El equipo de Xtmade resume las cuestiones técnicas relacionadas con el mecanizado CNC

El sector del mecanizado CNC debe resolver problemas como la tecnología de corte, el desgaste de las herramientas, la precisión de las máquinas-herramienta y los cambios de material. Los técnicos deben sintetizar su experiencia, aprender nuevas tecnologías, análisis de datos y optimización, así como a trabajar en equipo, con el fin de mejorar la eficiencia de la producción y la calidad de los productos, y promover el desarrollo del sector. Ante los problemas habituales del sector del mecanizado, los técnicos necesitan un enfoque sistemático para resolver estos retos y garantizar una mejora continua de la eficiencia y la calidad de la producción. Este artículo es un resumen de los problemas más comunes y sus soluciones, elaborado por operarios e ingenieros de mecanizado CNC de Xtmade.

Secuencia general de mecanizado CNC

En el sector del mecanizado CNC, la secuencia de operaciones es muy importante. Está relacionada con el control de calidad del producto. Si una secuencia es incorrecta, es fácil que se produzcan grandes pérdidas. En casos graves, es necesario volver a mecanizar las piezas, y los productos mecanizados en primer lugar se desecharán. El mecanizado de precisión es uno de ellos. Entonces, ¿cuál es su secuencia?

1. La planificación de la secuencia de mecanizado de precisión debe basarse en la estructura de las piezas y el estado de la pieza en bruto, así como en las necesidades de posicionamiento y sujeción. Lo fundamental es que no se vea comprometida la rigidez de la pieza de trabajo.

(1) El mecanizado de la operación anterior no puede afectar al posicionamiento y la sujeción de la operación siguiente. Si entre ambas hay operaciones de mecanizado de precisión general, también deben tenerse en cuenta de forma integral.

(2) En primer lugar, se debe llevar a cabo el proceso de mecanizado de la forma interior y la cavidad interior, y a continuación, el proceso de mecanizado de la forma exterior.

(3) Es preferible agrupar los procesos que compartan el mismo posicionamiento, el mismo método de sujeción o la misma herramienta, con el fin de reducir el número de posicionamientos repetidos, cambios de herramienta y movimientos de la platina.

(4) En el caso de que se lleven a cabo varios procesos en la misma instalación, se debe realizar en primer lugar aquel que menos afecte a la rigidez de la pieza de trabajo. Mecanizado de piezas de precisión

2. El método de clasificación centralizada de herramientas consiste en dividir el proceso en función de las herramientas utilizadas y emplear la misma herramienta para mecanizar todas las piezas que puedan mecanizarse con ella. A continuación, se utilizan la segunda y la tercera herramienta para mecanizar el resto de piezas que puedan mecanizarse con ellas. De este modo, se reduce el número de cambios de herramienta, se minimiza el tiempo de inactividad y se reducen los errores de posicionamiento innecesarios.
3. El método de clasificación basado en las partes a mecanizar. En el caso de las piezas que requieren un mecanizado extenso, estas pueden dividirse en varias partes según sus características estructurales, como la forma interna, la forma externa, las superficies curvas o los planos. Por lo general, primero se mecanizan las superficies planas y de posicionamiento, y después los orificios; primero se mecanizan las formas geométricas simples y, a continuación, las complejas; primero se mecanizan las piezas con menor precisión y, después, las que requieren una mayor precisión. Lo anterior constituye el orden de mecanizado de las piezas de precisión. Debe seguir estos pasos durante la operación, lo que reducirá considerablemente los riesgos de mecanizado.

Requisitos técnicos para el mecanizado CNC de precisión

Si deseas mecanizar piezas de precisión, debes conocer los requisitos técnicos pertinentes para fabricar piezas mecánicas que cumplan con las especificaciones. Entonces, ¿cuáles son los requisitos técnicos para el mecanizado de precisión de piezas mecánicas? A continuación, te presentamos los aspectos y requisitos relevantes que hemos resumido.

Procesamiento de contornos de piezas

1. La tolerancia dimensional de las piezas sin marcar deberá cumplir los requisitos de la norma GB1184-80.
2. La tolerancia admisible para las dimensiones de longitud sin marcar es de ±0,5 mm.
3. El radio de los redondeos sin marcar es R5.
4. Todos los chaflanes sin indicar son de tipo C2.
5. Las esquinas afiladas se redondean.
6. Los bordes afilados se redondean para eliminar las rebabas y los restos de material sobrante.

