Mecanizado CNC 101:Dominar las operaciones principales del centro de fresado

Mecanizado de precisión, en particular CNC (control numérico por ordenador) mecanizado, es de vital importancia en la economía actual, específicamente para industrias que necesitan piezas con una precisión y complejidad incomparables.

Qué industrias ? Aeroespacial, automotriz, médico, defensa, maquinaria industrial, electrónica y muchos más. Las empresas de estas industrias confían en el mecanizado CNC por su capacidad para producir componentes de alta precisión de manera confiable y eficiente, lo cual es crucial para sus aplicaciones especializadas. .

Las máquinas CNC realizan tareas increíbles que producen de manera eficiente componentes complejos, superando los métodos de mecanizado tradicionales tanto en precisión como en rentabilidad. En este artículo, echaremos un análisis de alto nivel en piezas y funciones de máquinas CNC. Los enlaces que ve proporcionarán más detalles sobre ese tema.

¿Qué es una máquina CNC?

Una máquina CNC utiliza programación informática para dirigir las funciones y movimientos de la herramienta de una máquina. Estos programas, ya sean preescritos o generados automáticamente, contienen instrucciones programadas codificadas (conozca más sobre Código G y Código M aquí) que sigue la máquina CNC para ejecutar las operaciones correctas para la producción de piezas.

La computadora mueve la herramienta o pieza de trabajo y controla la velocidad de avance, la profundidad de corte, la velocidad y el flujo de refrigerante. Mientras la máquina funciona, elimina material con precisión capa por capa para dar forma a la pieza de trabajo. Las máquinas CNC pueden trabajar en varios materiales , incluidos metales, plásticos, maderas y compuestos.

Hay muchos tipos diferentes de máquinas CNC, y cada una realiza diferentes funciones. Los procesos de mecanizado CNC estándar incluyen estas técnicas de mecanizado:

• Fresado — Una herramienta de corte giratoria entra en contacto con una pieza de trabajo fija
• Girando — hacer girar la pieza de trabajo mientras una herramienta de corte le da forma; normalmente hecho con tornos
• Perforación — Una herramienta de corte giratoria corta agujeros en una pieza de trabajo
• Aburrido — Crear una cavidad interna precisa en una pieza de trabajo mediante la eliminación de material
• Brochado — Eliminación secuencial de material con cortes superficiales
• Aserrado — Cortar una pieza de trabajo con el movimiento de vaivén de una hoja de sierra

Aunque los tipos de máquinas CNC varían bastante, sin importar cuál sea la tarea, una máquina CNC claramente sobresale en dos aspectos:repetibilidad (la capacidad de fabricar decenas de miles de piezas idénticas) y precisión (alcanzando tolerancias de posición de +/- .001” o más ajustadas).

¿Cuáles son las piezas de una máquina CNC?

Cama :Generalmente construida con hierro fundido para mayor durabilidad y resistencia, la plataforma es la base de la máquina y soporta todos los componentes.

Husillo: Dentro del área de mecanizado, el husillo accionado eléctricamente Gira herramientas que cortan y dan forma a las piezas. El interior del husillo es cónico para coincidir con el ángulo cónico del portaherramientas para maximizar la superficie de contacto necesaria para mantener la herramienta en su lugar mientras se corta. Una barra de tiro dentro del eje agarra y tira de la perilla de retención en el portaherramientas para asegurar la herramienta en el husillo. El husillo de una máquina horizontal sostiene la herramienta horizontalmente y una máquina vertical la sostiene verticalmente, de ahí el nombre de cada uno.

Paleta: La paleta en un molino horizontal se utiliza para montar los accesorios de mecanizado de piezas particulares para sujetar las piezas que se están mecanizando. Accesorios Sujete firmemente la pieza en una ubicación y posición exacta. Los palets tienen bloques de alineación en dos lados que se utilizan para ubicar el dispositivo en una ubicación antes de atornillarlo en su lugar. Un centro de mecanizado horizontal tiene dos palets . El operador puede procesar piezas en el palet en la estación de carga mientras el segundo palet está en la estación de mecanizado donde se mecanizan las piezas.

Panel de control :El panel de control incluye el dispositivo de entrada, la unidad de visualización, el teclado y los botones de control. Normalmente montado sobre un brazo extensible para facilitar su posicionamiento, desempeña un papel crucial en la introducción de instrucciones de programación en la máquina, complementando las funciones de la unidad de control de la máquina.

Pantalla :Esta pantalla, que varía en tamaño y resolución, muestra información esencial para la interacción del operador:código G, configuraciones y el estado operativo de la máquina. Al presentar programas, instrucciones y el estado de la máquina en tiempo real, esta unidad garantiza una gestión y control efectivos de la máquina CNC.

Control de la máquina :La MCU interpreta el código G y maneja operaciones como el inicio de tareas, la velocidad del husillo, los cambios de herramientas y la gestión de la velocidad de avance. Traduce el código G en instrucciones para conductores de herramientas, coordinando los movimientos del servomotor entre ejes y garantizando la precisión de la herramienta con sensores de retroalimentación. 

