Los fundamentos de un centro de mecanizado vertical (VMC)

Introducción al Mecanizado Vertical

El mecanizado vertical existe en su forma más básica desde hace más de 150 años. Sin embargo, sigue siendo una de las formas más nuevas de tecnología de mecanizado (el torneado/tornos es la más antigua). El proceso de "fresado" implica un cortador giratorio, o broca de perforación, y una mesa de trabajo móvil, a la que se fija la pieza de trabajo.

El cortador está unido y gira en una carcasa llamada "husillo". A través de la agudeza de la herramienta y la fuerza de la mesa que empuja el material hacia el cortador, el material cede y se corta o rasura según se desee. El eje de fuerza puede ser arriba/abajo (denominado eje Z), izquierda/derecha (denominado eje X) o de adelante hacia atrás (denominado eje Y).

La Fresadora Original

Diagrama de una fresadora (fuente)

Los VMC se pueden equipar con múltiples ajustes. Por ejemplo, hay muchos ángulos de enfoque disponibles, así como dispositivos giratorios y otros dispositivos de posicionamiento en la mesa de trabajo. Versiones posteriores del diseño de VMC agregaron dispositivos de alimentación hidráulica y de energía para hacer que el sistema fuera más automatizado y, eventualmente, se agregaron controles computarizados para permitir una mayor automatización en la operación, repetibilidad, selección/cambio de herramientas y control de contorno. Estos nuevos CNC llevaron la máquina de “fresado” a un nuevo nivel de productividad y, así, nació el término VMC (Centro de Mecanizado Vertical).

Centro de mecanizado vertical:debajo de las cubiertas

El CNC VMC:Fundamentos del Proceso

Los VMC se utilizan principalmente (aunque no únicamente) como máquinas de corte de metal que eliminan acero, aluminio u otros materiales duros, dando así forma a un bloque de material en bruto en una superficie formada con precisión o "mecanizada".

Los VMC se pueden utilizar no solo para cortar, sino también para taladrar, tallar, grabar, roscar, avellanar, biselar y muchas otras aplicaciones. Debido a su versatilidad y costo relativamente bajo, son máquinas extremadamente populares que se encuentran en tiendas de todo el mundo. De hecho, es muy probable que haya una máquina en funcionamiento a solo unas pocas millas de donde está leyendo esto ahora.

Todos los VMC utilizan componentes comunes, que son los siguientes:

1. Husillo giratorio — El husillo, que es perpendicular a la superficie o mesa de trabajo, puede contener una variedad de herramientas de corte (o molinos, como a veces se les llama). El cartucho del eje está montado en una carcasa que se mueve hacia arriba y hacia abajo; esta dirección de movimiento se denomina eje Z.
2. Mesa — La mesa es una plataforma sobre la cual montar piezas de trabajo, ya sea directamente o mediante una variedad de accesorios como placas de aluminio fresado o prensas de sujeción dura. La mesa tiene un movimiento de izquierda a derecha, que llamamos eje X, y de adelante hacia atrás, que se llama eje Y. Estos dos ejes de movimiento, junto con el eje Z, permiten un contorno virtualmente ilimitado en los planos de movimiento.

Componentes comunes adicionales

1. Cambiador de herramientas — Un cambiador de herramientas aumenta considerablemente la productividad de un VMC al permitir la selección automática y controlada por computadora de herramientas para una variedad de tareas, desde corte de desbaste hasta mandrinado de orificios finos.
2. Sistema de refrigeración — Para mantener las piezas y los cortadores frescos y lubricados, la mayoría de los VMC emplean algún tipo de sistema de recirculación de refrigerante; que suele ser una mezcla de aceite soluble y agua, pero también puede ser una variedad de otros líquidos.
3. Transportador de virutas/tornillo— Para evacuar las virutas de la zona de trabajo, se puede emplear una variedad de transportadores de virutas y sinfines de virutas para aumentar la productividad y reducir el tiempo de inactividad de la extracción manual de las virutas de desecho.
4. Cubiertas/cajas completas: Estos se pueden agregar para reducir las salpicaduras causadas por las operaciones de fresado y proteger a los operadores y el medio ambiente del proceso de mecanizado.
5. Mesas Rotativas — Agregar ejes adicionales a la máquina puede aumentar considerablemente su productividad al convertir una máquina simple de tres ejes en un sistema de cuatro o incluso cinco ejes capaz de mecanizar componentes complejos con diferentes superficies (como álabes de turbina).
6. Cargadores de carga rápida — Otra gran adición para aumentar significativamente la productividad es el uso de mesas de cambio u otros sistemas automáticos de carga de piezas. Estos pueden disminuir el tiempo de inactividad y aumentar en gran medida el tiempo de "ENCENDIDO" del husillo de la mayoría de los sistemas VMC.

Los usos comunes de los VMC incluyen: Mecanizado de piezas para ensamblajes de fabricación, fundición, automoción, fabricación de moldes/matrices y muchas otras tareas de corte de metales.

Industrias comunes que utilizan estos procesos:

• Industria Automotriz,
• Construcción naval,
• Talleres de máquinas,
• Constructores de maquinaria, y
• Industria manufacturera.

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