El centro de mecanizado vertical existe desde hace muchos años y sigue siendo una parte esencial de la tecnología CNC moderna. Los centros de mecanizado CNC verticales son adecuados para procesar diversas piezas industriales. Estas máquinas son versátiles y eficientes. Quitan capas de material de un sustrato para producir la pieza deseada con varias características.
Este artículo trata sobre los centros de mecanizado verticales, cómo funcionan, componentes, aplicación y todo lo que necesita saber para elegir el centro de mecanizado adecuado para su proyecto. ¡Buceo en!
¿Qué es un centro de mecanizado vertical?
La tecnología de mecanizado vertical es una de las herramientas más productivas en el taller CNC. Dispone de varias herramientas en el cambiador y otras opciones que aumentan y personalizan la productividad. Los centros de mecanizado vertical CNC son herramientas flexibles y multifuncionales que pueden mecanizar agujeros y otras características en componentes de superficie plana. Trabajan en dirección vertical mediante un husillo que gira en un ángulo pronunciado.
Los controles computarizados del molino vertical permiten la automatización, selección/rotación de herramientas, repetibilidad y control de contorno. Estas modernas máquinas CNC elevaron la productividad de las fresadoras al más alto nivel y dieron lugar a los centros de fresado vertical CNC. Estos centros de mecanizado se diferencian según los ejes, la función y otras opciones disponibles.
Puede llamar al centro de mecanizado vertical un caballo de batalla industrial porque puede entregar piezas con una precisión excepcional y plazos de entrega más cortos. Sus componentes están construidos de forma robusta para proporcionar par, potencia y velocidad de mecanizado superiores. El nivel de automatización en los centros de fresado vertical también permite cortar diversos materiales y reducir los costos generales de fabricación.
Cómo funcionan los centros de mecanizado verticales
Los centros de mecanizado verticales funcionan en base al modelo de diseño de componentes. Las numerosas máquinas herramienta y parámetros necesarios para las piezas se convierten en códigos de información generalmente aceptables que pueden leerse mediante el control numérico de la máquina.
El programa de procesamiento ayuda a procesar automáticamente el programa CNC del componente. Estos códigos de comando generalmente se almacenan en medios de información, como disquetes o cintas perforadas, mientras estos medios se envían al dispositivo de entrada. Puede leer esta información y transmitirla a la unidad de control numérico. También puede utilizar la computadora y el centro de mecanizado para enviar información directamente, tomando entradas y salidas del programa del componente.
El centro de mecanizado vertical generalmente tiene tres coordenadas de movimiento lineal. También hay una plataforma giratoria horizontal adjunta a su mesa de trabajo. Esto facilita la producción de piezas circulares.
Componentes de un centro de mecanizado vertical.
El centro de mecanizado vertical consta de muchos componentes importantes. Estos componentes se combinan para producir piezas de acuerdo con los estándares de fabricación ISO. Los componentes incluyen:
husillo giratorio
El husillo de fresado es generalmente perpendicular/vertical a la mesa de trabajo. Es un eje giratorio con un accionamiento para sujetar una herramienta o pieza de trabajo. En general, el eje del husillo sirve como posicionamiento, soporte y accionamiento giratorio de las piezas.
mesa de trabajo
La mesa es plana, por lo que se puede sujetar la pieza directamente o mediante diversos dispositivos, como por ejemplo: B. Sobre ella se pueden colocar tornos o piezas fresadas de aluminio. La mesa tiene un eje X que permite movimientos hacia la izquierda y hacia la derecha, mientras que el eje Y permite movimientos hacia adelante y hacia atrás. Estos ejes y el eje Z le permiten agregar funcionalidad ilimitada a las piezas de trabajo en todos los planos de movimiento.
Cambiador de herramientas
El cambiador de herramientas aumenta la productividad del centro de mecanizado vertical al permitir la selección automática de herramientas para diferentes tareas, desde desbaste hasta mandrinado de precisión.
Mesas giratorias
Agregar ejes adicionales a las fresadoras verticales puede aumentar significativamente la productividad, convirtiendo una simple fresadora de 3 ejes en una máquina de 4 o 5 ejes capaz de producir componentes complejos con diferentes superficies, como álabes de turbina.