Tratamiento superficial de piezas

1. No debe haber arañazos, abrasiones ni otros defectos que dañen la superficie de las piezas en la zona sometida a tratamiento.
2. La superficie del hilo mecanizado no debe presentar defectos como capa negra, protuberancias, ondulaciones aleatorias ni rebabas. Todas las piezas de acero que deban pintarse deben estar libres de óxido, escoria, grasa, polvo, suciedad, sal y residuos antes de su pintado.
3. Antes de eliminar el óxido, utiliza disolventes orgánicos, soluciones alcalinas, emulsionantes, vapor, etc., para eliminar la grasa y la suciedad de la superficie de las piezas de acero.
4. El intervalo de tiempo entre el momento en que se va a pintar la superficie, tras el granallado o la eliminación manual del óxido, y la aplicación de la imprimación no debe ser superior a 6 horas.
5. Las superficies de las piezas remachadas que estén en contacto entre sí deben recubrirse con pintura antioxidante con un espesor de entre 30 y 40 μm antes de la unión. Los bordes superpuestos deben sellarse con pintura, masilla o adhesivo. La imprimación dañada por el procesamiento o la soldadura debe repintarse.

Tratamiento térmico de piezas

1. Tras el temple y el revenido, HRC 50-55.
2. Las piezas de acero de carbono medio (45 o 40Cr) se someten a un temple por alta frecuencia y a un revenido a una temperatura de entre 350 y 370 ℃, con una dureza de HRC 40-45.
3. Profundidad de cementación: 0,3 mm.
4. Tratamiento de envejecimiento a alta temperatura.

Requisitos técnicos para el mecanizado de precisión

1. Una vez finalizado el trabajo, las piezas no deben colocarse directamente sobre el suelo, y deben adoptarse las medidas de apoyo y protección necesarias.
2. La superficie mecanizada no debe presentar óxido ni defectos, como protuberancias o arañazos, que afecten al rendimiento, la vida útil o el aspecto.
3. La superficie resultante del proceso de acabado por laminación no debe desprenderse tras la laminación.
4. Tras el tratamiento térmico final del proceso, la superficie de las piezas no debe presentar costra de óxido. La superficie de contacto y la superficie dentada, tras el acabado, no deben presentar rastros de recocido.

Tratamiento de sellado de piezas

1. Cada junta debe empaparse en aceite antes del montaje.
2. Comprueba minuciosamente y elimina las aristas afiladas, las rebabas y los cuerpos extraños que hayan quedado tras el mecanizado de las piezas antes del montaje. Asegúrate de que la junta no presente arañazos en el momento de su instalación.
3. Una vez pegado, retira el exceso de adhesivo que haya sobrado.

Requisitos técnicos del equipo

1. Una vez montado el engranaje, los puntos de contacto y el juego lateral de la superficie dentada deben cumplir con lo establecido en las normas GB10095 y GB11365.
2. La cara frontal de referencia del engranaje (engranaje helicoidal) debe ajustarse al reborde del eje (o a la cara frontal del manguito de posicionamiento), y se debe utilizar una hoja de calibro de 0,05 mm para comprobar que no penetra. Se deben garantizar los requisitos de verticalidad de la cara frontal de referencia del engranaje y el eje.
3. La superficie de unión entre la caja de cambios y la tapa debe estar bien ajustada.

Especificaciones del proceso de mecanizado CNC

Para Proceso de mecanizado CNC En la especificación de proceso, los técnicos determinan el proceso que se va a adoptar en función de la cantidad de producto, el estado de los equipos y la cualificación de los trabajadores, y plasman la información pertinente en un documento de proceso, denominado «especificación de proceso». Para facilitar la preparación, la ejecución y la gestión de la organización de la producción de la especificación de proceso, es necesario dividir el proceso en unidades de distintos niveles. Estas son: proceso, instalación, estación, paso de trabajo y trayectoria de la herramienta. De entre ellas, el proceso es la unidad básica del proceso. El proceso de mecanizado de piezas consta de varios procesos. A continuación se ofrece una descripción completa del flujo del proceso de mecanizado CNC resumida por el equipo de Xtmade.

