Fresadora de metal de 5 ejes tipo cuna

Este equipo es una fresadora CNC de metal totalmente cerrada que integra una mesa giratoria de 5 ejes tipo cuna (tipo muñón), un sistema automático de cambio de herramientas y una sonda táctil. Se caracteriza por su alta rigidez, alta precisión y capacidad para procesar piezas pesadas y complejas, lo que representa el máximo nivel técnico en este campo.

La máquina está equipada con una robusta carcasa protectora totalmente cerrada, que no solo garantiza la seguridad del mecanizado, sino que también aísla eficazmente las interferencias externas, reduce el ruido del proceso y evita las salpicaduras de virutas y refrigerante, protegiendo así al operario.

La mesa giratoria de 5 ejes tipo muñón permite sujetar la pieza de trabajo para realizar movimientos complejos multiángulo. Combinada con el sistema lineal automático de cambio de herramientas, posibilita el mecanizado de alta precisión de piezas pesadas con superficies complejas en una sola configuración. El husillo de cambio automático de herramientas integra un sistema de medición inteligente mediante sonda táctil, capaz de adquirir automáticamente el punto cero y posicionar los datos de referencia de la pieza de trabajo, elevando el mecanizado tradicional de metales a la fabricación inteligente automatizada. La unidad giratoria de 5 ejes tipo muñón presenta un diseño desmontable. Durante el mecanizado de superficies complejas, se puede fijar a la mesa de trabajo mediante tornillos; para el mecanizado planar convencional, al retirar la unidad giratoria, la máquina se convierte en una fresadora de 3 ejes con un área de trabajo mayor y mayor rigidez, satisfaciendo así las necesidades de procesamiento tanto de piezas de precisión complejas como de piezas convencionales de gran tamaño. Con la inversión y el espacio que ocupa una sola máquina, se pueden realizar diversas tareas de mecanizado, maximizando el retorno de la inversión.

Esta fresadora CNC de metal integra una mesa de trabajo de 5 ejes tipo muñón, un husillo ATC, un cargador lineal de herramientas, una sonda táctil y una carcasa protectora totalmente cerrada. Es adecuada para una amplia gama de tareas de mecanizado, desde piezas de precisión con superficies complejas hasta ensamblajes con múltiples características. La mesa de trabajo de 5 ejes tipo muñón ofrece una excelente rigidez y alta precisión, permitiendo el mecanizado simultáneo continuo de 5 ejes y el mecanizado posicional multiángulo de superficies espaciales complejas. Combinada con el sistema de sonda táctil, la máquina puede realizar automáticamente el centrado y la medición de la pieza, mejorando significativamente la precisión y la consistencia del mecanizado, a la vez que reduce considerablemente la tasa de desperdicio y simplifica el posicionamiento de piezas de formas complejas. El cargador lineal de herramientas y el husillo ATC permiten cambios automáticos de herramientas, y la sonda táctil facilita el centrado y la medición automáticos. Junto con la capacidad de mecanizado multifacético de 5 ejes, esto posibilita la producción automatizada multiproceso de larga duración y sin supervisión, aumentando así la utilización del equipo y ahorrando costes laborales.

Características de la fresadora CNC de metal con cambiador automático de herramientas (ATC) cerrado, eje rotatorio de 5 ejes tipo muñón y sonda táctil.

1. Estructura de bancada de hierro fundido de alta resistencia y gran tonelaje, y pórtico integrado.

• Cama de la máquina: Fabricados en hierro fundido gris de alta resistencia, los canales de recuperación de refrigerante y la plataforma para la instalación de guías y husillos de bolas se funden directamente. El diseño estructural optimizado permite que la bancada de hierro fundido alcance una rigidez estática y dinámica extremadamente alta bajo cargas pesadas, resistiendo la deformación causada por las fuerzas de corte. La bancada se somete a un tratamiento de envejecimiento para eliminar por completo las tensiones internas, y luego los puntos de referencia para la instalación de componentes clave como guías, mesa de trabajo y husillos de bolas se mecanizan en grandes centros de mecanizado de 5 ejes, lo que garantiza una planitud, rectitud y perpendicularidad extremadamente altas. En comparación con las estructuras soldadas, la bancada de hierro fundido tiene un coeficiente de amortiguación más alto, lo que puede suprimir significativamente las vibraciones durante el mecanizado, especialmente en el acabado, lo que resulta en un mejor acabado superficial y una mayor vida útil de la herramienta.
• Pórtico integrado: Gracias a su pórtico integrado, las columnas laterales y la viga superior están fundidas en una sola pieza. Este pórtico ofrece mayor rigidez y resistencia a la torsión, reduciendo eficazmente las vibraciones durante el mecanizado y evitando el aflojamiento de las conexiones propio de las estructuras divididas. Al soportar cargas compuestas complejas durante el mecanizado de alta resistencia y el mecanizado de cinco ejes, la deformación es mínima, lo que garantiza una estabilidad de corte excepcional y mejora la precisión y la calidad de la superficie.

