d'abrazadera

La fixació més senzilla redueix directament les hores de mà d'obra i el desgast de material:

• Reducció del temps de fixació : 50–70% més ràpid per peça (IMTS 2024 Tooling Efficiency Report)
• Costos de fixació : Estalvi de 2500–15000 dòlars per projecte complex en evitar suports personalitzats
  Les taules rotatives de precisió mantenen una exactitud posicional dins dels 5 microns durant la reposició dinàmica, eliminant així els passos de mesura manual entre operacions.

Reducció del temps d'espera amb el fresat de 5 eixos a causa de la consolidació de processos

Quan les empreses combinen operacions de perforació, fresat i acabat en una sola configuració, solen aconseguir reduir els cicles de producció entre un 30 i un 60 percent. L'indústria aeroespacial també ha obtingut resultats destacables. Un fabricant va reduir dràsticament els temps d'espera en passar a sistemes de 5 eixos. Per a aquelles peces realment importants necessàries per a vols, el que abans trigava dues setmanes ara es completa en una mica més d'una setmana. A més, hi ha més estalvi si es considera el moviment de les eines durant la producció. Una prova realitzada per Haas Automation va mostrar que optimitzar aquests recorreguts pot accelerar el procés un 15 o 20 percent només pel fet que les màquines passen menys temps movent-se sense treballar el material.

Secció de preguntes freqüents

Què és el Fresatge 5-Axis?

el mecanitzat de 5 eixos permet que les eines de tall es moguin al llarg de cinc eixos diferents simultàniament, fent possible mecanitzar formes complexes des de gairebé qualsevol direcció.

Com redueix el mecanitzat de 5 eixos els temps de configuració?

En permetre que la majoria de les peces es puguin mecanitzar en només una o dues configuracions, el mecanitzat 5 eixos redueix significativament la necessitat de reposicionament manual, reduint així els temps de preparació i els costos de producció totals.

Per què es considera que el CNC de 5 eixos és més precís?

les màquines CNC de 5 eixos utilitzen programari avançat de CAM per optimitzar els camins de les eines i mantenir les toleràncies, garantint una precisió més elevada i una qualitat consistent de la superfície en geometries complexes.

Com afecta el mecanitzat de 5 eixos als temps de lliurament?

En minimitzar la complexitat dels fixadors i integrar múltiples operacions en una sola configuració, el mecanitzat de 5 eixos redueix substancialment els temps de lliurament de producció.