Introducción al Mecanizado Vertical o CNC VMC

El cuchillo está unido y girado en una carcasa llamada "husillo". Debido al filo de la herramienta y la fuerza de la mesa que empuja el material hacia la cuchilla, el material se deforma y se corta o afeita correctamente. El eje de fuerza se puede dirigir hacia arriba/abajo (llamado eje Z), izquierda/derecha (llamado eje X) o de adelante hacia atrás (llamado eje Y).

Los VMC se pueden equipar con muchos ajustes. Por ejemplo, hay muchos ángulos de aproximación, así como dispositivos giratorios y de posicionamiento en la mesa de trabajo. Las versiones posteriores del proyecto VMC agregaron dispositivos de alimentación hidráulica y de energía para hacer que el sistema fuera más automatizado y, finalmente, se agregaron controles computarizados para permitir una mayor automatización del trabajo, repetibilidad, selección/cambio de herramientas y control de contorno. Estas nuevas máquinas CNC llevaron la "fresadora" a un nuevo nivel de eficiencia y por lo tanto nació el término VMC (Centro de Mecanizado Vertical).

CNC VMC:Fundamentos del proceso

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

VMC se puede 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, estas son máquinas extremadamente populares que se pueden encontrar en talleres de todo el mundo. De hecho, es muy probable que la máquina funcione a pocos kilómetros de donde te encuentras ahora.

Todas las consolas VMC utilizan componentes comunes, que son los siguientes:

Husillo giratorio:un husillo que es perpendicular a la superficie de trabajo o mesa puede acomodar varias 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.

Mesa:la mesa es una plataforma en la que se pueden montar piezas de trabajo, directamente o por medio de varios dispositivos, como placas de aluminio fresado o tornillos de sujeción duros. La mesa tiene movimiento de izquierda a derecha, que llamamos eje X, y de adelante hacia atrás, que llamamos eje Y. Estos dos ejes de movimiento, junto con el eje Z, permiten un contorno virtualmente ilimitado en los planos de movimiento.

Elementos comunes adicionales

Amplia gama de centros de mecanizado vertical

Cambiador de herramientas:el cambiador de herramientas aumenta significativamente el rendimiento de VMC al permitir la selección automática de herramientas controlada por computadora para una variedad de tareas, desde desbaste hasta perforación fina.

Sistema de enfriamiento:para mantener el enfriamiento y la lubricación de las piezas y los cortadores, la mayoría de las máquinas VMC utilizan algún tipo de sistema de enfriamiento por recirculación; que suele ser una mezcla de aceite soluble y agua, pero también puede ser un líquido diverso.

Transportador de virutas/tornillo:para retirar las virutas del área de trabajo, se pueden utilizar varios transportadores de virutas y tornillos para aumentar la eficiencia y reducir el tiempo de inactividad causado por la extracción manual de las virutas de desecho.

Cubiertas / carcasas completas:se pueden agregar para reducir las salpicaduras / salpicaduras causadas por las operaciones de fresado y para proteger a los operadores y el medio ambiente del mecanizado.

Mesas giratorias:agregar ejes adicionales a la máquina puede aumentar significativamente su eficiencia al transformar una máquina simple de tres ejes en un sistema de cuatro o incluso cinco ejes capaz de mecanizar elementos complejos con diferentes superficies (como álabes de turbina).

Carga rápida de cargadores:otra gran adición que aumenta significativamente la productividad es el uso de mesas de cambio u otros sistemas automáticos de carga de piezas. Esto puede reducir el tiempo de inactividad y extender significativamente el tiempo de encendido del husillo en la mayoría de los sistemas VMC.

Las aplicaciones típicas de VMC incluyen:Mecanizado de piezas para ensamblaje, fundición, automoción, producción de moldes/matrices y muchas otras tareas de corte de metales.

Los centros de mecanizado vertical con funciones y funciones avanzadas están ganando popularidad como miembros más productivos del arsenal de máquinas CNC en los talleres. Los VMC de hoy desafían la opinión de que deben enviarse a algunos rincones oscuros de la tienda que rara vez se visitan o limitarse al tratamiento posterior. Los VMC han sido tradicionalmente más baratos en comparación con los centros de mecanizado horizontales, pero sin posibilidad de producción.

Hasta cierto punto, las últimas incorporaciones a la tecnología avanzada han permitido a VMC cerrar la brecha de productividad y brindar una ventaja competitiva en aplicaciones rápidas y precisas tan diversas como las industrias aeroespacial, médica, energética y de demanda similar. La funcionalidad de VMC se ha incrementado significativamente al agregar una configuración de mesa y mesa con espita para el cuarto y quinto eje, muchos cambiadores de paletas, más herramientas y husillos de alta velocidad. Los VMC pueden procesar los componentes más complejos, como álabes de rotores a reacción, álabes de turbinas para la generación de energía, componentes de aeronaves grandes y moldes y troqueles de precisión.

Las características avanzadas de algunas máquinas le permiten garantizar los ciclos de mecanizado más cortos posibles, especialmente en programas de incrementos exactos para operaciones simultáneas de cinco ejes y mecanizado de matriz libre, dice la compañía. Estas características incluyen control de avance de alta ganancia, velocidades rápidas del eje rotatorio, control de aceleración variable y fresado de cavidades inteligente. El software especial de diseño de engranajes y las unidades de metrología se pueden integrar en el proceso de mecanizado de circuito cerrado.

Los desplazamientos de eje avanzados de VMC admiten piezas de hasta 19,88 pulgadas (505 mm) de diámetro y 12 pulgadas (305 mm) de alto. Las velocidades de rotación rápidas para estos tres ejes lineales son 1181 ipm (30 m/min). Algunas máquinas están equipadas con un husillo CAT-40 de alto rendimiento con una velocidad de 12.000 rpm para el mecanizado de todos los materiales comunes, incluidos acero, aluminio y hierro fundido. Se encuentran disponibles velocidades de husillo opcionales de 15 000 rpm y 20 000 rpm.

La herramienta ATC 60 ayuda a reducir el tiempo de configuración, permite el uso de herramientas innecesarias y proporciona un mayor número de operaciones ininterrumpidas sin personal. Este proceso brinda a los talleres una opción altamente precisa y rentable para mecanizar lotes de engranajes pequeños y medianos con herramientas estándar.

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