Optimización del Mecanizado CNC: Ideas Clave y Mejores Prácticas

El análisis de proceso de mecanizado CNC abarca muchos aspectos, por lo que aquí solo analizamos la posibilidad y conveniencia del mecanizado CNC.

Los datos de dimensión en el dibujo deben seguir el principio de comodidad de programación

1. El método de cotación debe adaptarse a las características del mecanizado CNC

En dibujos de piezas CNC, las dimensiones deben referenciarse en la misma base o darse dimensiones de coordenadas directamente. Este método no solo es conveniente para programar, sino también para coordinación mutua entre dimensiones, y aporta gran comodidad para mantener consistencia entre referencias de diseño, proceso, inspección y origen de programación. Como los diseñadores suelen considerar ensamblaje y otras características de uso al cotar, adoptan método de cotación dispersa parcial, lo que trae inconvenientes a la planificación de proceso y mecanizado CNC. Debido a la alta precisión y repetitividad del CNC, las características de uso no se dañarán por grandes errores acumulados. Por tanto, el método disperso puede cambiarse a cita en misma referencia o cotación por coordenadas directamente.

2. Las condiciones de los elementos geométricos que constituyen el contorno deben ser suficientes

El punto base o coordenadas de nodos deben calcularse en programación manual. En automática, todos los elementos geométricos del contorno deben definirse. Por tanto, al analizar el dibujo, debe analizarse si las condiciones dadas son suficientes. Por ejemplo, arco y recta, arco y arco son tangentes en el dibujo, pero según dimensiones dadas, al calcular condición de tangencia, se convierten en estado intersectante o separado. Por condiciones insuficientes, no se puede empezar a programar. En este caso, debe resolverse consultando al diseñador.

La artesanía estructural de cada parte debe adaptarse a las características del mecanizado CNC

1) Es mejor adoptar tipos y dimensiones geométricas uniformes para cavidades y formas. Esto reduce especificaciones de herramientas y número de cambios, facilita programación y mejora eficiencia.

2) El tamaño del radio en ranura interior determina el diámetro de la herramienta, por lo que el radio no debe ser demasiado pequeño. La fabricabilidad está relacionada con la altura del contorno mecanizado y el tamaño del radio de transición.

3) Al fresar el plano de fondo de la ranura, el radio r del filete no debe ser demasiado grande.

4) Debe adoptarse posicionamiento de referencia unificado. En mecanizado CNC, sin referencia unificada, la posición y tamaño de contornos en las dos caras serán inconsistentes tras reinstalar la pieza. Para evitar esto y asegurar precisión de posición relativa tras dos sujeciones, debe usarse referencia unificada.

Lo mejor es tener agujeros adecuados como referencia de posicionamiento. Si no, establecer agujeros de proceso (como añadir orejetas en el bruto o agujeros en margen a fresar luego). Si no se puede, al menos usar superficie terminada como referencia unificada para reducir error por doble sujeción.

Además, debe analizarse si la precisión y tolerancias requeridas pueden garantizarse, si hay dimensiones redundantes que causen contradicciones o dimensiones cerradas que afecten la planificación.

Selección del método de procesamiento y determinación del plan

(1) Selección del método

El principio es asegurar precisión y rugosidad de la superficie. Como hay muchos métodos para mismo nivel, en la selección real deben considerarse forma, tamaño y requisitos de tratamiento térmico. Por ejemplo, mandrinar, alemanar, rectificar para agujeros IT7 cumplen precisión, pero agujeros en caja suelen usar mandrinado o alemanado, no rectificado. Generalmente, alemanado para agujeros pequeños, mandrinado para mayores. También deben considerarse productividad, economía y condiciones reales de equipos.

(2) Principios para determinar el plan

El procesamiento de superficies precisas se logra gradualmente mediante desbaste, semiacabado y acabado. No basta seleccionar método final basado en calidad, debe determinarse correctamente el plan desde bruto a forma final.

Al determinar el plan, primero determine método requerido según requisitos de precisión y rugosidad de superficies principales. Por ejemplo, agujero IT7 pequeño, si método final es alemanado fino, usualmente necesita taladrado, escariado y alemanado grueso antes.