Mecanizado de precisión CNC:todo lo que necesita saber

¿Se ha preguntado alguna vez cómo fabrican los maquinistas esas herramientas pesadas de aluminio y piezas de motor? Definitivamente no los hicieron con las manos ni los echaron en un horno. Fabrican estas piezas a partir de un proceso llamado mecanizado de precisión CNC.

Para aquellos que son nuevos en el mundo de la fabricación, el mecanizado de precisión CNC es un proceso de fabricación que incluye el uso de programas informáticos para crear cualquier producto con especificaciones exactas. Por lo tanto, este artículo definirá el proceso, los diferentes equipos utilizados, sus aplicaciones, las diferentes programaciones y procesamientos involucrados. Si tiene interés en obtener más información sobre este proceso de fabricación, debe leer hasta el final.

¿Qué es el mecanizado de precisión CNC?

Si la pregunta “¿Qué es el mecanizado de precisión?” aún permanece en tu mente, aquí está la respuesta. Tal como su nombre lo indica, el mecanizado de precisión CNC implica dar forma a la materia prima en un producto terminado al eliminar los excesos según lo designado por un diseño asistido por computadora (CAD) o un plano de fabricación asistida por computadora (CAM). Además, los maquinistas utilizan este proceso en diferentes procesos de fabricación y en diferentes materiales.

Antes de realizar cualquier producto mediante mecanizado CNC de precisión, es necesario utilizar programas CAD o CAM para realizar el plano del producto. Es decir, estos programas realizan contornos 3D muy detallados que debe seguir un proceso de mecanizado preciso para replicar el producto con éxito.

Desde juguetes hasta dispositivos médicos, automóviles o transbordadores espaciales, cualquier producto que tenga piezas necesita un mecanizado de precisión. Mediante el uso de equipos de control numérico por computadora (CNC), el proceso utiliza acciones como corte, fresado, torneado y mecanizado por descarga eléctrica para lograr el producto final.

Aunque el proceso requiere la supervisión de un maquinista experto, una máquina hace la mayor parte del trabajo automáticamente. El software de diseño asistido por computadora (CAD) crea el diseño, el software de fabricación asistida por computadora (CAM) luego lo traduce en instrucciones de fabricación para la máquina. Un software de posprocesador final codifica la instrucción en información que la máquina puede entender. Luego, los maquinistas cargan la instrucción en el equipo CNC para iniciar el proceso de fabricación.

Tolerancia del mecanizado de precisión

Aunque las herramientas de mecanizado CNC de precisión son muy precisas, estas máquinas no pueden reproducir con precisión las dimensiones de los productos tal como están en el plano CAD. Por lo tanto, los maquinistas usan tolerancias.

La tolerancia es la cantidad de desviación en la dimensión de una pieza que es aceptable según los estándares convencionales. Un sinónimo de esto es precisión dimensional. No existe una tolerancia estándar para todos los procesos de mecanizado CNC de precisión. El rigor de la tolerancia depende del proceso de fabricación. El número de lugares decimales que tiene un valor de tolerancia muestra el rigor de la medición.

Existen diferentes tipos de sistemas de medición de tolerancia. Por ejemplo:

• Medida de Tolerancia Unilateral:En este tipo de medida de tolerancia, la desviación solo se permite en un lado del valor nominal. Esto significa que si el valor nominal de un eje para encajar en un rodamiento es de 20 mm, un eje más grande que este no encajaría. Por lo tanto, los maquinistas solo permiten la desviación de dicho eje en el lado más pequeño.
• Tolerancias límite:esto es cuando el valor de tolerancia se coloca en un rango. Por ejemplo, si el valor nominal del eje es de 15 mm y la tolerancia es de 15 a 15,5 mm, esto representa una tolerancia límite.
• Tolerancias bilaterales:este tipo de tolerancia permite la desviación a ambos lados del valor nominal. Por lo general, se expresa como un valor +/-. Para aclarar, si una pieza tiene una medida de 25 mm con una tolerancia de +/- 0,05 mm, significa que el valor puede estar entre 24,95 mm y 25,05 mm.

