¿Tiene problemas con la calidad del mecanizado CNC? Descubra cómo pequeños ajustes en su proceso pueden producir grandes mejoras. Este artículo profundiza en diez consejos de expertos que abarcan desde la selección de herramientas hasta los métodos de sujeción, garantizando una mayor precisión y eficacia en sus proyectos de mecanizado. Al final, dispondrá de información práctica para mejorar sus operaciones CNC y obtener resultados superiores.
"Mecanizado CNC" se refiere al uso de herramientas de mecanizado de control numérico.
Al estar controlado por programación informática, el mecanizado CNC ofrece varias ventajas, como calidad constante, alta precisión, gran exactitud de repetición, capacidad para mecanizar superficies complejas y mayor eficacia.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que la calidad final del producto mecanizado puede verse muy afectada por factores humanos y por la experiencia del operario durante el propio proceso de mecanizado.
Veamos ahora diez valiosos consejos de mecanizado, resumidos por un Máquina CNC operador con más de una década de experiencia en el sector.
Por lo general, la división de los procesos de mecanizado CNC puede realizarse mediante los siguientes métodos:
Método de clasificación por herramientas
El método de clasificación centrado en la herramienta consiste en dividir los procesos en función de las herramientas utilizadas y utilizar la misma herramienta para mecanizar todas las piezas que se puedan completar. Las segundas y terceras cuchillas se utilizan para completar otras piezas que pueden terminar. Este método reduce el número de cambios de herramienta, minimiza los tiempos muertos y disminuye los errores de posicionamiento innecesarios.
Clasificación por posición de tratamiento
En el caso de piezas con muchos pasos de procesamiento CNC, la pieza procesada puede dividirse en varias secciones en función de sus características estructurales, como la forma interior, la forma exterior, la superficie curva o el plano, etc. Por lo general, primero se mecanizan el plano y la superficie de posicionamiento, seguidos de los orificios; las geometrías sencillas se mecanizan antes que las complejas; y las piezas de baja precisión se procesan antes que las que tienen requisitos de alta precisión.
Clasificación por mecanizado CNC basto y fino
En el caso de piezas propensas a la deformación durante el mecanizado CNC en bruto y fino, es necesario calibrar la forma debido a la posible deformación tras el mecanizado en bruto. Por tanto, los procesos suelen separarse para el mecanizado en bruto y el mecanizado fino.
En conclusión, a la hora de dividir el proceso, es importante tener en cuenta la estructura y la fabricabilidad de las piezas, la función de la máquina herramienta, la cantidad de mecanizado NC de las piezas, los tiempos de instalación y la organización de producción de la unidad. Además, el principio de concentración o dispersión del proceso debe determinarse en función de la situación real, pero debe ser razonable.
La secuencia de mecanizado debe planificarse en función de la estructura y el estado de las piezas, así como del posicionamiento y la sujeción la rigidez de la pieza. Al organizar la secuencia deben seguirse los siguientes principios:
Al determinar el punto de referencia de posicionamiento y el esquema de sujeción, deben tenerse en cuenta los cuatro puntos siguientes:
El punto de reglaje de la herramienta puede establecerse en el componente mecanizado, pero es importante tener en cuenta que el punto de reglaje de la herramienta debe ser una posición de referencia o el producto final. En algunos casos, tras el primer proceso de mecanizado, el punto de reglaje de la herramienta puede resultar dañado, lo que dificulta su localización en procesos posteriores.
Para evitar esto, se debe tener cuidado de establecer una posición relativa de reglaje de la herramienta en el primer proceso que tenga una relación coherente con un punto de referencia. De este modo, el punto de reglaje original de la herramienta puede identificarse basándose en la relación relativa entre ambos.
Esta posición relativa de reglaje de la herramienta suele estar situada en el banco de trabajo o en el útil de la máquina herramienta, y la selección debe tener en cuenta los siguientes principios:
El punto de partida del sistema de coordenadas de la pieza lo establece el operario. Una vez fijada la pieza, el reglaje de la herramienta define su posición. Ésta define la distancia entre la pieza y el punto cero de la máquina herramienta.
Una vez que se ha establecido el sistema de coordenadas de la pieza, normalmente no se modifica. Para garantizar un mecanizado preciso, es importante que el sistema de coordenadas de la pieza y el sistema de coordenadas de programación estén sincronizados, es decir, que sean coherentes entre sí durante el proceso de mecanizado.
La trayectoria de la herramienta hace referencia a la trayectoria y la dirección del movimiento de la herramienta con respecto a la pieza durante el mecanizado NC. La selección de la trayectoria de corte es crucial, ya que influye en la precisión y la calidad superficial de las piezas mecanizadas.
Para determinar la trayectoria de corte se tienen en cuenta los siguientes factores:
Una vez que la pieza está correctamente alineada y el programa se ha depurado a fondo, se puede pasar a la fase de mecanizado automático.
Durante esta fase, el operario debe supervisar de cerca el proceso de corte para garantizar que la calidad de la pieza no se vea comprometida y para evitar cualquier accidente que pueda producirse como resultado de un corte anormal.
