HONSCN's Piezas de mecanizado de metales CNC

En el campo del mecanizado, tras definir los métodos y la división de procesos del mecanizado CNC, el objetivo principal del proceso es organizar racionalmente dichos métodos y su secuencia. En general, el mecanizado CNC de piezas mecánicas incluye el corte, el tratamiento térmico y procesos auxiliares como el tratamiento superficial, la limpieza y la inspección. La secuencia de estos procesos afecta directamente la calidad, la eficiencia de producción y el costo de las piezas. Por lo tanto, al diseñar rutas de mecanizado CNC, el orden de corte, tratamiento térmico y procesos auxiliares debe estar organizado de manera razonable, y se debe resolver el problema de conexión entre ellos.

Además de los pasos básicos mencionados anteriormente, al desarrollar una ruta de mecanizado CNC es necesario considerar factores como la selección del material, el diseño de la fijación y la selección del equipo. La selección del material está directamente relacionada con el rendimiento final de las piezas; los diferentes materiales tienen diferentes requisitos en cuanto a los parámetros de corte. El diseño del dispositivo de sujeción afectará la estabilidad y la precisión de las piezas durante el proceso de mecanizado. La selección del equipo requiere determinar el tipo de máquina herramienta adecuada para las necesidades de producción, de acuerdo con las características del producto.

1. El método de procesamiento de las piezas de maquinaria de precisión debe determinarse de acuerdo con las características de la superficie. Tras familiarizarse con las características de los distintos métodos de procesamiento, dominar la economía del proceso y la rugosidad de la superficie, se selecciona el método que pueda garantizar la calidad del procesamiento, la eficiencia de la producción y la economía.

2. Seleccione la referencia de posicionamiento del dibujo apropiada, de acuerdo con el principio de selección de referencia gruesa y fina para determinar razonablemente la referencia de posicionamiento de cada proceso.

3, Al desarrollar la ruta del proceso de mecanizado de las piezas, es necesario dividir las etapas de desbaste, semiacabado y acabado en función del análisis de las mismas, determinar el grado de concentración y dispersión del proceso y organizar de forma razonable la secuencia de procesamiento de las superficies. Para piezas complejas, se pueden considerar inicialmente varios esquemas y, tras compararlos y analizarlos, seleccionar el más adecuado.

4. Determinar el margen de procesamiento, el tamaño del proceso y la tolerancia de cada proceso.

5. Seleccionar máquinas herramienta y trabajadores, clips, cantidades, herramientas de corte. La selección de maquinaria no solo debe garantizar la calidad del proceso, sino también ser económica y razonable. En condiciones de producción en masa, generalmente se deben utilizar máquinas herramienta convencionales y plantillas especiales.

6. Determinar los requisitos técnicos y los métodos de inspección de cada proceso principal. En una planta de producción de lotes pequeños, el operario suele decidir la cantidad de corte y el tiempo asignado para cada proceso. Generalmente, esto no se especifica en la ficha del proceso de mecanizado. Sin embargo, en las plantas de producción de lotes medianos y en masa, para garantizar la racionalidad de la producción y el ritmo de trabajo, es necesario especificar la cantidad de corte y no modificarla arbitrariamente.

Primero lo tosco y luego lo fino.

La precisión del proceso mejora gradualmente siguiendo el orden de torneado basto - torneado semifino - torneado fino. El torno basto elimina la mayor parte del material sobrante de la superficie de la pieza en poco tiempo, aumentando así la tasa de remoción de material y cumpliendo con el requisito de uniformidad del material sobrante. Si el material sobrante tras el torneado basto no cumple con los requisitos de acabado, es necesario utilizar una máquina de semiacabado. La máquina de acabado debe asegurar que el contorno de la pieza se corte según las dimensiones del plano para garantizar la precisión del proceso.

Acércate primero y luego aléjate

En circunstancias normales, las piezas cercanas a la herramienta deben procesarse primero, y luego las piezas alejadas, para acortar la distancia de desplazamiento de la herramienta y reducir el tiempo de recorrido en vacío. Durante el proceso de torneado, es beneficioso mantener la rigidez de la pieza en bruto o semielaborada y mejorar sus condiciones de corte.

