Máquinas CNC de 3 ejes frente a máquinas CNC de 5 ejes

La máquina CNC ha revolucionado el trabajo del metal. El proceso de fabricación solía llevar días y ahora se completa en minutos. Existen diferentes máquinas basadas en CNC que ayudan a los fabricantes. Sin embargo, las máquinas CNC de 3 ejes frente a las de 5 ejes han sido un tema candente de discusión.

Ambos son aptos para diversas aplicaciones, pero ¿cuál es mejor? Curiosamente, ambas máquinas ofrecen la misma funcionalidad pero con diferentes eficiencias. La gente a menudo se confunde entre los dos, pero tienen sus pros y sus contras específicos. Esta guía le proporcionará información detallada sobre estas dos máquinas CNC. ¡Entonces empecemos!

 

Descripción general de la máquina CNC de 3 y 5 ejes

En el proceso de fabricación se utilizan máquinas de 3 y 5 ejes. Cortan, dan forma, perforan o afeitan con precisión la pieza de trabajo. Ambos utilizan herramientas de corte para su trabajo. El sistema o software computarizado controla esas herramientas.

En una máquina de 3 ejes, las herramientas pueden moverse en tres direcciones: es decir, X, Y y Z. Las máquinas CNC de 5 ejes permiten que las herramientas se muevan en cinco direcciones o ejes. El movimiento X, Y y de los ejes de las herramientas es estándar en ambas máquinas. Sin embargo, el movimiento de inclinación y rotación son adicionales en las máquinas CNC de 5 ejes.

Una máquina de 5 ejes tiene más ejes para moverse para cortar materiales de cualquier forma. No importa cuán complejo o intrincado sea un diseño, esta máquina puede crearlo fácilmente. La máquina homóloga de 3 ejes es sencilla. No puede cortar ni dar forma al material en diseños complejos. A pesar de sus muchas ventajas, el de 5 ejes es muy caro.

 

Mecanismo de trabajo de máquinas CNC de 3 y 5 ejes

 

La máquina CNC de 3 ejes mantiene estable el material. Las herramientas de corte unidas al husillo se mueven en diferentes direcciones para cortar el material. Esos cortes pueden ser cualquier cosa, como fresadoras, tornos, fresadoras y amoladoras. El movimiento de estas herramientas en 3 direcciones dará forma al material.

Es importante tener en cuenta que las herramientas se mueven según las instrucciones computarizadas enviadas a la máquina. Se realiza el diseño (CAD) de la forma requerida. Después de eso, los ingenieros convierten este diseño en instrucciones programadas. Estos conjuntos de instrucciones en forma de códigos se envían a las máquinas.

Como resultado, las herramientas de corte siguen estas instrucciones. En la máquina CNC de 5 ejes, el material se coloca sobre la mesa giratoria. Las herramientas de corte se mueven en tres direcciones, como en una máquina de 3 ejes. Sin embargo, la mesa giratoria puede girar e inclinarse. La rotación de la mesa ofrece dos direcciones adicionales para las herramientas.

La pieza de trabajo queda debajo de las herramientas debido al movimiento de la mesa giratoria. La máquina de 5 ejes puede cortar fácilmente el material desde cualquier ángulo y crear formas complejas. Sin embargo, las máquinas de 3 ejes están limitadas en términos de diseños de corte. Ambas máquinas requieren información codificada como instrucción.

 

Diferencias entre máquinas CNC de 3 ejes y 5 ejes

Tienes un conocimiento básico de estas máquinas. Sin embargo, muchas diferencias fundamentales los separan entre sí. Es necesario comprender esas distinciones si desea tomar una decisión de compra. Bajemos y analicemos en detalle todas sus diferencias significativas.

 

1- Complejidad de la programación

 

Las máquinas CNC de 3 ejes son sencillas y sencillas. Su código de instrucciones también es muy sencillo. Es más fácil para los ingenieros crear el diseño y convertirlo en código. Los ingenieros deben tener conocimientos básicos del código G para operar esta máquina.

Por el contrario, el mecanizado CNC de 5 ejes es complejo. Requieren habilidades de programación especializadas porque hay más ejes involucrados en el movimiento. Por ejemplo, algunas máquinas utilizan código M junto con código G para su funcionamiento. En cuanto a programación, las máquinas de 5 ejes son técnicas.

 

2- Duración y complejidad de la configuración

 

La máquina de 3 ejes requiere más tiempo para configurarse. Especialmente al hacer formas complejas, tendrás que ajustar la pieza de trabajo repetidamente. Esto llevará mucho tiempo completar la tarea. Sin embargo, esta máquina requiere menos tiempo para tareas sencillas.

La razón es que no es necesario ajustar las piezas de trabajo cuando se realizan tareas sencillas. Las máquinas de 5 ejes son fáciles de configurar. No requieren cambios continuos en la posición de la pieza de trabajo. Una vez colocado el material, enciende la máquina. Realizarás tu tarea con facilidad.

