Elección del accesorio CNC adecuado:tipos y consejos para una sujeción óptima

Profundicemos directamente en el tema. Un dispositivo de mecanizado puede ser de muchos tipos, según la pieza, la máquina y el maquinista. Las siguientes secciones sobre tipos de accesorios CNC tendrán como objetivo cubrir los principales tipos que se encuentran en la caja de herramientas de sujeción de un maquinista.

Accesorio de tornillo de banco CNC

Las prensas CNC son el accesorio de mecanizado ideal para la mayoría de las configuraciones de mecanizado debido a su versatilidad y facilidad de uso. Derivados del tradicional tornillo de banco mecánico popular en la carpintería y la fabricación manual, son la versión más precisa del mismo.

Las prensas CNC ofrecen una increíble potencia de sujeción a través de un mecanismo de tornillo hidráulico/neumático. Su mecanismo interno presenta dos superficies inclinadas (como una cuña) empujadas entre sí para aumentar la rigidez y abordar el levantamiento de la mandíbula.

Además, también tienen bordes planos rectificados con precisión en su periferia exterior. Estas caras son perpendiculares entre sí, lo que permite un posicionamiento preciso del tornillo de banco en la mesa de trabajo o en accesorios personalizados.

Otra característica es el diseño de su mandíbula. Aunque aparentemente planas, la textura de su superficie y su poder de sujeción crean altas presiones de sujeción que sujetan firmemente la pieza durante el mecanizado.

Fijación de ángulo

Los dispositivos angulares son otra herramienta común entre los dispositivos de sujeción de piezas CNC. Su objetivo principal es sujetar firmemente la pieza de trabajo en ángulos específicos. Sus aplicaciones comunes incluyen biselado, biselado y perforación en ángulo.

Al igual que el tornillo de banco CNC, los accesorios angulares son confiables y rígidos. La placa angular a menudo viene con una rejilla de orificios para una colocación y montaje convenientes de las piezas. Además, muchos productos también cuentan con un ángulo ajustable con un mecanismo de bloqueo, lo que permite a los maquinistas personalizarlo según sus necesidades.

Los accesorios angulares ofrecen una gran utilidad a los maquinistas que trabajan con piezas que superan la capacidad de su máquina. Por ejemplo, una pieza prismática con un par de superficies en ángulo se puede mecanizar fácilmente en una máquina de 3 ejes con un dispositivo en ángulo. A su vez también se puede mecanizar en máquina de 4 ejes, pero con coste adicional.

Accesorio de abrazadera

Las abrazaderas vienen en una variedad de tipos y formas, pero el propósito básico sigue siendo el mismo. Sujetan firmemente la pieza de trabajo mediante la aplicación de fuerza mecánica. Esta fuerza a menudo proviene de tornillos o resortes. Algunos tipos de abrazaderas populares son las abrazaderas escalonadas, las abrazaderas de borde, las abrazaderas de sujeción y las abrazaderas de pie.

Aunque las abrazaderas no son necesariamente un accesorio CNC per se, ciertamente entran dentro de la categoría amplia. Por lo tanto, merecen una mención aquí.

Accesorio de plantilla

Las plantillas son importantes accesorios de mecanizado que se utilizan para guiar el movimiento de la herramienta de corte y ubicarlas con precisión sobre la pieza de trabajo. Una aplicación común de las plantillas es la perforación. Si una pieza tiene varios orificios en diferentes ubicaciones, usar un brazo con orificios pretaladrados (como una plantilla) ahorra mucho tiempo.

Existen varios tipos de jigs:

• Plantilla de plato
• Plantilla de plantilla
• Plantilla de ángulo
• Plantilla de hojas
• Plantilla de diámetro

Es importante mencionar que muchos ingenieros hacen una distinción entre plantillas y accesorios debido a la función especial de las plantillas, que guían el movimiento de la herramienta. Los accesorios, por otro lado, se definen estrictamente como dispositivos que sujetan y ubican la pieza de trabajo. Independientemente de esta distinción, las plantillas y los accesorios se incluyen en la categoría amplia de sujeción de piezas y, a menudo, funcionan uno al lado del otro.

