El mecanizado CNC es la fabricación y el procesamiento de piezas y productos bajo control informático. El mecanizado por control numérico implica el uso de máquinas herramienta de control numérico por ordenador (CNC) para realizar ajustes en una pieza de material (es decir, una pieza de trabajo) eliminando automáticamente el material sobrante. Normalmente, el material con el que todos trabajamos es metal, y cuando se completa la eliminación, se obtiene el producto o pieza acabada. Este proceso también se conoce como fabricación sustractiva. Para realizar mejor el mecanizado CNC, se utilizan aplicaciones informáticas para controlar el movimiento de las máquinas herramienta. Los tipos más comunes de máquinas herramienta CNC incluyen los procesos más habituales de fresado y torneado, seguidos del rectificado, la electroerosión, etc.
Características del mecanizado CNC
- Alto grado de automatización y muy alta eficiencia de producción. Excepto la sujeción de piezas en bruto, todos los demás procedimientos de procesamiento pueden ser completados por máquinas herramienta CNC. Si se combina con el método de carga y descarga automática, es una parte básica de la fábrica de control no tripulado.
El procesamiento CNC reduce la mano de obra del operario, mejora las condiciones de trabajo, ahorra en marcado, sujeción y posicionamiento múltiple, pruebas y otros procesos y operaciones auxiliares, y mejora eficazmente la eficiencia de la producción. - Adaptabilidad a los objetos mecanizados por CNC Al cambiar el objeto de mecanizado, además de cambiar la herramienta y resolver el método de sujeción de la pieza en bruto, sólo es necesario reprogramarla sin otros ajustes complicados, lo que acorta el ciclo de preparación de la producción.
- Alta precisión de procesamiento y calidad estable. La precisión del tamaño de procesamiento está entre d0.005-0.01mm, que no se ve afectada por la complejidad de las piezas, porque la mayoría de las operaciones se completan automáticamente por la máquina. Por lo tanto, el tamaño de las piezas por lotes se incrementa, y los dispositivos de detección de posición también se utilizan en máquinas herramientas controladas de precisión , para mejorar aún más la precisión del mecanizado CNC de precisión.
- El procesamiento CNC tiene dos características principales: una es que puede mejorar en gran medida la precisión del procesamiento, incluida la precisión de la calidad del procesamiento y la precisión del error del tiempo de procesamiento; la otra es la repetibilidad de la calidad del procesamiento, que puede estabilizar la calidad del procesamiento y mantener la calidad de las piezas procesadas.
¿Qué tipo de mecanizado es el CNC?
Según el material y los requisitos de la pieza a mecanizar, pueden seleccionarse distintos métodos de procesamiento. Comprender los métodos de mecanizado habituales y su ámbito de aplicación nos permitirá encontrar el método de procesamiento más adecuado para las piezas.
Girar
El método de mecanizado de piezas con un torno se denomina colectivamente torneado. Utilizando la herramienta de torneado por deformación, también se puede procesar la superficie giratoria cuando se utiliza el avance horizontal. El torneado también puede procesar superficies roscadas, planos extremos y ejes excéntricos.
La precisión de torneado es generalmente IT11-IT6, y la rugosidad superficial es de 12,5-0,8μm. En el acabado del automóvil, puede alcanzar IT6-IT5, y la rugosidad puede llegar a 0,4-0,1μm. El torneado tiene una mayor productividad, un proceso de corte más suave y herramientas más sencillas.
Ámbito de aplicación: taladrado de orificios centrales, taladrado, escariado, roscado, torneado de círculos exteriores, mandrinado, torneado de caras frontales, torneado de ranuras, torneado de superficies conformadas, torneado de superficies cónicas, moleteado, torneado de roscas.
Fresado
El fresado es un método de procesamiento de una pieza de trabajo mediante una herramienta giratoria de múltiples hojas (fresa) en una fresadora, y el movimiento de corte principal es la rotación de la herramienta. Según el sentido igual o contrario de la velocidad del movimiento principal y el sentido de avance de la pieza durante el fresado, puede dividirse en fresado descendente y fresado ascendente.
(1) Fresado de ascenso
La fuerza componente horizontal de la fuerza de fresado es la misma que la dirección de avance de la pieza, y generalmente hay un espacio entre el tornillo de avance de la mesa de la pieza y la tuerca fija, por lo que es probable que la fuerza de corte haga que la pieza y la mesa avancen juntas, haciendo que la velocidad de avance aumente repentinamente, causando un ataque de cuchilla.