El principio de intersección interna y externa

Para piezas que poseen tanto una superficie interna (cavidad interna) como una superficie externa que requieren procesamiento, al planificar la secuencia de procesamiento, primero se deben desbastar ambas superficies, y luego acabarlas. No se debe procesar ninguna parte de la superficie de la pieza (superficie externa o interna) antes de procesar las demás superficies (superficie interna o externa).

Principio fundamental

Se debe dar prioridad a la superficie utilizada como referencia de acabado. Esto se debe a que cuanto más precisa sea la superficie de referencia de posicionamiento, menor será el error de sujeción. Por ejemplo, al mecanizar piezas de ejes, generalmente se mecaniza primero el orificio central y luego la superficie exterior y la cara frontal, tomando como base de precisión el orificio central.

El principio del primero y del segundo

La superficie principal de trabajo y la superficie base de montaje de las piezas deben procesarse primero para detectar a tiempo los defectos en la superficie principal de la pieza en bruto. La superficie secundaria puede intercalarse, colocándose en cierta medida sobre la superficie principal mecanizada, antes del acabado final.

El principio de la cara antes del agujero

El contorno plano de las piezas de la caja y el soporte es grande, y generalmente se mecaniza primero el plano, y luego el orificio y otras dimensiones. Esta secuencia de procesamiento, por un lado, proporciona un posicionamiento estable y fiable del plano mecanizado; por otro lado, facilita el mecanizado del orificio en el plano mecanizado y mejora la precisión del mismo, especialmente al taladrar, ya que el eje del orificio no se desvía fácilmente.

Al desarrollar el proceso de mecanizado de piezas, es necesario seleccionar el método de procesamiento adecuado, el equipo de máquina herramienta, las herramientas de medición de sujeción, la pieza en bruto y los requisitos técnicos para los trabajadores según el tipo de piezas que se produzcan.

El procesamiento de chapa metálica, mediante mecanizado CNC e impresión 3D, es el método más común en el mercado actual para la fabricación de carcasas de equipos y piezas estructurales.

Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas, y el procesamiento de chapa metálica es relativamente sencillo debido a las características de conformado, su alta eficiencia y bajo costo, y presenta ventajas en la producción de muestras, lotes pequeños y en masa.

Las materias primas comunes para el procesamiento de chapa metálica son el hierro, el aluminio, el acero inoxidable y otras placas metálicas, y la principal tecnología de procesamiento es el corte por láser, el doblado, el remachado, el estampado, la soldadura, la pulverización y otros procesos importantes.

Las materias primas de chapa metálica son planchas estándar, que se dividen principalmente en las siguientes tres categorías: hierro, aluminio y acero inoxidable . En la misma superficie, la plancha de hierro es la más barata, seguida de la de aluminio, y la de acero inoxidable es la más cara.

Propiedad del material

1. Óxido

La chapa de hierro debe oxidarse, la 201 puede oxidarse, la 304 no se oxida, la chapa de aluminio no se oxida.

La placa de hierro está definitivamente oxidada; el aspecto general de las piezas se soluciona mediante procesos de tratamiento superficial como pulverización, pintura, etc., para resolver estos problemas, pero el tratamiento superficial ha aumentado algunos costes; el precio puede no ser elevado, pero es particularmente importante en la producción en masa.

Para solucionar este problema, también existe un tipo de placa de hierro llamada placa galvanizada ( la chapa galvanizada se divide en dos tipos: con y sin flores ) , que se basa en la placa original, recubierta de zinc, o casi al mismo precio, pero para solucionar el problema de la oxidación, pero la capa galvanizada de golpes y arañazos también se oxidará.

Para reducir costes, las láminas galvanizadas se utilizan generalmente en la estructura interna del equipo. Por supuesto, también pueden utilizarse como revestimiento exterior.

(En términos de características del material, el acero inoxidable 201 es relativamente mucho más duro que el 304, y la tenacidad del 304 será mayor).

