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10 consejos de mecanizado CNC: para una mejor calidad de mecanizado

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"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.

Consejos de mecanizado CNC

1. ¿Cómo dividir los procesos de mecanizado CNC?

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.

2. ¿Qué principios deben seguirse en la disposición de la secuencia de mecanizado CNC?

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:

  • El procesamiento CNC del proceso anterior no debe interferir con el posicionamiento y la sujeción del proceso siguiente. También debe tenerse en cuenta el proceso de mecanizado general intercalado de la Máquina-Herramienta.
  • El mecanizado de la forma interior y de la cavidad debe realizarse en primer lugar, seguido del mecanizado del contorno.
  • Los procesos de mecanizado CNC con el mismo modo de posicionamiento y sujeción o la misma herramienta deben agruparse para reducir el número de posicionamientos repetidos, cambios de herramienta y movimiento de la placa de prensado.
  • Cuando se realizan varios procesos en la misma configuración, el proceso que tiene el menor impacto en la rigidez de la pieza debe realizarse en primer lugar.

3. ¿Qué aspectos deben tenerse en cuenta para determinar el modo de sujeción de la pieza?

Al determinar el punto de referencia de posicionamiento y el esquema de sujeción, deben tenerse en cuenta los cuatro puntos siguientes:

  • El objetivo es normalizar el punto de referencia utilizado en los cálculos de diseño, procesamiento y programación.
  • Minimice al máximo el número de tiempos de sujeción y procure realizar el mecanizado CNC en todas las superficies a mecanizar tras un único posicionamiento.
  • Evite utilizar sistemas de ajuste manual.
  • El útil debe estar diseñado para ser abierto y su mecanismo de posicionamiento y sujeción no debe interferir con el movimiento de la herramienta durante el mecanizado CNC (para evitar colisiones). En estos casos, la sujeción puede conseguirse utilizando un tornillo de banco o añadiendo una placa base y tornillos de extracción.
Consejos de mecanizado CNC

4. ¿Cómo determinar la razonabilidad del punto de reglaje de la herramienta? 5. ¿Cuál es la relación entre el sistema de coordenadas de la pieza y el sistema de coordenadas de programación?

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:

  • Fácil alineación
  • Programación cómoda
  • Mínimo error de ajuste de la herramienta
  • Facilita la inspección durante el mecanizado y permite una comprobación sencilla.

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.

5. ¿Cómo elegir la ruta de corte?

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:

  • Cumplir los requisitos de precisión de mecanizado de las piezas.
  • Facilita el cálculo numérico y reduce el esfuerzo de programación.
  • Encontrar la ruta de procesamiento NC más corta y reducir el tiempo de herramienta ociosa para mejorar la eficacia del procesamiento NC.
  • Minimizar el número de segmentos.
  • Garantizar la rugosidad requerida de la superficie del contorno de la pieza tras el mecanizado NC, y garantizar que el contorno final se procesa de forma continua con la última herramienta.
  • Consideración cuidadosa de la trayectoria de avance y retroceso (entrada y salida) de la herramienta para minimizar las marcas de cuchilla causadas por cambios bruscos en la fuerza de corte y para evitar rayar la pieza al cortar verticalmente en la superficie del contorno.

6. ¿Cómo controlar y ajustar durante el mecanizado CNC?

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 parámetros de corte fijado por el operador.

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:

  • Asegúrese de que la superficie de mecanizado esté siempre fría ajustando la posición del pulverizador de líquido de corte.
  • Mantener la calidad de la superficie mecanizada ajustando los parámetros de corte para evitar cualquier cambio en la calidad.

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.

Consejos de mecanizado CNC

7. ¿Cómo seleccionar razonablemente las herramientas de mecanizado? ¿Cuántos factores intervienen en los parámetros de corte? ¿Cuántos tipos de herramientas de corte existen? ¿Cómo determinar la velocidad de la herramienta, la velocidad de corte y la anchura de corte?

(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.

8. ¿Cuál es la función de la hoja de programa de tratamiento? ¿Qué debe incluir la hoja de programa de transformación?

(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.

9. ¿Qué preparativos hay que hacer antes de programar?

Antes de programar, es importante tener en cuenta lo siguiente tras determinar la tecnología de procesamiento:

  • Método de sujeción de la pieza;
  • El tamaño del embrión de la pieza en bruto: esto determinará el rango de procesamiento o si es necesaria una sujeción múltiple;
  • El material de la pieza: para seleccionar la herramienta adecuada para el mecanizado;
  • Las herramientas disponibles en stock - para evitar modificar el programa debido a la indisponibilidad de una herramienta durante el mecanizado. Si se necesita una herramienta específica, debe prepararse con antelación.

10. ¿Cuáles son los principios para fijar la altura de seguridad en la programación?

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.

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