Al supervisar el proceso de corte, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:
(1) Durante la fase de desbaste, la supervisión del proceso de mecanizado se centra principalmente en la rápida eliminación del material sobrante de la superficie de la pieza.
En el funcionamiento de la máquina herramienta, el proceso de corte se realiza automáticamente según la trayectoria de corte predeterminada y los parámetros de corte establecidos por el operario.
El operario debe vigilar de cerca los cambios en la carga de corte a lo largo del proceso comprobando la tabla de carga de corte. En función de la fuerza de apoyo de la herramienta, deben ajustarse los parámetros de corte para maximizar la eficiencia de la máquina herramienta.
(2) Supervisión del sonido de corte durante el proceso de corte
Durante el proceso de corte automático, cuando comienza el proceso de corte, el sonido de la herramienta cortando la pieza es generalmente estable, continuo y ligero.
En esta fase, el movimiento de la máquina herramienta es estable. Sin embargo, a medida que avanza el proceso de corte, problemas como puntos duros en la pieza, desgaste de la herramienta o sujeción incorrecta de la herramienta pueden hacer que el proceso de corte se vuelva inestable.
Los indicadores de inestabilidad incluyen cambios en el sonido de corte, colisión herramienta-pieza y vibración de la máquina herramienta. En estos casos, deben ajustarse rápidamente los parámetros y las condiciones de corte.
Si el ajuste no da el resultado deseado, debe pararse la máquina herramienta para inspeccionar el estado de las herramientas y las piezas.
(3) Supervisión del proceso de acabado para garantizar el tamaño del mecanizado de la pieza y la calidad de la superficie
Durante el proceso de acabado, la velocidad de corte es alta y el avance es grande. Debe prestarse atención al impacto de la acumulación de virutas en la superficie mecanizada.
Para las cavidades que se están mecanizando, es importante tener cuidado con el sobrecorte y el desgaste de la herramienta en las esquinas.
Para resolver estos problemas, pueden adoptarse las siguientes medidas:
Si estos ajustes no son efectivos, puede ser necesario parar la máquina y evaluar la razonabilidad del programa original.
Es importante prestar atención a la posición de la herramienta al detener la inspección o parar la máquina. Si la herramienta de corte se detiene en mitad del proceso de corte, el cese repentino del husillo puede provocar marcas de la herramienta en la superficie de la pieza.
En general, se recomienda apagar la máquina cuando la herramienta ya no esté en estado de corte.
(4) Supervisión de herramientas: La calidad de la herramienta influye en la calidad del mecanizado de la pieza
La calidad de la herramienta desempeña un papel fundamental a la hora de determinar la calidad de mecanizado de la pieza.
Durante el proceso de mecanizado y corte automático, se puede detectar el desgaste normal y cualquier daño anormal de la herramienta mediante la monitorización acústica, el control de tiempo de corteinspecciones durante el proceso de corte y análisis de la superficie de la pieza.
Para garantizar que la calidad del mecanizado cumple las normas exigidas, las herramientas de corte deben gestionarse a tiempo para evitar cualquier problema de calidad de procesamiento causado por una manipulación inadecuada de las herramientas.
(1) Para el fresado plano, se recomienda utilizar una fresa de metal duro no rectificada o una fresa de mango. En el fresado en general, es mejor utilizar la segunda alimentación de la herramienta siempre que sea posible. Para el primer avance de la herramienta, se recomienda utilizar una fresa para el desbaste y avanzar continuamente a lo largo de la superficie de la pieza. La anchura recomendada de cada avance de herramienta debe estar comprendida entre 60% y 75% del diámetro de la herramienta.
(2) Las fresas de mango y las fresas de mango con plaquitas de metal duro se utilizan principalmente para el mecanizado de resaltes, ranuras y superficies de boca de caja.
(3) Las fresas de bola y las fresas circulares (también conocidas como fresas de punta redonda) se utilizan habitualmente para procesar superficies curvas y contornos de ángulo variable. Las fresas de bola se utilizan principalmente para semiacabado y acabado, mientras que las fresas circulares con carburo de cemento se utilizan sobre todo para desbastar.
(1) La lista de programas de mecanizado es un componente esencial del diseño del proceso de mecanizado NC. Sirve como procedimiento que debe seguir y ejecutar el operario. La lista de programas de mecanizado proporciona una descripción detallada del programa de mecanizado y se utiliza para aclarar el contenido del programa, el método de sujeción y posicionamiento y las herramientas seleccionadas para cada programa de mecanizado, entre otras cosas.
(2) La hoja del programa de mecanizado debe incluir la siguiente información: el nombre del archivo de dibujo y programación, el nombre de la pieza, un esquema del método de sujeción, el nombre del programa, las herramientas utilizadas en cada programa, la profundidad máxima de corte, la naturaleza del mecanizado (como desbaste o acabado) y el tiempo teórico de mecanizado.
Antes de programar, es importante tener en cuenta lo siguiente tras determinar la tecnología de procesamiento:
El principio de ajuste de la altura de seguridad consiste en asegurarse de que, en general, sea superior a la superficie más alta de la pieza o en ajustar el punto cero de programación a la superficie más alta. Esto ayuda a minimizar el riesgo de colisión de la herramienta.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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