2. Maquinabilidad

Los dos principales procesos de mecanizado de chapa metálica son el doblado y la soldadura. En cuanto a los materiales, la ductilidad y la resistencia a la tracción de las chapas de hierro y acero inoxidable son relativamente estables, lo que permite realizar procesos de doblado y soldadura.

Aquí nos centramos en el aluminio; este material tiene diferentes series, siendo las más comunes la 5052, la 6061 y la 7075.

El aluminio de la serie 7, también llamado aluminio aeronáutico, tiene la mayor resistencia y alta dureza, pero su dureza es demasiado alta, por lo que no es adecuado para doblarlo y se rompe.

El aluminio de la serie 6 tiene una resistencia y dureza medias, pero no es apto para doblarse, ya que existe riesgo de rotura.

El aluminio de la serie 5 presenta una ductilidad y una resistencia a la tracción estables, lo que lo hace apto para el doblado.

La elección del aluminio, además de si es apto para doblarse, también depende del proceso común de oxidación y tratamiento superficial del aluminio, y el color de las diferentes series de aluminio después de la oxidación también presentará pequeñas diferencias.

Además, en comparación con el hierro y el acero inoxidable, la conductividad térmica del aluminio es alta, y la soldadura es más difícil que con el hierro y el acero inoxidable. La mayoría de las fábricas no necesariamente tienen la capacidad de soldar piezas de aluminio, por lo que el costo de soldadura es alto, lo cual también es una razón importante que afecta el costo de producción.

Conclusión

1. La chapa de hierro es la más barata, pero se oxida fácilmente. Generalmente, se le aplica un tratamiento superficial por pulverización, tanto en las partes estructurales internas como en las partes exteriores. La chapa de hierro de uso común se divide principalmente en chapa laminada en frío y chapa galvanizada. La diferencia radica en si tienen o no una capa galvanizada; el precio es similar.

2. El costo del material de la placa de aluminio es bueno, se puede anodizar, solo se puede doblar la serie 5, la serie 6 y la serie 7 se partirán al doblarlas (hay otra serie 1 que no se ha introducido), no se oxida fácilmente, adecuado para piezas estructurales internas, los costos de soldadura son más altos, hacer piezas con formas especiales tendrá un costo mayor.

3. El acero inoxidable no se somete a tratamiento superficial por pulverización, se le puede aplicar un efecto de trefilado, se pueden fabricar piezas estructurales y piezas con formas específicas; la única desventaja es su elevado precio.

Antes de explicar el proceso, pensemos primero en qué problemas se resuelven principalmente con estos procesos en varias industrias de procesamiento importantes, como CNC, chapa metálica, estampado, moldeo por inyección y ahora impresión 3D.

Más allá de los detalles específicos del procesamiento desde un punto de vista general, de hecho, están resolviendo el problema del moldeo 3D de diferentes materias primas.

Esto significa que, aunque se trate de un proceso de fabricación diferente, que utiliza distintas materias primas, el objetivo de estos procesos es el mismo: fabricar una pieza estructural con longitud, anchura y altura, además de otras características.

Para presentar el proceso de conformado de chapa metálica de forma más clara e intuitiva, así como su eficiencia y ventajas, analizaremos el proceso central del procesamiento de chapa metálica ( el doblado de chapa metálica) desde los tres ángulos del principio de conformado, el principio de doblado y el cálculo de costes.

En la práctica, una pieza estructural 3D del tamaño de la palma de la mano se puede formar en tan solo diez segundos, y para piezas ligeramente más grandes, además de tomar y colocar puntos complejos, el tiempo de moldeo es de solo unas decenas de segundos. ¿Es posible fabricar una pieza tan grande sin necesidad de un molde, y con una tecnología de procesamiento que permite formarla en decenas de segundos? ¡ Formación rápida y bajo costo: la principal ventaja del doblado de chapa metálica !

Un detalle más: la materia prima es blanda antes de doblarla, ¡pero después de doblarla se vuelve resistente! Este detalle es un concepto muy importante en el diseño estructural de chapa metálica, ya que la chapa se puede doblar para aumentar su resistencia.

