¿Qué son las plantillas y los accesorios?

Para aquellos que incursionan en la fabricación o creación de prototipos, los términos "plantilla" y "accesorio" aparecen con frecuencia, especialmente cuando se habla de mecanizado, un proceso de fabricación sustractivo para piezas de plástico y metal. Pero que son plantillas y accesorios, para qué se utilizan las plantillas y los accesorios , y por qué las plantillas y los accesorios son tan importantes ?

Aunque a menudo se agrupan, estas dos herramientas desempeñan funciones diferentes en el proceso de fabricación y, a menudo, se utilizan con diferentes piezas de equipos de fabricación. Ambos ayudan a producir piezas más precisas y repetibles, y ambos pueden fabricarse utilizando algunas técnicas de fabricación diferentes, pero las plantillas y los accesorios siguen siendo fundamentalmente diferentes.

Este artículo servirá como una introducción para cualquier persona que necesite una explicación de las plantillas y los accesorios. Examinará las principales diferencias entre plantillas y accesorios , así como sus principales aplicaciones y cómo se pueden hacer .

¿Qué son las plantillas y los accesorios?

Antes de entrar en los atributos específicos de las plantillas y accesorios, debemos dar un paso atrás y hacer la pregunta más amplia de qué tipo de objeto plantillas y accesorios son.

Podemos pensar en estos dos elementos como herramientas o piezas de herramientas :implementos utilizados en la fabricación de piezas nuevas que son distintas de la maquinaria de fabricación (por ejemplo, máquina CNC, impresora 3D) y las piezas que se fabrican. (Otros ejemplos de herramientas incluyen dispositivos de formación de materiales, como moldes y troqueles, y herramientas de corte, como brocas).

Más específicamente, tanto las plantillas como los accesorios, pero especialmente los accesorios, pueden considerarse sujeción de piezas. dispositivos:elementos que se utilizan para mantener una pieza de trabajo (la pieza en progreso que se está fabricando) estable y segura durante la fabricación.

¿Qué es una plantilla?

Comenzaremos nuestra explicación de plantillas y accesorios con plantillas. En resumen, una plantilla es una herramienta utilizada para controlar o guiar el movimiento de una herramienta de corte como un taladro (y, a veces, para sujetar simultáneamente la pieza de trabajo).

Entonces, ¿por qué los fabricantes usan plantillas? Al introducir una herramienta que guía con precisión el movimiento de una herramienta de corte, un fabricante puede, por ejemplo, garantizar la repetibilidad :asegurando que se haga el mismo corte en exactamente el mismo lugar en varios duplicados de una pieza. La misma plantilla se puede usar una y otra vez, lo que da como resultado el mismo resultado con cada uso.

Dado que su propósito es principalmente guiar y dirigir las herramientas de corte, las plantillas se usan más comúnmente para trabajo manual , es decir, mecanizado y taladrado manual. (Las máquinas CNC dependen menos de las plantillas, ya que están diseñadas para brindar precisión a nivel de micras sin asistencia; sus herramientas de corte son "guiadas" por instrucciones de computadora).

Tipos de plantilla:

• Plantilla de plantilla:una plantilla simple que se puede colocar en la pieza de trabajo, tiene orificios a través de los cuales se puede guiar una herramienta de corte (por ejemplo, un taladro).
• Plantilla de placa:similar a una plantilla de plantilla pero con casquillos de perforación en lugar de solo agujeros.
• Plantilla de placa angular:se utiliza para apuntalar la pieza de trabajo en ángulo para facilitar la perforación de, p. agujeros diagonales.
• Plantilla para hojas:una plantilla con una hoja con bisagras que se puede abrir y cerrar para cargar o descargar más rápido.
• Plantilla de diámetro:se utiliza para permitir la perforación de piezas de trabajo redondeadas que no se pueden asegurar fácilmente en otros tipos de plantilla.

¿Qué es un accesorio?

