El mecanizado CNC se considera el proceso más importante en la mayoría de los procesos de fabricación, independientemente de la industria o región del mundo. Los diferentes tipos de máquinas y herramientas CNC permiten procesos de mecanizado eficientes, ya sea cortando materiales sobrantes, dando forma a los materiales de fabricación o permitiendo la creatividad en los productos finales fabricados.
El mecanizado CNC, o mecanizado controlado numéricamente por ordenador, es un proceso de fabricación aditiva que permite cortar, picar, tornear, fresar, rectificar, láser, etc., utilizando diferentes herramientas y máquinas. Antes de que el mecanizado CNC marcara la Revolución Industrial, las máquinas CNC ya se utilizaban en los procesos de fabricación en todo el mundo.
La operación de fresado también fue uno de los procesos más utilizados que empleaba cortadores rotativos para eliminar materiales haciendo avanzar los cortadores hacia las piezas de trabajo. Las herramientas se moverían alrededor de uno o varios ejes para obtener los resultados deseados.
Con la llegada de los procesos CNC, las fresadoras también se transformaron y se introdujeron diferentes tipos de fresadoras. En el artículo de hoy hablaremos de las fresadoras CNC horizontales y verticales, de las operaciones que se realizan en las diferentes fresadoras y de qué proceso y fresadora es el adecuado para determinadas operaciones.
Así que entremos en ello.
Para empezar, explicaremos el fresadora CNC horizontal.
La palabra horizontal sugiere que la fresadora está orientada horizontalmente para trabajar en la pieza de trabajo. Las cortadoras cilíndricas giratorias están orientadas horizontalmente para moverse a lo largo de cinco ejes para realizar diferentes procesos y operaciones de fabricación.
La fresadora horizontal también se conoce como centro de mecanizado horizontal (HMC), y el principal beneficio de dicha orientación de la herramienta de corte es la caída natural y segura de las virutas producidas como resultado del mecanizado. Debido a su mayor poder de mecanizado, los trabajos de gran volumen suelen ser más cómodos de realizar con centros de mecanizado horizontales.
Analicemos las operaciones y el funcionamiento de las fresadoras CNC horizontales. Las operaciones básicas siguen siendo las mismas con piezas estacionarias y herramientas rotativas. Sin embargo, la orientación de la herramienta de corte es lo que marca la mayor diferencia.
¿Por qué se utiliza la fresadora CNC horizontal o, más apropiadamente, cuáles son las ventajas de la fresadora CNC horizontal en los procesos de fabricación?
Como se mencionó anteriormente, la mayor potencia de mecanizado es una de las principales razones por las que se prefieren los molinos horizontales para operaciones de gran volumen. El resto de ventajas que ofrecen las fresadoras CNC horizontales son las siguientes:
1. Las fresadoras CNC horizontales permiten una caída segura y natural de las virutas resultantes del corte.
2. Puede realizar cortes más pesados y profundos con fresadoras CNC horizontales.
3. La capacidad de manejar diversos ángulos también permite utilizar fresadoras horizontales para manejar formas complejas. Puede emplear diferentes complementos y realizar el trabajo de manera eficiente.
4. La productividad general también es mayor en los molinos horizontales debido a una mejor evacuación de virutas, el manejo de trabajos de gran volumen y formas complejas. Por lo tanto, la mayoría de las empresas manufactureras emplean centros de mecanizado horizontales en los procesos de fabricación.
Fresadora CNC vertical es reconocida por su simplicidad en la realización de los procesos y operaciones de mecanizado. Como se comentó sobre las fresas horizontales, la herramienta de corte está orientada verticalmente en el centro de mecanizado vertical (VCM). El molino es conveniente para tareas y cortes más sencillos.
El principio de funcionamiento de un molino vertical es similar al de un molino horizontal donde la pieza de trabajo permanece estacionaria y la herramienta de corte gira en ciertos ángulos para obtener el rendimiento deseado de la máquina. Además, el husillo de una fresadora CNC vertical puede moverse hacia arriba y hacia abajo presionando contra la pieza de trabajo durante la eliminación de materiales no deseados.
