Dominar los accesorios CNC:la clave para el éxito del operador

Nadie aprecia más tener “la herramienta adecuada para el trabajo” que los operadores de máquinas CNC. Sin embargo, para que cualquier herramienta haga su trabajo correctamente, el dispositivo CNC adecuado (también llamado dispositivo de sujeción de piezas CNC) debe asegurar y estabilizar cualquier pieza en la que se esté trabajando durante el mecanizado CNC.

La fijación es compleja y puede resultar todo un reto. Los ingenieros que aman las tareas difíciles aceptan el desafío sabiendo lo importante que son los accesorios en el mecanizado CNC. Además de ingeniería experta, fabricar accesorios CNC confiables también requiere algo de ciencia, un poco de arte y un sólido trabajo en equipo.

Stecker Machine diseña accesorios CNC siguiendo un proceso desarrollado a partir de décadas de experiencia incorporando atención crítica al detalle. Nuestro proceso de ingeniería de accesorios CNC va más allá del diseño con herramientas CAD como Solidworks, ProEngineer o AutoCAD.

Proceso de diseño de accesorios CNC

Hay tres elementos clave al considerar el diseño de accesorios CNC, y comienza con el plano de la pieza. Los ingenieros revisan el plano para identificar dónde están los puntos de referencia y todas las características críticas. A continuación, se determina un proceso de mecanizado/fabricación CNC. Finalmente, se desarrolla un presupuesto de accesorios CNC.

Los equipos de Ventas e Ingeniería trabajan junto con el cliente desde el principio para revisar cualquier problema potencial que pueda surgir. Así es como suele progresar un proceso de diseño de accesorios CNC:

Las características críticas del plano impulsan el diseño del accesorio CNC. Idealmente, cuando una pieza está fijada, permite mecanizar todas las características críticas juntas en una sola operación, maximizando el control y la precisión del mecanizado. No tener que reubicar una pieza para numerosas operaciones evita posibles problemas de tolerancia de diseño.

El diseño de accesorios modernos se realiza utilizando una herramienta de diseño asistido por computadora (CAD) tridimensional (3D), como SolidWorks. El modelo CAD de la pieza del cliente se importa al programa de diseño junto con los modelos de la paleta del centro de trabajo de la máquina CNC y el área de trabajo. A partir de ahí, el dispositivo CNC está diseñado para sujetar firmemente la pieza dentro del centro de mecanizado CNC.

Una consideración principal es seguir el esquema de referencia del modelo. Las piezas suelen utilizar un esquema de referencia 3-2-1. Por ejemplo, vea la pieza, el accesorio y los datos de referencia que se muestran a continuación. Las abrazaderas mantienen la pieza plana hasta los topes en tres puntos de referencia X, y los dos puntos de referencia Y descansan sobre topes verticales. Estos ubican la pieza con precisión para mantener los requisitos del plano, incluido el moldeado a las dimensiones de la máquina.

El dato Z está contra un tope situando la pieza en horizontal. Los topes y abrazaderas de sujeción deben ubicarse en puntos de referencia o lo más cerca posible. Algunas piezas no se pueden sujetar a los puntos de referencia y algunas piezas pueden incluir características de sujeción especiales, como pestañas. Estas pestañas se agregan a la pieza fundida específicamente para sujetar piezas en el mecanizado CNC.

Diseñar desde la experiencia

Los diseños anteriores suelen ser un punto de partida para nuevos proyectos, y un nuevo diseño suele reutilizar ideas de proyectos anteriores similares. Comenzar desde un diseño probado y funcional suele ser más rápido y exitoso que comenzar desde cero. Cuanto mayor sea la experiencia del taller de mecanizado CNC, más probabilidades habrá de que un problema similar se haya resuelto con éxito.

Otro paso es estandarizar y reutilizar componentes de dispositivos de trabajo conocidos, lo que acelera el diseño al evitar la necesidad de buscar estos componentes en varios catálogos. La parte común también significa que los tenemos en stock, listos para usar; no hay necesidad de comprarlos y preocuparse de que se entreguen a tiempo.

