¿Qué es el mecanizado de precisión?
Gracias al auge de las máquinas herramienta CNC, el procesamiento de metales es ahora más preciso que nunca. Los maquinistas pueden usar computadoras para programar la trayectoria de la herramienta en micrómetros, lo que prácticamente elimina las imprecisiones causadas por errores humanos. Siempre que su máquina CNC esté configurada correctamente, debería poder cortar piezas metálicas con alta precisión.
Sin embargo, hay muchos factores que afectan la precisión del procesamiento del metal. La calidad de la máquina, la selección de materiales e incluso la temperatura ambiente pueden influir, y algunos clientes pueden tener requisitos de precisión muy diferentes a los de otros.
Este artículo analiza los entresijos del mecanizado de metales de precisión y explica los conceptos de precisión, exactitud y tolerancia.
¿Qué es la precisión del mecanizado?
Aunque exactitud y precisión pueden parecer sinónimos, tienen significados diferentes en el mecanizado. Por ello, es importante entender el significado de los diferentes términos de los que hablamos.
En metalurgia, la precisión se refiere a qué tan bien una máquina coincide con las medidas especificadas en el diseño.
Si una máquina puede cortar en la ubicación exacta especificada en el diseño, tiene una alta precisión.
Si ocasionalmente falla el objetivo, pero en promedio da en el lugar correcto, entonces podemos decir que aún tiene una alta precisión.
Pero lo importante es que una buena máquina herramienta CNC no sólo puede alcanzar el nivel general...
¿Qué es la repetibilidad del mecanizado o la precisión del mecanizado?
La precisión del mecanizado se refiere a la similitud de las mediciones en múltiples intentos o copias de una pieza.
En otras palabras, si una máquina llega al mismo punto exactamente en 100 copias de una pieza, tiene un alto grado de precisión.
Esto es diferente de la precisión, porque la precisión no presta especial atención a si el "punto" es el mismo que el punto especificado en el diseño. Una máquina puede ser muy precisa, incluso si siempre corta 3 mm a la izquierda de la marca deseada.
Obviamente, es importante ser preciso además de exacto.
Precisión significa que estás alcanzando las coordenadas especificadas en el diseño, y precisión significa que las estás alcanzando de manera consistente en múltiples celdas.
¿Qué es la tolerancia de mecanizado?
En mecanizado, la tolerancia se refiere a la desviación respecto al valor de corte. Está relacionado con la precisión, pero este es un valor especificado por el cliente, no una propiedad de la máquina en sí.
Si un cliente requiere que una determinada característica de una pieza sea muy consistente de una unidad a otra, establecerá tolerancias estrictas en esa característica para permitir una desviación mínima. En la práctica, esto significa que la máquina debe funcionar más lenta y cuidadosamente.
Por ejemplo, si se especifican tolerancias más flexibles en funciones no mecánicas, el mecanizado puede ser más rápido.
Aunque las tolerancias las define el cliente, las máquinas suelen especificar sus tolerancias estándar y las tolerancias mínimas posibles.
¿Qué contribuye a la precisión de las máquinas herramienta CNC?
La precisión de una máquina herramienta CNC depende de varios factores, algunos de los cuales están determinados por el fabricante de la máquina herramienta CNC, mientras que otros pueden controlarse mecánicamente.
Para lograr un mecanizado de metales preciso, se deben considerar los siguientes factores:
Calidad de la máquina: una buena máquina con piezas de alta calidad normalmente producirá piezas más precisas que una máquina de menor calidad. .
Condición de la máquina herramienta: Las máquinas herramienta CNC contienen muchas piezas, por lo que el mantenimiento adecuado es importante para mantener su precisión.
Estado de la herramienta: Las herramientas pasivadas y desgastadas con desgaste de flanco y desgaste en media luna reducirán la precisión de las máquinas herramienta CNC, por lo que deben mantenerse en buenas condiciones. Las herramientas desafiladas también aumentan las temperaturas de corte, otro factor que reduce la precisión.
Inspección aérea: las herramientas de retroalimentación, como las sondas aéreas, pueden indicar a los maquinistas si la máquina está cortando con precisión durante el trabajo. Estas herramientas también se pueden utilizar para corregir cualquier desviación en tiempo real, mejorando así la precisión.
Temperatura y humedad: El entorno de trabajo afectará a la precisión del procesamiento.
Si bien la máquina puede cortar piezas en condiciones cálidas, debe mantener la consistencia térmica para evitar desviaciones.
Calibración: Las máquinas herramienta deben calibrarse periódicamente para mantener la precisión.
¿Cuál es el mejor metal para el procesamiento de metales de precisión?
El mecanizado de metales preciso se consigue mejor utilizando materiales adecuados para el mecanizado CNC.
Dado que incluso los metales y aleaciones más duros se pueden mecanizar con precisión, algunos materiales que son difíciles de mecanizar pueden tener un impacto negativo en la precisión del mecanizado.
La maquinabilidad del metal significa que las herramientas de corte pueden cortarlo fácilmente. Este metal altamente mecanizable se puede cortar rápidamente a baja potencia, lo que da como resultado un acabado de alta calidad sin un desgaste significativo de la herramienta de corte.
Algunos metales altamente mecanizables incluyen:
Aluminio 6061
Aluminio 7075
Aluminio 2024
Acero inoxidable 303
Acero inoxidable 304
Latón C35300
En teoría, una buena máquina herramienta CNC aún debería poder cortar metales difíciles de mecanizar, aunque requiere Más tiempo y motivación.
Sin embargo, estos metales difíciles de mecanizar pueden tener un impacto negativo indirecto en la precisión.
Los metales no mecanizables aumentan significativamente el desgaste de las herramientas, mientras que las herramientas desafiladas reducen la exactitud y precisión de la máquina.
Además, la mayoría de los clientes quieren encontrar un buen equilibrio entre velocidad y precisión. Si el mecanizado preciso de metales requiere velocidades de corte extremadamente bajas porque el metal es difícil de mecanizar, entonces es posible que el proyecto no valga la pena.
¿Cuándo se necesita la fabricación de metales de precisión?
El mecanizado preciso de metales es importante por muchas razones, desde garantizar la satisfacción del cliente hasta garantizar la funcionalidad mecánica de una pieza.
Los proyectos que requieren alta precisión pueden incluir:
Los prototipos de metal anunciados por los inversores como claramente inexactos pueden crear una impresión negativa en los profesionales de alto nivel.
Piezas mecánicas que interactúan con otras piezas. La funcionalidad adecuada se puede controlar especificando las tolerancias apropiadas, pero aún se requiere una buena precisión para garantizar la compatibilidad entre las piezas.
Las piezas están hechas de metales raros o caros, y el desperdicio excesivo puede perjudicar la viabilidad económica de un proyecto. Por supuesto, siempre vale la pena minimizar el desperdicio. )
Ofrecer trabajo a posibles socios a largo plazo. Cuando trabaje con nuevos clientes, proporcionarles piezas mecanizadas con precisión desde el principio aumentará sus posibilidades de construir una relación a largo plazo. En algunos casos, un cliente sólo aceptará un pedido si se puede garantizar un cierto nivel de precisión.