Esto se debe al movimiento de las herramientas de corte en muchas direcciones. Analicemos la complejidad de las máquinas. Curiosamente, las máquinas CNC de 3 ejes no son complejas. La mano de obra con experiencia leve puede operarlos de manera eficiente. Sin embargo, las máquinas de 5 ejes son muy complicadas. Requieren muchas habilidades y experiencia como operadores.

 

3- Costo laboral y flexibilidad

 

Como dije anteriormente, las máquinas de 3 ejes son convencionales. Su funcionamiento no requiere habilidades especiales por parte de la mano de obra. Como se utilizan desde hace años, todo el mundo los conoce. Cualquier trabajador con cierta experiencia puede manejar este tipo de máquinas. Requieren menos mano de obra, por lo que no tendrás que contratar especialistas.

Las máquinas de 5 ejes son muy complejas. Requieren mano de obra calificada con experiencia relacionada. Por lo tanto, tendrás que contratar una mano de obra específica, sumando el coste laboral. Sin embargo, pueden crear cualquier forma compleja con facilidad. Cualquiera que sea el diseño que le des, esta máquina te proporcionará un prototipo exacto. Por tanto, es muy flexible, que es su característica destacada.

 

4- Rendimiento y eficiencia

 

Dos atributos pueden juzgar el rendimiento de estas máquinas CNC. El primero es la duración del tiempo de respuesta y el segundo es la precisión. En ambos casos, la máquina de 5 ejes lleva la delantera. Esta máquina puede proporcionarle una forma compleja en poco tiempo.

Sin embargo, la máquina de 3 ejes requiere mucho tiempo. El operador debe reajustar la pieza de trabajo muchas veces para completar la tarea. Por lo tanto, se obtiene un mejor giro con el de 5 ejes. En cuanto a la precisión, ambas máquinas son igualmente buenas.

Nota rápida: La máquina CNC de 5 ejes ofrece una mayor eficiencia que su contraparte. Por ello, los fabricantes consolidados que trabajan a gran escala utilizan estas máquinas. Las máquinas de 3 ejes son para pequeños fabricantes.

 

5- Durabilidad y longevidad

 

Las máquinas de 3 ejes se consideran más duraderas. La razón es que no son muy complejos y tienen menos piezas. Por tanto, el mantenimiento de estas máquinas es relativamente más sencillo. No muestran un desgaste masivo con regularidad.

Incluso si tienen algún problema, los trabajadores locales pueden solucionarlo. Por el contrario, la máquina CNC de 5 ejes suele ser más propensa a desgastarse. Esto se debe a sus piezas y componentes complejos. Su coste de mantenimiento también es elevado, lo que supone otro inconveniente.

 

6- Costo y asequibilidad

 

Este es uno de los factores más potentes que dictan el proceso de toma de decisiones. Las máquinas CNC de 3 ejes son económicas. Por el contrario, las máquinas de 5 ejes son caras. Comprarlos requiere un gran presupuesto, un obstáculo enorme para muchas personas.

La pregunta es: ¿cuál deberías comprar? Recomiendo comprar una máquina de 3 ejes si eres un pequeño fabricante con menores necesidades. Sin embargo, se debe preferir la máquina de 5 ejes por su precisión y rapidez de respuesta.

 

Limitaciones de la máquina CNC de 3 y 5 ejes

No hay duda de que ambas máquinas son excelentes. Sin embargo, los pros y los contras los hacen adecuados para diferentes aplicaciones. Analicemos las limitaciones de ambas máquinas.

 

Limitaciones de la máquina CNC de 3 ejes

 

• En primer lugar, esta máquina tiene una funcionalidad muy limitada. Sus herramientas de corte pueden moverse solo en 3 direcciones. Por lo tanto, no puede cortar todas las formas. No funciona cuando se necesitan diseños complejos.
• Requiere múltiples herramientas cuando se trata de cortar formas complejas. Tendrás que comprar esas herramientas por separado. Agregarán costo.
• Durante el trabajo, tendrás que cambiar de herramienta una y otra vez para conseguir la forma requerida. Esto no sólo reducirá la eficiencia sino que también aumentará la duración de la producción.
• Las máquinas de 3 ejes son enormes. Requieren mucho espacio, lo cual es otro inconveniente. Su mayor tamaño hace que sea un desafío para los pequeños fabricantes acomodarlo.
• Esta máquina tampoco es adecuada para aplicaciones de alta precisión. El motivo es que tendrá que cambiar las herramientas y ajustar la pieza de trabajo varias veces. Debido a esto, pueden ocurrir errores menores.

