Mecanizado Vertical y CNC VMC: Introducción Completa

El cuchillo se adjunta y rota en una carcasa llamada "husillo". Debido a la nitidez de la herramienta y la fuerza de la mesa empujando el material hacia el cuchillo, el material se deforma y se corta o afeita correctamente. El eje de fuerza puede dirigirse arriba/abajo (llamado eje Z) izquierda/derecha (llamado eje X) o de frente a atrás (llamado eje Y).

Los VMC pueden equiparse con muchos ajustes. Por ejemplo, hay muchos ángulos de aproximación, así como dispositivos rotativos y de posicionamiento en la mesa de trabajo. Versiones posteriores del proyecto VMC añadieron dispositivos de alimentación de potencia e hidráulicos para hacer el sistema más automatizado, y finalmente se añadieron controles computarizados para permitir mayor automatización de trabajo, repetibilidad, selección/cambio de herramienta y control de contorno. Estas nuevas máquinas CNC llevaron la "fresadora" a un nuevo nivel de eficiencia y por eso nació el término VMC (Centro de Mecanizado Vertical).

CNC VMC: Fundamentos del Proceso

Los VMC se usan principalmente (aunque no exclusivamente) como máquinas de corte de metal que remueven acero, aluminio u otros materiales duros —así formando un bloque crudo de material en una superficie precisamente formada o "mecanizada".

El VMC puede usarse no solo para corte, sino también para taladrado, tallado, grabado, roscado, avellanado, chaflanado y muchas otras aplicaciones. Debido a su versatilidad y costo relativamente bajo, estas son máquinas extremadamente populares que pueden encontrarse en talleres alrededor del mundo. De hecho, hay una buena probabilidad de que la máquina funcione a solo unos kilómetros de donde estás ahora.

Todas las consolas VMC usan componentes comunes, que son los siguientes:

• Husillo rotativo — Un husillo que es perpendicular a la superficie de trabajo o mesa puede acomodar varias herramientas de corte (o fresas, como a veces se llaman). El cartucho del husillo está montado en una carcasa que se movió arriba y abajo —esta dirección de movimiento se llama eje Z.
• Mesa — La mesa es una plataforma en la que las piezas pueden montarse —directamente o por medio de varios dispositivos, como placas de aluminio fresado o mordazas de sujeción dura. La mesa tiene movimiento izquierda y derecha, que llamamos eje X, y de frente a atrás, que se llama eje Y. Estos dos ejes de movimiento, en conjunción con el eje Z, permiten contorneo virtualmente ilimitado en los planos de movimiento.

Elementos Comunes Adicionales

Amplia gama de centro de mecanizado vertical

• Cambiador de herramientas — El cambiador de herramientas aumenta significativamente el rendimiento del VMC al permitir selección automática, controlada por computadora, de herramientas para una variedad de tareas, desde desbaste hasta taladrado de agujeros finos.
• Sistema de refrigeración — Para mantener el enfriamiento y lubricación de piezas y cortadores, la mayoría de máquinas VMC usan algún tipo de sistema de refrigeración recirculante; que usualmente es una mezcla de aceite soluble y agua, pero también puede ser un líquido diverso.
• Transportador de virutas/tornillo — Para remover virutas del área de trabajo, varios transportadores de virutas y tornillos de virutas pueden usarse para aumentar eficiencia y reducir tiempo de inactividad causado por remoción manual de virutas de desecho.
• Cubiertas/carcasas completas — estas pueden añadirse para reducir salpicaduras causadas por operaciones de fresado y proteger operadores y ambiente del mecanizado.
• Mesas rotativas — añadir ejes adicionales a la máquina puede aumentar significativamente su eficiencia transformando una simple máquina de tres ejes en un sistema de cuatro o incluso cinco ejes capaz de mecanizar elementos complejos con diferentes superficies (como palas de turbina).
• Carga rápida de cargadores — Otra gran adición aumentando significativamente la productividad es el uso de mesas lanzadera u otros sistemas automáticos de carga de piezas. Esto puede reducir tiempo de inactividad y extender significativamente el tiempo de husillo ENCENDIDO en la mayoría de sistemas VMC.

Aplicaciones típicas de VMC incluyen: Mecanizado de piezas para ensamblaje, fundiciones, automotriz, producción de moldes/matrices, y muchas otras tareas de corte de metal.

Los centros de mecanizado vertical con funciones y características avanzadas están ganando popularidad como miembros más productivos del arsenal de máquinas CNC en talleres. Los VMC de hoy desafían la visión de que deben enviarse a rincones oscuros raramente visitados de la tienda o limitados a post-tratamiento. Los VMC tradicionalmente han sido más baratos comparados con centros de mecanizado horizontales, pero sin la posibilidad de producción.

En cierta medida, las últimas adiciones de tecnología avanzada han permitido al VMC cerrar la brecha de productividad y proporcionar ventaja competitiva en aplicaciones rápidas y precisas tan diversas como aeroespacial, médica, energía e industrias similarmente demandantes. La funcionalidad del VMC ha sido aumentada significativamente añadiendo configuración de mesa y mesa de husillo para cuarto y quinto eje, muchos cambiadores de palet, más herramientas y husillos de alta velocidad. Los VMC son capaces de procesar los componentes más complejos como palas de rotor de jet, palas de turbina para generación de energía, componentes grandes de aviones y moldes y matrices de precisión.

Las características avanzadas de algunas máquinas permiten asegurar los ciclos de mecanizado más cortos posibles, especialmente en programas de incremento exacto para operaciones simultáneas de cinco ejes y mecanizado de matriz libre, dice la empresa. Estas características incluyen control de avance de alta ganancia, velocidades rápidas de eje rotativo, control de aceleración variable y fresado de bolsillo inteligente. Software especial de diseño de engranajes y unidades de metrología pueden integrarse en el proceso de mecanizado de lazo cerrado.

Los offsets de eje avanzado de VMC acomodan piezas hasta 19,88 pulgadas (505 mm) de diámetro y 12 pulgadas (305 mm) de alto. Las velocidades de rotación rápidas para estos tres ejes lineales son 1181 ipm (30 m/min). Algunas máquinas están equipadas con un husillo CAT-40 de alto rendimiento con velocidad de 12.000 rpm para mecanizado de todos los materiales comunes, incluyendo acero, aluminio y fundición. Velocidades de husillo opcionales de 15.000 rpm y 20.000 rpm están disponibles.

El ATC de 60 herramientas ayuda a reducir tiempo de puesta a punto, permite utillaje innecesario y proporciona un número aumentado de operaciones sin tripulante, ininterrumpidas. Este proceso da a los talleres una opción altamente precisa y rentable para mecanizar lotes pequeños y medianos de engranajes con herramientas estándar.

Ver Producto: Cambiador Automático de Herramientas