Dominio del Mapeo de Superficie: Técnicas de Tastado para Mecanizado de Alta Velocidad

El tastado es una de las funciones disponibles en las fresadoras de alta velocidad DATRON que más elogios merecen los ingenieros alemanes. Sin embargo, muchos mecanizadores provenientes de entornos tradicionales con equipos CNC convencionales no saben cómo emplear esta función en sus aplicaciones y desconocen los beneficios definitivos del mapeo de superficie y el tastado 3D. Un tastador CNC es un instrumento que mide la superficie de un material por contacto. Estas mediciones se utilizan para garantizar una profundidad de fresado y grabado uniforme.

El desafío de las materias primas imperfectas

En un mundo ideal, los bloques de material que recibimos de los proveedores serían perfectamente planos, un punto de partida que garantizaría la uniformidad de las piezas fresadas terminadas. En la realidad, no es así. Por ejemplo, dos piezas de aluminio 6061 de ½ pulgada de un mismo proveedor pueden variar en profundidad real. Incluso puede haber variaciones de un extremo a otro del bloque, o múltiples picos y valles en toda la superficie de la lámina. Para algunas aplicaciones, una variación de milésimas o micras no marca la diferencia. Pero para muchos fabricantes que producen piezas para aeroespacial, electrónica y médica, se requieren tolerancias estrictas y la precisión es crítica para su éxito.

Cómo funciona el mapeo de superficie en el fresado CNC

La premisa del mapeo de superficie en el fresado CNC es que un centro de mecanizado con un tastador integrado puede tomar mediciones en varios intervalos o ubicaciones (matrices personalizadas) a lo largo de la superficie del bloque de material, alimentar esos datos al software de control y ajustar el programa de fresado dinámicamente para mantener una profundidad de corte uniforme independientemente de las variaciones inherentes de la superficie del bloque. Todo esto ocurre antes de que comience el fresado, lo que ayuda a minimizar el desperdicio y mantener la uniformidad de la pieza.

Mecanizado en superficies no planas: piezas redondas y curvas

No todas las piezas son planas, por lo que no comienzan con una pieza de trabajo plana como el material en lámina. Estas piezas pueden comenzar con bloques redondos como barras. En la fabricación de armas, las empresas a menudo deben mecanizar piezas redondas como cañones de acero, o piezas curvas como receptores de armas hechos de metales como acero y aluminio.

Un ejemplo sería el grabado de números de serie, un proceso regulado por la ATF (Alcohol, Tabaco y Armas de Fuego) porque exigen que los números de serie se graben a una profundidad particular (actualmente 0,003") para dificultar que sean limados para uso en actividades criminales.

Tastador de corrección Z y eje rotativo

Para fresar o grabar en superficies redondas, se requiere un tastador como el Tastador de Corrección Z de DATRON y, en muchos casos, también un eje rotativo. Para mecanizar material redondo o grabar en piezas de trabajo redondas, el 4º eje proporciona la flexibilidad necesaria. El 4º eje se integra virtualmente sin problemas con el control de mecanizado CNC. Puede usarse para sustituir el eje X o el Y, y puede cambiarse dinámicamente bajo control del programa. El 4º y 5º eje juntos proporcionan la flexibilidad necesaria para las piezas de trabajo más complejas. El 5º eje se usa para rotar independientemente el 4º eje, cada eje controlado independiente y dinámicamente por el programa de mecanizado apropiado. Como resultado, el mecanizado en ángulo en una pieza redonda se logra fácilmente.

Más usos del tastador CNC integrado: identificación y localización de piezas

La identificación de piezas ocurre cuando el tastador toma mediciones para determinar qué bloque se ha configurado, de modo que pueda ejecutar automáticamente el programa de fresado apropiado. Esta estrategia la usan fabricantes que tienen una variedad de piezas similares pero diferentes que producir. Volviendo al ejemplo de la fabricación de armas, las pistolas 1911 suelen tener tamaño y forma similares pero vienen en una variedad de calibres diferentes – desde 9 mm, .45 etc. Si el fabricante usa una fresadora con tastado integrado para identificación de piezas, incluso si el operador coloca el bloque equivocado en la máquina, esta puede programarse para ejecutar el programa apropiado para esa pieza en particular. Esto elimina desperdicios y, en esta industria fuertemente regulada, elimina dolores de cabeza.

En cuanto a la localización de piezas, una máquina como la DATRON M8Cube con tastado integrado y la Extensión de Tastador 3D puede sondear características únicas de una pieza para determinar su posición exacta y colocación en la mesa de mecanizado. Esto incluye encontrar centros de agujeros y protuberancias, detección de bordes y pre-medición de bloques antes de que comience el mecanizado. La extensión 3D-Probe permite que el Tastador de Corrección Z funcione en tres dimensiones. La programación intuitiva permite que los programas de mecanizado se ajusten a la pieza de trabajo particular en la mesa. Las variaciones de material en X, Y y Z se compensan dinámicamente para mantener la calidad y uniformidad de la pieza. Para un control de calidad adicional, las piezas pueden verificarse después del mecanizado casi como una CMM (Máquina de Medición por Coordenadas) integrada. Finalmente, no se lo digan a la competencia, pero ciertas piezas incluso pueden sondearse con el propósito de ingeniería inversa.