(2) Fresado ascendente
Se puede evitar el fenómeno de movimiento que se produce durante el fresado ascendente. Durante el fresado ascendente, el espesor de corte aumenta gradualmente desde cero, por lo que el filo de corte comienza a experimentar una etapa de apriete y deslizamiento sobre la superficie mecanizada endurecida por corte, lo que acelera el desgaste de la herramienta de corte.
Ámbito de aplicación: fresado de planos, fresado de escalones, fresado de ranuras, fresado de superficies perfiladas, fresado de ranuras en espiral, fresado de engranajes, tronzado
Cepillado
El cepillado se refiere generalmente al método de procesamiento que consiste en utilizar la cepilladora para realizar movimientos lineales alternativos con respecto a la pieza de trabajo en la cepilladora para eliminar el exceso de material.
La precisión de cepillado puede alcanzar generalmente IT8-IT7, la rugosidad de la superficie es Ra6,3-1,6μm, la planitud de cepillado puede alcanzar 0,02/1000, y la rugosidad de la superficie es 0,8-0,4μm, que es superior al procesamiento de grandes piezas de fundición.
Ámbito de aplicación: cepillado de superficies planas, cepillado de superficies verticales, cepillado de superficies escalonadas, cepillado de ranuras en ángulo recto, cepillado de superficies inclinadas, cepillado de ranuras en cola de milano, cepillado de ranuras en forma de D, cepillado de ranuras en forma de V, cepillado de superficies curvas, cepillado de ranuras en orificios, cepillado de cremalleras, cepillado de superficies compuestas.
Rectificado
El rectificado es un método de corte de la superficie de una pieza de trabajo en una rectificadora utilizando como herramienta una muela artificial de gran dureza (muela abrasiva), y su movimiento principal es la rotación de la muela.
La precisión de rectificado puede alcanzar IT6-IT4, y la rugosidad superficial Ra puede llegar a 1,25-0,01μm, incluso 0,1-0,008μm. Otra característica del rectificado es que puede procesar materiales metálicos endurecidos, lo que pertenece al ámbito del acabado, por lo que a menudo se utiliza como procedimiento de procesamiento final. Según las diferentes funciones, el rectificado también puede dividirse en rectificado cilíndrico, rectificado de agujeros interiores, rectificado plano, etc.
Ámbito de aplicación: rectificado cilíndrico, rectificado interior, rectificado de superficies, rectificado de formas, rectificado de roscas, rectificado de engranajes
Perforación
El proceso de procesamiento de varios orificios interiores en una taladradora se denomina taladrado, que es el método más común de procesamiento de orificios.
La precisión de taladrado es baja, generalmente IT12~IT11, y la rugosidad superficial es generalmente Ra5.0~6.3um. Después del taladrado, el escariado y el escariado se utilizan a menudo para el semiacabado y el acabado. La precisión de mecanizado del escariado es generalmente IT9-IT6, y la rugosidad superficial es Ra1,6-0,4μm.
Ámbito de aplicación: taladrado, escariado, roscado, agujero de estroncio, plano de raspado
Perforación
El mecanizado por mandrinado utiliza una mandrinadora para ampliar el diámetro de los orificios existentes y mejorar la calidad del método de mecanizado. El mandrinado se basa principalmente en el movimiento giratorio de la herramienta de mandrinar.
La precisión del mecanizado de mandrinado es alta, generalmente es IT9-IT7, y la rugosidad superficial es Ra6.3-0.8mm, pero la eficiencia de producción del mecanizado de mandrinado es baja.
Ámbito de aplicación: mecanizado de agujeros de alta precisión, acabado de agujeros múltiples
Tratamiento de la superficie dental
Los métodos de tratamiento de la superficie de los dientes de los engranajes pueden dividirse en dos categorías: métodos de conformación y métodos de generación.
La máquina herramienta utilizada para procesar la superficie del diente por el método de conformación es generalmente una fresadora ordinaria, y la herramienta es una fresa de conformación, que requiere dos movimientos de conformación simples: rotación de la herramienta y movimiento lineal. Las máquinas herramienta comúnmente utilizadas para el mecanizado de la superficie del diente por el método de generación son las fresadoras de engranajes, las mortajadoras de engranajes, etc.
