Explicación de los tipos de máquinas CNC:selección de la herramienta adecuada para el mecanizado de precisión

Llevamos años delirando sobre las capacidades de las máquinas CNC (control numérico por computadora). ¡Y con razón!

Las piezas mecanizadas por CNC cumplen repetidamente especificaciones exactas y logran tolerancias extremadamente estrictas en grandes cantidades. La transformación de materiales en piezas acabadas y utilizables se valora en numerosas industrias de todo el mundo. Cómo sucede exactamente esto puede parecer un misterio, por lo que este artículo está dedicado a compartir 4 tipos de máquinas CNC :cómo operan, qué materiales manejan, ejemplos de cada uno y más.

Aunque esta lista no es exhaustiva, compartimos los caballos de batalla en la industria del mecanizado CNC; las máquinas que probablemente encontrará en talleres CNC de buena reputación.

Dos aspectos clave del mecanizado CNC

Para preparar el escenario para hablar sobre las máquinas CNC, cubramos dos aspectos básicos del mecanizado CNC:técnicas y rango de movimiento . Conocerlos es clave para comprender los tipos de máquinas.

Técnicas realizado por máquinas CNC:

• Fresado — una herramienta de corte gira y hace contacto con una pieza de trabajo estacionaria
• Girando — una pieza de trabajo gira y entra en contacto con una herramienta de corte
• Perforación — una herramienta de corte giratoria hace un agujero en una pieza de trabajo
• Aburrido — una herramienta de corte elimina material dentro de la cavidad interior de una pieza de trabajo
• Aserrado — una hoja de sierra corta una hendidura estrecha en una pieza de trabajo

Rango de movimiento Determina lo que puede hacer una herramienta dentro de una fresadora CNC, que incluye opciones de 2, 3, 4 y 5 ejes completos. Tomamos esta ilustración y la siguiente explicación de nuestro blog titulado ¿Qué es una fresadora CNC?

• Máquina de 2 ejes — El movimiento es sólo en los ejes x e y
• Máquina de 3 ejes — Movimiento en los ejes x, y y z
• Máquina de 4 ejes — Movimiento en los ejes x, y y z con un eje b adicional para permitir que la mesa gire permitiendo el acceso alrededor de una pieza de trabajo; generalmente limitado a máquinas horizontales (algunos talleres avanzados usan máquinas verticales de 4 ejes)

Bien, acabo de mencionar las máquinas horizontales y verticales. Estas son las dos configuraciones principales del husillo en una fresadora CNC, así que comencemos con esos tipos de máquinas.

1. Centro de mecanizado horizontal CNC

Una máquina CNC horizontal tiene un eje z de husillo orientado horizontalmente, que generalmente corre paralelo a la longitud de la máquina. El husillo navega por el eje y vertical y el eje x horizontal . Las piezas de trabajo se fijan en paletas y accesorios que se mueven a lo largo del eje z, mientras que el eje b proporciona la rotación.

La orientación horizontal ofrece varios beneficios, incluida la capacidad de mecanizar desde cuatro lados , realice múltiples operaciones sin cambiar los accesorios y fresar piezas complejas. El diseño es especialmente bueno para trabajos de producción ininterrumpidos porque las virutas se desprenden de la pieza de trabajo (menos espacio libre manual, mejor productividad).

Estas máquinas pueden manipular una amplia gama de materiales :aluminio, acero, titanio y diversos compuestos, lo que los convierte en herramientas versátiles en muchas industrias :automoción, aeroespacial, dispositivos médicos y energía.

Ejemplos de centros de mecanizado horizontales CNC

El Toyoda FH500J (Ya no se ofrece; la versión más reciente se puede encontrar aquí:FJ5000S) es compacto, de alta velocidad, eficiente y preciso. Cuenta con un husillo de 15 000 RPM, una velocidad de avance rápida de 2362 ipm y una mesa de eje B de accionamiento directo, lo que permite que el eje B sea programable en 360 000 posiciones distintas dentro de una rotación completa de 360 ​​grados. La altura máxima de la pieza de trabajo es de más de 39 pulgadas con una carga máxima de 1540 libras.

El Doosan NHP 5500 está diseñado para ofrecer alta productividad, precisión y eficiencia. Cuenta con un husillo de 10 000 RPM, una velocidad de avance rápida de 2362 ipm y admite una altura máxima de pieza de trabajo de 43,3 pulgadas y una carga máxima de 1763 libras.

2. Centro de mecanizado vertical CNC

En las máquinas CNC verticales, el eje del husillo (el eje z) está alineado verticalmente. Estas máquinas cuentan con un diseño de columna en C donde el husillo se mueve verticalmente , mientras que la mesa que transporta la pieza se desplaza en los ejes x e y, horizontalmente.

Perfectas para procesar proyectos rápidos y de gran volumen, estas máquinas son capaces de realizar una variedad de operaciones de mecanizado con alta precisión y eficiencia . Las máquinas CNC verticales son valoradas por su versatilidad, automatización y capacidad para cumplir con tolerancias estrictas.