Por ejemplo, para fabricar una pieza con una superficie relativamente grande, con el fin de evitar la deformación, podemos utilizar esta estrategia para reforzar directamente la placa delgada mediante doblado, lo que puede reducir tanto el peso como el coste de las materias primas.

Resumen de ventajas

1. Bajo costo de las materias primas: permite utilizar materiales muy delgados para lograr un gran volumen; además, el proceso de doblado puede incrementar la resistencia de la placa y mitigar el riesgo de deformación. Asimismo, permite la rápida transformación de la placa en piezas tridimensionales mediante doblado (recordemos que el gran volumen que se puede obtener aquí refleja las ventajas de las láminas metálicas en este nivel).

2. La velocidad de moldeo es rápida, el costo de moldeo es bajo, la velocidad de moldeo no depende del tamaño, no es necesario abrir el molde, adecuado para pruebas y producción en masa.

Principios de procesamiento de chapa metálica

El principio de doblado consiste en que, mediante la extrusión de los moldes superior e inferior, se pueden doblar piezas con diferentes ángulos. Los moldes se componen principalmente de un molde inferior y un molde superior. Además del molde de moldeo, el molde inferior suele ser un molde inferior con ranura en V, y se seleccionan diferentes moldes de doblado según el grosor del material.

La matriz de doblado de uso común se divide principalmente en dos tipos: cuchilla recta y cuchilla curva. La principal diferencia entre la cuchilla recta y la cuchilla curva radica en la consideración del problema de evitar interferencias durante el doblado.

Además de algunas formas especiales, para garantizar la precisión y mejorar la eficiencia, también se prepararán con antelación algunos moldes, como los de persianas (que pueden procesarse con máquinas dobladoras o punzonadoras) y los moldes de arco de uso común.

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Ninguna máquina puede fabricarse sin agujeros. Para unir las piezas, se requieren agujeros de diferentes tamaños para tornillos, pasadores o remaches. Para fijar las piezas de transmisión, se necesitan varios agujeros de montaje. Las propias piezas de la máquina también tienen muchos tipos de agujeros (como agujeros de lubricación, agujeros de procesamiento, agujeros para la reducción de peso, etc.). El proceso de mecanizar agujeros para que cumplan con los requisitos se denomina mecanizado de agujeros.

La superficie del orificio interior es una de las superficies importantes de las piezas mecánicas. En las piezas mecánicas, las piezas con orificios generalmente representan entre el 50 % y el 80 % del total. Los tipos de orificios también son diversos: existen orificios cilíndricos, cónicos, roscados y con formas especiales. Los orificios cilíndricos comunes se dividen en orificios generales y orificios profundos; estos últimos son difíciles de mecanizar.

1. En primer lugar, la diferencia entre la broca en U y la broca convencional radica en que la broca en U utiliza una cuchilla periférica y una central. En este ángulo, la relación entre la broca en U y la broca convencional para herramientas duras es similar a la relación entre la herramienta de torneado con sujeción de máquina y la herramienta de torneado con soldadura. Además, la cuchilla se puede reemplazar directamente cuando la herramienta se desgasta, sin necesidad de reafilarla. Por otro lado, el uso de cuchillas intercambiables permite ahorrar material en comparación con la broca convencional, y la uniformidad de la cuchilla facilita el control del tamaño de la pieza.

2. La rigidez de la broca en U es mejor, se puede usar una alta velocidad de avance y el diámetro de procesamiento de la broca en U es mucho mayor que el de una broca común, el máximo puede alcanzar D50~60 mm, por supuesto, la broca en U no puede ser demasiado pequeña debido a las características de la hoja.

3. El taladro U encuentra una variedad de materiales, solo necesita reemplazar la hoja del mismo tipo de diferentes grados, el taladro duro no es tan conveniente.

4. En comparación con la perforación dura, la precisión del orificio perforado con la perforación en U es aún mayor y el acabado es mejor, especialmente cuando la refrigeración y la lubricación no son uniformes, es más evidente, y la perforación en U puede corregir la precisión de posición del orificio, algo que no se puede hacer con la perforación dura, y la perforación en U se puede utilizar como una cuchilla de perforación.