2. Núcleo del mecanizado multiproceso: husillo ATC refrigerado por agua y cargador de herramientas lineal.

• Husillo de cambio automático de herramientas: Equipado con un husillo ATC de frecuencia variable y alta velocidad de 3.5 kW refrigerado por agua, el sistema de refrigeración por agua circulante integrado enfría directamente el rotor, los cojinetes y la carcasa, controlando eficazmente el aumento de temperatura y garantizando que el husillo mantenga una alta precisión y un rendimiento estable durante el mecanizado prolongado con cargas pesadas. El husillo cuenta con una interfaz de cambio automático de herramientas NBT30, que permite un acoplamiento rápido con el cargador lineal de herramientas para lograr un cambio de herramienta preciso de segundo nivel.
• Revista de herramientas lineales: El cargador lineal de herramientas está equipado con una cubierta antipolvo y tiene capacidad para hasta cinco herramientas. Permanece cerrado durante el mecanizado, lo que impide eficazmente la entrada de fluido de corte, virutas metálicas, polvo, etc., y protege la superficie cónica y el perno de tracción del portaherramientas. El cargador lineal de herramientas tiene una estructura más compacta, ocupa menos espacio en la fresadora y permite un cambio de herramientas más rápido, reduciendo así el tiempo de cambio.

3. Mesa de trabajo de alta resistencia con ranura en T, eje rotatorio de 5 ejes tipo muñón, sonda táctil de alta precisión.

• Mesa de trabajo reforzada con ranuras en T: La mesa de trabajo está fabricada en hierro fundido de alta resistencia, lo que le confiere gran rigidez, alta calidad y excelentes propiedades de amortiguación, proporcionando una resistencia superior a la flexión y la torsión. Su diseño de alto peso propio ofrece una excelente reducción de vibraciones, garantizando la estabilidad del mecanizado. Las piezas se fijan mediante placas de sujeción a presión, que permiten la sujeción en múltiples ángulos para adaptarse a las diferentes piezas y requisitos del proceso.
• Eje rotatorio: Con una estructura de cuna desmontable de 100 mm, se puede fijar a la mesa de trabajo con ranura en T mediante tornillos. El dispositivo consta de un rodillo en el eje A y una plataforma giratoria en el eje C: el eje A puede girar en el plano YZ de la máquina, y la plataforma giratoria en el eje C se instala sobre el eje A. La cooperación de ambos permite el mecanizado multiángulo, con gran rigidez estructural y rápida respuesta dinámica, proporcionando alta precisión de posicionamiento y de contorno en el enlace de 5 ejes, y suprimiendo eficazmente las vibraciones de corte. Esta estructura permite el ajuste arbitrario de la posición de mecanizado de la pieza y de la herramienta en el espacio 3D, lo que posibilita el uso del canto lateral de la herramienta para el corte, mejorando la calidad de la superficie y la eficiencia del mecanizado. Es especialmente adecuado para el mecanizado de impulsores de motor, piezas con superficies curvas complejas, piezas de automóviles, etc.
• Sonda táctil: Equipada con una sonda táctil infrarroja de alta precisión, ofrece funciones como la adquisición y medición del punto cero. Durante la adquisición del punto cero, la cabeza esférica de la sonda entra en contacto con la pieza de trabajo, lo que permite medir automáticamente características de referencia como el borde y los orificios circulares, sustituyendo la alineación manual tradicional y reduciendo el tiempo de posicionamiento en más del 70 %. Asimismo, permite realizar mediciones básicas como la altura y el espaciado de los escalones, adaptándose perfectamente a las necesidades de mecanizado multiproceso y multiángulo de la fresadora CNC de 5 ejes con bancada giratoria.

