Los procesos de fabricación han ido evolucionando desde tiempos primitivos, junto con los avances de los productos y servicios. La Revolución Industrial marcó una era de mecanizado para la humanidad, y los humanos comenzaron a utilizar máquinas para producir bienes y productos a nivel masivo. Sin embargo, la invención de las computadoras mejoró aún más los procesos de fabricación, dando origen al Control Numérico por Computadora.
La introducción del CNC en los procesos de mecanizado evolucionó la fabricación, y la precisión, consistencia y versatilidad que ofrecen estos procesos se han convertido en una parte integral de la industria manufacturera actual. El CNC se emplea en casi todos los procesos de mecanizado que antiguamente se realizaban de forma manual o mecánica.
En el artículo de hoy profundizaremos en los principales procesos de mecanizado que se realizan con la aplicación de CNC y qué procesos son los adecuados para tus necesidades. Nos centraremos en herramientas y procesos de torneado, fresado y taladrado en centros de mecanizado CNC.
Este artículo es para usted, ya sea un industrial, un recién llegado a la industria o un estudiante de tecnología con curiosidad sobre el uso y las aplicaciones de los procesos de mecanizado CNC, como el torneado, el fresado y el taladrado.
Así que entremos en ello.
Como ya se mencionó, CNC significa Control Numérico por Computadora y la tecnología se usa ampliamente en los procesos de fabricación en los centros de mecanizado. El CNC demostró ser un importante cambio de paradigma de la fabricación mecánica a la fabricación computarizada de piezas y productos.
Fue la época comprendida entre los años 1940 y 1950 cuando se introdujo la idea del control numérico. Se perfeccionó aún más integrándolo con sistemas electrónicos digitales para desarrollar controles numéricos computarizados.
Podemos definir el mecanizado CNC en el proceso de fabricación de la siguiente manera:
Representa el software informático preprogramado que dicta el movimiento y las funciones de las herramientas y maquinaria de la fábrica. La precisión y exactitud de los procesos de mecanizado se logran mediante la utilización de instrucciones digitales de archivos CAM (fabricación asistida por computadora) y CAD (diseño asistido por computadora) en diferentes máquinas y herramientas como fresadoras, fresadoras, tornos, amoladoras, etc.
Los procesos de mecanizado CNC se realizan en diferentes tipos de máquinas y herramientas. Sin embargo, nuestro artículo de hoy se centrará en el taladrado, el fresado y el torneado.
Comenzaremos con las operaciones de taladrado en centros de mecanizado CNC. No es un proceso de mecanizado que se realice específicamente con centros CNC. En cambio, la perforación es un proceso que se ha utilizado desde la era de los procesos manuales y mecánicos.
La perforación es el proceso de corte en el que se crean o amplían agujeros redondos utilizando una herramienta de corte multipunto conocida como broca. En operaciones de perforación comunes, la broca se presiona contra la pieza de trabajo y se gira a velocidades para eliminar las virutas de la pieza de trabajo y perforar agujeros.
En el taladrado CNC, el principio básico del proceso de taladrado sigue siendo el mismo. Sin embargo, el uso de herramientas y máquinas preprogramadas asistidas por computadora ayuda a lograr una alta precisión y exactitud en el proceso.
De la discusión se desprende que los fundamentos del proceso de perforación en máquinas CNC giran en torno a dos conceptos principales: brocas y velocidad de rotación. Las brocas determinan el tamaño de los agujeros, geometrías, material a trabajar, etc., y la velocidad de rotación de la broca durante las operaciones de perforación está determinada por el material que se perfora y el tipo de broca que se emplea.
Cuando hablamos específicamente de taladrado CNC, es necesario comentar los tipos de operaciones de taladrado que se pueden realizar en los centros de mecanizado CNC:
La perforación por puntos representa la operación preliminar en una máquina perforadora en la que se dibujan agujeros poco profundos para guiar el posterior proceso de perforación más profunda.
La perforación profunda es el proceso secundario después de la perforación puntual. Una vez perforado el lugar, la perforación profunda permite perforaciones más detalladas y profundas que pueden alcanzar 10 veces el diámetro de la broca.
