¿Por qué la misma máquina herramienta tiene diferencias significativas en la eficiencia de producción?
La razón es que las abrazaderas utilizadas en las máquinas herramienta CNC a menudo no son adecuadas, lo que provoca una reducción significativa en la eficiencia de producción de estas herramientas.
En este artículo, discutiremos la selección y el uso adecuados de abrazaderas para máquinas herramienta CNC.
¿Cómo podemos mejorar la eficiencia de las máquinas herramienta CNC?
El análisis técnico reveló que la elección de las abrazaderas juega un papel crucial en este aspecto.
Las estadísticas indican que una gran proporción de las abrazaderas utilizadas en las máquinas herramienta CNC domésticas se seleccionan de manera inapropiada, aproximadamente el 50% de los casos. A finales de 2018, había casi un millón de máquinas herramienta CNC en China, lo que significa que más de 500.000 de estas herramientas sufrieron "tiempos de inactividad" como resultado de una mala selección o uso de las abrazaderas.
Desde una perspectiva económica, existe una importante oportunidad para mejorar la selección y el uso de sujetadores para máquinas herramienta CNC, lo que podría generar beneficios sustanciales.
Ciclo de producción de lotes pequeños = tiempo de producción (preparación/espera) + tiempo de procesamiento parcial.
En la producción de lotes pequeños, el “tiempo de procesamiento parcial” es relativamente corto, lo que hace que la duración del “tiempo de preparación/espera de la producción” sea un factor crítico para determinar el ciclo de procesamiento general.
Para aumentar la eficiencia de la producción, es esencial encontrar formas de reducir la duración del tiempo de preparación/espera de la producción.
Tres tipos de abrazaderas pueden tener prioridad en la producción a pequeña escala de máquinas herramienta CNC
Combinación de abrazadera
La abrazadera combinada, también conocida como “abrazadera de bloque de construcción”, se compone de una serie de componentes estandarizados con diferentes funciones, especificaciones y tamaños. Los clientes pueden ensamblar fácilmente diferentes tipos de abrazaderas para máquinas herramienta según sea necesario, como bloques de construcción.
El uso de una abrazadera combinada puede ahorrar tiempo en diseño y fabricación, reducir significativamente el tiempo de preparación de la producción y, por lo tanto, acortar efectivamente el ciclo de procesamiento en la producción de lotes pequeños, lo que conduce a una mayor eficiencia.
Además, las abrazaderas combinadas ofrecen varias ventajas, que incluyen alta precisión de posicionamiento, gran versatilidad de sujeción, capacidad de uso repetible, ahorro de energía y material y bajo costo de uso.
Por lo tanto, cuando se procesan lotes pequeños, especialmente cuando la forma del producto es compleja, se recomienda encarecidamente el uso de pinzas combinadas.
Alicates planos de precisión combinados
Los alicates planos combinados de precisión son un componente de la abrazadera combinada.
En comparación con otros componentes de abrazaderas combinadas, tienen más versatilidad, mayores niveles de estandarización, uso más fácil y una fijación más confiable, lo que los hace ampliamente utilizados en todo el mundo.
Los alicates planos de precisión combinados tienen las ventajas de una instalación y extracción rápidas, así como una sujeción rápida, lo que ayuda a reducir el tiempo de preparación de la producción y mejorar la eficiencia de la producción de lotes pequeños.
En la actualidad, los alicates planos combinados de precisión comúnmente utilizados tienen un rango de sujeción generalmente dentro de 1000 mm, con una fuerza de sujeción de hasta 5000 kgf.
Abrazadera de base lisa
Las bases de fijación lisas no se utilizan mucho en China, pero sí se utilizan habitualmente en países industrializados como Europa y Estados Unidos.
Estas bases de abrazadera están fabricadas con un acabado mecanizado y tienen una pieza de conexión de posicionamiento terminada para los componentes, así como una superficie de posicionamiento terminada en la abrazadera. Esto permite la creación de abrazaderas personalizadas basadas en necesidades específicas.
