Mecanizado de Precisión CNC:Una Guía Detallada para Conocer su Proceso, Beneficios y Aplicaciones

Muchas industrias en el mundo actual ahora confían en el mecanizado de precisión CNC para desarrollar piezas personalizadas de alta calidad que cumplan con los requisitos detallados. La precisión es muy vital para diversas aplicaciones, y las piezas deben cumplir con estrictos requisitos de tolerancia.

El mecanizado CNC de precisión implica el uso de programas de computadora para producir piezas que cumplan con las especificaciones exactas. Incorpora diversas técnicas y materiales. Por lo tanto, se necesita una comprensión detallada del concepto para ayudarlo a obtener lo mejor de su proyecto.

Esta guía analiza el proceso de mecanizado de precisión, las diferentes máquinas herramienta utilizadas, sus ventajas y aplicaciones. Si está buscando piezas mecanizadas de precisión personalizadas, lea este artículo hasta el final.

¿Qué es el mecanizado de precisión CNC?

El mecanizado de precisión CNC se refiere al proceso de creación de componentes cortando y dando forma a las materias primas. Los planos de diseño asistido por computadora (CAD) y fabricante asistido por computadora (CAM) ayudan a designar el proceso de corte apropiado. Estos programas son cruciales en la fase de diseño porque a menudo contienen contornos 3D detallados que aseguran una creación de piezas exitosa.

El mecanizado de alta precisión es ahora un aspecto crucial de la industria manufacturera. Requiere la colaboración de diseñadores profesionales e ingenieros expertos. Los diseñadores son responsables de crear y traducir el diseño en instrucciones de fabricación. Luego, el maquinista envía la instrucción codificada final al equipo CNC en lenguaje de máquina para que comience el proceso de fabricación.

Además, hay varios componentes que necesitan mecanizado de precisión, incluidas piezas de automóviles, dispositivos médicos, componentes eléctricos y más. El uso de máquinas herramienta avanzadas en el proceso de mecanizado de precisión ayudará a crear piezas complejas con geometrías complejas. Las máquinas CNC típicas tienen estándares de tolerancia de +/-0,005 pulgadas. Sin embargo, el mecanizado de precisión CNC puede alcanzar tolerancias de +/-0,002 pulgadas a +/-0,0002 pulgadas.

Tipos comunes de máquinas herramienta CNC de precisión

El proceso de mecanizado de precisión incorpora muchas técnicas para producir piezas de calidad. Cada una de estas técnicas utiliza diferentes equipos de mecanizado para obtener resultados de calidad. Algunos procesos involucran una sola máquina CNC, mientras que otros involucran varias máquinas.

Algunas de las máquinas utilizadas para una ejecución efectiva de mecanizado de precisión CNC incluyen:

1. Fresadoras CNC

Estos se caracterizan por su capacidad para remodelar materias primas estacionarias mediante el uso de una herramienta de corte giratoria. Estas máquinas ayudan a producir varias formas, principalmente características de fresado frontal y características de fresado periférico.

Las características fresadas frontales incluyen superficies planas y cavidades poco profundas, mientras que las características fresadas periféricas son cavidades más profundas como roscas y ranuras. Las fresadoras CNC de precisión ayudan a crear principalmente componentes de forma cuadrada y rectangular con diversas características.

2. Tornos y tornos CNC

A diferencia de las fresadoras, estas pueden girar (o rotar) las materias primas mientras las herramientas de corte permanecen estacionarias durante la operación. En este caso, las herramientas de corte se mueven linealmente a lo largo de la barra de torneado. Por lo tanto, pueden eliminar materiales alrededor de esa circunferencia para lograr el diámetro y la característica deseados.

Los tornos suizos CNC son tipos de tornos CNC. Estas máquinas giran las piezas de trabajo y las deslizan axialmente en la herramienta de mecanizado a través de casquillos guía. Con los tornos suizos CNC, puede estar seguro de un mejor soporte para la pieza de trabajo a medida que el equipo da forma a la pieza. Esto da como resultado componentes con tolerancias más estrictas.