Ámbito de aplicación: engranajes, etc.
tratamiento de superficies complejas
El proceso de corte de superficies curvas tridimensionales adopta principalmente los métodos de fresado de perfiles, fresado CNC o métodos de procesamiento especiales.
Ámbito de aplicación: componentes con superficies complejas
EDM
La electroerosión utiliza la alta temperatura generada por la descarga instantánea de chispas entre el electrodo de la herramienta y el electrodo de la pieza para erosionar el material de la superficie de la pieza y conseguir el mecanizado.
Ámbito de aplicación:
- Procesar materiales conductores duros, quebradizos, resistentes, blandos y de alta fusión;
- Procesamiento de materiales semiconductores y materiales no conductores;
- Procesamiento de varios tipos de agujeros, agujeros curvos y agujeros diminutos;
- Procesar diversas cavidades tridimensionales de superficie curva, como matrices de forja, matrices de fundición a presión y matrices de plástico;
- Se utiliza para cortar, reforzar superficies, grabar, imprimir placas de identificación y marcas, etc.
mecanizado electrolítico
El mecanizado electrolítico es un método de conformación y tratamiento de piezas de trabajo que utiliza el principio electroquímico de la disolución anódica de metales en electrolitos.
La pieza de trabajo se conecta al polo positivo de la fuente de alimentación de CC, la herramienta se conecta al polo negativo, y se mantiene una estrecha separación (0,1mm ~ 0,8mm) entre los dos polos. El electrolito con una cierta presión (0,5MPa-2,5MPa) fluye a través del hueco entre los dos electrodos a una alta velocidad de 15m/s-60m/s.
Ámbito de aplicación: mecanizado de agujeros, cavidades, superficies complejas, agujeros profundos de pequeño diámetro, estriado, desbarbado, marcado, etc.
procesamiento láser
El procesamiento láser de la pieza se completa con una máquina de procesamiento láser. Las máquinas de procesamiento láser suelen estar compuestas por láseres, fuentes de alimentación, sistemas ópticos y sistemas mecánicos.
Ámbito de aplicación: procesamiento de orificios pequeños de matrices de trefilado de hilo de diamante, cojinetes de joyas de relojes, piel porosa de chapas de punzonado divergentes refrigeradas por aire, inyectores de combustible de motores, álabes de motores aeronáuticos, etc., y corte de diversos materiales metálicos y no metálicos.
Tratamiento por ultrasonidos
El mecanizado por ultrasonidos es un método de mecanizado de la pieza de trabajo mediante el impacto del abrasivo suspendido en el fluido de trabajo con la cara extrema de la herramienta que vibra a una frecuencia ultrasónica (16KHz ~ 25KHz), y el pulido de la superficie de la pieza de trabajo por las partículas abrasivas.
Ámbito de aplicación: Materiales difíciles de cortar
Proceso de mecanizado CNC
En comparación con el mecanizado manual tradicional, el mecanizado CNC es mucho más rápido. El código informático es correcto y se ajusta al diseño. El producto acabado tiene una gran precisión dimensional y un pequeño error. La fabricación CNC, que puede utilizarse para fabricar productos y componentes de uso final, sólo suele ser rentable en series cortas y de bajo volumen, por lo que resulta ideal para la creación rápida de prototipos. Mecanizado CNC multieje
Mecanizado CNC multieje
El fresado CNC consiste en eliminar material utilizando herramientas giratorias. O bien la pieza permanece inmóvil y la herramienta se desplaza sobre la pieza, o bien la pieza entra en la máquina en un ángulo predeterminado. Cuantos más ejes de movimiento tenga una máquina, más complejo y rápido será su proceso de conformado.
Mecanizado CNC de tres ejes
El fresado CNC de tres ejes sigue siendo uno de los procesos de mecanizado más populares y utilizados. En el mecanizado de 3 ejes, la pieza permanece inmóvil y una herramienta giratoria corta a lo largo de los ejes x, y, z. Se trata de una forma relativamente sencilla de mecanizado CNC que puede producir productos con estructuras simples. No es adecuado para el mecanizado de geometrías complejas o productos con componentes complejos.