Es muy importante saber cuándo elegir tolerancias más estrictas para la fabricación de su pieza. Aunque no es necesario que toda la pieza tenga tolerancias estrechas, las piezas estructurales importantes, como las que encajan en otros componentes, necesitan poca desviación del valor nominal, ya que la imprecisión podría afectar gravemente a la integridad de la pieza.

Las tolerancias son importantes en los procesos de mecanizado precisos porque ayudan a reducir los costos de producción y los tiempos de entrega. Tan importantes como son, requieren mucha habilidad y paciencia para hacerlo bien. La tolerancia estándar de las máquinas CNC es de 0,005 pulgadas. En RapidDirect, nuestras máquinas CNC de 5 ejes pueden lograr una tolerancia de hasta 0,002”. Ofrecemos una gama de tolerancias para satisfacer las necesidades de nuestros clientes. Nuestras tolerancias estándar para el mecanizado CNC de metales cumplen con DIN-2768-1-fino, mientras que para plásticos es DIN-2768-1-medio.

Tipos de equipos de mecanizado CNC de precisión

Debido a los diferentes procesos involucrados en el mecanizado de precisión CNC, se requieren diferentes equipos para que funcione. En algunos casos, estas herramientas se colocan en una sola máquina y el maquinista solo tiene que iniciar y detener el proceso.

En algunas otras situaciones, las herramientas deben colocarse en diferentes máquinas y el maquinista tendrá que mover la pieza de trabajo/materia prima de una máquina a otra. Por ejemplo, las máquinas utilizadas en el mecanizado de precisión CNC incluyen:

Equipos de fresado CNC

El fresado es el proceso de mecanizado preciso que implica el uso de cortadores giratorios para eliminar el exceso de material de una pieza de trabajo. Se trata de varios tipos de molinos. Los ejemplos de tales molinos incluyen molinos de extremo, molinos de chaflanes y molinos helicoidales. Las fresadoras con CNC también incluyen fresadoras manuales, fresadoras planas, fresadoras universales y fresadoras universales. Estas máquinas tienen una orientación horizontal o vertical.

Equipos de torneado CNC

El torneado es un proceso de mecanizado CNC de precisión que consiste en girar la pieza de trabajo junto a una herramienta de corte giratoria de un solo punto. Las herramientas más populares que se utilizan para los procesos de torneado son los tornos, como los tornos de torreta, los tornos de motor y los tornos especiales para motores. Otros equipos de torneado incluyen torneado recto, torneado cónico, ranuras externas y roscas.

Equipo de perforación CNC:

El taladrado es un proceso de mecanizado preciso que utiliza brocas giratorias de múltiples puntas para crear orificios cilíndricos en materias primas/piezas de trabajo. Además, el diseño de las brocas permite que las virutas de la pieza de trabajo se caigan, lo que mantiene limpios los orificios perforados.

Los ejemplos de brocas comunes utilizadas en los procesos de mecanizado CNC incluyen brocas de posicionamiento (para hacer orificios poco profundos o guía), brocas de punta (para reducir la cantidad de virutas en la pieza de trabajo), brocas para tornillos (para producir orificios sin orificio guía) y escariadores de sujeción (para agrandar agujeros producidos previamente). También hay prensas taladradoras, que son brocas hechas para una tarea de perforación en particular.

Equipo de minería de descarga eléctrica CNC

La Minería por Descarga Eléctrica es un proceso de mecanizado preciso que utiliza descargas eléctricas (chispas) para obtener el producto terminado.

El montaje está formado por el electrodo de la herramienta (herramienta) y el electrodo de la pieza de trabajo (pieza de trabajo) separados por un fluido dieléctrico y sujetos a una tensión eléctrica. El proceso también se conoce como mecanizado por chispa, erosión por chispa, quemado, hundimiento o erosión por hilo.

Aplicaciones de mecanizado de precisión CNC

El mecanizado de precisión está ganando gradualmente más terreno en el mundo de la fabricación debido a sus múltiples usos, costos y procesos que ahorran tiempo. El proceso de mecanizado preciso se utiliza en industrias como:

Industria médica

La medicina está evolucionando rápidamente con la necesidad que surge de nuevos equipos. Además de producir nuevos equipos, también tienen necesidades de grandes volúmenes de los ya existentes. El mecanizado CNC de precisión es el encargado de fabricar este equipo. Ejemplos de estos incluyen dispositivos ortopédicos, recintos seguros, implantes, máquinas de resonancia magnética, equipos de investigación, etc.