Existe una mayor segregación de los tipos de fresadoras CNC verticales utilizadas en la industria manufacturera. Las fresadoras de torreta se utilizan para trabajar en piezas más pequeñas, y las fresadoras de bancada son molinos tradicionales que se utilizan para funciones de fresado convencionales como ranurado, mandrinado, etc.
¿Cuáles son las ventajas o usos de las fresadoras CNC verticales?
Los principales beneficios de utilizar fresadoras CNC verticales en diferentes procesos de fabricación son los siguientes:
1. Fresadoras CNC verticales son una opción más popular en la industria manufacturera que las fresadoras CNC horizontales. La razón detrás de su popularidad es la disponibilidad en toda la industria.
2. Las fresadoras CNC verticales requieren menos mantenimiento, lo que puede ayudar a reducir los costos de las fresadoras para los procesos de fabricación.
3. Otra ventaja más de utilizar una fresadora CNC vertical es que es mejor compatible con producciones de bajo volumen. Por lo tanto, los centros de fresado vertical son los más adecuados si necesita una fresadora CNC para cantidades pequeñas o trabajos más rápidos para dichos trabajos.
Hemos discutidola breve descripción de las fresadoras CNC horizontales y verticales. También hablamos de los usos de cada tipo de centro de mecanizado. Analicemos las principales diferencias entre los dos centros de mecanizado para que pueda decidir cuál es mejor para determinadas tareas.
La primera diferencia entre las fresadoras horizontales y verticales es la orientación del husillo. Probablemente sea la diferencia más significativa, ya que la orientación del husillo indicará cómo interactúa la cortadora con la pieza de trabajo.
Tal como sugiere el nombre, el husillo está orientado verticalmente en una fresadora CNC vertical y horizontalmente en el centro horizontal. Sin embargo, los centros de mecanizado verticales ofrecen mayor precisión y el horizontal se caracteriza por la profundidad de las operaciones en las piezas.
Otra diferencia significativa entre la fresadora CNC vertical y la fresadora CNC horizontal es la geometría de la herramienta en cada configuración. Una fresadora CNC horizontal tiene herramientas más cortas y gruesas que admiten cortes más profundos y pueden trabajar de manera eficiente en piezas de trabajo grandes debido a esta propiedad.
Por otro lado, las fresadoras CNC verticales vienen con herramientas cilíndricas que son largas y delgadas. Implica una alta precisión y exactitud en los trabajos de corte realizados con fresadoras verticales CNC.
Ya hemos hablado un poco sobre los costes y mantenimiento de ambos centros de mecanizado en diferentes industrias manufactureras. Sin embargo, también es una de las diferencias entre ambas configuraciones que los fabricantes e industriales deberían conocer.
Las fresadoras CNC verticales suelen ser más rentables, ya sea en términos de coste de adquisición o de mantenimiento. Es la razón por la que la mayoría de las regiones del mundo utilizan fresadoras CNC verticales. Sin embargo, el coste de adquisición y mantenimiento en el caso de las fresadoras CNC horizontales es elevado. Es por eso que industrias específicas con trabajos de gran volumen y piezas de trabajo más grandes utilizan molinos horizontales.
Las fresadoras CNC horizontales y verticales también se diferencian en su velocidad de eliminación de material o lo que habitualmente llamamos velocidad de trabajo. Si busca una tasa de eliminación de material mejor y más rápida, las fresadoras CNC horizontales son más adecuadas. La estabilidad y la capacidad de realizar cortes más profundos hacen que estos HCM sean mejores para una mayor tasa de eliminación de material.
Por otro lado, las fresadoras CNC verticales se prefieren para operaciones específicas como ranurado y refrentado, que no requieren cortes más profundos ni eliminación de material. En general, la tasa de eliminación de material es mayor para las fresadoras CNC horizontales que para sus contrapartes verticales.
