Consejos Principales para Crear Piezas Mecanizadas CNC de Primera Calidad

El mecanizado CNC es una necesidad clave en el sector manufacturero actual. Las piezas mecanizadas CNC de alta calidad se utilizan para crear productos de alta calidad en todo el mundo. Estas piezas deben conformarse a las especificaciones de diseño especificadas por los clientes y siguiendo estándares de la industria para funcionar con precisión y eficiencia.

Las piezas que no se ajustan a la especificación y diseño requeridos causarán problemas inesperados, resultando en enormes tiempos de inactividad y costos. Por ejemplo, una pieza aeroespacial que está fuera de precisión puede causar que un equipo falle durante el vuelo, poniendo en peligro muchas vidas. De manera similar, discos de freno o pinzas defectuosos pueden resultar en accidentes automovilísticos, o en el costoso retiro de miles de vehículos.

Los fabricantes comprenden plenamente la importancia de producir piezas de calidad de manera oportuna. No hacerlo podría resultar en la pérdida de clientes y nuevos pedidos futuros.

Entonces, ¿qué se necesita para producir piezas de calidad en mecanizado CNC?

#1 Revise su Proyecto de Mecanizado

Primero y ante todo, necesita tener una evaluación clara del proyecto que quiere emprender. Hágase estas preguntas:

• ¿Cuáles son los diferentes tamaños y complejidad de las piezas?
• ¿Qué materiales se van a mecanizar?
• ¿Qué niveles de precisión necesitará para fabricar estas piezas?
• ¿Qué herramientas de corte necesitará?
• ¿Requiere fijaciones costosas para sujetar sus piezas mecanizadas?

Realizar esta revisión le permite seleccionar el método más eficiente y rentable para lograr los resultados deseados.

#2 Considere el Mejor Tipo de Máquina

¿Tiene el equipo y las máquinas adecuadas en su taller para hacer este trabajo? Si no, necesitará considerar el mejor ajuste para su proyecto mientras evalúa la amplia gama de tipos de máquinas CNC disponibles en el mercado.

Las máquinas CNC de alta calidad pueden costar más. Sin embargo, pueden lograr una precisión extremadamente alta y tolerancias ajustadas. Las máquinas CNC fabricadas con buena mecánica general, husillos de bolas de calidad y Guías Lineales de Rodillos o Guías de Caja Sólidas, endurecidas, rectificadas y luego raspadas a mano a la perfección son capaces y comprobadas de ofrecer precisión y estabilidad a largo plazo.

Evalúe si el mercado demanda el mismo tipo de máquina que está buscando — esto le dará una pista sobre lo que es práctico y útil para sus necesidades de mecanizado. Finalmente, considere el tiempo de entrega de la marca y tipo de máquina CNC, para que no se vea forzado a comprar segundas o incluso terceras opciones.

#3 Automatice con Controles CNC

Como los sistemas informáticos se usan para controlar máquinas CNC, muchas operaciones de la producción pueden automatizarse para aumentar la producción y disminuir tiempos improductivos. Piezas idénticas o mezcla de piezas pueden mecanizarse con niveles de precisión más altos y constantes. Los pedidos repetidos también pueden configurarse en tiempos más cortos, mientras que los pedidos de emergencia pueden insertarse más fácilmente en su programa de producción.

#4 Optimice con Software de Máquina

Los fabricantes de máquinas CNC de renombre a menudo proporcionan software especialmente diseñado en sus máquinas que controlan varios parámetros y proporcionan alertas de error e informes. Dicho software permite a sus mecanizados expertos evaluar procesos de mecanizado, tomar acciones proactivas o correctivas para asegurar que la calidad de la pieza no se vea comprometida, y optimizar la eficiencia de producción maximizando las capacidades de sus máquinas.

#5 Asegure el Uso de los Materiales Adecuados

El tipo de materiales a mecanizar influirá en los niveles de rendimiento y tiempos de ciclo. Factores como la durabilidad, la carga a soportar y la estructura general de la máquina afectarán la precisión que se puede lograr.

Las propiedades del material y el comportamiento de las herramientas bajo las condiciones de mecanizado requeridas también influirán en los factores de la herramienta de máquina. Estos incluyen la velocidad máxima del husillo y velocidad de avance, la potencia del motor más efectiva y el par del motor del husillo.

