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¿Alguna vez se ha preguntado cómo se fabrican con tanta precisión piezas metálicas complejas para automóviles y camiones, dispositivos médicos, productos electrónicos y más? Gran parte de la respuesta se encuentra en el interior de la máquina de fresado CNC. La columna vertebral de la fabricación moderna toma bloques sólidos de material y los corta para dejar las piezas requeridas a su paso, en cantidades extraordinarias y con una precisión asombrosa.
Pero, ¿qué contiene realmente un fresado CNC? Conocer las piezas y componentes de su máquina de fresado CNC no es solo para técnicos. Si está comprando piezas para máquinas de fresado CNC, o buscando proveedores de componentes para máquinas de fresado CNC, comprender los conceptos básicos le ayudará a hacer mejores preguntas y a seleccionar con más sabiduría.
Vamos a presentarle las partes principales de una máquina de fresado CNC. Explicaremos qué hacen, por qué son importantes y cómo el conocimiento básico de ellas le beneficiará al pedir piezas para sus componentes de máquina de fresado CNC a un proveedor.
Antes de adentrarnos en las piezas de la máquina de fresado CNC, debemos cubrir una última pregunta básica:
En pocas palabras, un fresador CNC es como un taladro y cortador controlado por robot que sigue un programa informático para cortar ranuras, agujeros, superficies planas e incluso formas 3D complejas a partir de un material. Generalmente, la mayoría de los fresadores CNC giran sus herramientas de corte para realizar el trabajo de eliminar material de una pieza de trabajo.
La frase simplemente significa una fresadora controlada por un ordenador; a diferencia de las fresadoras manuales antiguas donde una persona tenía que girar ruedas para mover el cortador, el CNC "hace lo que se le dice" y va exactamente al lugar correcto cada vez, con precisión, y a menudo sin ninguna intervención humana durante la ejecución.
¿Cómo prevalecen la programación CNC y el código G CNC en este mundo tecnológico? Programación de fresadoras CNC: La programación de fresadoras CNC utilizada para codificar un fresador CNC implica escribir un conjunto de instrucciones de código G que le indican a la máquina dónde y qué tan rápido moverse y cuándo realizar los cortes reales. Los programadores utilizan software CAM (Fabricación Asistida por Computadora) para convertir modelos 3D en "trayectorias de herramienta". Suena complicado, pero con excelentes herramientas de software, no es prohibitivo. Muchos fabricantes de piezas para máquinas de fresado CNC cuentan con programadores expertos en su personal para analizar y desarrollar rutas óptimas adecuadas para el corte.
La mayoría de las veces, esto significa sentarse en un aula y escuchar a alguien decir "Asegúrese de esperar tres segundos para que el husillo acelere" o "Si su pieza de trabajo comienza a oler a quemado, probablemente no esté recibiendo suficiente lubricante". Pero muchas escuelas técnicas ofrecen clases para aprender. Afortunadamente, gracias a que ahora tenemos internet, existen algunos cursos en línea compuestos por estudios de software en ejecución real y simuladores que hacen lo mismo sin ningún riesgo para usted, el programador. Es importante volverse competente tanto en el software como en el hardware (es decir, las piezas que discutiremos a continuación).
Si su proyecto requiere piezas prismáticas o perfiles de superficie complejos, puede explorar nuestras capacidades de servicio CNC de precisión para una gama más amplia de opciones de mecanizado.
Profundicemos en las piezas principales de la máquina de fresado CNC que están presentes en cada máquina. Estos son los componentes básicos esenciales que determinan de qué es capaz la máquina.
El bastidor es sobre lo que se sostiene. Tradicionalmente, el bastidor es de hierro fundido pesado o acero soldado. ¿Por qué tan pesado? Para absorber las vibraciones. Cuando la máquina está realizando trabajos de corte, se generan todo tipo de fuerzas. Un bastidor más rígido y pesado estabiliza las cosas, lo que se traduce directamente en un mejor acabado superficial y una mayor vida útil de la herramienta. Piense en él como el esqueleto que sostiene todo lo demás.
El husillo es el corazón de la máquina. Es el conjunto giratorio que sostiene y hace girar la herramienta de corte. Los husillos se clasifican por:
Potencia – Cuánto par motor entrega (importante para cortar materiales duros).
Velocidad – En RPM (revoluciones por minuto). Las velocidades más altas son buenas para acabados finos y herramientas pequeñas.
Precisión – El husillo debe funcionar de forma concéntrica con muy poco descentramiento, de lo contrario, sus cortes no serán precisos.
Es fácil entender por qué un buen husillo es esencial para producir buenas piezas en una máquina de fresado CNC. Los fabricantes de piezas para máquinas de fresado CNC con experiencia cuidan sus husillos para seguir produciendo resultados de calidad.
El portaherramientas es la unión crítica entre el husillo y la parte cortante de la herramienta. Ya sea un pinza de precisión o un mandril, este sujeta firmemente la herramienta de corte (como una fresa frontal). Si el portaherramientas no está limpio o está desgastado, la herramienta puede resbalar o vibrar, generando piezas defectuosas y potencialmente dañando la máquina. Busque portaherramientas CAT, BT y HSK, entre otros.