1. La broca en U puede perforar agujeros en superficies con ángulos de inclinación inferiores a 30° sin reducir los parámetros de corte.

2. Después de reducir los parámetros de corte de la perforación en U en un 30%, se puede lograr un corte intermitente, como el procesamiento de agujeros que se cruzan, agujeros que se cruzan y perforación de fase.

3. La perforación en U permite perforar agujeros de varios pasos y realizar mandrinado, chaflanado y perforación excéntrica.

4. Al taladrar, las virutas suelen ser cortas, y el sistema de refrigeración interno permite una eliminación segura de las virutas, sin necesidad de limpiarlas de la herramienta, lo que favorece la continuidad del procesamiento del producto, reduce el tiempo de procesamiento y mejora la eficiencia.

5. En condiciones de relación longitud-diámetro estándar, no se requiere la eliminación de virutas al taladrar con broca en U.

6. Taladro en U para herramienta indexable, desgaste de la cuchilla sin necesidad de afilar, reemplazo más conveniente y bajo costo.

7. El valor de rugosidad superficial del orificio procesado mediante perforación en U es pequeño, y el rango de tolerancia es pequeño, lo que puede reemplazar el trabajo de algunas herramientas de mandrinado.

8. El uso de la perforación en U no requiere perforar previamente el orificio central, y la superficie inferior del orificio ciego procesada es relativamente recta, eliminando la necesidad de una broca de fondo plano.

9. El uso de la tecnología de perforación en U no solo puede reducir las herramientas de perforación, sino que, debido a que la perforación en U es la cabeza de la hoja de carburo cementado, su vida útil de corte es más de diez veces mayor que la de una broca común. Al mismo tiempo, hay cuatro filos de corte en la hoja, el desgaste de la hoja se puede reemplazar en cualquier momento del corte, el corte nuevo ahorra mucho tiempo de afilado y reemplazo de herramientas, y puede mejorar la eficiencia promedio de 6 a 7 veces.

1. Al utilizar brocas en U, la rigidez de la máquina herramienta y la neutralidad entre la herramienta y la pieza de trabajo son elevadas, por lo que las brocas en U son adecuadas para su uso en máquinas herramienta CNC de alta potencia, alta rigidez y alta velocidad.

2. Al utilizar la perforación en U, la hoja central debe tener buena resistencia y la hoja periférica debe tener un filo relativamente afilado.

3. Al procesar diferentes materiales, se debe elegir una cuchilla de ranurado diferente. En circunstancias normales, con un avance pequeño, una tolerancia pequeña y una relación longitud-diámetro de perforación en U pequeña, se debe elegir una cuchilla de ranurado con menor fuerza de corte. Por el contrario, en el mecanizado en bruto, con una tolerancia grande y una relación longitud-diámetro de perforación en U pequeña, se debe elegir una cuchilla de ranurado con mayor fuerza de corte.

4. Al utilizar el taladrado en U, debemos considerar la potencia del husillo de la máquina herramienta, la estabilidad de la sujeción del taladrado en U, la presión y el flujo del fluido de corte, y controlar el efecto de eliminación de virutas del taladrado en U, de lo contrario afectará en gran medida la rugosidad de la superficie y la precisión dimensional del agujero.

5. Al instalar la broca en U, es necesario que el centro de la broca en U coincida con el centro de la pieza de trabajo y sea perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo.

6. Al utilizar el taladrado en U, se deben seleccionar los parámetros de corte adecuados según los diferentes materiales de las piezas.

7. Al realizar pruebas de perforación, asegúrese de no reducir la velocidad o el avance a voluntad por precaución o miedo, para evitar dañar la hoja de la broca en U o dañar la broca en U.

8. Al utilizar el proceso de perforación en U, cuando la hoja esté desgastada o dañada, es necesario analizar cuidadosamente las causas y reemplazar la hoja por una de mayor dureza o más resistente al desgaste.

