Aumente la eficiencia de la producción:5 ventajas clave de los centros de mecanizado CNC

En la fabricación de producción, la eficiencia es el rey. Cualquier oportunidad de reducir el tiempo de producción recibe atención inmediata.

Las máquinas CNC son una herramienta importante para automatizar la producción de piezas mecánicas para aumentar el rendimiento y mantener una calidad constante. Los centros de mecanizado CNC desempeñan un papel fundamental en la eficiencia de un taller mecánico.

Este artículo explica cinco grandes ventajas de los centros de mecanizado CNC y comparte algunos conocimientos experimentados de un líder en mecanizado CNC.

1. Rendimiento

Velocidad. Gran parte de lo que impulsa la eficiencia es la velocidad. Las altas velocidades reducen el tiempo del ciclo de la máquina CNC. Un ejemplo es mover el husillo a su lugar para cambiar las herramientas y luego colocar la herramienta de corte exactamente donde debe estar antes de cortar.

¿Qué tan rápidas son las máquinas CNC? La alimentación máxima y las velocidades rápidas pueden exceder las 2300 pulgadas por minuto (ipm), que es más rápido que tres pies por segundo.

Dependiendo de varios factores (material de la pieza, herramienta, trayectoria, profundidad de corte), los avances de corte pueden exceder las 300 ipm, un valor aproximado para el planeado de aluminio. Además, todas las funciones se realizan, incluida la máquina que localiza repetidamente todas las funciones, en una fracción de milímetro.

Precisión. Cuando una pieza de trabajo necesita alcanzar objetivos de tolerancia estrictos, el mecanizado de precisión suele ser la respuesta. Las máquinas CNC, debido a su diseño y construcción, pueden cortar con una precisión de hasta 0,001". Eso es, literalmente, partir pelos. Además, como se mencionó, se logra a velocidades increíbles.

Repetibilidad. Ejecutada desde un programa informático que controla el proceso de mecanizado con coherencia y precisión, una máquina CNC repite de forma fiable todos los pasos. En lo que respecta a las operaciones diarias, los problemas de repetibilidad suelen estar relacionados con la rigidez de la pieza y la sujeción del trabajo o el desgaste de las herramientas, no normalmente con el rendimiento de la máquina.

2. Flexibilidad

Programable. El funcionamiento básico del mecanizado CNC es claro:la máquina está programada para procesar la pieza utilizando diferentes herramientas. Los ingenieros suelen utilizar una herramienta de software de diseño y fabricación asistido por computadora (CAD/CAM) visual en 3D que genera código G, que se ejecuta en la máquina CNC. Los ingenieros o el equipo de producción descargan los programas y los envían de vuelta desde una máquina CNC de forma remota.

Adaptable por configuración. La configuración es el proceso de cambiar una máquina CNC para ejecutar una pieza nueva. Los accesorios, que sujetan las piezas de la máquina para su procesamiento, están diseñados para cada pieza y son intercambiables. También se seleccionan herramientas de corte intercambiables para producir de manera óptima cada pieza. Entonces, al comienzo de un nuevo trabajo, las herramientas, accesorios y programas se cambian, lo que hace que las máquinas CNC sean flexibles para producir diferentes piezas. Se logra una flexibilidad adicional al tener varias máquinas del mismo tipo, y cualquiera de ellas tiene la capacidad de ejecutar una pieza determinada.

Tipos y tamaños. Las máquinas CNC vienen en diferentes tipos:un torno hace girar la pieza con un cortador fijo (ideal para piezas cilíndricas) mientras que un molino hace girar una herramienta para cortar. Si bien las máquinas CNC y las paletas (donde se ubica el dispositivo) son pequeñas o grandes, son muy similares en cuanto a programación y operaciones. Normalmente existe una máquina que se adapta mejor a piezas que van desde pequeñas hasta grandes.

3. Automatización

Cambiadores Automáticos. Una máquina CNC cambia de herramientas mediante un cambiador automático de herramientas (ATC). Con el programa controlando las herramientas y los procesos, la máquina inicia las funciones de corte con una fresa frontal y, cuando termina con esta herramienta, cambia automáticamente a otra herramienta, similar a un taladro manual.

Muchas máquinas CNC incluyen dos palets que se intercambian con un cambiador automático de palets (APC). Un palet es accesible para el operador (para carga, descarga, procesamiento, etc.) mientras que el otro se encuentra en la zona de corte. Esto mejora la utilización del husillo, ya que la máquina corta mientras el operador procesa, descarga y carga piezas.

Accesorios hidráulicos. A menudo se incorporan sistemas hidráulicos para sujetar, soltar y soportar la pieza. Las piezas se sujetan, exactamente en la misma secuencia y con la misma presión, con solo presionar un botón. Estos accesorios mejoran la repetibilidad, la consistencia y la eficiencia de carga... todo ello muy necesario en el mecanizado de producción.

Funciones de tiempo de actividad. Los residuos de material (normalmente en forma de virutas y virutas) se eliminan automáticamente mediante un transportador y el refrigerante se separa para su reutilización. La máquina CNC también rastrea el desgaste y el uso de las herramientas, y el monitor de herramientas alerta al operador del CNC cuando se debe reemplazar una herramienta. El tiempo de actividad aumenta al estar al tanto de los problemas y alcanzar la vida útil esperada de la herramienta.

Estandarización de configuraciones. El proceso de configuración del CNC se puede formalizar para producir cambios manuales consistentes. Una lista de verificación de configuración define cada paso y cubre accesorios, programas, herramientas y el primer artículo. Si bien no es "automatizado", formalizar el proceso manual garantiza la coherencia.

4. Adaptabilidad

Capacidad de la herramienta. La capacidad de herramienta estándar suele ser de entre 20 y 60 herramientas, según el tipo de máquina CNC, pero puede ser de 100, 200 o más si la pieza es compleja. También se utiliza una gran matriz de herramientas (más de 240 herramientas) cuando se ejecutan varias piezas con diferentes características, lo que elimina la necesidad de cambiar de herramienta.

Automatización de Palets. Un sistema de grupo de paletas mueve paletas dentro y fuera de una máquina CNC, lo que permite ejecutar múltiples piezas/paletas y al mismo tiempo elimina la repetición de configuración manual. Cada pieza se puede configurar manualmente una vez y luego cambiarse de forma autónoma.

Diferentes husillos. Hay husillos de alto par que son beneficiosos para cortar hierro y materiales duros y husillos de alta velocidad que proporcionan máximas tasas de eliminación de material y mejores acabados superficiales. Adaptar el husillo a las necesidades es fundamental para maximizar la eficiencia.

Sensores de rotura de herramientas. Para mantener el control de calidad y evitar defectos de producción inadvertidos, los sensores tocan la herramienta para medir y verificar la longitud. ¿Demasiado corto? Es probable que la herramienta esté rota. Debido a su capacidad para detectar fallas en las herramientas, estos sensores pueden ser estándar en los centros de mecanizado CNC horizontales.

Refrigerante de alta presión. Utilizado en máquinas para hacer funcionar ciertas herramientas, el refrigerante de alta presión ayuda a crear un corte consistente al eliminar virutas o desechos de una pieza.

Pórticos y Robots. Para automatizar aún más el procesamiento de piezas, se pueden agregar equipos adicionales a una máquina CNC. Se pueden interconectar pórticos y robots para levantar, cargar, descargar y procesar más piezas, incluido el movimiento de piezas desde accesorios CNC hacia y desde soportes o transportadores.

Sondeo. Utilizadas en la configuración y también durante la producción de piezas para verificar la pieza, las sondas también ayudan a que el programa de corte se compense con la medición de la sonda. Por ejemplo, si las tolerancias de mecanizado son difíciles de controlar únicamente con un soporte de trabajo, se puede encontrar una característica de fundición con precisión mediante sondeo.

5. Base de suministro

Legado y Evolución. Las máquinas CNC son conocidas por su confiabilidad y funcionan durante dos décadas o más sin mayores problemas. La tecnología actual está impulsando la innovación, y los proveedores introducen periódicamente nuevas funciones de las máquinas y agregan más monitoreo y diagnóstico remoto de las máquinas.

Competencia en el mercado. Dentro de un mercado altamente competitivo, los fabricantes de máquinas CNC se presionan mutuamente para seguir mejorando y agregando funciones manteniendo bajos los costos.

Asociaciones de fabricación. Los talleres de mecanizado CNC suelen desarrollar asociaciones sólidas con proveedores, quienes conocen las necesidades principales y los modelos comerciales de los talleres. Cuando surgen demandas de automatización o personalización de máquinas, los proveedores suelen estar listos para ofrecer soluciones, ayudando a las tiendas a crecer para atender mejor las necesidades de los clientes.

Para maximizar aún más su eficiencia y utilizar el mecanizado CNC al máximo, conéctese con un líder en la industria:Stecker Machine. Póngase en contacto con Stecker hoy con una solicitud de cotización (RFQ) o si tiene preguntas específicas sobre producción.

Acerca del autor

Matt dirige el equipo de marketing y recursos humanos de SMC. Ha trabajado para Stecker Machine en proyectos que abarcan fabricación CNC, robótica, inbound marketing y liderazgo. Le gusta aplicar su experiencia en ingeniería a cualquier desafío empresarial.