El cerebro y los músculos que hacen que se mueva con precisión.
El controlador es el ordenador que lee el programa de código G y envía señales a los motores. Aquí es donde el usuario interactúa para cargar programas, establecer desplazamientos de herramienta y poner en marcha la máquina. Marcas como Fanuc, Siemens y Haas son comunes. Un buen controlador facilita y hace más fiable la programación de la máquina.
Estos son los músculos. Los servomotores impulsan el movimiento de los diversos ejes de la máquina (X, Y y Z). Accionados por las señales del controlador, giran en grados exactos moviendo la mesa o el husillo a la posición programada correcta. Tienen dispositivos de retroalimentación que le dicen al controlador "He ido exactamente a donde me pediste", por lo que cualquier juego es perjudicial para un corte preciso.
"Los rieles" y "los tornillos": ¡las piezas de precisión que lo hacen funcionar! Las guías lineales soportan estas piezas móviles y aseguran un movimiento rectilíneo. Los husillos de bolas son ejes roscados con bolas recirculantes que mueven la mesa con muy poca fricción y juego. Las guías lineales y los husillos de bolas desgastados son una causa común de imprecisiones en máquinas antiguas.
¡Estas son las piezas que realmente tocan su material y realizan el corte!
Las herramientas de corte que utilizará para el fresado CNC son, con mayor frecuencia, "fresas frontales", que se parecen a las brocas pero pueden cortar en todas direcciones (¡laterales, así como en penetración!). Las fresas frontales vienen en muchas formas, pero las más comunes son:
Fresas frontales cuadradas: Para cortar hombros cuadrados y afilados.
Fresas frontales de punta esférica: Para crear superficies curvas.
Fresas frontales de desbaste: Para eliminar rápidamente grandes cantidades de material.
La forma seleccionada afecta la velocidad, el acabado y el costo de sus piezas de fresado CNC.
Como se señaló anteriormente, estas son piezas críticas. En la jerga CNC, puede escuchar que se habla de ellos como el elemento en un cambiador de herramientas del CNC que sostiene la fresa frontal específica para la operación prevista.
Cortar metal genera calor que puede destruir las herramientas o, como mínimo, comenzar a deformar su pieza. Para manejar este calor en el área de corte, los sistemas de refrigerante bombean algún tipo de fluido (o a veces rocían una niebla) sobre y alrededor del cortador para:
Lubricar: Reducir la fricción entre la herramienta y el material para disminuir el calor.
Enfriar: Disipar el calor mediante el fluido añadido. Permitiendo posiblemente mayores velocidades y avances.
Eliminar las virutas: Lavar los pequeños trozos de metal cortados para que no vuelvan a la penetración del cortador.
El uso adecuado del refrigerante es un "gran problema" para los fabricantes "exigentes" de piezas para máquinas de fresado CNC, y debe prestarle atención.
Como cualquier máquina, las fresadoras necesitan piezas de repuesto, si no ocasionalmente, al menos en el curso normal de intervalos de tiempo definidos para mantener una buena precisión en la producción.
Componentes de desgaste
Estos artículos se desgastan necesariamente y, por lo tanto, se consideran:
Rascadores de guías: Los sellos de goma rascadores evitan que los residuos se vuelvan abrasivos en las guías lineales.
Filtros: En los sistemas de refrigerante y lubricación.
¡Correas! Y quizás incluso cojinetes en el sistema de transmisión.
Barra de tiro del husillo: Sujeta el portaherramientas.
Un buen programa de mantenimiento garantizará que no haya sorpresas desagradables. Estos son típicos:
A diario: Verificar los niveles de refrigerante si es rellenable; Limpiar las virutas de la máquina; Lubricar las guías.
Mensualmente o similar: Revisar y limpiar los filtros; Inspeccionar los rascadores de guías.
Anualmente o menos, verificar la alineación del husillo, inspeccionar los husillos de bolas en busca de juego, reemplazar las piezas de desgaste según sea necesario.
Si dirige un taller, contar con fuentes confiables para piezas de repuesto es una "necesidad". Los proveedores típicos de piezas para máquinas de fresado CNC tienen existencias disponibles de artículos comunes, correas, filtros, portaherramientas, etc.
Para geometrías más grandes y complejas, los servicios de fresado CNC de precisión ofrecen una mayor flexibilidad en la eliminación de material y el perfilado de superficies.
Así que ha decidido fabricar piezas, no piezas para la máquina, ¡sino las piezas que usted fabrica con la máquina! A la hora de elegir un socio, ¿cuáles son los criterios adecuados?
¿Cómo saber si son buenos? Busque…
Certificaciones: ISO 9001 es el estándar de nivel de entrada para la gestión de calidad
Equipos de inspección: ¿Utilizan Máquinas de Medición por Coordenadas (MMC) para verificar las piezas?
Experiencia: ¿Han fabricado piezas como las suyas antes?
Documentación: ¿Proporcionarán certificados de material e informes de inspección?
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