9. Al utilizar una broca en U para procesar agujeros escalonados, es necesario comenzar el procesamiento desde los agujeros grandes y luego procesar los agujeros pequeños.

10. Al taladrar, preste atención al fluido de corte para que tenga suficiente presión para expulsar las virutas.

11. La cuchilla utilizada en el centro y en el borde de la broca en U es diferente, no debe usarse incorrectamente, de lo contrario dañará la varilla de la broca en U.

12. Al taladrar con broca en U, se puede utilizar la rotación de la pieza de trabajo, la rotación de la herramienta y la rotación simultánea de la herramienta y la pieza de trabajo, pero cuando la herramienta se mueve en modo de avance lineal, el método más común es utilizar el modo de rotación de la pieza de trabajo.

13. Al mecanizar en la máquina CNC, se debe tener en cuenta el rendimiento del torno y ajustar los parámetros de corte adecuadamente, generalmente reduciendo la velocidad y el avance.

1. La cuchilla se daña demasiado rápido, se rompe con facilidad y el costo de procesamiento aumenta.

2. Durante el procesamiento se emite un silbido fuerte y el estado de corte es anormal.

3. Vibración de la máquina, que afecta a la precisión de mecanizado de las máquinas herramienta.

1. Al instalar la broca en U, se debe prestar atención a las direcciones positiva y negativa, qué hoja está arriba, qué hoja está abajo, cuál está orientada hacia adentro y cuál está orientada hacia afuera.

2. La altura central de la perforación en U debe corregirse, de acuerdo con el tamaño de su diámetro para requerir un rango de control, generalmente controlado dentro de 0,1 mm, cuanto menor sea el diámetro de la perforación en U, mayores serán los requisitos de altura central, una altura central incorrecta de la perforación en U provocará desgaste en ambos lados, la abertura será mayor, la vida útil de la cuchilla se acortará, y las perforaciones en U pequeñas son fáciles de romper.

3. La perforadora en U tiene requisitos muy altos para el refrigerante, debe asegurarse de que el refrigerante se emita desde el centro de la perforadora en U, cuanto mayor sea la presión del refrigerante, mejor, la salida de agua sobrante de la torre puede bloquearse para garantizar su presión.

4. Los parámetros de corte de perforación U deben seguirse estrictamente de acuerdo con las instrucciones del fabricante, pero también se deben considerar las diferentes marcas de cuchillas, la potencia de la máquina y el tamaño de la herramienta de procesamiento. Se puede consultar el valor de carga del tamaño de la máquina herramienta y realizar los ajustes apropiados, generalmente utilizando alta velocidad y bajo avance.

5. Revise la hoja del taladro con frecuencia y reemplácela a tiempo; no instale hojas diferentes al revés.

6. Según la dureza de la pieza de trabajo y la longitud de la suspensión de la herramienta, se debe ajustar la cantidad de avance; cuanto más dura sea la pieza de trabajo, mayor será la suspensión de la herramienta y menor la cantidad de corte.

7. No utilice un desgaste excesivo de la cuchilla, debe registrarse en la producción el desgaste de la cuchilla y la relación entre el número de piezas de trabajo que se pueden mecanizar, el reemplazo oportuno de cuchillas nuevas.

8. Utilice suficiente refrigerante interno con la presión correcta. La función principal del refrigerante es la eliminación de virutas y la refrigeración.

9. La broca en forma de U no se puede utilizar para procesar materiales más blandos, como cobre, aluminio blando, etc.

Honscn cuenta con más de diez años de experiencia en mecanizado CNC, especializándose en el mecanizado CNC de piezas mecánicas, componentes para equipos de automatización, robots, vehículos aéreos no tripulados (UAV), bicicletas y equipos médicos. Es uno de los proveedores líderes en mecanizado CNC. Actualmente, la empresa dispone de más de 50 centros de mecanizado CNC, rectificadoras, fresadoras y equipos de prueba de alta precisión, lo que le permite ofrecer a sus clientes servicios de mecanizado CNC de alta precisión y calidad.