Mecanizado de tolerancia estricta: 13 consejos para lograrlo

Con más de 10 años en el sector de la fabricación rápida, 3ERP ha acumulado una amplia experiencia en el mecanizado CNC de piezas tanto para la creación de prototipos como para la producción en masa.

En cualquier forma de fabricación, las tolerancias de mecanizado juegan un papel crucial, ya que definen la variación admisible en las dimensiones y propiedades físicas de una pieza fabricada. Mantener tolerancias estrictas es vital para garantizar la precisión, el rendimiento y la fiabilidad de un producto. Particularmente

En este artículo, explicamos cómo podemos lograr tolerancias estrictas en piezas mecanizadas por CNC.

Esperamos que sea útil para los talleres de mecanizado CNC y para cualquier persona que tenga curiosidad por saber cómo funcionan estas cosas.

¿Qué son las tolerancias de mecanizado estrictas?

En el mecanizado CNC , las tolerancias estrictas se refieren al grado de precisión y exactitud requeridos en la producción de una pieza o componente. En este proceso, las tolerancias estrictas suelen ser necesarias para piezas que deben encajar con precisión, tener superficies lisas o cumplir con requisitos de rendimiento específicos.

¿Cómo fabricar piezas mecanizadas por CNC con tolerancias muy ajustadas?

Para lograr tolerancias estrictas, las máquinas CNC utilizan programación informática avanzada y herramientas de corte de alta precisión. El proceso de mecanizado se controla minuciosamente y se toman mediciones periódicas para garantizar que la pieza terminada cumpla con las especificaciones requeridas.

Analicemos nuestros consejos sobre cómo lograr tolerancias estrictas en sus piezas mecanizadas por CNC.

1. Encuentra el lugar de trabajo adecuado

Al buscar un taller, no basta con fijarse solo en la zona; también hay que tener en cuenta la planta. Según nuestra experiencia, la planta baja es la única opción. He visitado muchos talleres de mecanizado CNC ubicados en la segunda, tercera o incluso plantas superiores, generalmente porque el alquiler es más económico. Sin embargo, la vibración adicional en estas plantas puede causar muchos problemas. Cuando las máquinas CNC están en funcionamiento, se percibe esa vibración, y es prácticamente imposible fabricar piezas CNC de precisión en un taller que tiembla.

Nuestro taller de mecanizado CNC

2. Controlar la temperatura del taller.

La temperatura del taller es otro factor crucial para la fabricación de piezas de precisión. Entre el día y la noche, la temperatura en el taller puede variar en más de 10 grados Celsius, y no se puede esperar una tolerancia constante con una variación tan significativa. Por eso instalamos aire acondicionado en el taller. Más del 90 % de las empresas en China no cuentan con aire acondicionado en sus talleres para estabilizar la temperatura, incluso cuando puede alcanzar los 40 grados durante el verano. Obviamente, a los empleados les resultará difícil concentrarse y mantener la calma en un entorno así, lo que los llevará a cometer errores.

3. Utilice máquinas CNC de calidad.

Las tolerancias de mecanizado son uno de los factores más importantes para garantizar la calidad de las piezas. Si la tolerancia de la máquina es de +/-0.02 mm, ¿cómo se puede garantizar una tolerancia de +/-0.01 mm? Si bien la pericia humana juega un papel fundamental en la fabricación de piezas mecanizadas de precisión, es cierto que la eficacia de un operario depende de sus herramientas, por lo que siempre nos complace invertir en nuestros centros de mecanizado. Dicho esto, los centros de mecanizado más sofisticados y versátiles no siempre son los más precisos.

4. Portaherramientas de equilibrio

En el mercado existen numerosos portaherramientas con precios que oscilan entre 30 y 500 USD, y el equilibrio dinámico del portaherramientas es fundamental para un mecanizado preciso. El desequilibrio puede deberse a desalineación, diseño asimétrico del rotor, errores de concentricidad y otros factores, lo que puede resultar en piezas menos precisas. En general, los portaherramientas con un desequilibrio significativo deben equilibrarse mediante un servicio profesional, aunque algunos están diseñados para un ajuste sencillo mediante la adición de anillos de peso que compensan el desequilibrio. Según nuestras pruebas previas, un portaherramientas de baja calidad puede generar una vibración de 0.02 mm o más, mientras que el valor máximo de uno de buena calidad es inferior a 0.005 mm. Recomendamos utilizar portaherramientas termorretráctiles de MST o Haimer.