#6 Use los Avances y Velocidades Correctos

Use los avances y velocidades correctos durante el mecanizado de piezas ya que estos factores afectan la calidad de superficie de sus piezas y la vida útil de su herramienta de corte seleccionada.

Si establece su velocidad demasiado lenta, puede experimentar tanto menor eficiencia como posible daño a su herramienta. Si establece su velocidad demasiado rápida, puede encontrar problemas de precisión y contorno, así como el desgaste más rápido de su herramienta de corte — esto resulta en mayores costos de producción. Considere el «Punto Medio Dorado» ya que hacerlo asegurará buena calidad de pieza, mayor vida de herramienta de corte y también corridas de producción constantes y seguras.

#7 Elija las Herramientas de Corte y Portaherramientas Adecuados

Use las herramientas de corte correctas y los parámetros de corte recomendados primero para lograr la calidad de superficie y precisión deseadas. Posteriormente, puede ajustar los parámetros de corte para lograr su producción y costo deseados.

Evite usar herramientas desafiladas, herramientas incorrectas (dimensión) o herramientas que no sean adecuadas para los materiales mecanizados — hacerlo puede resultar en bordes ásperos, marcas de corte, marcas elevadas o incluso marcas de quemadura en el producto terminado.

Evite también usar la misma herramienta para desbaste y acabado en corridas de producción en serie ya que esto puede resultar en acabado de menor calidad, y posiblemente mayor desgaste y costo.

#8 Adopte Sujeción de Piezas Adecuada

Cómo sujeta el material o piezas individuales a mecanizar depende del número de operaciones a realizar y si necesita mecanizar en más de una sola superficie.

Si hay múltiples operaciones (ej. fresado, taladrado, roscado) que hacer, siempre es mejor sujetar su pieza de una manera que permita que las diversas operaciones se realicen en una sola configuración.

Esto puede lograrse en diseños de fijaciones «inteligentes» y efectivos, que son costosos, o usando un Eje adicional en su máquina (ej. 4º Eje o Mesa Rotativa CNC).

Si su material o pieza necesita ser mecanizado en las cinco caras, se necesita considerar un Centro de Mecanizado Multi-Eje. Estos pueden ser una configuración 3+2, o mejor, una configuración 4+1 Ejes. Las capacidades completas de 5 Ejes deben usarse si tiene la intención de mecanizar Moldes y Matrices o formas y contornos muy complejos.

#9 Asegure una Evacuación de Virutas Efectiva

Las virutas producidas por el proceso de producción necesitan ser evacuadas de la máquina efectivamente, de lo contrario pueden obstaculizar gravemente sus procesos de mecanizado. Nunca deben acumularse en el área de corte y deben ser eliminadas usando refrigerante efectivo o presión de aire.

Cuando las virutas no se eliminan del área de corte inmediata y efectivamente, pueden ser arrastradas alrededor de la herramienta de corte y hacer contacto con el área de corte y la herramienta de corte repetidamente. Resultando en mayor desgaste, posible daño a superficies de material y en el peor caso, causar rotura de su herramienta de corte debido a su carga aumentada. Evite que las virutas permanezcan por toda la pieza de trabajo y asegure que la calidad de superficie de su pieza mecanizada no se vea afectada.

Después de haber asegurado que el refrigerante o aire suficiente sopla las virutas lejos de su área de corte en progreso, puede disponer efectivamente de las virutas usando transportadores dentro de la máquina. Hay varios diseños de transportadores disponibles:

• Transportadores de bisagra estándar son todoterreno para varios materiales.
• Transportadores de tipo rasqueta se recomiendan para material de fundición de acero.
• Transportadores de tipo tambor son principalmente para material de aluminio, y asegurarán que las virutas finas sean filtradas de su sistema de refrigerante.

#10 Gestione su Entorno de Fabricación

Cuidado con la influencia de fuentes externas de residuos y contaminación — estos pueden crear efectos muy negativos durante el mecanizado y pueden resultar en daños muy costosos a su máquina.