Las máquinas de torneado CNC crean características externas e internas en los componentes. Estas características incluyen orificios, orificios escariados y taladrados, brochas, conos y roscas, roscas y ranuras. Entonces, los componentes que puede obtener en estas máquinas son pernos, tornillos, vástagos, ejes, etc.

3. Máquinas de perforación CNC

El taladrado es un proceso de mecanizado de precisión que utiliza brocas giratorias para producir orificios cilíndricos en los materiales. Estas brocas son equipos multipunto que mantienen las virutas alejadas de las piezas de trabajo, lo que garantiza un mecanizado de orificios avanzado.

Los ejemplos comunes de brocas para mecanizado CNC de precisión incluyen:

• Ejercicios de localización. Ayudan a crear agujeros poco profundos o pilotos.
• Perforadoras. Estos son importantes para tareas de perforación personalizadas.
• Taladros de máquina de tornillo. Producen agujeros sin un agujero piloto inicial.
• Escariadores de sujeción. Ayudan a agrandar agujeros creados previamente.
• Ejercicios de picotear. Reducen el número de virutas creadas a partir de piezas de trabajo.

4. Máquinas de Descarga Eléctrica (EDM)

El mecanizado por descarga eléctrica (EDM) implica el uso de chispas eléctricas controladas para dar forma a los materiales en las formas deseadas. Muchos maquinistas también se refieren a él como erosión por chispa, mecanizado por chispa, hundimiento de matriz o quemado de alambre. Durante este proceso, el técnico coloca el componente debajo de un cable de electrodo.

La máquina programada luego emite descargas eléctricas desde este cable, produciendo un calor intenso. El calor derrite el material y se enjuaga con un fluido electrolítico para darle la característica o forma deseada.

Además, EDM crea ranuras precisas, microagujeros, características en ángulo o cónicas y varias otras características complejas en las piezas de trabajo. Es el proceso ideal para metales duros que normalmente son difíciles de mecanizar.

5. Máquinas de corte por plasma CNC

Estas herramientas ayudan a cortar materiales utilizando un soplete de plasma controlado por computadora de alta potencia. Estas antorchas de plasma pueden alcanzar temperaturas superiores a los 50.000 grados Fahrenheit. Como resultado, pueden derretir fácilmente piezas de trabajo y crear cortes en el material.

Los materiales utilizados con las máquinas de corte por plasma deben ser eléctricamente conductores. Ejemplos de tales materiales incluyen acero, aluminio, acero inoxidable, cobre y latón.

6. Rectificadoras de precisión CNC

Necesitará amoladoras de precisión si necesita un mecanizado de precisión CNC que proporcione requisitos de rugosidad de superficie lisa. Estas amoladoras son cruciales para crear piezas con una precisión excepcional. En general, los tornos CNC y las fresadoras CNC a menudo crean primero las superficies rugosas. Luego, se necesitan las amoladoras para el acabado final de la superficie.

Materiales utilizados para el mecanizado de precisión CNC

El proceso de mecanizado de precisión puede funcionar en una amplia gama de materiales. Estos materiales de mecanizado CNC generalmente se clasifican en:

Metales

El mecanizado CNC de precisión funciona bien para varios metales, independientemente de su dureza o resistencia. Este proceso utiliza tecnologías avanzadas que aseguran el mecanizado eficaz de estos metales.

Los metales comunes para el mecanizado de precisión CNC son:

• Aluminio
• Acero
• Acero inoxidable
• Cobre
• Latón
• Bronce
• Titanio

Plásticos

El mecanizado de precisión CNC puede trabajar con materiales plásticos básicos o de ingeniería. El proceso brinda productos de calidad a precios competitivos, independientemente de su elección de plástico.

Algunas de las materias primas de mecanizado CNC de plástico son:

• Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
• Policarbonato (PC)
• Poli(metacrilato de metilo) (PMMA)
• Polioximetileno (POM)
• Poliamida (PA)

Destacamos los materiales de mecanizado CNC de precisión más comunes. Sin embargo, WayKen ofrece una lista completa y la más extensa de materiales para necesidades de mecanizado de precisión personalizadas.

