Cómo controlar la precisión del mecanizado de fresado CNC

La calidad de las piezas mecanizadas CNC depende de muchos factores, incluido el diseño de la pieza, la selección de la herramienta, la programación de la trayectoria de la herramienta, el conjunto de habilidades del maquinista, la estrategia de sujeción de la pieza de trabajo, etc. Los componentes funcionales de la ruta crítica, como los brazos robóticos para cirugía láser o los componentes del tren de aterrizaje de alta -Aeronave de rendimiento, debe operar de manera confiable. La confiabilidad requiere exactitud, precisión y la capacidad del taller de mecanizado CNC que fabrica las piezas para mantener tolerancias estrictas.

Al decidir qué taller de mecanizado usar para procesar componentes clave, es importante hacerse dos preguntas:¿Cuál es la precisión del fresado CNC y cuál es el compromiso del taller de mecanizado para proporcionar esta precisión? La inspección cuidadosa de la composición de la precisión del fresado CNC ayudará a los ingenieros de diseño a tomar la mejor decisión en el taller de mecanizado al fabricar piezas.

Cómo afecta la precisión de la máquina CNC a diferentes industrias

Aunque la precisión de las piezas mecanizadas es esencial en todas las industrias, algunas industrias requieren más precisión que otras:

Médico:

Los equipos que se utilizan en los procedimientos médicos, como los brazos robóticos para la cirugía láser, se basan en piezas de tamaño micro y macro mecanizadas con precisión.

Aeroespacial:

Los componentes aeroespaciales deben cumplir con las tolerancias más estrictas para garantizar el funcionamiento seguro de la aeronave independientemente del entorno.

Transporte:

Los autobuses, camiones, trenes y otros vehículos requieren una variedad de ejes, acoplamientos, pistones y otras piezas para funcionar juntos sin problemas.

Energía:

Ya sea gas natural y petróleo, energía eólica u otras fuentes, los equipos industriales que se utilizan para generar y gestionar la energía requieren piezas mecanizadas con precisión para soportar una enorme presión.

Estos son solo algunos ejemplos de industrias que requieren una precisión extremadamente alta en el proceso de fabricación de piezas mecanizadas. Sin embargo, es posible que muchas otras empresas no necesiten tolerancias tan estrictas, pero los fabricantes deben fabricar piezas de la misma manera cada vez. La repetibilidad de las piezas de precisión es esencial para todo, desde productos de consumo hasta piezas de repuesto básicas.

Cabe señalar que la precisión del fresado CNC también es muy importante para el propio taller de mecanizado. Mantener la precisión puede reducir el tiempo y los costos de fabricación en el taller y eliminar la necesidad de rehacer proyectos de fabricación erróneos. La siguiente sección ofrece una descripción detallada de los diferentes componentes de la precisión del fresado CNC.

Precisión del fresado CNC:3 medidas

Tres medidas diferentes determinan la precisión general de la pieza fresada:precisión de posición, precisión o repetibilidad y tolerancia.

Precisión de posición

La precisión de la posición es igual a la diferencia entre la distancia especificada entre los puntos de la pieza y la distancia real medida de estos puntos después del fresado. Para una fresadora CNC, la precisión depende de su capacidad para seguir su ruta programada. El taller de mecanizado determina la precisión del tren de laminación tomando múltiples medidas y calculando el promedio estadístico de las desviaciones.

Precisión repetible

El taller de mecanizado define la precisión de la fresadora repitiendo con precisión los mismos comandos para que una pieza tras otra proporcione el mismo resultado. De manera similar a la precisión, el taller puede calcular la precisión de la fresadora CNC a través de múltiples mediciones al controlar la ruta de corte de la máquina. La medida de la precisión radica en la repetibilidad de cortar la misma ruta precisa, lo que da como resultado una copia precisa de la pieza una y otra vez.

Tolerancia del producto terminado

Los maquinistas e ingenieros usan el término tolerancia cuando se refieren a la desviación permitida de la fresadora CNC para medir el valor establecido. Los programadores y maquinistas de CNC programan la fresadora para fabricar piezas dentro de las tolerancias requeridas por el cliente. Al cortar materiales y producir piezas, la fresadora debe permanecer dentro de la tolerancia establecida del valor de medición especificado.

El objetivo de una fresadora CNC es mantenerla dentro de un rango de tolerancia específico manteniendo repetidamente una alta precisión de posicionamiento. Por ejemplo, imagina disparar una flecha a un objetivo. La distancia entre la flecha y la diana mide la precisión. Arrow encuentra que la cercanía de su agrupación es igual a la precisión repetible. La repetibilidad sin precisión al mecanizar un lote de piezas no producirá ningún resultado útil, porque las piezas también están fuera de tolerancia. O bien, la precisión sin repetibilidad dará como resultado solo una o dos partes disponibles. La combinación de precisión y repetibilidad producirá lotes completos de productos intactos. El taller de mecanizado utiliza esta precisión para garantizar la calidad de sus piezas.

Cómo determinar la precisión de su taller de mecanizado CNC

Para mantener la precisión y precisión requeridas para el fresado de piezas, un buen taller de mecanizado priorizará los siguientes puntos en su proceso y procedimientos:

Ambiente de trabajo:

La precisión depende del entorno de trabajo que proporcione condiciones estables como la temperatura y la humedad.

Estado del equipo:

La precisión del fresado CNC requiere un mantenimiento preventivo constante para mantener todos los equipos en perfectas condiciones de funcionamiento.

Calibración de la máquina:

El taller mecánico debe recalibrar periódicamente todo el equipo de fresado de precisión para mantener su configuración de fábrica.

Supervisión de herramientas:

El taller también debe monitorear las herramientas de corte (se desgastan con el tiempo) para mantenimiento o reemplazo.

Sujeción de piezas de trabajo:

Para minimizar la vibración y garantizar la precisión, el taller debe utilizar los ajustes de sujeción de la pieza de trabajo adecuados para sujetar la pieza de trabajo en su lugar para el procesamiento.

Experiencia del maquinista:

Es más probable que los maquinistas experimentados entiendan los matices que conducen a la fabricación de piezas precisas.

Programación:

Los ingenieros de fabricación capacitados entienden cómo usar diferentes herramientas, con diferentes métodos y velocidades, para fabricar eficientemente piezas fresadas CNC precisas.

Cada vez que se instalan piezas en el tren de laminación, un taller de mecanizado de alta calidad debe tener un proceso documentado de inspección del primer artículo. También tendrá puntos de control regulares durante todo el proceso de fabricación para el control de calidad.