El mecanizado de lados de fresadoras CNC horizontales y verticales también es una de las diferencias significativas entre las dos configuraciones de fabricación. Implica cuántos ángulos y lados se le permite trabajar en la pieza de trabajo en cada configuración.
Entonces cuál es la diferencia? y cuál es mejor?
De manera inherente, usted obtiene una mayor exposición al trabajo en diferentes ángulos y lados de la pieza de trabajo con los centros de mecanizado horizontales. Esto hace que HCM sea más adaptable y capaz de manejar trabajos personalizados y complejos en diferentes piezas de trabajo.
Por otro lado, las fresadoras CNC verticales suelen ser conocidas por trabajar en un solo plano. Los complementos y funciones disponibles en el caso de HCM no están disponibles para las fresadoras CNC verticales. Por tanto, el número de operaciones que se pueden realizar en las fresadoras verticales es inferior al de los centros de mecanizado horizontales.
La siguiente diferencia entre las fresadoras horizontales y verticales es la evacuación de virutas. La evacuación de virutas explica qué tan bien resultan las virutas al cortar y retirar materiales de la pieza de trabajo en construcción.
Como la mayoría de los otros aspectos, las fresadoras CNC horizontales son mejores en su proceso de evacuación de virutas y en su seguridad. Si utiliza fresadoras CNC verticales, las virutas permanecerán en el espacio de la pieza de trabajo. Esto dará como resultado una menor eficiencia y fallas que afectarán la experiencia general del mecanizado vertical. También será necesario un posprocesamiento para eliminar los restos de viruta.
Alternativamente, el proceso de evacuación de virutas en los centros de mecanizado horizontales es mejor. Las virutas resultantes de los procesos de mecanizado se expulsan del espacio de la pieza, lo que da como resultado un acabado mejor mecanizado.
¿Qué tipo de configuración de fresadora CNC es más versátil para diferentes procesos de mecanizado?
La respuesta son las fresadoras CNC verticales.
¿Por qué?
La versatilidad explica cuántos trabajos se pueden realizar en los centros de mecanizado y cuál es más rápido. Con las fresadoras CNC verticales, puede transformar rápidamente un mandrinado en una taladradora, lo cual es inusual para las máquinas CNC horizontales. Por tanto, las fresadoras verticales son más capaces de adaptarse a trabajos personalizados, grabado, prototipado, etc.
Ya hemos hablado de la precisión de las fresadoras CNC. Sin embargo, ¿cuál de las dos configuraciones es más precisa en las operaciones que se realizan?
La precisión y sostenibilidad de las fresadoras CNC horizontales son mejores para cortes más profundos. Sin embargo, la precisión de las fresadoras CNC verticales es mejor en cortes superficiales y eliminación de material.
Los fabricantes están más interesados en saber qué fresadora CNC es mejor para los trabajos específicos que desean realizar. Entonces, veamos qué especificaciones y requisitos de trabajo buscar al decidir qué fresadora CNC es adecuada para el trabajo específico.
De hecho, cada tipo de instalación de molino tiene sus propias ventajas y desventajas. Una fresadora CNC podría ser mejor para un trabajo y la otra podría ser mejor para otro trabajo. Por lo tanto, debes definir las necesidades específicas, materiales, etc., antes de decidir qué fresadora CNC es mejor.
Cierto trabajo podría realizarse mejor con los centros de mecanizado horizontales. Al mismo tiempo, las operaciones básicas de perforación y ranurado podrían realizarse mejor con las fresas de bancada. Del mismo modo, los molinos de torreta son más adecuados para moldear y perforar piezas con muchas cavidades. No se recomienda ningún tipo de fresadora CNC vertical para piezas de trabajo más grandes.