Ventajas del mecanizado de alta precisión

La precisión y la repetibilidad son requisitos cruciales cuando se trata de un mecanizado rentable y de alta calidad. En general, el mecanizado de precisión CNC sobresale en varios aspectos para ayudar a satisfacer las demandas de rendimiento y calidad. Algunas de las ventajas de este proceso incluyen:

1. Tecnología de mecanizado de primera clase

El equipo de mecanizado CNC de precisión es una tecnología de punta que se mantiene fiel a los estándares de la industria 4.0. Elimina los requisitos excesivos de mano de obra y opera maquinaria pesada.

Independientemente de la máquina herramienta CNC utilizada, los programas informáticos ahora permiten la automatización de la mayoría de las operaciones. Son "operadores en vivo" que manipulan herramientas de corte y dan forma a diferentes materias primas para obtener los productos terminados deseados.

2. Rendimiento y confiabilidad mejorados

Mientras que algunas aplicaciones pueden aceptar resultados de mecanizado tradicionales, otras tienen requisitos de tolerancia estrictos. Estos requisitos exigen un mecanizado de alta precisión.

Además, la mayoría de las industrias a menudo requieren muchas piezas idénticas. Esto solo es posible con la repetibilidad del mecanizado CNC de precisión. Siempre existen procesos de calidad, con máquinas CNC que aplican cortes similares y mantienen la misma calidad en todas las piezas.

3. Amplia gama de aplicaciones

Los procesos de mecanizado de precisión son compatibles con varios materiales, incluidos metales y plásticos de alta calidad. Esta flexibilidad ayuda a las empresas de diferentes tamaños a competir y ofrecer piezas y diseños personalizados.

Además, el logro repetido de estrictas tolerancias de ingeniería puede ayudar a establecer la confianza del cliente. Varias industrias pueden beneficiarse del mecanizado CNC de precisión, incluidas la automotriz, la metalurgia, la aeroespacial, la marina, la agricultura, los bienes de consumo, etc.

4. Calidad de pieza confiable

La calidad del mecanizado de precisión CNC es inigualable. Elimina cualquier variación que suponga el mecanizado convencional debido al uso de control numérico por ordenador.

El proceso puede durar varias horas y solo requiere un mantenimiento mínimo y un software avanzado para satisfacer las necesidades de diseño. Como resultado, incluso las piezas más complejas se pueden crear con procesos avanzados para garantizar la más alta calidad que supere las expectativas del cliente.

5. Tiempos de ciclo reducidos y menores costos de mano de obra

El mecanizado de precisión CNC puede satisfacer mayores demandas de producción debido a sus capacidades mejoradas de automatización y programación de mecanizado sin interrupciones en el uso de la máquina. Las máquinas de alta precisión están diseñadas para ser muy precisas y brindar resultados repetibles.

Sin embargo, el mecanizado convencional requiere un control y ajustes manuales de las herramientas y las velocidades de funcionamiento. Por otro lado, una máquina CNC puede ejecutar programas creados fuera de línea. Un operador de máquina puede cambiar los centros de mecanizado y ejecutar varias producciones. El operador mantiene las piezas y las herramientas de carga y realiza el desbarbado y el control de calidad fuera de línea.

Por lo tanto, la estructura requiere muy pocos operadores para el proceso de monitoreo, lo que reduce los costos de mano de obra. Asimismo, asegura una creación más rápida de componentes, independientemente de la cantidad.

Aplicaciones del mecanizado de precisión CNC

El mecanizado CNC de precisión es una técnica bien conocida para varias industrias debido a la producción más rápida, la rentabilidad, las múltiples aplicaciones y la alta calidad del producto. Sus ventajas son útiles en estas industrias.