Los accesorios CNC se utilizan en la producción para fabricar repetidamente miles de piezas, por lo que la carga de piezas suave y a prueba de errores es fundamental para una producción eficiente, correcta y repetible. Los operadores de CNC trabajan con el dispositivo CNC en varias etapas:configuración, ejecución y desmontaje. Los ingenieros saben que los diseños no están completamente probados en CAD; la verdadera prueba se produce después de ejecutar cientos de piezas.

Esta experiencia nos ha enseñado la importancia de poder ver y comprobar que la pieza está contra los topes. De manera similar, la experiencia demuestra cómo la evacuación adecuada de virutas y el mantenimiento de los accesorios marcan la diferencia. El ingeniero, con experiencia en producción, optimiza el diseño desde su perspectiva, que no sólo incluye costo, resistencia y estética sino también eficiencia, ergonomía y facilidad de uso.

Una lista de verificación únicamente para accesorios CNC

La ingeniería se trata de ser minucioso. Los ingenieros revisan meticulosamente los detalles y revisan cada aspecto para asegurarse de que el diseño de un dispositivo CNC funcione correctamente. Esto a menudo incluye el uso de una lista de verificación de diseño de accesorios CNC, una herramienta para garantizar que los diseños capturen todos los detalles de manera consistente.

Ideal para ingenieros nuevos, que la consultan durante todo el proceso de diseño, la lista de verificación de revisión también ayuda a los diseñadores expertos a verificar un proyecto en rápido movimiento.

No es una lista completa, aquí hay algunos temas de nuestra lista de verificación de accesorios CNC: 

• Sujeción y topes
• Carga/descarga de piezas
• Accesorio para separación de piezas
• Prevención de cargas erróneas
• Elevación/carga/centro de gravedad de accesorios
• Hidráulica
• Etiquetado
• Lista de materiales (BOM)

Además, los elementos y piezas de los accesorios CNC deben revisarse en movimiento (lo que añade complejidad), incluidos:

• Cómo cargan/descargan las piezas los operadores de máquinas CNC
• Cómo se carga/descarga el dispositivo de la máquina CNC
• La secuencia de los componentes y soportes de sujeción
• Separación entre herramientas y husillos

Creación y lanzamiento a producción

A continuación, los ingenieros revisan el diseño del dispositivo CNC con el equipo de construcción para detectar posibles problemas de fabricación antes de que se conviertan en problemas. Con el objetivo compartido de construir el dispositivo de la manera más fluida posible, cubren cómo se fabricarán/ensamblarán los componentes y ultiman los detalles relacionados con el mecanizado de componentes, el ensamblaje mecánico e hidráulico y las pruebas.

Finalmente, el dispositivo CNC se lanza a producción. Dos claves ayudan a minimizar los problemas de producción:un proceso de diseño exhaustivo y compartir la mayor cantidad de información posible con el piso. Enseñar al equipo de producción desde el principio les ayuda a comprender el diseño y su propósito.

¡El diseño de accesorios CNC es divertido y gratificante!

Los ingenieros son solucionadores de problemas y están motivados para encontrar soluciones. Diseñar un dispositivo CNC puede ser un desafío porque algunas piezas son difíciles de sostener y procesar.

Los ingenieros de Stecker Machine han diseñado y construido miles de accesorios para diversas piezas. Nuestro equipo se enorgullece de brindar soluciones para problemas complejos de fabricación CNC y de mecanizar piezas de clientes con precisión según el plano. Además, es gratificante ser parte de un equipo que crece juntos y comparte ideas y experiencia.

Acerca del autor

A Dave le gusta diseñar accesorios para piezas difíciles (piense en piezas curvas con ángulos extraños que son inherentemente difíciles de sostener). Trabajando en un sistema CAD y siguiendo la estandarización del diseño, Dave diseña sistemas e incorpora listas de herramientas de ingeniería en el sistema Plex ERP de Stecker Machine. Dave comenzó su carrera en un pequeño taller cuando comenzaba CNC y tomó la iniciativa de leer los manuales y aprender a programar. Al obtener su título, Dave comenzó en SMC y trabajó durante 10 años como maquinista antes de sobresalir en ingeniería debido a su capacidad para pensar en 3D.