Dominando Tolerancias Ajustadas: 6 Consejos Expertos para Mecanizado de Precisión

Hay pocas cosas que a un mecanizador le gusten más que cuando obtiene un plano y ve esto: +/- 0,005". Mantener cinco milésimas de pulgada es juego de niños para cualquier buen mecanizador – podrían fresar la pieza con los ojos cerrados. Pero, luego están esos trabajos que son un poco más exigentes. Añada otro cero, y ahora tiene: 0,0005". Mantener cinco décimas de milésima es una historia completamente diferente. Es la diferencia entre el grosor de un cabello humano y un glóbulo blanco. Cuando se trata de mantener tolerancias ajustadas, aquí hay algunas recomendaciones que pueden mantener sus piezas en especificación.

1. Calentamiento del Husillo para Mantener Tolerancias Ajustadas

Ejecute una rutina de calentamiento – Aunque este es un procedimiento estándar con la mayoría de las máquinas CNC, considere ejecutar algo un poco más exigente. Un procedimiento típico solo calentará el husillo, lo cual es crítico para esparcir grasa y prevenir desgaste prematuro de cojinetes. Pero, también necesita permitir que los componentes internos alcancen una temperatura de operación estable para tener en cuenta la expansión térmica. Ahora, todo esto está bien si solo busca mantener tolerancias ajustadas en su eje Z, pero si combina el calentamiento del husillo con movimiento de la máquina en todos los ejes, esto ayudará aún más. Permitir que la máquina funcione durante 10-20 minutos con todos los componentes moviéndose permite que los componentes alcancen una temperatura ideal, y ayudará a mitigar los efectos de la expansión térmica durante el fresado. No importa qué, al final de su calentamiento, asegúrese de medir todas sus herramientas para precisión absoluta y mantener tolerancias ajustadas.

2. Selección de Herramienta para Mantener Tolerancias Ajustadas

Elija sus herramientas cuidadosamente – Cuando está lidiando con estas tolerancias implacables, asegúrese de ser acomodaticio con su herramientado. Querrá asegurarse de tener herramientas específicas para desbaste y acabado, permitiendo que la herramienta de desbaste tome el peso del desgaste, mientras que la herramienta de acabado se reserva solo para las pasadas finales, asegurará un proceso repetible para crear piezas precisas.

Los pasadores calibre pueden usarse para medir una característica subdimensionada antes de mecanizarla a un tamaño exacto.

3. Compensación para Mantener Tolerancias Ajustadas

Compense sus herramientas – Los fabricantes de herramientas no son perfectos, así que diseñan sus herramientas para ser un poco indulgentes. Saben que si va a hacer algo usando sus herramientas, será mucho más feliz si la característica que corta sale subdimensionada en lugar de sobredimensionada. Al igual que un corte de pelo: puede quitar más, pero no puede volver a ponerlo. Sabiendo esto, querrá asegurarse de que lo primero que haga al configurar un trabajo preciso es ajustar su diámetro de herramienta real. Puede hacer esto de varias maneras, pero mi método preferido es fresar una característica y luego usar herramientas precisas para verificar la dimensión – pasadores calibre o bloques funcionan bien para esto. Es fácil – si interpola un agujero de 0,250" con una herramienta de 0,236" y solo entrará un pasador calibre de 0,248", entonces su herramienta está subdimensionada en 0,001" (use la mitad del valor ya que está subdimensionada en cada lado). Compensaría su tamaño a 0,235" en este punto, ya sea a través de su software CAM o utilizando comandos Comp Tool en su archivo de corte.

4. Temperatura para Mantener Tolerancias Ajustadas

Estabilice Térmicamente – Esta es una de las cosas más importantes en esta lista para mantener tolerancias ajustadas porque puede hacer una gran diferencia y puede que ni siquiera se dé cuenta. Preste atención a dónde está ubicada su máquina. ¿Está cerca de una ventana? Si es así, ¿el sol brilla sobre ella durante partes del día? ¿El aire acondicionado se enciende por la tarde y sopla aire frío sobre la cabina de la máquina? ¿Su material se guarda en un almacén sofocante, luego se trae a un ambiente gélido de 68°F? Todos estos parecen inocentes pero pueden crear un gran dolor de cabeza en su proceso. La expansión o contracción térmica de la máquina de fresado o del material que corta puede crear grandes variaciones en su proceso. Póngalos a todos bajo control – mantenga su máquina y material en un clima con temperatura controlada, sin afectación de la luz solar, y cosechará las recompensas – consistencia en su proceso.

5. Calibración para Mantener Tolerancias Ajustadas

Calibre su equipo – Cuando ha hecho todo lo anterior pero necesita que sea justo *tanto* más ajustado, considere llamar al fabricante. Después de que una máquina ha sido construida, enviada, bajada de un camión, movida, nivelada, y usada por miles de horas, las cosas se moverán y asentarán. Es inevitable. Afortunadamente, hay varios equipos, sean escuadras de granito o el Renishaw Ballbar, que pueden ayudar a poner las riendas en su máquina suelta para ayudar a mantener tolerancias ajustadas. Nos gusta realizar una prueba de ballbar y hacer ajustes como parte de un mantenimiento anual, de esa manera puede mantener una rienda corta en la precisión de su máquina. Además, realizar estos servicios anuales asegura que los cojinetes estén ajustados y lubricados, las correas correctamente tensadas, y los motores de accionamiento sanos – todos factores importantes para tener una máquina precisa.

6. Escalas Lineales para Mantener Tolerancias Ajustadas

Si todo lo demás falla, ¡escalas! – Si ha hecho todo en esta lista, y aún lucha, puede ser hora de considerar obtener una máquina con escalas lineales. Su máquina CNC típica usará el codificador del motor de accionamiento como método principal para rastrear su posición absoluta, pero esto puede ser defectuoso debido a imperfecciones en el husillo de bolas o discrepancias térmicas. Las escalas lineales cambian todo eso – típicamente instaladas en fábrica, consisten en dos componentes principales – la escala, y el cabezal de lectura. En términos simples – la escala es como una regla altamente precisa que la máquina puede leer, constantemente comparando y ajustando por desviaciones. En nuestro M10Pro, esto permite una tolerancia de posicionamiento 25% más ajustada, una mejora del 20% en repetibilidad, y una reducción del 85% en el juego.

El DATRON M10 Pro cuenta con escalas lineales para mayor precisión y exactitud.

Con suerte, estos consejos lo guiarán bien por el largo, sinuoso, accidentado (¡pero aún gratificante!) camino del mecanizado de alta precisión y mantenimiento de tolerancias ajustadas.

Aprenda sobre tres cosas que impactan las tolerancias ajustadas en esta publicación de HEIDENHAIN.