Accesorio de indexación

Los dispositivos de indexación son muy útiles en la fabricación de piezas con patrones geométricos espaciados uniformemente. Por ejemplo, una pieza circular con un agujero cada 30 grados. Algunas de sus aplicaciones comunes incluyen ranuras de corte, dientes de engranajes y ranuras de corte, todas las cuales son características geométricas espaciadas uniformemente.

Los accesorios de indexación CNC son robustos y pueden fijarse cómodamente a la mesa de trabajo. Además, los cabezales indexadores CNC modernos pueden automatizarse con servocontrol y accionarse directamente desde el controlador de la máquina o una unidad de control independiente.

Accesorio modular

Los accesorios modulares se encuentran entre los tipos de accesorios CNC más innovadores de esta lista. No forman parte de ningún sistema ni geometría de fijación estándar, como prensas y abrazaderas. En cambio, constan de una amplia gama de componentes intercambiables que se pueden ensamblar para formar una configuración de dispositivo personalizada y única para el trabajo específico en cuestión.

Estos componentes reconfigurables incluyen placas, abrazaderas, soportes y localizadores de varios tamaños. Además, su montaje es rápido y sencillo, y se realiza mediante localizadores o fijaciones.

Las luminarias modulares ofrecen numerosas ventajas. Al ser adaptables a diferentes aplicaciones, ahorran costos al reducir las inversiones en accesorios especializados. Además, son localizadores precisos y ampliables a configuraciones más grandes.

El diseño de accesorios CNC puede ser un proceso bastante complejo. Dependiendo del diseño de la pieza y de las capacidades de la máquina, la dificultad del proceso puede variar. Compartiremos algunos consejos de expertos para hacer que el proceso de diseño de dispositivos de sujeción de piezas CNC sea más manejable y sistemático.

1. Defina claramente los requisitos de diseño de su dispositivo CNC

Como ocurre con cualquier proyecto de ingeniería, el diseño de dispositivos CNC comienza con la definición del problema. En este contexto, los diseñadores deben aclarar sus objetivos con respecto a la precisión de la producción, el costo, el tiempo, etc. para tener una idea clara de lo que pretenden.

2. Recopile información relevante de la tienda

El siguiente paso es recopilar información sobre sus recursos. Esto incluye los tipos de máquinas CNC que tiene, los materiales con los que trabajará su dispositivo, el número de operaciones de mecanizado y su secuencia y, por supuesto, las especificaciones de la pieza de trabajo.

3. Desarrolle más de un borrador para el diseño de accesorios CNC

Lo bueno de los útiles de sujeción CNC es que nunca existe una única solución. Puede ser creativo con el diseño de accesorios y proponer múltiples soluciones de sujeción de piezas. Como diseñador, lo mejor es recopilar todas las ideas y preparar un borrador básico de cada una para compararlas.

4. Elija la mejor idea de accesorio CNC

Una vez que tenga varias ideas sobre la mesa, el siguiente paso es sopesar sus pros y sus contras a la luz de los requisitos específicos de su proyecto. Finalmente, después de deliberar un poco, elegirá la mejor opción para su aplicación. Asegúrese de considerar todo, incluidos los costos de fabricación, los costos de herramientas, el mantenimiento y la vida útil del producto.

5. Optimice e implemente el accesorio CNC elegido

En el último paso, afina el diseño que elijas y finaliza sus planes de producción. El objetivo es maximizar la precisión y rentabilidad del dispositivo. El consejo de los expertos es hacer todo lo posible por ceñirse a componentes estándar como abrazaderas, pernos, placas, etc. para beneficiarse de su calidad y bajo costo.

Además, otra recomendación es no centrarse demasiado en el acabado ya que es sólo un elemento fijo. Sólo aplique métodos costosos de acabado de superficies cuando sea necesario.