Proceso

La parte del proceso que un trabajador (o un grupo de trabajadores) realiza de forma continua sobre una (o varias) piezas en un puesto de trabajo (o una máquina herramienta) se denomina proceso. La base para clasificar los procesos es si el puesto de trabajo cambia y si el proceso de trabajo es continuo.
Por ejemplo: al mecanizar un lote de ejes en un torno, cada eje puede someterse a un desbaste y un acabado de forma continua, o bien puede desbastearse primero todo el lote de ejes y, a continuación, acabarse por orden.
En el primer caso, el proceso comprende un único proceso; en el segundo caso, debido a la interrupción de la continuidad del proceso, aunque este se lleve a cabo en la misma máquina herramienta, se convierte en dos procesos. El proceso es la unidad básica del proceso y la unidad básica del plan de producción.

Instalación

En el proceso de mecanizado, el proceso de sujetar la pieza de trabajo en la posición correcta en la máquina herramienta o en el dispositivo de sujeción se denomina «sujeción». En ocasiones, es necesario sujetar la pieza de trabajo varias veces en la máquina herramienta para completar las tareas de un proceso. La «instalación» se refiere a la parte del proceso que se lleva a cabo tras sujetar la pieza de trabajo una primera vez.
Por ejemplo, al mecanizar un eje en un torno, primero se mecaniza parte de la superficie desde un extremo; a continuación, se da la vuelta a la pieza y se mecaniza el otro extremo. En este caso, el proceso incluye dos operaciones.

Puesto de trabajo

Cuando se utiliza un dispositivo de transferencia (o de desplazamiento), una mesa giratoria o una máquina herramienta multieje para el mecanizado, la pieza se sujeta en la máquina herramienta una sola vez y, a continuación, se mecaniza en varias posiciones de forma secuencial. La parte del proceso que se lleva a cabo en cada posición que ocupa la pieza en la máquina herramienta se denomina «estación de trabajo».

En términos sencillos, la parte del proceso que se lleva a cabo cuando la pieza se encuentra en una posición de mecanizado con respecto a la máquina herramienta o a la herramienta se denomina «estación de trabajo».

Paso del proceso

Siempre que la superficie de mecanizado, la herramienta de corte, la velocidad de corte y la velocidad de avance se mantengan sin cambios, la parte del proceso que se lleva a cabo de forma continua se denomina “fase de trabajo”. En la producción, también se suele denominar «avance».
Con el fin de mejorar la productividad, la operación en la que se utilizan varias herramientas para mecanizar varias superficies al mismo tiempo se denomina «operación compuesta», que también puede considerarse como una sola operación.

Pasa de herramienta

La parte del proceso que realiza la máquina herramienta sobre la superficie de mecanizado se denomina pasada de herramienta.
Por ejemplo, si la capa de metal que hay que cortar de una pieza de eje es muy gruesa, es necesario realizar varios cortes. En este caso, cada corte se denomina «pasada de la herramienta». Por lo tanto, siempre que la velocidad de corte y la velocidad de avance se mantengan constantes, la herramienta realiza un movimiento de avance denominado «pasada de la herramienta».

Resumen

Debido a la complejidad del mecanizado CNC (como la variedad de máquinas-herramienta, materiales, herramientas, métodos de corte y ajustes de parámetros, entre otros), se necesita mucho tiempo para alcanzar un cierto nivel al iniciarse en el mecanizado CNC (ya sea en el mecanizado o en la programación). Este artículo es un resumen de los conocimientos y la experiencia sobre la tecnología y los procedimientos del mecanizado CNC, entre otros aspectos, recopilados por el equipo de ingenieros y operarios de xtmade a lo largo de un prolongado proceso de producción real, y que puede servirte de referencia.

Trabajar con Xtmade

Lo anterior son los puntos clave sobre las técnicas de mecanizado que ha resumido el equipo de ingenieros y operarios de Xtmade. Si necesitas servicios de mecanizado CNC, nuestro equipo de expertos puede analizar contigo los planos de diseño de tus piezas y ayudarte a elegir el proceso que mejor se adapte a tu proyecto. Como socio de confianza en mecanizado CNC, Xtmade también ofrece servicios de mecanizado CNC de alta calidad mediante equipos basados en fresadoras, tornos, taladradoras y máquinas de fresado. Ponte en contacto con nosotros hoy mismo para empezar. Visita nuestro centro de recursos para obtener más información sobre el mecanizado CNC, incluidos consejos para reducir costes y buenas prácticas de diseño.