Cómo elegir máquinas herramienta CNC para piezas complejas

Cada taller de mecanizado CNC debe tener capacidades similares a las de otros talleres, ¿verdad? ¡De nada! Varían en sus niveles de habilidad y capacidad para asumir partes complejas. Esa precisión extrema exige la exactitud de las máquinas herramienta CNC, junto con operadores experimentados.

Repasemos tres formas rápidas en las que puedes saber que un taller vive y respira piezas complejas:

1. Inversión en máquinas herramienta CNC — Las tolerancias extremadamente estrictas de algunas piezas complejas pueden requerir invertir en nueva maquinaria CNC. Los talleres mecánicos de alta gama se equipan para asumir los exigentes niveles de tolerancia que puede requerir una pieza compleja.
2. Personal experimentado — El desarrollo del proceso y la herramienta adecuados comienza desde el principio con los equipos de ventas, ingeniería, calidad y producción. Busque un taller que pueda manejar piezas complejas de principio a fin (desde el diseño hasta el ensamblaje), todo internamente.
3. Relaciones cercanas con fundiciones:trabaje con profesionales que comprendan perfectamente las piezas fundidas de metal y tengan experiencia en diseño y construcción. Los talleres pueden controlar la calidad, reducir los plazos y realizar cambios sin problemas, especialmente antes de la producción, cuando los cambios no tienen un costo prohibitivo.

Expectativas de calidad de las uñas de características críticas clave (KCC)

Los mejores talleres de mecanizado CNC pueden revisar una impresión y señalar instantáneamente un puñado de características que harán o desharán una pieza en lo que respecta a la rentabilidad. Para estas características críticas clave (KCC), existe presión para producir un trabajo de la más alta calidad posible... de manera repetida, confiable y sólida para lograr un resultado final saludable.

Desde una pieza de dos dólares hasta una que supera las cinco cifras, el mecanizado adecuado de los clavos KCC puede eliminar quejas de clientes, reclamaciones de garantía y otros puntos de insatisfacción.

Tipos de herramientas y técnicas CNC 

A continuación, profundizaremos en muchos factores que afectan la forma en que un taller selecciona una herramienta. Primero, exploremos cuán exigentes pueden ser las piezas complejas y revisemos los procesos que utilizan las máquinas herramienta CNC.

Una pieza compleja puede requerir 100 herramientas de corte o más para poder procesarlo adecuadamente. Si ese centro de mecanizado CNC no puede manejar las herramientas necesarias, esa pieza se trasladará a un centro de mecanizado más capaz. El coste de una herramienta multitarea de alto precio se justifica por una gran cantidad de piezas que eventualmente será realizado por esa herramienta.

Técnicas de mecanizado CNC:

• Fresado — una herramienta de corte giratoria entra en contacto con una pieza de trabajo estacionaria
• Girando — se gira una pieza de trabajo para hacer contacto con una herramienta de corte
• Perforación — una herramienta de corte giratoria entra en contacto con una pieza de trabajo y crea un agujero
• Aburrido — el material se elimina dentro de la cavidad interior de una pieza de trabajo
• Brochado — el material se elimina con numerosos cortes superficiales
• Aserrado — Se corta una hendidura estrecha en una pieza de trabajo con una hoja de sierra

Los factores que afectan la selección de herramientas del taller mecánico 

TAMAÑO DE LA PIEZA — El peso no determina qué tecnología de máquina herramienta CNC se necesita; son las dimensiones de la pieza . Un bloque de motor, una pieza con altos niveles de tolerancia que depende en gran medida de una maquinabilidad adecuada, es lo suficientemente grande como para exigir equipos específicos para su mecanizado.

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

PROCESAMIENTO DE PIEZAS — Considere el número de operaciones (y el orden) necesarias para mecanizar una pieza:un torno para tornear; un molino para cortar una superficie; o incluso cómo se debe sujetar la pieza para mecanizar ciertos ángulos. Para aumentar la eficiencia, una máquina multitarea se puede utilizar si la compra resulta rentable para la tienda.

TOLERANCIA DE PIEZAS — Se puede comprar una máquina nueva, brillante (y costosa) para manejar casi cualquier tolerancia necesaria. Sin embargo, el procesamiento de la pieza (cuándo realizar qué funciones, cómo sujetar la pieza, qué corte hacer primero, etc.) es clave para lograr la precisión que se exige con muchas partes complejas.

MATERIALES — La rigidez de un material Determina la velocidad del husillo de la herramienta y los caballos de fuerza necesarios de la máquina. Por ejemplo, el aluminio se puede procesar más rápido que el hierro.

HERRAMIENTAS — Preparar una máquina CNC para procesar una pieza es fundamental para que un taller mecánico sea competitivo. Realizar múltiples funciones con una sola herramienta combinada aumenta la calidad y la precisión tras usos repetidos. Y solo tener que usar una máquina para diversas funciones reduce los riesgos y la posibilidad de una fresa o desalineación.

TIEMPO DEL CICLO — Un tiempo de ciclo cotizado anticipado y preciso genera tasas precisas que son vitales para que un taller mecánico siga siendo competitivo. Un equipo de diseño experimentado que conoce las capacidades de una máquina ayuda a garantizar que el proyecto tenga el precio correcto. Siempre existe el objetivo de reducir los tiempos de ciclo para que se pueda poner trabajo en la máquina para aumentar la robustez y la repetibilidad, y descargar el procesamiento del operador.

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

NECESIDADES DE MANO DE OBRA — Aparte de la seguridad, calidad y eficiencia son los factores más importantes para conseguir un proyecto a través de un taller de mecanizado CNC. Un técnico trabajando en una máquina es drásticamente diferente a mover esa pieza a través de cinco estaciones diferentes y varias personas. Y, por más desafiante que sea, esforzarse por lograr prácticas lean es siempre un objetivo.

Aunque "complejo" es difícil de definir en el mundo de los talleres mecánicos, es fácil ver el valor de utilizar máquinas herramienta CNC de calidad. operado por los técnicos CNC adecuados. Las tareas que muchos talleres mecánicos evitan son bienvenidas por algunos talleres que simplemente aman las cosas difíciles y se preparan para esos desafíos complejos.

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Acerca del autor

Rob es el gerente de producción de la planta 1 de SMC. Brinda liderazgo y dirección diaria a supervisores y operadores según la demanda de los clientes, optimizando nuestro uso de máquinas, personas y materias primas. Rob comenzó su carrera en SMC como maquinista y ascendió hasta ser operador de configuración, líder, supervisor y ahora programador de producción. ¿Su mayor logro? Trabajar, obtener su título y formar una familia... todo al mismo tiempo (la vida era agitada).