La mayoría de los centros de mecanizado verticales no tienen cambiadores de palets , por lo que la carga y el corte de piezas se realizan en la misma zona; la máquina no puede funcionar cuando el operador la está cargando/descargando.

Agregar un indexador a un torno CNC introduce un eje de rotación A (normalmente una máquina CNC vertical proporciona solo movimientos X, Y, Z). Esto transforma efectivamente la máquina en un sistema CNC de 4 ejes , lo que permite que el torno gire la pieza de trabajo en varios ángulos durante el mecanizado.

Estas máquinas pueden procesar una amplia gama de materiales :metales (aluminio, acero, titanio), plásticos, compuestos y determinadas maderas, y son parte integral de varias industrias :automoción, aeroespacial, médico, electrónica y fabricación en general.

Ejemplo de un centro de mecanizado vertical CNC

El Doosan DNM 750L II es versátil, eficiente y altamente preciso, con un husillo de 12,000 RPM, velocidad de avance rápido de 945 ipm y cambiador automático de herramientas. Tiene capacidad para una carga máxima de 3306 libras. y presenta administración avanzada de refrigerante y chips, herramientas personalizables y opciones de automatización, y capacidades de monitoreo remoto.

3. Torno CNC (Centro de torneado CNC)

Diseñado para precisión y repetibilidad , Los tornos CNC utilizan una herramienta de corte para eliminar material de una pieza de trabajo giratoria. Los tornos CNC se pueden configurar para incluir “herramientas activas” adicionales para tareas de fresado específicas (corte, refrentado, roscado, taladrado) además de torneado. El mandril y las mordazas de la máquina Sujete la pieza con simetría radial. Una torre  sostiene herramientas para mecanizar superficies exteriores e interiores mediante torneado, taladrado o taladrado. 

Los tornos pueden procesar una amplia gama de materiales :metales (aluminio, acero, titanio), plásticos y compuestos, y son parte integral de varias industrias :automoción, aeroespacial, médico, electrónica, energía y defensa.

Ejemplo de un torno CNC

El Muratec MW200 y MW400 Los tornos son ambos de doble husillo, alimentados por pórtico. El pórtico recoge la pieza; un husillo sujeta la pieza por dentro y corta el exterior mientras que el otro husillo sujeta la pieza por fuera y corta el interior. Además, el pórtico realiza toda la carga y descarga.

4. Formador de engranajes CNC

Se utiliza un moldeador de engranajes CNC para cortar los dientes de una variedad de tipos de engranajes, incluidos engranajes rectos, helicoidales e internos. Conocido por su alta precisión, automatización y flexibilidad, el sistema CNC permite que la máquina realice movimientos y ajustes complejos automáticamente, lo que puede conducir a tiempos de ciclo reducidos y una mayor eficiencia, especialmente para tiradas de producción pequeñas.

material del engranaje se elige por su durabilidad, resistencia al desgaste y capacidad para mantener el filo con el tiempo. industrias típicas El uso de formadores de engranajes incluye maquinaria automotriz, aeroespacial, pesada y otros que dependen de componentes de engranajes de precisión para el rendimiento y la confiabilidad de los productos.

Ejemplo de moldeador de engranajes CNC

El Gleason GP300ES es una máquina formadora de engranajes CNC sin guía con una capacidad de 300 mm de diámetro, posicionamiento de ajuste vertical y diseño de columna móvil para dar forma a varios tipos de engranajes.

También hay una variedad de otros tipos de máquinas Se utiliza en el mecanizado CNC, incluidas arandelas programadas por CNC, taladros CNC, cortadoras de plasma y láser, y máquinas de electroerosión (máquinas de descarga eléctrica, que utilizan chispas eléctricas para erosionar el material de una pieza de trabajo).

Por supuesto, la mayoría de los talleres de mecanizado CNC de alta gama utilizan algún tipo de robótica y automatización para ayudar en el proceso de mecanizado CNC. Los robots realizan levantamientos pesados, ayudan a los operadores y aumentan la productividad.

¿Qué pasa con combinar operaciones? para aumentar la eficiencia? Muchas máquinas CNC permiten combinar múltiples operaciones. Por ejemplo, un torno elimina parte del material de una pieza y luego la pieza se fresa (se taladran agujeros, por ejemplo). Un operador controla ambas tareas dentro de un centro de trabajo para crear una pieza completa.

¿Listo para aprender más sobre los tipos de máquinas utilizadas en Stecker Machine? En esta guía encontrará una larga lista de equipos CNC (que sigue creciendo) seleccionados por Stecker. Haga clic en el enlace siguiente para echar un vistazo.

Acerca del autor

Taylor se desempeña como Gerente de Desarrollo de Empleados en SMC, donde supervisa las iniciativas de capacitación y seguridad. Con un enfoque práctico, adapta los programas de capacitación a las personas, garantizando que todos los nuevos empleados estén capacitados adecuadamente para sus funciones. Taylor también encabeza el equipo de seguridad de la empresa y aboga por una cultura de seguridad en toda la organización.