Coberturas de ruta: Las láminas de metal que se expanden y colapsan y que recubren el mecanismo de movimiento del husillo o mesa de trabajo se denominan cubrevías. Su propósito es mantener virutas y otros contaminantes fuera de las piezas de la máquina de precisión. que pueden dañarse fácilmente si no se lubrican y mantienen limpios adecuadamente. Cubre las guías y husillos de bolas.

Sistema Waylube: El sistema waylube lubrica las vías sobre la que se desliza la mesa transversal y el husillo de bolas que la mueve.

Transportador de virutas: A medida que se mecaniza una pieza, se crean virutas de metal, que pueden acumularse e interferir con el movimiento de la herramienta, la máquina o la pieza y/o provocar que el refrigerante se acumule. El transportador de virutas es un mecanismo para eliminar virutas de la zona de mecanizado y sepárelos del refrigerante para asegurar un flujo de refrigerante adecuado, lo cual es fundamental para un mecanizado exitoso. Envía las virutas a un contenedor de basura y permite que el refrigerante limpio regrese al tanque de refrigerante.

Sistema de refrigeración: Para mejorar la calidad del mecanizado, una máquina CNC utiliza refrigerante para numerosos fines, cada uno con una bomba de refrigerante independiente. Un rociador tipo manguera de jardín rocía el mecanizado con refrigerante, lo que proporciona un enfriamiento completo de la herramienta del husillo. mientras lavas patatas fritas al transportador de virutas y dirige un chorro hacia las herramientas para lubricación .

Sistema hidráulico :Las bombas hidráulicas suministran aceite a alta presión para levantar la plataforma, sujetarla, operar la barra de tracción y sujetar un dispositivo de sujeción de piezas. Hay bombas independientes para cada tarea, una para la máquina y otra para el accesorio. La bomba a continuación es para funciones de la máquina , con una mirilla en el depósito que indica el nivel actual del aceite hidráulico.

Máquinas herramienta :Las máquinas herramienta realizan tareas sobre piezas de trabajo, normalmente cortando. Estas herramientas varían según los tipos de CNC (tornos, fresadoras, etc.) como se mencionó anteriormente. En la máquina se encuentran varias herramientas de corte; 60 cinturones de herramientas son comunes y hay opciones para contener más o menos herramientas. Las herramientas se intercambian automáticamente mediante un cambiador de herramientas. Los componentes esenciales como mesas deslizantes, husillos y sus accionamientos y motores se controlan mediante los ejes X, Y y Z. Para obtener más detalles sobre cómo funciona una máquina CNC (incluidas máquinas de 2 a 5 ejes), revise este artículo.

Sistema de conducción :El movimiento se controla mediante accionamientos eléctricos, servomotores, husillos de bolas y guías lineales, lo que garantiza una precisión exacta. En una fresadora CNC, la paleta se mueve horizontalmente en la dirección z y la herramienta de corte horizontal y verticalmente en las direcciones x e y.

Interruptor de pie o pedal :Los operadores de CNC utilizan pedales para abrir y cerrar el portabrocas, lo que permite una fácil carga y descarga de piezas.

Información adicional sobre la máquina CNC que un principiante debe conocer

El mecanizado CNC de clase mundial no se trata sólo de las piezas de la máquina. Las máquinas CNC requieren un mantenimiento adecuado para que sigan funcionando de manera eficiente. Vea algunos consejos aquí. De manera similar, las herramientas de corte de las máquinas CNC deben estar completamente administradas y disponibles cuando sea necesario.

Como muchas disciplinas de fabricación, algunos mitos dan a la gente una impresión equivocada sobre el mecanizado CNC. En realidad, los entornos de trabajo son limpios, se prioriza la seguridad de los trabajadores, se da la bienvenida a las personas nuevas y el mecanizado CNC es una opción profesional sólida .

Las máquinas CNC utilizan tecnología avanzada mecanizar piezas complejas, pero no es extremadamente difícil de aprender y comprender. De hecho, muchos estudiantes de secundaria y recién graduados han saltado directamente a una carrera en el mecanizado CNC. Sin embargo, como ocurre con cualquier oficio, la experiencia importa y, por lo general, se necesitan de dos a tres años de mecanizado para convertirse en un operador de máquina competente.

Por último, trabajar con un taller de mecanizado CNC confiable y con experiencia es imprescindible, sin importar su tamaño. Este recurso le ayuda a determinar si una relación con un taller de alto nivel es mejor para sus necesidades de fabricación.

Ahora que conoce las piezas y funciones de las máquinas CNC, explore nuestra página de recursos que se dedica a compartir información sobre mecanizado CNC, responsabilidades del operador y tendencias de la industria:Guía de mecanizado CNC . Haga clic a continuación para obtener acceso instantáneo.

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.