 

Limitaciones de la máquina CNC de 5 ejes

• Uno de los principales inconvenientes de esta máquina es su mayor coste. A los pequeños fabricantes les resultaría difícil permitirse esto.
• Esta máquina es muy complicada. Su mecanismo de funcionamiento es muy sofisticado. Por lo tanto, necesitará operadores dedicados y altamente capacitados para sus operaciones.
• El coste de mantenimiento de las máquinas CNC de 5 ejes es relativamente alto. Es propenso al desgaste. Esto se debe a su complejidad y a la cantidad de componentes involucrados.

 

Aplicaciones de la máquina CNC de 3 y 5 ejes

 

El uso de máquinas CNC de 3 y 5 ejes se ha extendido a diversas industrias. No sería un error decir que el mecanizado CNC ha experimentado un auge en el pasado reciente. Estas máquinas, desde la industria aeroespacial hasta la de la medicina, son útiles en todos los campos. Aquí está la tabla detallada que muestra la aplicación de estas dos máquinas CNC:

 

Aplicaciones de las Máquinas de 3 Ejes	Aplicaciones de las Máquinas de 5 Ejes
Utilizado en superficies planas, perforación y contorno básico.	Utilizado en la industria de defensa para fabricar armas y sus componentes.
Se utiliza en el mecanizado de álabes de turbinas de gas y vapor.	Útil para crear moldes complejos para moldeo por inyección de plástico.
Utilizado principalmente en grabado y rotulación.	Se utiliza para chasis de portátiles y carcasas de teléfonos.
Utilizado en piezas y carcasas electrónicas.	Se utiliza para hacer esculturas y joyas.
Se utiliza en carpintería para fabricar paneles, muebles y piezas	Utilizado en dispositivos médicos como prótesis y aparatos ortopédicos.
La industria automotriz fabricará soportes para motores, placas personalizadas y accesorios de montaje.	Industria aeroespacial para fabricar componentes de aviones y piezas de motores

 

Sin duda un centro de mecanizado de 5 ejes tiene muchas ventajas. Sin embargo, lo más famoso es el de 3 ejes. Su usabilidad es más amplia que la de las máquinas CNC de 5 ejes. La razón es que es sencillo y económico. Todo el mundo puede permitirse el lujo de mantener esta máquina más fácilmente.

 

¿Se puede actualizar una máquina de 3 ejes a una máquina de 5 ejes?

 

Sí, es posible actualizar la máquina de 3 ejes a una de 5 ejes. Sin embargo, tendrás que realizar modificaciones masivas en las máquinas. Esto se hará a través de expertos en mecanizado CNC. Además, es muy costoso, lo que también supone un obstáculo.

 

Para realizar modificaciones, debe consultar a un proveedor de servicios de mecanizado CNC personalizado. Ellos comprobarán el estado de su máquina y le darán el asesoramiento adecuado. Sin embargo, la pregunta es: ¿Recomiendo tales alteraciones y modificaciones? ¡La respuesta es no!

La razón es que estas máquinas de 3 ejes modificadas no ofrecen tan buena precisión como la que se obtiene con las nuevas de 5 ejes. Además, el proceso de modificación también es costoso. Recomiendo comprar un nuevo 5 ejes en lugar de modificar o actualizar el anterior.

Consejo rápido: si tienes un presupuesto bajo, puedes vender tus viejas máquinas de 3 ejes. Muchos fabricantes requieren esas máquinas de 3 ejes, por lo que rápidamente comprarán la anterior. Esto le ayudará a aumentar significativamente su presupuesto. Puede encontrar compradores a través de plataformas de redes sociales.

 

Preguntas frecuentes

 

¿Cuáles son las ventajas del mecanizado CNC de 3 ejes?

Las máquinas de 3 ejes son fáciles de operar y no requieren mano de obra calificada. Sobre todo, son muy asequibles, lo que es muy importante para los pequeños fabricantes.

¿En qué se diferencia la programación entre las máquinas CNC de 3 y 5 ejes?

La programación CNC de 5 ejes es más compleja y técnica. Requiere software CAM (fabricación asistida por computadora) avanzado y programadores más capacitados. La programación de la máquina de 3 ejes es relativamente sencilla, al igual que la máquina en sí es fácil de operar.

¿Cuáles son las ventajas del mecanizado CNC de 5 ejes?

Esta máquina es muy buena para crear formas y diseños complejos. Tiene una mesa giratoria que puede girar e inclinarse, proporcionando dos direcciones adicionales para cortar. Por tanto, es más avanzado que el mecanizado de 3 ejes.

 

Conclusión

 

¿Se encuentra en una madriguera de conejo al seleccionar entre las máquinas CNC de 3 y 5 ejes? No te preocupes, ya que esta guía tiene la solución. Ambas máquinas tienen sus pros y sus contras. La selección depende de sus necesidades, presupuesto y experiencia.

Las máquinas de 3 ejes son una buena opción para los pequeños fabricantes. No requieren un presupuesto elevado, lo cual es una gran ventaja. Por otro lado, las máquinas de 5 ejes sólo son adecuadas para empresas establecidas. Son los mejores para aplicaciones complejas y de alta precisión.