Sistema de refrigeración
La mayoría de los centros de fresado vertical CNC utilizan sistemas de lubricación por refrigeración para garantizar que las piezas y las herramientas de corte estén bien lubricadas. Este sistema de refrigeración utiliza generalmente agua y aceite soluble, así como diversos líquidos.
Viviendas/Áticos Completos
Estas cubiertas ayudan a reducir las salpicaduras creadas durante el fresado. También protegen a los operadores de máquinas y al medio ambiente de los procesos de mecanizado.
Cargador de carga rápida
Las mesas lanzadera u otros sistemas automatizados de carga de piezas ayudan a aumentar la productividad del centro de mecanizado vertical CNC y al mismo tiempo reducen el tiempo de inactividad.
Transportador de tornillo/virutas
Los transportadores de virutas o los taladros pueden ayudar a eliminar las virutas del área de trabajo. Esto aumenta la productividad y elimina el tiempo de inactividad causado por la eliminación manual de virutas residuales.
Aplicaciones y posibles usos de los centros de mecanizado verticales
Los centros de mecanizado vertical CNC pueden mecanizar diversas piezas y productos para diferentes industrias y aplicaciones. Industrias como la aeroespacial, de fabricación, de ingeniería y médica utilizan esta tecnología de mecanizado CNC debido a su alta precisión y aplicaciones de producción en masa.
Estas son algunas de las partes editadas:
Piezas con formas inusuales
Estructuras como una canasta o un pedestal tienen formas irregulares. La mayoría de estas piezas mecanizadas requieren un mecanizado multipunto mixto de puntos, líneas y superficies. Los centros de fresado vertical con capacidades de mecanizado automático le permiten mecanizar estos componentes complejos que a menudo son difíciles de producir utilizando técnicas tradicionales.
Pieza en forma de caja
Las piezas CNC en forma de caja son aquellas con un sistema de cavidades múltiples de un solo orificio. Estas piezas cuadradas son habituales en coches y aviones. – Bloque motor, culata, carcasa de bomba de engranajes, bloque motor diésel. Un centro de mecanizado vertical le permite realizar del 60 al 95% de las operaciones de una máquina herramienta estándar en una sola configuración.
Además, los centros verticales se caracterizan por su alta precisión, eficiencia, rigidez y cambio automático de herramientas. Siempre que el flujo del proceso esté bien programado y se utilicen los accesorios y herramientas correctos, se pueden resolver los problemas de mecanizado de piezas difíciles.
Piezas complejas con muchas curvas.
Componentes como hélices, levas e impulsores con curvas complejas son estándar en la aviación y el transporte. Con las máquinas herramienta convencionales, es difícil producir estas piezas con piezas curvas, contornos de superficie y piezas en caja/fundidas con cavidades internas cerradas con la precisión de mecanizado deseada.
Sin embargo, los centros de mecanizado verticales multieje con tecnología de máquina CNC integrada ayudan a producir piezas curvas con la mayor precisión y exactitud, de manera eficiente y en menos tiempo.
Nuevas piezas en producción experimental.
Los centros de mecanizado verticales ofrecen una alta flexibilidad y adaptabilidad. Al modificar el objeto que se está editando, puede crear e insertar nuevos programas, cambiar algunos segmentos del programa o utilizar ciertas instrucciones especiales.
Por ejemplo, puede utilizar la función de zoom para crear piezas que tengan la misma forma pero diferentes tamaños. Ofrece una excelente comodidad para la producción de lotes pequeños, probar nuevos productos o producir múltiples variantes. También acorta el ciclo de preparación de producción y pruebas de producción.
Diferencias entre centros de mecanizado verticales y horizontales
Los centros de mecanizado CNC son máquinas herramienta sofisticadas con automatización integrada, mecanizado compuesto, versatilidad y alta velocidad. Los centros de mecanizado horizontales y verticales son las fresadoras CNC estándar. Esta sección analiza las diferencias entre las capacidades estructurales y el rendimiento técnico de estas máquinas herramienta.
Orientación del husillo
Ambas máquinas cuentan con diferentes orientaciones que proporcionan la profundidad de los centros de mecanizado horizontales o la precisión de los centros de mecanizado verticales. Ésta es una diferencia fundamental entre estas dos máquinas. La orientación o estructura del husillo determina cómo interactúa/se relaciona la cortadora con la pieza de trabajo.
