Explicación de las fresadoras CNC:beneficios para clientes y maquinistas

El objetivo del fresado CNC moderno es transformar materiales como piezas fundidas de metal en piezas acabadas y utilizables. Ese objetivo sólo se puede lograr mediante el uso de fresadoras CNC increíblemente precisas.

El software informático es el cerebro de una fresadora CNC (control numérico por computadora), que controla la máquina y automatiza la producción para aumentar el rendimiento con una calidad constante. Es esta repetibilidad lo que hace que el mecanizado CNC sea tan eficiente y tan valioso tanto para los clientes como para los propios maquinistas (consulte “La perspectiva del maquinista” a lo largo de este artículo).

¿Los resultados finales? Piezas mecanizadas personalizadas que cumplen especificaciones exactas en grandes cantidades y al mismo tiempo logran tolerancias extremadamente ajustadas. Los operadores de máquinas altamente calificados entienden que las fresadoras CNC no solo son importantes para sus trabajos sino también para la industria manufacturera y su efecto en la economía mundial.

La emoción de ser un maquinista CNC es transformar una pieza fundida en una pieza que se puede utilizar y en la que se puede confiar, a menudo dentro de un producto más grande. Estas piezas a menudo requieren tolerancias estrictas, que las piezas fundidas sin terminar no tienen antes de las operaciones realizadas por una fresadora CNC.

• Superficies planas — El planeado CNC coloca superficies planas en una pieza de trabajo. El planeado crea una superficie de sellado acabada tan plana que casi se eliminan los posibles problemas de fugas.
• Agujeros perforados — La perforación crea un agujero y el roscado añade roscas. Los agujeros pasantes y roscados son la forma más común de ensamblar piezas. La perforación se centra tanto en el diámetro como en la profundidad del agujero.
• Agujeros aburridos — Ampliar un agujero existente utilizando un taladro y una barra de mandrinar rígida con una herramienta de corte de un solo punto forma una cavidad interior precisa dentro de una pieza de trabajo. La perforación permite ensamblar las piezas de manera adecuada y ajustada (logrando tolerancias de diámetro muy estrictas) o que las válvulas controlen consistentemente el flujo de aire, aceite o gas.

Cuando se trata de “tolerancias estrictas”, ¿qué tan estrictas estamos hablando? Una máquina CNC puede cortar con una precisión de hasta 0,001" (rango de micras de un solo dígito), o aproximadamente 1/4 del ancho de un cabello humano. Y eso se hace a una velocidad increíble.

La perspectiva del maquinista:Ver la transformación de una pieza fundida en una pieza terminada con una tolerancia estricta es un logro gratificante y recurrente. Quizás es por eso que las fresadoras CNC mantienen a los operadores tan interesados.

¿Cómo funciona una fresadora CNC?

¡Una descripción detallada de cada fresadora CNC requeriría una serie completa de publicaciones en el blog! Esto es lo más importante que necesita saber:el rango de movimiento es un aspecto clave del fresado CNC y determina lo que se puede lograr con las herramientas de la fresadora. En las fresadoras CNC, eso incluye opciones de 2, 3, 4 y 5 ejes completos.

• Máquina de 2 ejes — Se utiliza para la construcción manual de accesorios; el movimiento es sólo en los ejes xey; no mucha repetibilidad
• Máquina de 3 ejes — Se utiliza a menudo en fresado vertical; movimiento en los ejes x, y y z
• Máquina de 4 ejes — Fresadora CNC más común; 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; normalmente se limita a máquinas horizontales, aunque los talleres avanzados también utilizan máquinas verticales de 4 ejes (la vertical normal es de 3 ejes)
• Máquina de 5 ejes — Movimiento en los ejes x, y, z y b y en el eje a adicional; éstas son fresadoras especiales; no es ideal para piezas de producción de gran volumen

Máquinas verticales vs horizontales

Hay dos orientaciones principales de husillo en las fresadoras CNC. En las máquinas CNC verticales, el eje del husillo, llamado eje z, está orientado verticalmente. En una configuración de columna c, el husillo se desplaza en esta dirección y la mesa que sostiene la pieza de trabajo se mueve en las direcciones horizontales x e y. Las máquinas verticales son perfectas para proyectos rápidos y de gran volumen fresados desde un lado, como cubiertas y soportes.

