Cómo Elegir Herramientas de Máquina CNC para Piezas Complejas

Cada taller de mecanizado CNC debe tener capacidades similares a otros talleres, ¿verdad? ¡Para nada! Varían en sus niveles de habilidad y capacidades para asumir piezas complejas. Esa precisión extrema demanda la exactitud de las herramientas de máquina CNC, junto con operadores experimentados.

Revisemos 3 formas rápidas de saber que un taller vive y respira piezas complejas:

1. Inversión en herramientas de máquina CNC — Las tolerancias extremadamente ajustadas de algunas piezas complejas pueden requerir invertir en nueva maquinaria CNC. Los talleres de alta gama se equipan para asumir niveles de tolerancia exigentes que una pieza compleja puede requerir.
2. Personal experimentado — Desarrollar el proceso y herramienta correctos comienza por delante con los equipos de ventas, ingeniería, calidad y producción. Busca un taller capaz de manejar piezas complejas de principio a fin (diseño a ensamblaje) todo interno.
3. Relaciones cercanas con fundiciones — Trabaja con profesionales que entiendan completamente fundiciones de metal y tengan experiencia en diseño/construcción. Los talleres pueden controlar calidad, reducir plazos y hacer cambios suavemente, especialmente antes de producción, cuando los cambios no son prohibitivos en costo.

Características Críticas Clave (KCC) Clavan Expectativas de Calidad

Los mejores talleres de mecanizado CNC pueden revisar un plano e instantáneamente señalar un puñado de características que harán o romperán una pieza en cuanto a rentabilidad. Para estas características críticas clave (KCC), la presión está en producir el trabajo de más alta calidad posible … repetidamente, confiablemente y robustamente para una línea de fondo saludable.

Desde una pieza de dos dólares a una que supera cinco cifras, el mecanizado adecuado que clava KCCs puede eliminar quejas de clientes, reclamaciones de garantía y otros puntos de insatisfacción.

Tipos de Herramientas y Técnicas CNC

Abajo, profundizaremos en muchos factores que afectan cómo un taller selecciona una herramienta. Primero, exploremos qué tan demandante puede ser una pieza compleja y revisemos procesos que ponen herramientas de máquina CNC en uso.

Una pieza compleja puede requerir 100 herramientas de corte o más para procesarla correctamente. Si ese centro de mecanizado CNC no puede manejar las herramientas necesarias, esa pieza será movida a un centro de máquina más capaz. El costo de una herramienta multitarea de alto precio se justifica por una alta cantidad de piezas que eventualmente serán hechas por esa herramienta.

Técnicas de mecanizado CNC:

• Fresado — una herramienta de corte giratoria contacta una pieza de trabajo estacionaria
• Torneado — una pieza de trabajo gira para contactar una herramienta de corte
• Taladrado — una herramienta de corte giratoria contacta una pieza de trabajo, haciendo un agujero
• Mandrinado — material es removido dentro de la cavidad interna de una pieza de trabajo
• Brochado — material es removido con numerosos cortes superficiales
• Aserrado — una ranura estrecha es cortada en una pieza de trabajo con una sierra

Los Factores que Afectan la Selección de Herramientas en Talleres de Máquinas

TAMAÑO DE PIEZA — El peso no determina qué tecnología de herramienta de máquina CNC se necesita; son las dimensiones de la pieza. Un bloque de motor, una pieza con altos niveles de tolerancia que depende fuertemente de la mecanizabilidad adecuada, es lo suficientemente grande para demandar equipo específico para mecanizado.

En una nota relacionada, el tamaño solo no determina la complejidad de una pieza; algunas piezas pequeñas son extremadamente desafiantes, y algunas piezas grandes son relativamente simples.

PROCESAMIENTO DE PIEZA — Considera el número de operaciones (y orden) necesarias para mecanizar una pieza: un torno para torneado; un fresador para cortar una superficie; o incluso cómo la pieza necesita ser sujeta para mecanizar ciertos ángulos. Para aumentar eficiencia, una máquina multitarea puede usarse si es rentable para el taller comprarla.

TOLERANCIA DE PIEZA — Una máquina nueva y brillante (y cara) puede comprarse para manejar casi cualquier tolerancia necesaria. Sin embargo, el procesamiento de la pieza (cuándo realizar qué características, cómo sujetar la pieza, qué corte hacer primero, etc.) es clave para lograr la precisión demandada con muchas piezas complejas.

MATERIAL — La rigidez de un material determina la velocidad del husillo de la herramienta y la potencia necesaria de la máquina. El aluminio puede correrse más rápido que el hierro, por ejemplo.

PREPARACIÓN DE HERRAMIENTAS — Preparar una máquina CNC para procesar una pieza es crítico para que un taller sea competitivo. Realizar múltiples funciones con una sola herramienta combinada aumenta calidad y precisión en usos repetidos. Y, solo tener que usar una máquina para varias funciones reduce riesgos y posibilidad de rebaba o desalineación.

TIEMPO DE CICLO — Un tiempo de ciclo cotizado preciso y anticipado genera tasas precisas vitales para que un taller se mantenga competitivo. Un equipo de diseño experimentado que conoce las capacidades de una máquina ayuda a asegurar que el proyecto tenga precio correcto. Siempre hay una meta de reducir tiempos de ciclo para que el trabajo pueda ponerse en la máquina para aumentar robustez y repetibilidad, y descargar procesamiento del operador.

CANTIDAD — Dependiendo de la vida total del proyecto, que podrían ser años, la cantidad (quizás miles de piezas) puede justificar comprar un equipo específico para esa pieza. El contrato puede extenderse por años con uso anual, lo que podría hacerlo óptimo para robótica en lugar de requisitos de mano de obra pesada.

NECESIDADES DE MANO DE OBRA — Además de seguridad, la calidad y eficiencia son los factores más importantes para sacar un proyecto a través de un taller CNC. Un técnico trabajando en una máquina es drásticamente diferente a mover esa pieza a través de cinco estaciones diferentes y múltiples personas. Y, tan desafiante como pueda ser, esforzarse por lograr prácticas esbeltas siempre es una meta.

Aunque "complejo" es difícil de definir en el mundo de talleres de máquinas, es fácil ver el valor de usar herramientas de máquina CNC de calidad operadas por los técnicos CNC correctos. Las tareas que muchos talleres evitan son bienvenidas por algunos talleres que simplemente aman lo difícil, y se preparan para esos desafíos complejos.

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Sobre el Autor

Rob es Gerente de Producción Planta 1 de SMC. Proporciona liderazgo y dirección diaria a supervisores y operadores para optimizar el uso de máquinas, personas y materias primas según demanda del cliente. Rob comenzó su carrera en SMC como Mecanista y escaló a Operador de Configuración, Jefe de Turno, Supervisor y ahora Programador de Producción. ¿Su mayor logro? Trabajar, obtener su título y formar una familia… todo al mismo tiempo (la vida fue agitada).