Entonces, aquí están las cosas que debe responder para decidir cuál es la configuración correcta de la fresadora CNC:
1. ¿Qué materiales vas a utilizar para las diferentes operaciones en las fresadoras CNC?
2. ¿Qué precisión espera del trabajo que debe realizarse?
3. ¿Qué estás buscando? ¿Vas a realizar una producción única o una producción?
4. ¿Cuáles son las dimensiones y los ángulos de las piezas de trabajo en las que desea trabajar? ¿Qué fresadora CNC se adapta mejor al número de dimensiones que busca?
5. ¿Cuáles son sus expectativas de presupuesto y costos, y cómo desea utilizarlos para ciertos trabajos? Si tiene un trabajo menos extenso y con un presupuesto reducido, las fresadoras CNC verticales son más adecuadas y viceversa.
6. ¿Tiene la infraestructura adecuada para instalar la fresadora CNC adecuada en su configuración?
7. ¿Están sus programadores y operadores bien capacitados para operar máquinas nuevas y tienen suficiente conocimiento de CAM/CAD?
8. ¿Está buscando trabajos generales de corte y mandrinado o desea cortes complejos y personalizados en piezas de trabajo?
Estas preguntas son justo lo que necesita para comenzar con las fresadoras CNC. Además, puede tener sesiones con los expertos y decidir cuál es el adecuado para usted.
| Fresadora CNC vertical | Fresadora CNC horizontal |
Orientación del husillo | El husillo está orientado verticalmente en una fresadora CNC vertical que ofrece una mayor precisión. | El husillo está orientado horizontalmente en el centro de fresado horizontal, lo que ofrece más control para cortes profundos y mecanizado. |
Geometría de la herramienta | Las fresadoras CNC verticales vienen con herramientas cilíndricas que son largas y delgadas, lo que implica alta precisión y exactitud en los trabajos de corte. | Una fresadora CNC horizontal tiene herramientas más cortas y gruesas que admiten cortes más profundos y pueden trabajar de manera eficiente en piezas de trabajo grandes. |
Costo | Las fresadoras CNC verticales suelen ser más rentables, ya sea en términos de coste de adquisición o de mantenimiento. | El coste de adquisición y mantenimiento en el caso de las fresadoras CNC horizontales es elevado. |
Tasa de eliminación de material | La tasa de eliminación es menor en las fresadoras CNC verticales. | La tasa de eliminación de material es mayor en las fresadoras CNC horizontales. |
Evacuación de virutas | En las fresadoras CNC verticales, las virutas permanecerán en el espacio de la pieza de trabajo. Esto dará como resultado una menor eficiencia y fallas que afectarán la experiencia general del mecanizado vertical.
| El proceso de evacuación de viruta en los centros de mecanizado horizontales es mejor. Las virutas resultantes de los procesos de mecanizado se expulsan del espacio de la pieza, lo que da como resultado un acabado mejor mecanizado.
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Lados de mecanizado | Las fresadoras CNC verticales suelen ser conocidas por trabajar en un solo plano. | Obtiene más exposición al trabajo en diferentes ángulos y lados de la pieza de trabajo con los centros de mecanizado horizontales. |
Versatilidad | Las fresadoras verticales pueden adaptarse a trabajos a medida, grabado, prototipado, etc.
| Puede transformar rápidamente una taladradora en una taladradora, lo cual es inusual en las máquinas CNC horizontales.
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Exactitud | La precisión de las fresadoras CNC verticales es mejor en cortes superficiales y eliminación de material. | La precisión y sostenibilidad de las fresadoras CNC horizontales son mejores para cortes más profundos.
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Las fresadoras CNC se han revolucionado en las últimas dos décadas para facilitar el mecanizado. Ambos tipos de fresadoras CNC ofrecen beneficios de producción que pueden diferir entre sí. En esencia, ambos centros de mecanizado se complementan entre sí para obtener piezas de trabajo cortadas y fabricadas con precisión con diferentes profundidades, dimensiones y requisitos de corte.
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