Geometría de la herramienta
La geometría de una herramienta a menudo influye en las especificaciones y los resultados de corte. Los centros de mecanizado horizontales son más cortos y gruesos, lo que significa que tienen la estabilidad necesaria para mantenerse firmes al mecanizar cortes más profundos.
El mecanizado vertical, por otro lado, es más preciso e ideal para piezas más pequeñas. Sin embargo, también tiene desventajas. Debido a las vibraciones, no se pueden realizar cortes más profundos, lo que provoca desviaciones respecto al diseño.
Especificaciones y precisión de corte.
Los centros horizontales funcionan mejor que los centros verticales en términos de rendimiento de eliminación. Son muy estables y pueden crear cortes más profundos. En general, las máquinas verticales se utilizan a menudo para operaciones limitadas como el fresado de ranuras y el planeado. Sin embargo, pueden realizar cortes y acabados muy precisos. Por lo tanto, esta capacidad de corte limitada conduce a tasas de eliminación más bajas.
Número de páginas para editar
Los centros de mecanizado verticales, especialmente las fresadoras de 5 ejes, son más adecuados para mecanizar múltiples lados de piezas. Suelen venir con palets integrados con fijaciones o torretas de portabrocas. También se ha mejorado significativamente la utilización del husillo en los centros de mecanizado verticales. Esto facilita el acceso a la parte delantera y trasera de las piezas de trabajo. Esto mejora la productividad y reduce los errores humanos. Sin embargo, estas opciones se limitan a los centros de mecanizado horizontales.
Costo de cada maquina
Las máquinas horizontales son significativamente más caras de comprar y mantener. Además, se necesitan maquinistas profesionales para operarlos. En última instancia, esto aumenta los costos generales de fabricación.
Las máquinas verticales, por el contrario, son más económicas que las horizontales. El funcionamiento y mantenimiento de los centros de torneado y fresado verticales también son mucho más sencillos en comparación con las máquinas horizontales. Por lo tanto, son adecuados para todas las producciones de pequeñas series.
¿Cómo eliges el centro de mecanizado adecuado para tu proyecto?
No cabe duda de que el centro de mecanizado vertical es una máquina herramienta muy utilizada en muchos talleres de mecanizado profesionales. Aún así, es importante considerar las enormes capacidades de los centros de mecanizado verticales al elegir uno para su proyecto.
Algunos centros de mecanizado verticales pueden realizar una variedad de operaciones de mecanizado, mientras que otros son adecuados para determinadas tareas especializadas. Los VMC ofrecen mucha personalización y versatilidad y son bastante duraderos. Lo más importante es evaluar críticamente las especificaciones de su proyecto y las capacidades del centro de mecanizado vertical para determinar si es el más adecuado para su proyecto.
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Titulación Universitaria
El centro de mecanizado vertical es una máquina versátil y robusta que realiza operaciones de mecanizado complejas. Los modelos avanzados de centros de mecanizado vertical CNC cuentan con tecnología sofisticada que permite mecanizar piezas con las tolerancias más estrictas. Además, mejora el tiempo de actividad y, por lo general, se puede personalizar para cumplir con las especificaciones de su pieza. Los centros de mecanizado verticales son de alta velocidad y ofrecen una excelente calidad.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son las limitaciones de las fresadoras CNC?
Las fresadoras CNC suelen tener numerosas limitaciones debido al movimiento del husillo, el tamaño, la capacidad de la herramienta y el grado de libertad. El coste total de mantenimiento de las fresadoras CNC también es otra limitación importante.
¿Cuál es la altura de avance en el centro de mecanizado vertical?
La velocidad de avance es la velocidad a la que la herramienta de corte trabaja a lo largo de la pieza de trabajo durante una sola revolución.
¿Para qué se utilizan los centros de mecanizado verticales?
Los centros de mecanizado verticales se utilizan ampliamente para proyectos de producción en masa de alta precisión en diversas industrias. Debido a su eficiencia y capacidad para producir componentes complejos y de alta precisión, se utilizan con mayor frecuencia en las industrias automotriz y aeroespacial.