4. Escudo perimetral completamente cerrado y escudos de chapa metálica completamente cerrados para los ejes XYZ.

• Escudo perimetral totalmente cerrado: Con una estructura de chapa de acero y puertas laterales correderas con ventanas de observación, bloquea completamente las salpicaduras de virutas metálicas y fluido de corte durante el mecanizado, reduciendo eficazmente el ruido y garantizando la seguridad operativa. La parte inferior de la protección integra un puerto de recogida de virutas y un dispositivo de recuperación y filtración de refrigerante, que, junto con el sistema de filtración, permite una recuperación y reciclaje eficientes del refrigerante.
• Escudos totalmente cerrados para ejes XYZ: El eje X está equipado con una protección de fuelle, el eje Y con una protección telescópica de placa de acero y el eje Z con una protección de chapa metálica, lo que evita eficazmente que las virutas, el polvo, el fluido de corte, etc., penetren en los rieles guía y los husillos de bolas, garantizando así la precisión operativa a largo plazo, prolongando la vida útil y reduciendo la tasa de fallos.

5. Sistema de servoaccionamiento de bus de alta precisión y sistema de transmisión de alta velocidad.

• Sistema de servoaccionamiento para autobuses Weihong: Gracias al controlador multieje servo de valor absoluto Weihong Bus, su diseño compacto e integrado permite controlar varios servomotores, ahorrando espacio en el armario eléctrico y simplificando el cableado. Admite comunicación por bus EtherCAT, con funciones de seguridad de frenado STO/DB y tecnología de bus de CC común, lo que permite realizar movimientos complejos con una precisión de sincronización ultra alta. Esto garantiza la coordinación entre el eje rotatorio del pivote y los ejes lineales en el enlace de 5 ejes, mejorando la calidad del mecanizado de superficies curvas complejas.
• Vías guiadas HIWIN de Taiwán: Gracias a las guías lineales HIWIN 25 de alta precisión y gran capacidad de carga, y a sus rodamientos lineales, el coeficiente de fricción es tan solo 1/50 del de las guías deslizantes tradicionales. La estructura de bolas de cuatro filas y el diseño optimizado de la pista permiten un posicionamiento a nivel micrométrico, lo que les permite soportar cargas multidireccionales y sienta las bases para un corte de alta precisión y gran capacidad de carga.
• TBI Husillos de bolas: Todos los ejes XYZ adoptan una alta capacidad de carga. TBI Los husillos de bolas, con un diseño de ranura especial y tecnología de ajuste de precarga, eliminan la holgura axial, logran una transmisión sin juego y alcanzan una eficiencia de transmisión del 98%. Esto ayuda a reducir la carga del servomotor, mejora la respuesta dinámica y la precisión de posicionamiento, y garantiza la estabilidad operativa en operaciones de corte exigentes.

6. Diversos sistemas auxiliares para facilitar el funcionamiento eficiente de la máquina.

• Enfriador de agua: El sistema de refrigeración del husillo utiliza un enfriador de agua a temperatura constante, que proporciona una refrigeración precisa y constante mediante un ciclo de refrigeración, lo que garantiza que la temperatura del husillo sea estable bajo alta velocidad, carga pesada y funcionamiento prolongado, extendiendo la vida útil del husillo y permitiendo el mecanizado continuo durante 24 horas.
• Ajustador automático de herramientas: Equipado con un sistema de ajuste automático de herramientas de contacto de alta precisión. Al cambiar de herramienta, el husillo entra en contacto lentamente con la sonda del sistema de ajuste, y este registra las coordenadas tras activar la señal, calculando automáticamente la longitud y la posición de la punta de la herramienta. Esto elimina los errores de ajuste manual y mejora la eficiencia de la calibración.
• Lubricador automático: Equipado con un lubricador automático eléctrico, el ciclo y la duración de la lubricación se pueden configurar mediante el controlador. El aceite lubricante se distribuye con precisión a cada punto de lubricación a través del distribuidor de aceite, lo que prolonga la vida útil del sistema de transmisión.
• Componentes eléctricos de alta calidad: Adopción Schneider Componentes eléctricos en serie, que incluyen disyuntores, protectores contra sobretensiones, contactores de CA, protectores contra subtensión, etc., que integran múltiples protecciones como sobrecarga, cortocircuito y fugas, lo que garantiza la seguridad eléctrica y el funcionamiento estable del equipo.

7. Sistema de control de 5 ejes de alta precisión Weihong

Equipada con el sistema de control de 5 ejes Weihong NK300CX, cuenta con funciones como el algoritmo trapezoidal de alta velocidad HST, compensación inteligente de errores, compensación de fricción y depuración con un solo botón, y admite el enlace de 5 ejes. Durante el mecanizado, ofrece dos modos: "prioridad de precisión" y "prioridad de velocidad". El primero es adecuado para el mecanizado de moldes y piezas de alta precisión, y el segundo para el mecanizado de semiacabado o desbaste. El sistema es compatible con diversos programas CAD/CAM y archivos de código G, y está equipado con un volante de control de pulsos de 5 ejes que facilita operaciones de precisión como la alineación de la pieza y la calibración de la herramienta.