En las máquinas CNC horizontales, el eje z del husillo es horizontal y normalmente paralelo a la longitud de la máquina. El husillo se desplaza en el eje y vertical y en el eje x horizontalmente. La paleta y los accesorios sostienen la pieza de trabajo y se mueven en el eje z, y el eje b gira. El mecanizado horizontal tiene varias ventajas:acceder al mecanizado desde cuatro lados, completar múltiples operaciones en el mismo dispositivo, fresar piezas más complicadas y una mejor evacuación de viruta.

La perspectiva del maquinista:es emocionante trabajar con un departamento de ingeniería interno que conoce las máquinas y a los operadores, creando un flujo de trabajo eficiente.

¿Se puede combinar el fresado CNC con otras operaciones?

Con la automatización informática y la imaginación de los ingenieros, las fresadoras CNC tienen la capacidad de fresar casi cualquier cosa imaginable. Estas increíbles máquinas también permiten agregar operaciones adicionales al proceso de fresado, proporcionando una mayor funcionalidad.

Por ejemplo, un torno podría eliminar primero la mayor parte del material de una pieza (lo cual es más rápido que el fresado de perfiles), creando los giros redondos necesarios. Luego, la pieza se puede fresar, perforar orificios, agregar machos de roscar, etc. Un solo operador que controle ambas fresadoras en una celda o centro de trabajo puede crear una pieza completa. No tener múltiples centros de trabajo y operadores aumenta la eficiencia.

La perspectiva del maquinista:poder completar múltiples tareas seguidas no solo le da al operador de una máquina CNC una sensación de logro, sino que solidifica una posición confiable y valiosa dentro del taller.

¿Cuáles son las capacidades de las fresadoras CNC de Stecker?

No hay dos talleres mecánicos iguales, cada uno encuentra nichos de mercado únicos y desarrolla sus propias fortalezas de fabricación.

Stecker Machine es un ejemplo de un taller moderno y de alta gama capaz de manejar muchos proyectos de fresado CNC. Aunque los equipos se actualizan periódicamente para satisfacer la demanda de los clientes, cuando se redactó este artículo, las fresadoras CNC de Stecker incluían 61 fresadoras horizontales y 14 fresadoras verticales.

Dependiendo de las demandas de producción, el 95 por ciento o más de estos pueden estar funcionando durante un primer turno típico, dejando los demás disponibles para su instalación. Tener cuatro veces más fresadoras CNC horizontales que verticales dice algo sobre el enfoque de Stecker en piezas complejas que exigen tolerancias estrictas.

Además de las herramientas de fresado estándar, Stecker también utiliza herramientas especiales cuando es necesario. Por ejemplo, una herramienta fue rectificada a medida para tener los tres diámetros, lo que normalmente se haría con tres taladros separados.

Otra herramienta poco común es un cabezal indexable en las fresadoras CNC. En lugar de que el taladro salga directamente del eje, la herramienta permite girar el eje 90 grados para poder hacer agujeros en los lados de las piezas sin tener que realizar operaciones adicionales.

La perspectiva del maquinista:desde una perspectiva profesional, los operadores saben que sus habilidades siempre estarán creciendo y siempre estarán en demanda. El mecanizado CNC es una industria sólida con infinitas oportunidades.

Esperamos que tu conocimiento sobre las fresadoras CNC sea un poco más profundo, y también lo veas desde el punto de vista de un maquinista. Stecker se toma el tiempo para hacer del mecanizado CNC una carrera, no sólo un trabajo. Los beneficios son muchos y miles de maquinistas CNC en todo el país aprecian el empleo estable.

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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).