1. Industria Automotriz

La industria automotriz es un espacio revolucionado en el mundo actual. Todos los días surgen nuevas piezas de automóviles innovadoras, con iteraciones de vehículos actualizadas. Las empresas de automóviles prefieren el mecanizado de precisión CNC para desarrollar prototipos de calidad antes de pasar a la producción a gran escala. Esto permite realizar pruebas de mercado funcionales y cambios en el diseño si es necesario.

2. Industria médica

Los equipos del sector sanitario requieren el más alto nivel de precisión debido a sus especificaciones de tolerancia. Herramientas como dispositivos ortopédicos, recintos seguros, implantes, coincidencias de resonancia magnética y muchas más a menudo tienen tolerancias estrictas. Solo el mecanizado CNC de precisión puede ayudar a lograr esto.

3. Industria aeroespacial

Al igual que con los automóviles, las aeronaves y otros vehículos aeroespaciales también requieren un alto nivel de precisión. Cualquier error en estas piezas puede poner en peligro la vida de las personas. Por lo tanto, el mecanizado de alta precisión ayuda a crear piezas para esta industria. Estos componentes incluyen puertos del tren de aterrizaje, casquillos, colectores, superficies aerodinámicas, etc.

4. Industria electrónica

La industria de la electrónica de consumo ahora está experimentando una importante reducción de personal, que necesita componentes más pequeños y potentes. Estas piezas están diseñadas para ser compactas y ligeras. El mecanizado de precisión CNC puede manejar estos requisitos manteniendo tolerancias muy estrictas, incluso con producciones de gran volumen. Las máquinas CNC tienen la capacidad de producir componentes como semiconductores, disipadores de calor, placas de circuitos y otros componentes electrónicos de consumo.

5. Industria militar y de defensa

Los sistemas de defensa en varias naciones ahora tienen nuevos diseños para sistemas de defensa, y el mecanizado CNC de precisión es el proceso más relevante para dar vida a estos diseños. Se pueden fabricar varios componentes con diversos materiales y técnicas disponibles, incluidas municiones, componentes de comunicación, partes de planos, etc.

Conclusión

El mecanizado de precisión CNC es una técnica eficiente para fabricar piezas mecanizadas de precisión personalizadas. Además de producir excelentes componentes, también ahorra costos y lo ayuda a comercializar sus productos más rápido. Como resultado, un taller de mecanizado CNC de precisión puede garantizar un mejor rendimiento de las piezas para mejorar los resultados de su negocio.

Es importante trabajar con un taller de mecanizado CNC confiable con un departamento de ingeniería interno si desea obtener el mejor resultado. WayKen cuenta con un equipo de técnicos expertos con amplios conocimientos en técnicas de mecanizado de precisión. Equipados con máquinas CNC de 3, 4 y 5 ejes, estamos listos para producir piezas de metal y plástico de alta calidad y con un diseño intrincado para ayudarlo a mantenerse competitivo en su industria. Solicite una cotización hoy para los mejores servicios de mecanizado de precisión de su clase.

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Preguntas frecuentes

¿Qué tan precisa puede ser una máquina CNC?

Las máquinas CNC pueden ofrecer un alto grado de precisión, ayudándole a cumplir requisitos de tolerancia extremadamente estrictos. Independientemente de la complejidad de sus piezas, el mecanizado de precisión CNC es la técnica de elección.

¿Cuáles son los límites de tolerancia para el mecanizado de precisión CNC?

El límite de tolerancia estándar para el mecanizado CNC es de aproximadamente +/-0,005 pulgadas (0,127 mm). Por otro lado, el mecanizado de precisión puede alcanzar hasta +/-0,0002 pulgadas (0,00508 mm).

¿Cuál es la máquina CNC más precisa?

Las máquinas CNC de 5 ejes son las fresadoras CNC de precisión más precisas y rápidas disponibles. El mecanizado CNC de 5 ejes utiliza los ejes lineales x, y y z, y pueden rotar en dos ejes diferentes (A y B). Por lo tanto, la herramienta puede dar forma a piezas de trabajo desde cualquier dirección.