Proceso de molienda – Definición
El fresado, un proceso de fabricación sustractivo, es el uso de herramientas de mecanizado de corte para realizar la eliminación de material de una pieza de trabajo para formar patrones geométricos complejos. La pieza de trabajo generalmente fijada en una mesa de trabajo móvil se alimenta a las máquinas herramienta giratorias multipunto. Mientras que el proceso de fresado puede ser realizado por un técnico altamente calificado en una máquina de fresado manual, el proceso ahora se puede realizar en una máquina de fresado controlada por computadora llamada máquina de fresado de control numérico por computadora (CNC). El uso de fresadoras CNC ha dado como resultado una mayor precisión y mayores tasas de producción.
Proceso de fresado CNC: descripción general
El fresado por control numérico computarizado, o fresado CNC, es el uso de un proceso automatizado de remoción de material por medios mecánicos para producir el producto deseado con dimensiones muy exactas y precisas y patrones complejos. La acción giratoria de las herramientas de corte y el movimiento relativo del material de la pieza de trabajo son responsables de la conversión de la pieza de trabajo a la geometría deseada.
Las etapas generales del procesamiento de materiales son similares a las de otros procesos de mecanizado convencionales. Una pieza de trabajo generalmente progresa a través de las siguientes etapas:
- Preparación de un diseño CAD
- Conversión del diseño CAD en un programa CNC
- Configuración de la fresadora CNC
- Ejecución del proceso de molienda
El primer paso en el procesamiento de la máquina a través del fresado CNC es la creación del diseño por computadora usando el software CAD. Este diseño indica las dimensiones requeridas y la geometría del producto final. El siguiente paso es la conversión de este archivo CAD en un programa que pueda ser ejecutado por el software CNC, es decir, CAM. Una vez que el archivo está listo, CAM controla el movimiento de la herramienta de corte y el avance de la pieza de trabajo para producir el producto final. Antes de que CAM ejecute el archivo, se realiza la configuración de la fresadora CNC, lo que implica sujetar la pieza de trabajo en la mesa de trabajo con un tornillo de banco u otro aparato. La herramienta de corte, según los requisitos del trabajo, se fija en el eje de la máquina. Una vez que se completan todos los preparativos, el técnico da el comando a la fresadora CNC utilizando una interfaz de máquina para ejecutar el proceso de fresado.
Según el tipo de fresadora CNC que se utilice y los patrones geométricos finales requeridos, la fresadora CNC realiza el proceso de eliminación de material mediante las siguientes acciones:
- Alimentar la pieza de trabajo lentamente mientras se mantiene estacionaria la herramienta de corte giratoria
- Mantener la pieza de trabajo estacionaria mientras se mueve la herramienta a través de ella
- Por movimiento relativo entre la herramienta y la pieza
El fresado CNC se puede realizar para crear una pieza de trabajo a partir de material en stock; sin embargo, generalmente se realiza como un proceso de mecanizado secundario para realizar operaciones de acabado o para crear características geométricas como ranuras u orificios en una pieza de trabajo. Para patrones geométricos complejos, el fresado CNC se puede realizar varias veces utilizando diferentes orientaciones y configuraciones de la pieza de trabajo y la herramienta. Posteriormente, la pieza es trasladada a otras instalaciones para realizar otros procesos de post acabado.
Fresadora CNC - Operaciones
La fresadora CNC proporciona una mayor precisión y límites de tolerancia; por lo tanto, se utiliza para mecanizar piezas con tolerancias que oscilan entre +/- 0,001 in y 0,005 in. También se pueden lograr tolerancias de 0,0005 pulgadas con algunas máquinas CNC. Por lo tanto, el mecanizado de alta precisión y precisión realizado con fresadoras CNC las hace útiles en la industria para una variedad de operaciones. Algunas de estas operaciones ampliamente realizadas son:
Fresado frontal
El fresado frontal es un proceso de mecanizado generalmente realizado en una fresadora CNC vertical u horizontal para producir superficies planas o contornos en una pieza de trabajo. El proceso implica la rotación de la herramienta de corte con su eje perpendicular a la pieza de trabajo. La herramienta de corte tiene dientes en el lado periférico así como en el frente. La herramienta de corte de periferia se usa para eliminar material de la pieza de trabajo cortando, mientras que los dientes de corte frontales se usan para mejorar el acabado de la superficie de la pieza de trabajo.
El fresado de extremos realizado con fresas de extremos y el fresado lateral realizado con fresas de lados son los dos tipos de fresado frontal.
Fresado simple
El fresado plano, a diferencia del fresado frontal, se realiza con la herramienta de corte girando paralelamente a la pieza de trabajo. Los dientes de corte, que se encuentran en la periferia, se utilizan para cortar el material. Según los requisitos de la pieza de trabajo, los dientes de la herramienta de corte se modifican para obtener el corte deseado. Para cortes profundos, se utilizan cortadores más angostos, mientras que para cortar materiales más grandes, se utiliza una herramienta de corte con dientes más anchos. De manera similar, variar las velocidades del cortador y el avance de la pieza de trabajo puede resultar en un corte más fino o más grueso.
Fresado angular
El fresado angular, o también conocido como fresado en ángulo, es el proceso de fresado para producir características geométricas angulares como chaflanes o colas de milano. Como su nombre lo indica, el fresado angular implica la rotación de la herramienta de corte en un ángulo relativo a la pieza de trabajo.
Fresado de formas
El fresado de formas es la operación de fresado CNC para producir formas irregulares como semi-hemisferios o contornos redondos. Las herramientas de corte formadas se utilizan para estas formas específicas y con estas herramientas específicas del trabajo también se pueden mecanizar algunas formas comunes como curvas o cordones, así como patrones complejos.
Fresadora CNC - Características
Las fresadoras CNC ofrecen características adicionales que las hacen más productivas que las fresadoras convencionales. Estas características se analizan a continuación:
- A diferencia de las fresadoras manuales, las formas y geometrías avanzadas y complejas también se pueden mecanizar con fresadoras CNC. También se puede lograr un alto control sobre las dimensiones y tolerancias con el fresado CNC.
- La ejecución de modelos matemáticos por máquina CNC le permite procesar piezas que de otro modo serían difíciles de mecanizar utilizando máquinas herramienta convencionales u ordinarias.
- Con altos niveles de automatización involucrados en el proceso de mecanizado, se reduce la participación de técnicos y operadores. Esto también reduce al mínimo los niveles de errores personales.
- El uso de una fresadora CNC para producir piezas reduce efectivamente los tiempos de producción. Todo el proceso de configuración de una máquina CNC para su funcionamiento es sencillo. Por lo tanto, cambiar la posición de la pieza de trabajo o de la herramienta de corte es un mecanismo eficiente en el tiempo y no es una pérdida de tiempo.
Fresadora CNC – Componentes
Dependiendo de la funcionalidad, la estructura de la fresadora CNC difiere entre sí, pero casi todas las fresadoras CNC tienen los mismos componentes comunes que se muestran a continuación:
