Mecanizado CNC (control numérico por ordenador) es una tecnología que utiliza programas informáticos para controlar máquinas-herramienta con el fin de lograr una fabricación de precisión automatizada. Se utiliza ampliamente en la producción de piezas complejas en los sectores aeroespacial, automovilístico, médico y otros. Su proceso de mecanizado abarca todo el ciclo, desde el modelado digital hasta la entrega del producto acabado. La ejecución precisa de cada eslabón desempeña un papel decisivo en la calidad del producto final. El sitio Pasos de mecanizado CNC son los siguientes:
Fase de diseño: Modelado CAD
Paso: Utilizar software CAD (diseño asistido por ordenador) (como SolidWorks o AutoCAD) para crear un modelo 3D o un dibujo 2D que defina claramente la geometría y las dimensiones de la pieza, toleranciasy los requisitos de acabado superficial.
Punto clave: El diseño debe ser compatible con el proceso, evitando características difíciles de mecanizar, como un tamaño excesivamente pequeño. radios de esquina y cavidades profundas.
Planificación de procesos: Programación CAM
Paso: Importar el modelo CAD en CAM (fabricación asistida por ordenador) (como Mastercam o UG) para generar la trayectoria de la herramienta (código G).
Selección de herramientas: Seleccione una fresa, una broca o una herramienta de torneado en función de la dureza del material y la precisión del mecanizado.
Ajuste de parámetros: Incluye la velocidad de corte, el avance, la velocidad del cabezal y la profundidad de corte.
Verificación de la simulación: Utilice software para simular el proceso de mecanizado y comprobar si se producen colisiones, sobrecortes y otros problemas. Punto clave: Optimice las trayectorias de las herramientas para reducir el tiempo de mecanizado y garantizar al mismo tiempo la calidad de la superficie.
Preparación del material y fijación
Pasos:
Selección de materiales: Seleccione metal (aluminio, acero), plástico o material compuesto en función de los requisitos de rendimiento de la pieza (como resistencia y resistencia a la corrosión).
Sujeción y posicionamiento: Utilice un tornillo de banco, un mandril o una fijación especializada para sujetar el material y garantizar la estabilidad del mecanizado.
Ajuste de la herramienta: Determinar el origen del sistema de coordenadas de la pieza mediante palpador o método manual (G54-G59).
Punto clave: Evitar la deformación durante el amarre; la precisión del reglaje de la herramienta afecta directamente a las dimensiones del mecanizado.
Puesta a punto de máquinas CNC
Pasos:
Entrada de programa: Cargar el código G generado por el programa CAM al controlador de la máquina.
Instalación de la herramienta: Cambie la herramienta de acuerdo con los requisitos del programa y establezca el valor de compensación de la herramienta.
Prueba de funcionamiento: Ejecute el programa en seco (sin material) para verificar el movimiento correcto de la máquina.
Punto clave: Asegúrese de que el sistema de coordenadas de la máquina y el sistema de coordenadas de la pieza son coherentes para evitar errores de programa.
Desbaste mecanizado cnc
Finalidad: Eliminar rápidamente la mayor parte del material sobrante y conseguir una forma casi de red. Pasos:
Utilice una herramienta de gran diámetro (como una fresa) para realizar el corte por capas.
Deje un margen de acabado (normalmente 0,1-0,5 mm).
Punto clave: Controle las fuerzas de corte para evitar vibraciones y maximizar la eficacia.
Mecanizado cnc de semiacabado
Finalidad: Corregir aún más la forma para preparar el acabado.
Pasos:
Utilice una herramienta de menor diámetro o una fresa de punta esférica para mecanizar la superficie curva.
Reduzca la profundidad de corte para mejorar la calidad de la superficie.
Punto clave: Asegúrese de que las reservas de material son uniformes para evitar sobrecortes durante el acabado.
Acabado mecanizado cnc
Finalidad: Conseguir las dimensiones finales y los requisitos de acabado superficial.
Pasos:
Utilice una herramienta de diámetro pequeño o una herramienta de grabado fino para el microcorte.
Controle el avance y la velocidad de corte para reducir el desgaste de la herramienta.
Punto clave: Tras el acabado, suele ser necesario realizar una inspección dimensional y, si es necesario, un mecanizado adicional.
Mecanizado de agujeros y roscado
Pasos:
Perforación: Utilice un taladro de centro para localizar el agujero, a continuación, cambie el broca para completar un agujero pasante o agujero ciego.
Escariado/taladrado: Mejora la precisión del diámetro del agujero y la calidad de la superficie.
Roscado: Utilice un macho de roscar para crear roscas internas.
Punto clave: Los orificios deben ser perpendiculares y las roscas deben cumplir las tolerancias.
Desbarbado y tratamiento de superficies
Pasos:
Desbarbado manual: Utilice archivos y papel de lija para eliminar rebabas.
Desbarbado a máquina: Utilizar métodos automatizados como el desbarbado por vibración y el chorro de arena.
Acabados superficiales: Se puede realizar anodizado, galvanoplastia y pintura según sea necesario.
Punto clave: El desbarbado debe ser minucioso para evitar que afecte al montaje o a la funcionalidad.