Es importante tener en cuenta que los alicates combinados de precisión mencionados no son tornillos de banco tradicionales. Los tornos de máquinas tradicionales tienen funciones limitadas, baja precisión de fabricación, vida útil corta y no se pueden utilizar junto con otros tornos.
No son adecuados para su uso en máquinas herramienta CNC o centros de mecanizado.
Los citados alicates planos combinados de precisión son un nuevo tipo de alicates originarios de países industrializados como Europa y Estados Unidos, diseñados específicamente para su uso en máquinas herramienta CNC y centros de mecanizado.
Estos alicates ofrecen una gran versatilidad de sujeción, alta precisión de posicionamiento y sujeción rápida, y pueden usarse en grupos, lo que los hace ideales para su uso en máquinas herramienta CNC y centros de mecanizado.
Imán permanente eléctrico – pinza de contención
La abrazadera de imán permanente electromagnético es un nuevo tipo de abrazadera diseñada con materiales magnéticos permanentes avanzados como neodimio, hierro, boro y principios de circuitos magnéticos modernos.
Numerosas prácticas de mecanizado han demostrado que este tipo de abrazadera puede mejorar en gran medida la eficiencia general de mecanizado de las máquinas herramienta CNC y los centros de mecanizado.
Su proceso de sujeción y liberación solo toma aproximadamente 1 segundo, lo que reduce significativamente el tiempo de sujeción.
Las pinzas de máquina herramienta tradicionales tienen componentes de posicionamiento y sujeción que ocupan mucho espacio, mientras que las pinzas de sujeción magnéticas permanentes electromagnéticas no tienen estos componentes que consumen mucho espacio. Esto permite un mayor rango de sujeción en comparación con las abrazaderas tradicionales, aprovechando al máximo la mesa de mecanizado y el recorrido de la máquina herramienta CNC y mejorando su eficiencia general de mecanizado.
La fuerza de succión de las abrazaderas electromagnéticas de sujeción magnética permanente normalmente está entre 15 y 18 kgf/cm 2 , por lo que es fundamental garantizar que la fuerza de succión (fuerza de sujeción) sea lo suficientemente fuerte como para resistir la fuerza de corte.
En general, el área de adsorción no debe ser inferior a 30 cm 2, lo que significa que la fuerza de sujeción no debe ser inferior a 450 kgf.
Abrazaderas para máquinas herramienta CNC adecuadas para procesamiento en masa
El ciclo de procesamiento para la producción de grandes lotes se compone del tiempo de espera del procesamiento, el tiempo de procesamiento parcial y el tiempo de preparación de la producción.
El “tiempo de espera de procesamiento” incluye principalmente el tiempo de sujeción de la pieza y cambio de herramienta.
El “tiempo de sujeción de piezas” para las abrazaderas de máquinas herramienta manuales tradicionales puede alcanzar entre el 10 y el 30 % del ciclo total de procesamiento en una producción de grandes lotes.
Como resultado, la sujeción de piezas se ha convertido en un factor crucial que afecta la eficiencia de la producción y es un área clave para mejorar la sujeción de máquinas herramienta.
Para procesamiento a gran escala, se recomienda utilizar abrazaderas con capacidades de posicionamiento y sujeción/liberación rápidas. Se recomiendan encarecidamente los siguientes tres tipos de abrazaderas para máquinas herramienta:
Abrazadera hidráulica/neumática
Las abrazaderas hidráulicas/neumáticas son abrazaderas especiales que utilizan componentes hidráulicos o neumáticos como fuente de energía para posicionar, soportar y comprimir la pieza de trabajo.
Estas abrazaderas determinan con precisión y rapidez la posición entre la pieza de trabajo, las máquinas herramienta y las herramientas de corte. La abrazadera garantiza un posicionamiento preciso de la pieza y, con su alta precisión de mecanizado y su rápido proceso de posicionamiento y sujeción, reduce en gran medida el tiempo dedicado a sujetar y soltar la pieza.
Las pinzas hidráulicas/neumáticas también ofrecen varias ventajas, incluida una estructura compacta, sujeción con múltiples estaciones, corte pesado a alta velocidad y control automático.