Soporte para herramientas de termorretracción de precisión

5. Utilice las herramientas de corte afiladas (correctas)

La calidad y el filo de las herramientas de corte son fundamentales para lograr tolerancias ajustadas. Las herramientas desafiladas no solo consumen energía de la máquina, sino que también impiden alcanzar la exactitud y la precisión, ya que la punta desafilada tiene un radio mayor que una punta afilada. Los cortes superficiales también son difíciles de lograr, puesto que la herramienta desafilada puede no alcanzar la superficie de la pieza durante la pasada, sino simplemente rebotar. Al mecanizar materiales con un punto de fusión bajo, las herramientas desafiladas también pueden causar deformaciones superficiales debido a la acumulación de calor. Nos aseguramos de mantener las herramientas en óptimas condiciones y contamos con amplia experiencia en su selección: después de todo, no se pueden lograr tolerancias ajustadas en detalles finos con una fresa de desbaste. Obtenga más información sobre herramientas de corte .

6. Utilice buenos proveedores de materiales.

Es más fácil lograr una tolerancia estricta en un material mecanizable como una aleación de aluminio, pero distintos proveedores pueden ofrecer versiones muy diferentes del mismo grado de metal. Muchos proveedores proporcionan certificaciones con sus materiales, que demuestran que las muestras del metal han superado una prueba que prueba su composición, pero las certificaciones solo cuentan una parte de la historia. Por ejemplo, una barra de aluminio 6082 con una proporción perfecta de silicio, magnesio y manganeso aún puede producir resultados pésimos si ha sido sometida a un tratamiento térmico inadecuado. Con el tiempo, hemos forjado relaciones con un grupo de proveedores confiables, pero encontrar a dichos proveedores implica, naturalmente, un proceso de prueba y error.

7. Implementar un sistema de inspección en la máquina.

La inspección de las piezas terminadas es fundamental para el control de calidad, pero una mejor manera de garantizar tolerancias estrictas es utilizar un sistema de inspección integrado en la máquina, que consiste en una pequeña sonda que verifica la precisión del mecanizado durante el proceso. En varias de nuestras máquinas CNC utilizamos sistemas de inspección Renishaw de alta gama. Estos sistemas pueden medir con precisión las dimensiones de las piezas durante el mecanizado, además de proporcionar corrección automática de desfase.

8. Otras consideraciones

• Sistema operativo del tallerUtilizar un sistema centralizado de gestión de taller mecánico significa que no tendrá que apresurar los trabajos, lo que le permitirá mecanizar con cuidado y precisión.
• Ingenieros experimentadosLos ingenieros experimentados saben cómo modificar los diseños para lograr un mecanizado sencillo y preciso que produzca mejores resultados. Los ingenieros experimentados saben cuál es la mejor manera de fabricar una pieza tan pronto como tienen el archivo CAD y la tolerancia requerida. En primer lugar, decidimos cómo sujetar la pieza de trabajo.Lea más sobre las diferentes formas de sujetar las piezas de trabajo.A continuación, creamos las trayectorias de la herramienta. Un ingeniero experimentado tendrá en cuenta tanto la eficiencia como la tolerancia. Por ejemplo, algunos ingenieros pueden tardar horas en fabricar una pieza, mientras que otros podrían fabricarla en una hora optimizando las trayectorias de la herramienta.
• Operadores bien capacitadosLos operarios de máquinas cualificados saben cómo seleccionar las herramientas de corte, programar la maquinaria y llevar a cabo operaciones manuales de mecanizado y torneado. También saben identificar la calidad de las herramientas de corte y modificar los parámetros si es necesario. Igualmente importante, un buen operario sabe cómo proteger las piezas durante y después del mecanizado.
• Software de programaciónEl hardware de alta gama no rendirá al máximo si el código G es deficiente y las trayectorias de la herramienta son ineficientes. Para la programación utilizamos HyperMill y SurfaceMill.
• Un departamento de control de calidad sólidoUn buen control de calidad no mejorará automáticamente las tolerancias, pero garantizará que las piezas que estén fuera de la tolerancia aceptable no se envíen por error a un cliente.
• ComunicaciónUna buena comunicación con el cliente y entre el personal conduce a mejores resultados en la tienda. Es importante que el departamento de producción comprenda exactamente lo que el cliente necesita y que le comunique las posibilidades reales.

Conclusión

En conclusión, el mecanizado CNC desempeña un papel crucial para cumplir con las estrictas tolerancias de mecanizado en diversas industrias, desde la aeroespacial hasta la de dispositivos médicos. Gracias a los avances tecnológicos y la disponibilidad de equipos de alta precisión, los fabricantes pueden producir piezas con una exactitud y repetibilidad sin precedentes.

Aprovechando las ventajas del mecanizado CNC, las empresas pueden lograr ahorros de costos, mayor productividad y productos de calidad superior. Ante la creciente demanda de tolerancias estrictas, el mecanizado CNC seguirá siendo una herramienta valiosa para los fabricantes que buscan mantenerse competitivos y satisfacer las necesidades de sus clientes.

3ERP ofrece piezas mecanizadas por CNC de plástico y metal. Obtenga más información sobre nuestros servicios de mecanizado CNC a medida y póngase en contacto con nuestro equipo para una evaluación gratuita de su proyecto.