Detalles de la fresadora CNC de metal ATC cerrada con eje rotatorio de 5 ejes tipo cuna y sonda táctil.

Cama de la máquina

La bancada de la máquina, fabricada mediante fundición, se somete a un tratamiento de alivio de tensiones tras su fabricación. Las posiciones clave para el montaje de los componentes se mecanizan con fresadoras de pórtico de gran tamaño. En comparación con las bancadas soldadas, ofrece mayor rigidez y resistencia a las vibraciones.

Husillo ATC refrigerado por agua

Husillo de cambio automático de herramientas de frecuencia variable, refrigerado por agua y de 3.5 kW, con una velocidad máxima de 24 000 rpm, equipado con portaherramientas NBT30. El husillo refrigerado por agua ofrece un funcionamiento más estable: tanto para mecanizado de acabado a alta velocidad como para fresado de alta resistencia, mantiene la potencia nominal de forma continua, logrando un corte realmente eficiente y reduciendo el tiempo de mecanizado.

Cargador de herramientas lineales con tapa protectora

En la mesa de trabajo se instala un cargador de herramientas lineal con cubierta protectora. Cuando no se realizan cambios de herramienta, presenta una estructura de caja cerrada. Al recibir una orden de cambio de herramienta, la cubierta protectora se abre automáticamente; una vez finalizado el cambio, se cierra automáticamente. Esto evita eficazmente la entrada de fluido de corte, virutas metálicas, etc., protegiendo así el portaherramientas y el husillo.

Eje rotatorio de 5 ejes tipo muñón

Eje rotatorio desmontable de 5 ejes tipo muñón, fijado a la mesa de trabajo con ranura en T mediante pernos. Integra dos ejes rotatorios de precisión, lo que permite el mecanizado de piezas en múltiples ángulos y posiciones.

Mesa de trabajo reforzada con ranuras en T

Mesa de trabajo de alta resistencia con ranuras en T, fijada con placas de presión. Su superficie, fresada con precisión, presenta una planitud excepcional, lo que proporciona una base de mecanizado sólida y estable para la máquina.

Ajustador automático de herramientas

Colabora con el sistema de control para compensar automáticamente la posición de la punta de la herramienta tras el cambio de herramienta, lo que garantiza un uso sencillo.

Sonda táctil

Transmite mediante señales ópticas infrarrojas. Incorpora funciones como la adquisición automática del punto cero y la medición de la pieza, adaptándose con precisión a las necesidades de posicionamiento y medición del mecanizado de precisión de metales. Ideal para fabricantes de diversas piezas de precisión, garantiza eficazmente la exactitud del mecanizado.

Volante de pulso

El volante de control de impulsos de 5 ejes permite un control preciso y directo del movimiento del husillo o la herramienta hasta la posición deseada. Además, ofrece funciones avanzadas como la simulación del volante para facilitar su manejo.

Protección totalmente cerrada para los ejes XYZ.

Ambos ejes XYZ están equipados con protectores antipolvo totalmente cerrados, lo que evita eficazmente que las virutas, el fluido de corte, etc., penetren en los rieles guía, los husillos de bolas y otros sistemas de transmisión durante el mecanizado, prolongando así la vida útil de la máquina.

Sistema de transmisión

Adopta guías lineales HIWIN de Taiwán y TBI Los husillos de bolas garantizan fundamentalmente la precisión de posicionamiento y la vida útil de cada eje lineal.

Enfriador de agua

Equipada con un enfriador de agua de temperatura constante que estabiliza la temperatura del refrigerante a un valor fijo con una precisión de control de ±1 ℃. Reduce eficazmente la temperatura de funcionamiento del husillo, lo que permite un funcionamiento continuo las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

Tanque de aguas residuales tipo cajón

Integrado en la protección totalmente cerrada, el depósito de aguas residuales tipo cajón gestiona de forma uniforme las virutas y el fluido de corte generados durante el mecanizado, reduciendo así la contaminación del taller.

lubricador automático

Lubrica y mantiene automáticamente el sistema de transmisión de la máquina sin necesidad de lubricación manual. Esto garantiza la precisión de mecanizado a largo plazo y reduce la tasa de fallos.

Sistema de servocontrol de bus

El sistema de servoaccionamiento multieje Weihong utiliza el protocolo de bus industrial EtherCAT, que ofrece un rendimiento superior en tiempo real y un amplio ancho de banda de respuesta. Garantiza una precisión de contorno eficaz en el mecanizado de superficies complejas. Su diseño compacto e integrado de múltiples ejes simplifica el cableado, la puesta en marcha y el mantenimiento.

sistema de control weihong

El sistema de control Weihong NK300CX admite el funcionamiento en 5 ejes, cuenta con una interfaz de visualización multilingüe y es compatible con diversos programas CAD/CAM, además de ofrecer un funcionamiento sencillo.

Parámetros técnicos de la fresadora de metal de 5 ejes tipo muñón

Aplicación de la fresadora de metal de 5 ejes tipo muñón

Aeroespacial: Impulsores, carcasas de motores, componentes estructurales del fuselaje, estructuras del tren de aterrizaje, piezas de aeronaves, elementos estructurales de paneles, revestimientos, guías/rieles, etc.

Automotor: Bloques/carcasas de motor, cajas de transmisión, bandejas de batería, carcasas de motor, ruedas/bujes de automóviles, tapas de extremo de motor, discos/rotores de freno, manguetas de dirección, brazos de control, engranajes, trinquetes, ejes estriados, etc.

Molde: Moldes de inyección, matrices de estampado, matrices de fundición a presión, moldes para galletas, moldes para chocolate, moldes para alimentos, electrodos de cobre (para electroerosión), etc.

Industria ferretera: Cerraduras de alta gama para puertas, bisagras, carcasas de reductores/cajas de engranajes, cuerpos de válvulas, válvulas, conectores, sujetadores, etc.

Dispositivos médicos: Implantes, instrumental quirúrgico, soportes para equipos de diagnóstico por imagen, colimadores, tubos de lentes metálicos, stents metálicos, etc.

Componentes de precisión: Cajas de relojes, piezas de relojes, carcasas de altavoces, fundas/carcasas para teléfonos móviles, marcos intermedios para teléfonos móviles, monturas de gafas, etc.

Ventajas de la mesa giratoria de 5 ejes tipo muñón

La mesa giratoria de 5 ejes tipo muñón integra la rotación de la pieza de trabajo con la estructura fundamental de la máquina mediante una filosofía de diseño única, ofreciendo las siguientes ventajas destacadas:

Rigidez y estabilidad excepcionales: Los dos ejes rotatorios (eje A y eje C) forman una estructura de soporte tipo cuna, lo que proporciona mayor estabilidad en el centro de rotación. Esto se traduce en una resistencia superior a las vibraciones y deformaciones durante el mecanizado de alta resistencia o el mecanizado simultáneo de 5 ejes. En consecuencia, se logra un mejor acabado superficial de la pieza y una mayor eficiencia de corte.

Excepcional precisión de mecanizado: La mesa giratoria de 5 ejes con pivote presenta una estructura simple y rígida con una precisión extremadamente alta en el posicionamiento del centro de rotación. Esto permite que la máquina mantenga una excelente precisión de posicionamiento y de contorneado a largo plazo, lo que la hace ideal para el mecanizado de piezas de precisión con estrictos requisitos de tolerancia.

Amplia gama de mecanizado: Gracias al movimiento coordinado de los ejes A (con un rango de indexación de ±130°) y C (con un rango de indexación de 360°), la estructura del soporte permite que la herramienta de corte acceda a la pieza desde prácticamente cualquier ángulo. Es posible mecanizar superficies y perfiles complejos, imposibles de realizar con equipos tradicionales de 3 ejes, en una sola operación.

Accesibilidad mejorada a las herramientas: Al ajustar la posición de la pieza mediante los ejes rotatorios, la herramienta siempre puede trabajar con el ángulo de corte óptimo. Esto evita la necesidad de mecanizar con herramientas de largo alcance en ángulos extremos. De esta forma, no solo se reduce la vibración y el desgaste de la herramienta, prolongando su vida útil, sino que también se mejora la eficiencia del corte.

Mayor velocidad de mecanizado: En comparación con las estructuras de pórtico de 5 ejes, el diseño de tipo pivote permite rotar la pieza de trabajo en lugar de requerir largos desplazamientos del pesado cabezal del husillo. La pieza se fija directamente a la mesa pivotante, lo que permite el mecanizado de múltiples caras y ángulos en una sola configuración. Esto reduce significativamente el tiempo de posicionamiento y calibración asociado a múltiples configuraciones, lo que aumenta la eficiencia general del mecanizado.