Industria Automotriz

Dado que las empresas de automóviles presentan nuevas innovaciones para agregar a sus últimas iteraciones de automóviles, necesitan desarrollar prototipos de estas piezas antes de agregarlas a la línea de fabricación. El mecanizado de precisión CNC es responsable de desarrollar estos prototipos con especificaciones exactas. La tecnología también fabrica piezas para otros medios de transporte, como barcos de transporte, camiones de transporte y muchos más.

Industria aeroespacial

Desde aviones de transporte hasta transbordadores espaciales, los vehículos aeroespaciales requieren artilugios muy precisos, ya que un solo error podría provocar daños graves en los diferentes vehículos aeronáuticos. El proceso de mecanizado de precisión CNC es responsable de la fabricación de muchos componentes en esta industria, como los puertos del tren de aterrizaje, casquillos, colectores, superficies aerodinámicas, etc.

Industria militar y de defensa

CNC nunca ha sido más relevante, con diferentes naciones que tienen diferentes diseños para nuevas municiones y sistemas de defensa. El proceso de mecanizado preciso es responsable de dar vida a todos estos diseños utilizando diversos materiales y procesos. Ejemplos de dispositivos fabricados para esta industria incluyen partes de aviones, componentes de transporte, componentes de comunicación, municiones, etc.

Ventajas del mecanizado CNC de alta precisión

El uso de estas máquinas de alta precisión para su proceso de fabricación definitivamente brindaría una gran cantidad de ventajas. Algunos son:

Coste de producción reducido

En términos de precio, el mecanizado CNC es el camino a seguir, especialmente si busca fabricar de unas pocas a cien piezas. El proceso requiere un costo inicial menor en comparación con el costo del moldeo por inyección (debido a los gastos de creación del molde).

Velocidad aumentada

Las máquinas CNC proporcionan una mayor tasa de velocidad en comparación con el moldeo por inyección. A diferencia del moldeo por inyección, que puede tardar meses en fabricar el molde y garantizar que las piezas estén dentro de la tolerancia, el mecanizado CNC puede producir piezas en cuestión de semanas.

Permite la creación de prototipos de forma rápida y rentable

Con los servicios de mecanizado CNC, su producción de prototipos es aún más efectiva. Esto se debe a que CNC puede trabajar con una gran cantidad de materiales rentables, por lo que no tiene que gastar mucho en prototipos. Por supuesto, cuando los prototipos se hacen más rápido, todo el proceso de producción se acelera aún más. En RapidDirect, entregamos prototipos que cumplen con los requisitos de fabricación y los estándares de calidad.

Cómo realizar mecanizados de precisión

Materiales

El mecanizado CNC de precisión puede operar en una amplia variedad de materiales. En RapidDirect te facilitamos la certificación de materiales (SGS, RoHS, etc.) si así lo solicitas. Estos son algunos ejemplos de metales y plásticos para los que ofrecemos certificación:

Metales

1. Aluminio (Aluminio 6061, Aluminio 6061-T651, Aluminio 606, etc.)
2. Acero inoxidable (201, 301, 303, 304, 316, etc.)
3. Acero (1008, 1018, 1020, etc.)
4. Latón (280, 260, 2680, etc.)
5. Cobre
6. Bronce
7. Titanio

Plásticos

1. ABS
2. ordenador
3. PMMA
4. POM
5. PA

Los anteriores son solo los materiales más comunes en el mecanizado CNC de precisión. RapidDirect proporciona cientos de materiales para sus necesidades de producción y creación de prototipos personalizados. Para consultar la lista completa de nuestros materiales, cargue su diseño para obtener una cotización instantánea en minutos y ¡comience su proyecto hoy!

Programación

Antes de que pueda comenzar el proceso de mecanizado preciso, las máquinas deben programarse para que el proceso funcione sin problemas y sin errores. Para hacer esto, este es el proceso a seguir:

Después de que el software de diseño asistido por computadora (CAD) haya creado el modelo sólido 3D o vector 2D para fabricar el producto, se exporta a un formato de archivo compatible con CNC como STEP o IGES.