Además, el consejo final es un poco contradictorio pero útil. También se deben evitar tolerancias excesivas en las piezas. No necesariamente mejoran la precisión del posicionamiento, pero añaden costos. Por lo general, los maquinistas pueden eliminar fácilmente pequeñas imprecisiones en los accesorios durante la configuración y el posicionamiento de las piezas.

El campo del diseño de accesorios CNC se está desarrollando tan rápido como la propia tecnología de mecanizado. La llegada de la Industria 4.0 ha permitido que los portapiezas CNC evolucionen hasta convertirse en dispositivos inteligentes. En las siguientes secciones, analizaremos algunos de estos desarrollos.

1. Carga de accesorios robóticos

La carga/descarga de útiles de mecanizado siempre ha requerido mucho tiempo. Los talleres mecánicos modernos ahora están ahorrando mucho tiempo con la carga y descarga de accesorios robóticos. No sólo es rápido sino también mucho más preciso que la carga manual.

Además, los brazos robóticos pueden almacenar cientos de rutinas, lo que permite a los ingenieros de fabricación automatizar la carga y descarga de toda su flota de productos con un solo robot.

2. Monitoreo de accesorios CNC

Monitorear el proceso y la configuración a través del dispositivo CNC también es una aplicación interesante de las tecnologías modernas en este campo. Algunos diseñadores de dispositivos emplean mediciones de sensores en diferentes ubicaciones del dispositivo para monitorear aspectos como la fuerza de sujeción, la validación de piezas y la confirmación de la ubicación del dispositivo.

3. Amortiguación del accesorio

La amortiguación es un factor importante para suprimir las vibraciones del mecanizado, que pueden ser catastróficas para la pieza en casos como la vibración. Ciertos tipos de accesorios CNC emplean materiales amortiguadores especiales que pueden absorber las fuerzas de mecanizado manteniendo la pieza estable y bien ubicada. Esta es una gran solución para evitar problemas como la charla.

En secciones anteriores, hablamos de numerosos tipos de accesorios CNC. Sin embargo, incluso con tantos accesorios de mecanizado en el mercado, no siempre es posible sujetar y ubicar ciertas piezas utilizando soluciones de accesorios estándar.

En este caso, puede pensar en un dispositivo CNC personalizado. Como sugiere el nombre, es un dispositivo hecho a medida para una aplicación específica.

Técnicamente hablando, es fácil decidir si necesita un accesorio para el cliente o no. Si las soluciones estándar no son suficientes, las necesita. Sin embargo, también debe considerar factores como el costo de diseñar y fabricar accesorios de sujeción de piezas CNC personalizados y el retorno de la inversión. Es más una decisión empresarial que una decisión de ingeniería.

Otro aspecto a considerar es la disponibilidad de recursos de ingeniería para desarrollar un dispositivo CNC personalizado. Es una tarea altamente técnica y requiere atención al detalle por parte de los diseñadores. WayKen ofrece servicios de producción de alta calidad que incluyen diseño y fabricación de accesorios personalizados.

¿Qué tipo de piezas de trabajo pueden contener los dispositivos CNC?

Los accesorios CNC son dispositivos flexibles que pueden sujetar piezas redondas, prismáticas, de placas, cilíndricas y de formas irregulares.

¿Los accesorios CNC son intercambiables entre diferentes máquinas CNC?

La mayoría de los accesorios CNC son intercambiables debido a sus características geométricas estándar. Sin embargo, en casos excepcionales, esto puede no ser posible si las especificaciones de la máquina difieren significativamente o si el dispositivo está hecho a medida.

¿Cómo elegir el dispositivo CNC adecuado para mi aplicación?

Hay varios factores a considerar, como las dimensiones de la pieza de trabajo, la forma, el material, las operaciones de mecanizado, la secuencia de estas operaciones y las capacidades de la máquina CNC.