Ejemplos de estos incluyen:

• Polvo de rectificado o peor, fundiciones cercanas
• Ondas de choque creadas por prensas o máquinas de estampado
• Fluctuaciones eléctricas debido a una red de energía inestable
• Operaciones de soldadura cerca de máquinas CNC

Más allá de estos, temperaturas inestables y cambiantes en el taller afectarán la precisión de su máquina, mientras que aire sucio (húmedo) y no filtrado suministrado por el compresor de aire y tuberías de aire a su máquina afectará su funcionalidad y efectividad.

#11 Contrate Mecanizados CNC Calificados

La experiencia y pericia de los mecanizados CNC juegan un papel crítico e importante en la producción de productos de calidad. Mecanizados CNC calificados con buen conocimiento de fabricación y aptitud mecánica realizarán, configurarán su máquina y manejarán sus operaciones con cuidado y errores significativamente reducidos.

#12 Realice Inspecciones en Proceso

Realice inspecciones de calidad cuando la pieza aún se está ejecutando para identificar inmediatamente cualquier problema y ajustar su herramienta de máquina CNC para lograr las tolerancias requeridas. Puede realizar «Medición en Proceso» usando sondas de trabajo de alta precisión — estas le permiten verificar inmediatamente dimensiones específicas, o hacerlo después de que la operación se complete y antes de que la pieza deje la fijación o máquina. Luego puede ajustar sus datos si es necesario, y retrabajar.

Las comprobaciones en proceso en sus herramientas también evitarán que herramientas de corte desgastadas sean reutilizadas — estas son peligrosas ya que tienen el potencial de romperse durante el proceso. Las comprobaciones de herramientas de corte no solo le ayudan a confirmar que su broca o macho está bien — un sistema de monitoreo de vida de herramienta informa a su operador cuándo debe reemplazar su herramienta. Los sistemas de medición láser de herramientas pueden incluso medir el desgaste de la herramienta en términos de longitud y radio.

#13 Implemente Medidas de Control de Calidad

Los sistemas de calidad son una parte integral de la fabricación. Implemente sistemas efectivos de control de calidad a lo largo de toda la operación — desde el inicio del proyecto hasta los productos finales.

Sus estrictos procedimientos de trabajo deben asegurar el cumplimiento en inspecciones de materiales, controles de proceso, dimensiones, tolerancias y especificaciones de los productos finales. Estos evitarán productos no conformes e igualarán la alta calidad requerida por su cliente, lo que a su vez mejora su posición y niveles de productividad mientras reduce costos. Idealmente, los fabricantes también deberían estar certificados ISO.

#14 Realice Mantenimiento Preventivo Regular

Adoptar un protocolo de mantenimiento regular ayuda a mantener sus máquinas CNC en buenas condiciones. La calibración frecuente se recomienda para evitar que su máquina opere fuera de especificación o genere vibraciones potencialmente dañinas.

Estas comprobaciones de mantenimiento también pueden ayudarle a evitar experimentar problemas técnicos en el momento equivocado. Programe tales comprobaciones de mantenimiento preventivo al menos una vez al año – mejor dos veces al año.

Asegure que sus costosas herramientas de máquina, que le generan el dinero, reciban el cuidado y atención que merecen. No intente ahorrar unos dólares usando aceite de lubricación barato. En los manuales de operación de la máquina, están todos los detalles de qué marca de aceite y qué especificaciones se requieren. Intentar tomar atajos y comprar aceite más barato no conforme puede resultar en anulación de garantía y costosas reparaciones en el futuro próximo.

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Conclusión

Producir piezas de calidad a menudo depende de una combinación compleja de máquinas CNC, software, herramientas y procesos, y mecanizados calificados. Al gestionar bien estos diferentes parámetros, podrá entregar piezas mecanizadas de calidad y consistentes con los niveles correctos de precisión exigidos por sus clientes.

Para producir continuamente piezas mecanizadas CNC de calidad, necesita invertir en máquinas CNC de mayor calidad. Hacerlo le ayuda a satisfacer las demandas constantes de mayor productividad, piezas en constante cambio, mayor complejidad y necesidad de calidad de producto consistente.

Para cumplir o superar las demandas cada vez más estrictas de los fabricantes, también debería exigir que sus máquinas CNC se mantengan en óptimas condiciones. Aprenda cómo hacerlo leyendo nuestro artículo sobre Máquinas CNC — La Lista Definitiva de Qué Hacer y Qué No Hacer.