Inspección de calidad
Pasos:
Inspección dimensional: Utilice calibres, micrómetros y máquinas de medición de coordenadas (MMC) para verificar las dimensiones.
Inspección de superficies: Inspeccione visualmente o mida la calidad de la superficie utilizando un comprobador de rugosidad.
Pruebas funcionales: Realice pruebas de funcionamiento (como estanqueidad y resistencia) después del montaje.
Punto clave: Las pruebas deben abarcar las dimensiones y tolerancias críticas para garantizar un porcentaje de aprobados satisfactorio.
Embalaje y entrega
Pasos: Limpiar las piezas, aplicar aceite antioxidante (para piezas metálicas) y embalar según las especificaciones del cliente (por ejemplo, cajas de espuma o cartón).
Punto clave: El embalaje debe ser a prueba de golpes y humedad para evitar daños durante el transporte. Principales ventajas de Mecanizado CNC
Alta precisión: La precisión de posicionamiento repetible alcanza ±0,001 mm.
Eficacia: El mecanizado automatizado reduce la intervención manual, por lo que es adecuado para la producción de grandes volúmenes.
Flexibilidad: El rápido cambio de programa permite adaptarse a demandas de alta mezcla y bajo volumen.
Siguiendo estrictamente estos pasos, el mecanizado CNC permite una fabricación eficaz y precisa desde el diseño hasta el producto acabado, satisfaciendo las demandas de piezas complejas en los campos aeroespacial, automovilístico y médico.
Resumen de los pasos del mecanizado CNC
El mecanizado CNC consigue la fabricación de piezas de alta precisión mediante un proceso sistemático. El proceso principal incluye: Modelado CAD para definir la geometría de la pieza, programación CAM para generar trayectorias de herramientas y optimizar los parámetros, sujeción y posicionamiento para garantizar la estabilidad del mecanizado, corte por capas (desbaste, semiacabado y acabado) para aproximarse gradualmente a las dimensiones finales, mecanizado de orificios y roscas para completar la estructura de conexión, desbarbado para mejorar la calidad de la superficie y, por último, inspección tridimensional por coordenadas para verificar la precisión dimensional. Este proceso de bucle cerrado, que combina control automatizado y precisión artesanal, es aplicable a una amplia gama de escenarios, desde la personalización de una sola pieza hasta la producción en serie, y se ha convertido en una tecnología clave de la fabricación moderna.
FAQ de pasos de mecanizado cnc
¿Qué preparativos son necesarios antes del mecanizado CNC?
Se requiere el diseño del modelo CAD, la programación CAM para generar el código G, la selección del material y el desarrollo de la estrategia de sujeción, así como garantizar la alineación entre el sistema de coordenadas de la máquina herramienta y el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo.
¿Cuáles son las principales diferencias entre el desbaste y el acabado?
El desbaste elimina rápidamente la mayor parte del material (dejando 0,1-0,5 mm de material) utilizando herramientas de gran diámetro. El acabado utiliza herramientas de pequeño diámetro para el microcorte, manteniendo una rugosidad superficial de Ra ≤ 0,8μm.
¿Cómo evitar las vibraciones durante el mecanizado CNC?
Optimice los parámetros de corte (reduzca el avance, reduzca la profundidad de corte), utilice herramientas de amortiguación de vibraciones, ajuste la rigidez de sujeción o evite de forma preventiva las trayectorias resonantes mediante la simulación CAM.
¿Cuáles son las causas de las desviaciones del diámetro de los orificios durante el mecanizado CNC?
Desgaste de la herramienta, velocidad insuficiente del husillo, suministro anormal de refrigerante, sujeción floja de la pieza de trabajo o ajustes incorrectos de los parámetros de mecanizado de agujeros en el programa CAM.
¿Cuáles son las ventajas del mecanizado CNC en 5 ejes frente al mecanizado en 3 ejes?
Las máquinas de 5 ejes permiten el mecanizado multiángulo de superficies complejas en una sola sujeción, lo que reduce los tiempos de sujeción, mejora la precisión y acorta los ciclos de mecanizado. Son adecuadas para piezas con formas especiales, como las palas de los aviones.
¿Cómo puedo resolver la rugosidad superficial deficiente tras el mecanizado CNC?
Compruebe el desgaste de la herramienta, ajuste los parámetros de acabado (reduzca el avance, reduzca la tolerancia de corte), sustitúyala por una herramienta de mayor precisión o añada un paso de pulido.
¿Cómo puedo equilibrar el coste y la eficacia del mecanizado CNC para la producción de lotes pequeños?
Utilice útiles modulares para reducir el tiempo de cambio, optimice las trayectorias de las herramientas para minimizar los recorridos en vacío, seleccione herramientas universales para reducir los costes de inventario y genere programas rápidamente mediante el software CAM.
¿Cómo pueden automatizarse la inspección y la retroalimentación en el mecanizado CNC?
Integre sondas de medición en proceso (como sondas de infrarrojos o láser) para recopilar datos dimensionales en tiempo real y proporcionar información al sistema de control, ajustando automáticamente los parámetros de mecanizado o activando rutinas de compensación.