El avellanado es una operación de perforación en la que se perforan agujeros agrandados y de fondo plano. Estos orificios también se perforan después de realizar una perforación puntual y son específicamente útiles para permitir que las cabezas de los tornillos queden al ras o debajo de la superficie de la pieza de trabajo.
El avellanado es la operación de perforación en la que se crean agujeros cónicos en agujeros previamente perforados. Este tipo de orificios perforados son útiles para que las cabezas de los tornillos cónicos queden al ras de la pieza de trabajo.
Por último, pero no menos importante, las perforadoras también permiten el proceso de roscado de diferentes piezas. Roscar se refiere a cortar roscas dentro de los orificios perforados para acomodar sujetadores roscados.
La perforación se puede realizar sobre diversos materiales debido a la versatilidad que ofrecen las brocas. El espectro de materiales a trabajar es muy amplio en las operaciones de perforación. Una breve descripción de los materiales que se pueden perforar en máquinas CNC es la siguiente:
Los metales ferrosos como el acero y el hierro fundido se pueden perforar fácilmente. Mientras que los metales no ferrosos como el aluminio, el cobre, el magnesio, el titanio y sus aleaciones también se pueden perforar con máquinas CNC. Además, el zinc también es un metal no ferroso adecuado para funciones de perforación.
Los plásticos como acrílico, polietileno, policarbonato, poliestireno, polipropileno, nailon, teflón y ABS son adecuados para Perforación CNC.
Los compuestos como plásticos reforzados con fibra de carbono, resinas, aglutinantes y plásticos reforzados con fibra de vidrio son aptos para taladrar.
En las taladradoras también se pueden procesar madera y productos de madera. Incluye maderas duras, maderas blandas, tableros de fibra de densidad media y madera contrachapada, etc.
La cerámica y el vidrio también se encuentran entre los materiales que se pueden procesar con taladradoras CNC.
Otros materiales que se pueden procesar con taladradoras CNC son caucho, espuma, piedra, granito, laminados, etc.
Las principales ventajas de utilizar herramientas y máquinas de perforación CNC para procesar diversas piezas son las siguientes:
La precisión que ofrecen las taladradoras CNC no tiene comparación con la taladradora manual. Por lo tanto, los sistemas CAD/CAM se utilizan para perforar agujeros en diferentes materiales para lograr una alta precisión y exactitud.
Las máquinas CNC son muy eficientes en sus operaciones y pueden alcanzar un nivel muy alto de precisión independientemente de la repetibilidad. Por lo tanto, la industria manufacturera depende en gran medida de la perforación CNC para escalar la producción.
La minimización de residuos es otra ventaja del taladrado CNC. Implica que el desperdicio de piezas de trabajo debido a una perforación inexacta es muy bajo o mínimo en las operaciones CNC.
Con las máquinas operadas digitalmente, el monitoreo y la retroalimentación en tiempo real sobre la operación garantizan que los problemas o anomalías de las máquinas y herramientas se detecten y rectifiquen a tiempo.
Suponga que se pregunta dónde encontrar las mejores perforadoras CNC y herramientas para realizar operaciones de taladrado o mandrinado. En ese caso, puede considerar revisar la máquina perforadora CNC de Yangens, que está diseñada específicamente para realizar operaciones de taladrado y roscado:
MÁQUINA CNC de taladrado y roscado YST-700
La segunda operación de las máquinas CNC que vamos a discutir en el artículo de hoy es la operación de torneado. La operación de torneado CNC es comparable a la operación de perforación, ya que ambas implican eliminar el material sobrante de la pieza de trabajo. Una herramienta elimina las virutas de la superficie interior, mientras que otra máquina elimina el material de las superficies exteriores.
Los tornos manuales datan del año 1300 a.C. y son originarios de Egipto. Los tornos o máquinas tornos se fabricaron formalmente en 1718. Con los avances en la tecnología y la invención de las computadoras, los tornos CNC reemplazaron a los tornos manuales. Los tornos CNC actuales utilizan software preprogramado para sus operaciones.