Estos beneficios hacen que las abrazaderas hidráulicas/neumáticas sean adecuadas para su uso en máquinas herramienta CNC, centros de mecanizado y líneas de producción flexibles, y son particularmente adecuadas para procesamiento a gran escala.
Abrazadera de fijación magnética permanente eléctrica
La abrazadera eléctrica de sujeción magnética permanente tiene varias ventajas, que incluyen sujeción rápida, sujeción sencilla en múltiples estaciones, procesamiento de múltiples caras en una sola sujeción, sujeción confiable y estable, eficiencia energética y protección ambiental, así como control automático.
En comparación con las abrazaderas de máquinas herramienta tradicionales, las abrazaderas eléctricas de sujeción magnética permanente pueden reducir significativamente el tiempo de sujeción y aumentar la eficiencia de la sujeción al reducir la cantidad de ciclos de sujeción.
Por lo tanto, estas abrazaderas no sólo son adecuadas para la producción de lotes pequeños, sino también para la producción de lotes grandes.
Abrazadera de base lisa
La base lisa de la abrazadera puede acortar efectivamente el ciclo de fabricación de abrazaderas especiales y reducir el tiempo de preparación de la producción, lo que resulta en un ciclo general de producción en masa más corto y una mayor eficiencia de producción.
Además, puede reducir el coste de fabricación de abrazaderas especiales.
Por lo tanto, la base de sujeción lisa es especialmente adecuada para la producción en masa con plazos de entrega ajustados.
Utilice correctamente las abrazaderas y aproveche el potencial del equipo.
La experiencia ha demostrado que para mejorar la eficiencia del mecanizado de las máquinas herramienta CNC, no basta con “seleccionar” las abrazaderas correctas. También debemos hacer un esfuerzo por “utilizar” las pinzas de forma eficaz.
Cómo utilizar abrazaderas para máquinas herramienta CNC
A continuación se presentan tres métodos comunes que le enseñarán cómo utilizar las abrazaderas de máquinas herramienta:
Método multiestación
Principio básico:
Una forma de reducir el tiempo de sujeción de la unidad y ampliar el tiempo de corte efectivo de las herramientas es sujetar varias piezas de trabajo a la vez.
Las pinzas multiestación son pinzas con múltiples posiciones de posicionamiento y fijación. Con el avance de las máquinas herramienta CNC y la necesidad de mejorar la eficiencia de la producción, las abrazaderas multiestación se utilizan cada vez más. El diseño de estaciones múltiples es cada vez más frecuente en el diseño de tenazas hidráulicas/neumáticas, tenazas combinadas, tenazas eléctricas de sujeción magnética permanente y alicates planos combinados de precisión.
Uso grupal
Colocar las mismas abrazaderas en el mismo banco también puede lograr una fijación multiestación.
Para que este método sea efectivo, las abrazaderas generalmente deben tener un diseño estandarizado y una fabricación de alta precisión; de lo contrario, es posible que no cumplan con los requisitos del proceso de la máquina herramienta CNC.
El uso de abrazaderas en grupo puede aprovechar al máximo la carrera de la máquina herramienta CNC, lo que promueve un desgaste equilibrado de las piezas de transmisión de la máquina herramienta.
Además, las abrazaderas se pueden utilizar de forma independiente para sujetar varias piezas o combinarlas para sujetar piezas de gran tamaño.
Método de cambio rápido local
El método de cambio rápido local implica cambiar rápidamente partes de una abrazadera de máquina herramienta CNC, tales como elementos de posicionamiento, elementos de sujeción, elementos de ajuste de herramientas y elementos de guía, para lograr el propósito de cambiar rápidamente funciones o usar la abrazadera.
Por ejemplo, las pinzas de mordaza plana combinadas de cambio rápido pueden cambiar su función de sujeción cambiando rápidamente las mordazas, por ejemplo, de sujetar materiales cuadrados a sujetar materiales de barra.
También es posible cambiar el modo de sujeción reemplazando rápidamente los elementos de sujeción, como por ejemplo de sujeción manual a sujeción hidráulica. El método de cambio rápido local reduce significativamente el tiempo de ajuste y reemplazo de la abrazadera, lo que lo convierte en una ventaja obvia en la producción de lotes pequeños.