Los accesorios tienen algunas características en común con las plantillas, pero su propósito es esencialmente diferente. La única función de un accesorio es mantener una pieza de trabajo estable y segura durante la fabricación; por lo tanto, un accesorio es un dispositivo de sujeción en el sentido más verdadero.

Los accesorios pueden realizar varias funciones. Al mantener una pieza de trabajo completamente segura, aseguran la precisión y repetibilidad . También se pueden ajustar para sostener una pieza de trabajo en un ángulo específico , lo que permite operaciones de corte en una variedad de direcciones. Los accesorios también minimizan los errores y garantizan la seguridad de los trabajadores al evitar que la pieza de trabajo salga despedida accidentalmente de la mesa de trabajo. Al igual que las plantillas, los accesorios se utilizan a menudo en operaciones de mecanizado.

Es probable que vea accesorios en uso en centros de mecanizado CNC y otros automatizados Equipo de fabricación. Las máquinas CNC pueden dirigir sus herramientas de corte sin el uso de plantillas, pero no funcionarán correctamente si la pieza de trabajo no se puede mantener segura.

Mientras que las plantillas generalmente se mantienen en su lugar con sujetadores o incluso manualmente por el operador de la máquina, los accesorios tienen una variedad de opciones de sujeción , incluidos sistemas hidráulicos, neumáticos y de vacío para aplicar la fuerza necesaria.

Tipos de luminarias:

• Accesorio de torneado:normalmente montado en el husillo de la máquina o en una placa frontal, los accesorios de torneado son útiles para piezas torneadas más complejas.
• Accesorio de fresado:generalmente asegurado a la mesa de trabajo con sujetadores, estos accesorios permiten una variedad de operaciones de fresado.
• Accesorio de perforación:Compuesto por un orificio y un casquillo, los dispositivos de perforación a veces se usan en lugar de (o además de) las plantillas.
• Accesorio de esmerilado:Se utiliza para sostener una pieza de trabajo durante las operaciones de esmerilado.

La diferencia entre plantillas y accesorios

¿Las plantillas y los accesorios son lo mismo? No, no lo son:aunque ambos son tipos de herramientas utilizadas en la fabricación, y aunque comparten algunos de los mismos rasgos, son objetos distintos.

La principal diferencia entre una plantilla y un accesorio es que una plantilla desempeña algún papel en el control de la posición o el movimiento de otra herramienta, generalmente una herramienta de corte, mientras que un dispositivo se ocupa de la posición de la pieza de trabajo (la pieza de material que se convierte en una pieza nueva).

Una plantilla a veces realiza dos funciones, controlando la posición tanto de la pieza de trabajo como de otra herramienta, mientras que un accesorio realiza una.

En la práctica, esto significa que las plantillas y los accesorios se utilizan a menudo en diferentes situaciones. Las aplicaciones de las plantillas a menudo se encuentran en el trabajo manual, donde los humanos necesitan ayuda para mover una herramienta de corte al punto exacto requerido (para asegurarse de que un taladro haga un agujero exactamente en el lugar correcto, por ejemplo). Por otro lado, las aplicaciones de las fijaciones se encuentran tanto en el trabajo manual como en el automatizado:las herramientas de corte no siempre necesitan guía, pero una pieza de trabajo siempre debe estar asegurada para garantizar la precisión y la seguridad.