La operación de torneado es el proceso en el que la pieza de trabajo se mecaniza y se corta al diámetro requerido. El exceso de material del diámetro exterior de la pieza se elimina mediante tornos o herramientas. Las operaciones de torneado CNC son generalmente relevantes para piezas de forma cilíndrica.
Podemos definir un torno CNC como una máquina de fabricación que permite la fabricación controlada y operada por ordenador. El torno puede tener tres, cuatro o incluso cinco ejes. La pieza de trabajo está fijada y la herramienta de corte en el husillo realiza la operación mediante movimiento lineal. Los tornos CNC son muy capaces y pueden realizar varias operaciones de mecanizado con exactitud y precisión.
Existen dos tipos de centros de torneado: centros de torneado verticales y centros de torneado horizontal. Cada tipo de centro de torneado tiene sus propias ventajas y desventajas. Los centros de mecanizado verticales tienen el eje del husillo orientado verticalmente y las fresas se sujetan en el husillo para girar sobre el eje. Por el contrario, los centros horizontales se suelen utilizar para superficies planas.
Como se mencionó anteriormente, los centros de mecanizado para operaciones de torneado pueden ser horizontales o verticales. Sin embargo, lo que más importa es la configuración en la que tienes el torno. Puede haber varias configuraciones como multiejes, estándar, de cama inclinada, plana, tipo suizo, etc. Sin embargo, las operaciones de torneado no se limitan a los centros de torneado CNC.
En cambio, los tornos convencionales también pueden utilizar protocolos CNC para operaciones de torneado. La principal diferencia entre un torno CNC y un centro de torneado CNC es la variabilidad de las operaciones y el avance. Los centros de torneado CNC son más avanzados y capaces de realizar más operaciones que solo la de torneado.
Dado que el tema del artículo de hoy se concentra más en las operaciones de torneado y taladrado en máquinas CNC, seguiremos siendo relevantes. Ya lo tenemos
Torneado
Frente a
Aburrido
Ranurado
moleteado
Torneado cónico
Torneado de contorno
Torneado excéntrico
Otras operaciones Otras operaciones que se pueden realizar en el centro de la máquina de torneado incluyen roscado, taladrado, tronzado, biselado, alimentación de barras, brochado, etc., y máquinas como Torno CNC YSLC-500
puede ser la opción adecuada para este propósito.
Materiales
Rieles
Plástica
Composicion
Madera
Cerámica
Otros materiales
Ventajas
Resultados precisos y consistentes
Creación rápida de prototipos
Mano de obra reducida
Eficiencia y ahorro de costos
Perforación vs. Girando: diferencias
Después de repasar todo lo que necesita saber sobre las operaciones de taladrado y torneado, así como las mejores máquinas en las que confiar, aquí hay una breve comparación de ambas funciones y cómo se relacionan o diferencian: | Máquina | Perforación |
Torneado | Objetivo primario | Realización de agujeros en piezas de trabajo. |
Dar forma a las piezas de trabajo para lograr el perfil cilíndrico. | Movimiento de herramientas | La broca gira y |
tiene movimiento lineal dentro de la pieza de trabajo. | La pieza de trabajo gira y la herramienta de corte se mueve linealmente. | Herramientas y máquinas |
Un taladro de columna es la máquina principal, pero también se pueden utilizar tornos y fresadoras para taladrar. | Tornos o centros de torneado CNC. | Forma de herramienta |
La forma de las brocas es helicoidal y tiene extremos puntiagudos. Los canales de las brocas ayudan a eliminar las virutas de las superficies internas. | Las herramientas de torneado suelen ser lineales o ligeramente curvadas con varios perfiles para realizar diversas operaciones. | Profundidad del corte |
La profundidad de corte está determinada por la profundidad del agujero y puede variar según los requisitos. | La profundidad de corte suele ser poco profunda en las operaciones de torneado y se determina calculando la diferencia entre los diámetros inicial y final. | Acabado superficial y tolerancias |
Superficies más rugosas dentro de los agujeros con perforación profunda; No hay tolerancias muy estrictas. | Se pueden lograr acabados superficiales más suaves y tolerancias más estrictas con los centros de torneado. | Uso de refrigerante |
El refrigerante puede mejorar la vida útil de la herramienta y el acabado del producto en operaciones de torneado.
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