Una de les tècniques de mecanització més avançades avui dia és la de 5 eixos. Gràcies a aquest tipus de procediment és possible mecanitzar peces de formes i mides diferents que, per les seves característiques, no es poden treballar en altres màquines eina. Com funciona el CNC de 5 eixos? Quines màquines eina en disposen?
Què és la mecanització de 5 eixos?
Abans de saber com funciona la mecanització CNC de 5 eixos, és important que conegui bé aquesta tècnica revolucionària, que només aporta avantatges a la indústria. Aquest tipus de mecanització s'anomena així pel nombre de direccions que pot seguir l'eina de tall d'una màquina. Com ja sap, les màquines eina convencionals es poden moure en diferents direccions, però només sobre uns plans limitats; per exemple, el torn es mou únicament sobre els plans X i Z, mentre que la fresadora ho fa sobre els eixos X, Y i Z. En la mecanització de 5 eixos se n'hi afegeixen dos més: A i B.
Els eixos A i B són en realitat moviments de gir que permeten a l'eina de tall accedir a la peça des de qualsevol angle i direcció. De fet, totes les màquines, encara que no siguin de 5 eixos, poden arribar a qualsevol punt de la peça; la diferència és que la peça s'ha de reposicionar manualment, cosa que no passa amb una màquina CNC.
I és que el fet que una màquina de 5 eixos sigui CNC només comporta avantatges per als tallers de mecanització. És a dir, mentre que en una màquina convencional l'operari ha de reposicionar la peça, la màquina CNC ho fa automàticament gràcies als eixos A i B, segons el treball que es vulgui fer sobre la peça; això suposa un estalvi en els temps de producció.
En definitiva, la mecanització CNC de 5 eixos és la que permet treballar, d'una sola vegada i sense necessitat d'aturar la màquina ni de reposicionar la peça, les cinc cares d'aquesta. Es diu que la mecanització de 5 eixos és una de les tècniques més avançades i complexes del sector de la mecanització. Es tracta d'una mecanització per arrencada d'encenall i els moviments els pot fer tant la taula de treball com el capçal.
La mecanització multieix
És important no confondre els tipus de mecanització multieix. Tot i que són les tècniques més avançades i totes dues tenen cinc eixos, és fonamental saber diferenciar-les. Els tipus de mecanització multieix són:
- Mecanització 3+2. Aquest tipus també inclou els eixos A i B, però aquests es mantenen fixos, a diferència dels eixos X, Y i Z, que es mouen de manera simultània. Els eixos A i B es poden moure, però només en passar d'una operació a una altra.
- Mecanització de 5 eixos. Com ja hem avançat, els 5 eixos es mouen de manera simultània.
Com funciona el CNC de 5 eixos: centres de mecanització
No totes les màquines CNC mecanitzen en 5 eixos. Només ho poden fer unes màquines específiques anomenades centres de mecanització. Aquests equips funcionen de manera automatitzada, poden fer múltiples operacions de mecanització i treballen gràcies al control numèric per ordinador (CNC). Requereixen una intervenció humana mínima i utilitzen eines de tall rotatives, sobretot broques i freses.
Com funciona el CNC de 5 eixos d'un centre de mecanització? Aquestes màquines eina poden fer processos automatitzats gràcies al CNC. Com la resta de màquines que funcionen per control numèric per ordinador, els centres de mecanització necessiten programari de programació addicional per poder treballar una peça. Abans de col·locar la peça sobre la taula de la màquina, aquesta s'ha d'haver dissenyat en ordinadors externs amb programari CAD (disseny assistit per ordinador) i CAM (fabricació assistida per ordinador). Un cop dissenyada la peça de manera externa, aquest disseny s'ha de traduir al llenguatge alfanumèric CNC i carregar-se a l'ordinador de la màquina eina.
Quan s'ha fet la programació (que pot ser automàtica o manual), el centre de mecanització pot començar a funcionar. És precisament gràcies al disseny carregat a l'ordinador que la màquina sap quines eines de tall ha d'utilitzar i com ha de posicionar la peça.
El moviment dels eixos
Una de les característiques del centre de mecanització és que pot mecanitzar totes les cares d'una peça alhora. Això és possible gràcies als 5 eixos que el componen. Els tres primers corresponen al sistema cartesià X, Y i Z. Els eixos quart i cinquè són l'A i el B, respectivament. L'eix A serveix per controlar el gir de la peça sobre qualsevol dels eixos; l'ús de l'eix A és ideal per mecanitzar peces de forma cilíndrica.
Per la seva banda, l'eix B és l'encarregat d'aportar el mecanisme de rotació de tots els eixos de manera simultània. Gràcies al cinquè eix es poden crear combinacions de rotacions que donen més llibertat de moviment; a més, l'eix B permet fer un moviment perpendicular sobre l'eix, alhora que la peça s'inclina perpendicularment sobre aquest.