Otras diferencias entre las plantillas y el accesorio incluyen:

• Las plantillas suelen ser bastante ligeras, mientras que los accesorios deben ser lo suficientemente pesados ​​para proporcionar estabilidad
• Las plantillas se pueden mantener en su lugar manualmente, mientras que los accesorios se aseguran mecánicamente a la mesa
• Las plantillas pueden requerir un diseño más complejo, mientras que los accesorios suelen ser más sencillos

Ventajas de plantillas y accesorios

El uso de plantillas y accesorios durante la fabricación puede generar beneficios significativos en términos de producción y calidad de la pieza. Los principales beneficios incluyen:

• Mayor tasa de producción
• Elimina la necesidad de medir y alinear manualmente
• Coherencia y precisión en múltiples partes
• Reducción de la dependencia de la habilidad manual del maquinista
• Reducción de la dependencia de las medidas de control de calidad posteriores a la fabricación
• Seguridad mejorada para los trabajadores
• Permite que el maquinista ajuste los avances y las velocidades para una producción más rápida

Componentes de plantillas y accesorios

Las plantillas y los accesorios pueden parecer herramientas simples, pero generalmente se componen de varias secciones. Estas secciones son:

Cuerpo :La mayor parte de una plantilla o accesorio es su cuerpo, generalmente una pieza sólida de metal lo suficientemente fuerte como para soportar fuerzas significativas.

Dispositivos de sujeción :Los dispositivos de sujeción de una plantilla o accesorio se utilizan para sujetar una pieza de trabajo de forma segura y resistir las fuerzas de corte.

Ubicar dispositivos :Por lo general, están hechos de acero endurecido, los dispositivos de ubicación, como los pasadores, se utilizan para colocar la plantilla o el accesorio en el lugar correcto.

Bujes :Por lo general, hechos de acero para herramientas, los casquillos se utilizan en algunas plantillas para guiar la máquina herramienta en su funcionamiento.

Cómo hacer plantillas y accesorios

Hay algunas opciones diferentes cuando se trata de fabricar plantillas y accesorios. Si bien el mecanizado CNC ha sido el método dominante durante algún tiempo, la impresión 3D es ahora una alternativa viable.

Aunque los materiales de plantillas y fijaciones son típicamente de metal, más específicamente aceros como aceros al carbono, aceros suaves y aceros para troqueles, también es viable hacer plantillas y accesorios de plástico si se requieren fuerzas de sujeción bajas. El nailon es un plástico común utilizado en la producción de plantillas y accesorios.

Consideraciones de diseño

• Las plantillas y los accesorios deben ser infalibles para evitar que se pierdan
• El costo de producción debe ser menor que el ahorro de costos previsto
• Los puntos de ubicación deben estar claros (e idealmente ajustables) para minimizar el tiempo de inactividad
• Los arreglos de sujeción no deben ser complicados
• Las plantillas y los accesorios deben ser lo suficientemente robustos para su uso, pero lo suficientemente livianos para un fácil manejo
• Las herramientas deben tener suficiente espacio libre
• Debe haber espacio adecuado para la eliminación de virutas

Plantillas y accesorios para mecanizado CNC

Ideal para:plantillas y accesorios de acero robustos, geometrías simples

En la actualidad, el mecanizado CNC es el método dominante para fabricar plantillas y accesorios. Esto se debe a que el mecanizado CNC es rentable para pequeñas cantidades (y las plantillas y accesorios tienden a fabricarse a medida para piezas específicas).

Las plantillas y los accesorios mecanizados por CNC son ideales cuando las plantillas y los accesorios deben ser robustos pero no especialmente complejos en términos de su geometría. La mayoría de las plantillas y accesorios de acero están mecanizados por CNC.

Plantillas y accesorios de impresión 3D

Ideal para:plantillas y accesorios rápidos y de plástico, geometrías complejas

La impresión 3D o la fabricación aditiva es una alternativa al mecanizado CNC para fabricar plantillas y accesorios rápidamente. Al igual que las máquinas CNC, las impresoras 3D son eficientes en la fabricación de artículos únicos.

Las plantillas y accesorios impresos en 3D pueden tener geometrías más complejas que las mecanizadas, y la impresión en 3D puede ser una opción más asequible para plantillas y accesorios de plástico (a través de SLS, por ejemplo). Sin embargo, en la mayoría de los casos, las plantillas y accesorios mecanizados tienen una resistencia superior.