Luego, el software de fabricación asistida por computadora (CAM) genera el código de programación digital que controlará las herramientas y producirá la pieza de diseño personalizado.

Hay dos códigos de programación principales:el código G y el código M. El código G es más popular y se conoce como código geométrico. Le dice a la máquina cuándo, dónde y cómo se mueve la máquina. El código M es el código de función miscelánea que controla las funciones auxiliares de la máquina.

Procesamiento

Después de programar la máquina, el siguiente paso es comenzar a procesar la materia prima para que se ajuste a las especificaciones exactas del producto terminado. Dependiendo del producto, se utilizan bastantes procesos para obtener el producto final. Los ejemplos incluyen:

una. Fresado CNC

b. Torneado CNC

C. Perforación CNC

Acabado de superficies

Esto implica recubrir la superficie del producto terminado con diferentes materiales para fortalecerlo y embellecerlo aún más. En RapidDirect, utilizamos diferentes tipos de técnicas de acabado, como anodizado, granallado, galvanoplastia, recubrimiento en polvo, etc.

RapidDirect:la empresa de mecanizado CNC de precisión que ha estado buscando

Podría decirse que el mecanizado de precisión CNC es la forma más eficaz de fabricar sus piezas personalizadas. Además de ahorrarle costos, toma muy poco tiempo y deja poco espacio para errores. ¡Incorpore este proceso de fabricación a su producción hoy mismo!

En RapidDirect, hacemos que sus planos CAD cobren vida de la mejor manera que podría desear. Garantizamos sólidas capacidades de fabricación con nuestra amplia gama de experiencia y enfoque de ingeniería. Nuestras máquinas CNC de 3, 4 y 5 ejes y una amplia gama de auxiliares nos hacen capaces de realizar sus diseños CNC, ya sean prototipos personalizados tan pequeños como uno o fabricar piezas que requieran hasta meses de producción.

Nuestro soporte técnico para nuestros clientes es inigualable. Ofrecemos servicios como el envío del producto en dos juegos si lo desea. El primer conjunto se enviaría para obtener su verificación antes de entrar en producción completa. Después de terminar la producción, le brindamos la garantía adecuada de que su producto encajará y funcionará tal como debe hacerlo al enviarlo con las dimensiones de la pieza. También proporcionamos certificación de materiales con todos nuestros productos, lo que le permite conocer las características del material.

Entregue piezas de alta calidad

Aparte de todas estas características, nuestros precios también destacan sobre el resto. Con un precio un 30 % más bajo que el promedio que encontrará en cualquier lugar, lo ayudamos a ahorrar costos de producción en RapidDirect. Tal como se establece en nuestros estándares QMS certificados ISO 9001:2015, le suministramos piezas terminadas de la más alta calidad fabricadas con los últimos avances en tecnología CNC.

En RapidDirect, no tiene que esperar años para obtener su cotización. Una vez que carga su archivo CAD en nuestro sitio web, obtiene la cotización en línea que le proporciona un diseño real en un minuto. Esto nos ahorra todos los correos electrónicos de ida y vuelta. También disfruta de la función Diseño para la fabricación, que muestra si su diseño es ideal para la fabricación o no.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es el mecanizado de precisión CNC?

El mecanizado de precisión CNC simplemente implica dar forma a una materia prima/pieza de trabajo para cumplir con dimensiones específicas y exactas. Esto implica el uso de planos hechos a partir de diseños CAD y CAM.

Cuánto cuesta una fresadora CNC ?

El costo de un molino CNC depende del tamaño y el rango de operaciones que pueden ejecutar. Sus precios oscilan entre $50,000 y $170,000.

¿Cómo sé si mi máquina CNC es precisa?

La frase utilizada para cuantificar la precisión de una máquina CNC es "precisión posicional". Se calcula programando la máquina para que se mueva a un valor particular y se registra su desviación de este valor programado. Después de tomar múltiples lecturas, se calcula el valor promedio estadístico de las desviaciones y esta es la precisión posicional de la máquina. 0,02 mm es el valor promedio para la mayoría de las máquinas CNC. Si su valor no está dentro de ese rango, lo más probable es que su máquina no sea precisa.