Dado que el corte sólo puede realizarse en tres ejes, las velocidades de mecanizado también pueden ser inferiores a las de los CNC de cuatro o cinco ejes, ya que puede ser necesario reposicionar manualmente la pieza para obtener la forma deseada.
Mecanizado CNC de cuatro ejes
En el fresado CNC de 4 ejes, se añade un cuarto eje al movimiento de la herramienta de corte, lo que permite la rotación alrededor del eje x. Ahora hay cuatro ejes: eje x, eje y, eje z y eje a (rotación alrededor del eje x). Ahora hay cuatro ejes: eje x, eje y, eje z y eje a (rotación alrededor del eje x). La mayoría de las máquinas CNC de 4 ejes también permiten que la pieza gire, lo que se conoce como eje b, permitiendo que la máquina funcione como fresadora y como torno.
Si necesita taladrar orificios en el lateral de una pieza o en la superficie curva de un cilindro, el mecanizado CNC de 4 ejes es la solución. Acelera enormemente el proceso de mecanizado y tiene una gran precisión de mecanizado.
Mecanizado CNC de cinco ejes
El fresado CNC de cinco ejes tiene un eje de rotación adicional en comparación con el fresado CNC de cuatro ejes. El quinto eje es la rotación alrededor del eje y, también conocido como eje b. La pieza también puede girar en algunas máquinas, lo que a veces se denomina eje b o eje c.
Debido a la gran versatilidad del mecanizado CNC de 5 ejes, se utiliza para fabricar piezas de precisión complejas. Como componentes médicos de prótesis artificiales o huesos, componentes aeroespaciales, componentes de titanio, componentes mecánicos de petróleo y gas, productos militares, etc.
Industria de aplicación
Generalmente, la precisión de las piezas procesadas por CNC es muy alta, por lo que las piezas procesadas por CNC se utilizan principalmente en las siguientes industrias:
- Aeroespacial
El sector aeroespacial requiere componentes de gran precisión y repetibilidad, como los álabes de las turbinas de los motores, las herramientas utilizadas para fabricar otros componentes e incluso las cámaras de combustión utilizadas en los motores de los cohetes.
- Construcción de automóviles y maquinaria
La industria del automóvil requiere la fabricación de moldes de alta precisión para fundir componentes como bloques de motor o mecanizar componentes de alta tolerancia como pistones. La máquina de pórtico funde módulos de arcilla para utilizarlos en la fase de diseño del automóvil.
- industria militar
La industria militar utiliza componentes de alta precisión con tolerancias estrictas, incluidos componentes de misiles, cañones de armas y mucho más. Todos los componentes mecanizados de la industria militar pueden beneficiarse de la precisión y la velocidad de las máquinas CNC.
- el médico
Los implantes médicos suelen diseñarse para adaptarse a la forma de los órganos humanos y deben fabricarse con aleaciones avanzadas. Dado que no existen máquinas manuales capaces de generar tales formas, las máquinas CNC se han convertido en una necesidad.
- energía
La industria energética abarca todos los campos de la ingeniería, desde las turbinas de vapor hasta tecnologías punteras como la fusión nuclear. Las turbinas de vapor requieren álabes de alta precisión para mantener el equilibrio en la turbina, y la forma de la cavidad de supresión de plasma de I+D en la fusión nuclear es muy compleja, se fabrica con materiales avanzados y requiere el apoyo de máquinas CNC.
Con el desarrollo del procesamiento mecánico hasta nuestros días, se han derivado diversas técnicas de procesamiento siguiendo la mejora de los requisitos del mercado. A la hora de elegir un proceso de mecanizado, se pueden tener en cuenta muchos aspectos: entre otros, la forma superficial de la pieza procesada, la precisión dimensional, la precisión de posición, la rugosidad superficial, etc.
Sólo eligiendo la tecnología de procesamiento más adecuada se puede garantizar la calidad y la eficacia de procesamiento de la pieza con la mínima inversión, y se pueden maximizar los beneficios generados.
MINDWELL se dedica a Servicios de mecanizado CNCLtd., ha estado profundamente involucrado en la industria durante muchos años, y tiene una rica experiencia. Si tiene procesamiento CNC, procesamiento de torno CNC o procesamiento de cinco ejes, incluyendo aluminio, cobre, acero inoxidable, hierro, aleación de titanio, plástico y otros productos, póngase en contacto con nosotros directamente.
