El fresado CNC es una de las opciones más populares para la fabricación de prototipos y piezas que requieren corte o perforación. Esta tecnología utiliza una herramienta de corte cilíndrica giratoria para cortar o perforar un diseño en metal o plástico. En comparación con las técnicas de fabricación tradicionales, el fresado CNC ofrece ventajas como alta velocidad de producción, mayor precisión y refrigeración automatizada de las piezas.
Pero antes de que un diseñador pueda plasmar su diseño en una máquina CNC, primero debe esbozar el modelo en un software CAD/CAM. Existen varios pasos que debes seguir al diseñar un objeto para el proceso de fresado CNC ; aquí te presentamos algunos de los aspectos más importantes que debes conocer.
Preparación de modelos CAD para fresado CNC
En la mayoría de los casos, el primer paso del proceso de fresado CNC comienza con un software CAD, donde se crea el modelo que se desea producir. Una vez finalizado el diseño, se debe convertir la imagen al formato de archivo DXF o DWG. Posteriormente, el dibujo se importa al software CAM/CNC, donde se transforma en código G, el lenguaje de programación que controla y dirige la fresadora CNC.
¿No sabes qué formato CAD es el mejor para el mecanizado CNC? Consulta nuestra guía sobre formatos de archivo CAD para mecanizado CNC y descubre las diferencias entre STEP, IGES, STL, DXF y otros tipos de archivo comunes.
Una correcta preparación del diseño CAD es esencial para conseguir piezas mecanizadas por CNC de alta calidad, ya que cualquier problema en la fase de diseño o conversión de archivos puede afectar a la precisión, el acabado superficial y el rendimiento general de la pieza.
Existen varias técnicas que se pueden utilizar al diseñar modelos para fresado CNC.
Por ejemplo, puedes tomar una imagen y trazarla manualmente utilizando rutas de corte vectorial.
Para ello, deberás trazar el contorno de la silueta y los elementos principales de la imagen, que luego podrás guardar como un archivo DXF e importarlo a un programa CAM.
Otro método que puedes utilizar es la conversión automática de imágenes.
Esto incluye escanear tu boceto, guardarlo como archivo PDF y convertir la imagen a un archivo DXF. A partir de ahí, simplemente importa el archivo vectorial DXF a un programa CAM/CNC para generar el código G necesario.
Suena bastante fácil, ¿verdad?
Pues bien, aún hay otros factores cruciales que tener en cuenta al preparar un dibujo CAD para fresado CNC. Si bien la mayoría de los programas CAM se encargan de la preparación, aún tendrás que introducir ciertos ajustes y revisar varios aspectos del modelo antes de exportarlo a DXF.
Cómo optimizar diseños para fresado CNC
Existen numerosas maneras de optimizar un diseño para su fabricación, y estos factores suelen determinar el éxito del resultado. A continuación, se presentan algunos consejos a tener en cuenta al preparar un diseño para fresado CNC.
Implementación adecuada de cavidades, bordes, paredes y agujeros.
Por muy versátil que sea una máquina CNC, toda herramienta de fabricación tiene sus limitaciones. Por lo tanto, es fundamental que las secciones complejas de su modelo CAD estén completamente optimizadas para la producción.
Profundidad y diámetro de las cavidades
Al diseñar un modelo para fresado CNC, es fundamental tener en cuenta la profundidad y el diámetro de las cavidades. Generalmente, las fresas tienen una longitud de corte limitada, pudiendo cortar solo de tres a cuatro veces su diámetro. Al limitar la profundidad de la cavidad a cuatro veces el diámetro de la herramienta, se pueden obtener resultados óptimos.
Bordes
Si su diseño incluye bordes y esquinas internas, también deberá tener en cuenta el diámetro de la herramienta de corte. Si desea obtener un acabado superficial de alta calidad, puede aumentar el radio de las esquinas en aproximadamente 1 mm por encima del valor recomendado.
Por otro lado, si su modelo 3D presenta esquinas internas con un ángulo de 90 grados, agregue un rebaje en forma de T al diseño.
Espesor de la pared
También debe tener cuidado al disminuir el grosor de la pared de su modelo, ya que esto puede reducir la rigidez del material, creando vibraciones y disminuyendo la calidad general del acabado superficial.
- Para diseños que se vayan a mecanizar en metal, mantenga el espesor de la pared en torno a 0.8 mm o superior.
- Si tiene previsto utilizar material plástico, mantenga el grosor en 1.5 mm o superior.
Crear agujeros
Por último, pero no menos importante, la creación de agujeros en el dibujo CAD requiere una planificación cuidadosa, especialmente en lo que respecta al diámetro y la profundidad de las brocas estándar. Para agujeros que requieren tolerancias estrictas, se pueden utilizar escariadores y herramientas de mandrinado.
Al integrar roscas en el modelo, mantenga el tamaño como mínimo superior a M2, preferiblemente alrededor de la marca M6 o superior para obtener los mejores resultados.
Cómo integrar texto
¿Piensas grabar un número de pieza, una descripción o un logotipo en tu pieza? Hay algunos consejos que debes tener en cuenta al crear un diseño con texto.
- En primer lugar, el texto insertado en el modelo CAD debe tener un espacio de al menos 0.5 mm entre cada carácter individual.
- Todo el texto debe estar en relieve, utilizando fuentes claras y concisas como Arial, Sans-Serif, Verdana, etc.
Eliminar la geometría superpuesta
Para confirmar que el proceso de fresado CNC se desarrollará sin problemas, debe revisar su modelo para eliminar cualquier vector superpuesto.
¿Por qué es esto tan importante?
Bueno, cuando un diseño tiene vectores apilados uno encima del otro, la máquina CNC irá de un lado a otro sobre la misma área.
Para optimizar el modelo, elimine las copias duplicadas de los objetos, fusione todas las líneas superpuestas y combine las diferentes secciones del diseño cuando estén correctamente alineadas.
Colocar la geometría en una sola capa.
Además de eliminar las redundancias en tu diseño, también querrás limpiar tu dibujo CAD antes de importarlo al software CAM.
Para ello, puedes reducir las líneas vectoriales al menor número de nodos posible antes de que se vea comprometida la calidad del diseño. Además, asegúrate de exportar solo las partes necesarias del modelo al convertirlo a un archivo DXF.
Define la escala de tu imagen vectorial.
Otra forma de optimizar el proceso CNC que algunos podrían olvidar es escalar la imagen vectorial. Scan2Cad, una empresa que crea software para vectorizar modelos CAD a los formatos de archivo DXF y DWG, sugiere mantener la unidad de medida del sistema en milímetros, así como una precisión o tolerancia de alrededor de 0.5 micras.
Conclusión
Si sigues estos consejos y perfeccionas tu diseño para el fresado CNC, la calidad de la pieza final aumentará exponencialmente.
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Aun así, utilizar estos consejos para optimizar su dibujo CAD preparará su diseño para la fresadora CNC, lo que dará como resultado piezas y prototipos con una precisión increíble y un acabado superficial de alta calidad.
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