Incluso con herramientas de corte modernas, puede resultar difícil producir piezas con gran exactitud y precisión sin un dispositivo de fijación. Las plantillas ayudan a mantener las piezas en su lugar durante el mecanizado. Desde tornos de fresado hasta plantillas y accesorios, hay muchas opciones de sujeción disponibles.
Sin embargo, el tipo de material con el que está trabajando y la cantidad de piezas que desea producir juegan un papel importante a la hora de determinar el método más práctico. Este artículo explica las diferentes soluciones de fijación disponibles, su ubicación y los factores que debe considerar antes de elegir un método de fijación.
¿Qué es la sujeción de piezas en el mecanizado?
Un sujeción es una herramienta o dispositivo que evita que una pieza se mueva de su posición original durante una operación de mecanizado. Más concretamente, la sujeción de una pieza realiza dos tareas básicas: posicionamiento y sujeción.
El posicionamiento permite que la pieza esté mejor alineada con la herramienta de corte. La sujeción, por otro lado, sujeta la pieza con suficiente firmeza para soportar la fuerza de corte, evitando la deformación del portapiezas y de la pieza.
Además, en el proceso de mecanizado CNC, un dispositivo CNC sujeta una pieza mientras que un dispositivo CNC controla el movimiento de la cortadora. Aunque una plantilla de mecanizado no realiza una operación de corte, es valiosa y representa la herramienta no cortante más importante.
¿Por qué debería elegir un método de sujeción de piezas robusto?
Elegir un dispositivo CNC resistente es tan importante como elegir la herramienta de corte adecuada para su pieza. Los accesorios de piezas utilizados correctamente permiten que la máquina CNC aproveche todo su rendimiento y produzca piezas de alta calidad. Un dispositivo de sujeción de piezas estable es importante por las siguientes razones:
Mayor inmovilidad de la pieza.
Para lograr una alta exactitud y precisión, todo el proceso de corte debe ser estable e inmóvil. La máquina CNC, el dispositivo de corte, la pieza y el método de sujeción utilizados contribuyen a la rigidez del proceso de mecanizado. Incluso un ligero movimiento durante el proceso de mecanizado puede provocar errores que requieran volver a trabajar las piezas. Con un método de sujeción fuerte, puede minimizar el tiempo y el costo asociados con el mecanizado.
Protégelo contra las fuerzas de la edición.
Durante el mecanizado se crean algunas fuerzas que pueden afectar la posición de la pieza y la posterior precisión del proceso. Como resultado, la pieza de trabajo evita que se mueva, bloqueándola en su lugar. Esto es particularmente importante cuando se mecanizan estructuras con esquinas internas afiladas o cuando se trabaja con técnicas CNC como fresado y torneado que producen un par elevado.
Garantizar la seguridad
La seguridad del operador y de la pieza de trabajo depende de la resistencia del dispositivo de sujeción de la pieza de trabajo. Aunque la máquina CNC sujeta la pieza firmemente, no siempre es así. Si el dispositivo de sujeción de la pieza de trabajo no es lo suficientemente fuerte, la pieza de trabajo o las piezas de la herramienta de corte pueden salir despedidas. Por lo tanto, la pieza de trabajo debe permanecer estacionaria para garantizar la seguridad de los empleados.
Ejemplos de soluciones de sujeción de piezas que puede utilizar en la producción de piezas
A continuación se muestran ejemplos de accesorios que puede utilizar para sujetar la pieza de trabajo durante las operaciones de corte.
torno de fresado
Esta es la solución de sujeción de piezas más popular. El torno de fresado más utilizado es el torno de máquina. Una máquina de torno sujeta una pieza con sus mandíbulas mientras el cortador gira a través de ella.
Puede sujetar la pieza de trabajo entre mordazas fijas y móviles. Debido a que estas prensas generalmente están hechas de materiales blandos, es posible que no funcionen con todos los materiales técnicos.
Sin embargo, puede utilizar cualquier torno de fresado para sujetar plásticos, acero, aluminio y otros materiales. Además, la forma y el grosor del material afectan su uso. Si utiliza tornos de fresado, configúrelos adecuadamente para producir piezas precisas.
Placas y abrazaderas
Para la fresadora CNC se utilizan placas y abrazaderas. El dispositivo de sujeción de piezas más sencillo es una abrazadera, que se puede personalizar según las necesidades de una pieza específica y es adecuada para trabajar con todo tipo de metales, incluidos aluminio, hierro fundido, latón y acero.
Una abrazadera es un tipo de palanca que funciona como todas las palancas. Parte de ella sujeta firmemente la superficie de la pieza de trabajo. Dado que las placas y abrazaderas están hechas de acero endurecible adicionalmente, son muy resistentes al desgaste y pueden reutilizarse.
mejillas suaves
Las mordazas blandas están hechas de metales blandos como el aluminio. Puedes sujetar piezas con formas complejas y reutilizarlas si tienen el mismo diseño. Sin embargo, debido a que las mordazas blandas no son muy resistentes al desgaste, es posible que no sean útiles al manipular una gran cantidad de piezas. En este caso, puedes optar por mandíbulas duras.
Aunque las mordazas blandas son útiles en operaciones de mecanizado CNC, pueden resultar difíciles de fabricar. Las herramientas de fijación no aumentan directamente los beneficios de la empresa. Por lo tanto, el proceso de fabricación debe diseñarse para que sea rentable.
Abrazaderas escalonadas
Las abrazaderas escalonadas le permiten acceder a la superficie de una pieza mientras trabaja. Esto reduce la interferencia con la herramienta de corte. Las abrazaderas escalonadas mantienen una pieza en su lugar presionando contra sus lados. Además, este dispositivo funciona bien tanto en fresado manual como en mecanizado CNC.
Las mordazas de sujeción ofrecen una forma segura de sujetar una pieza de trabajo. Sin embargo, tienen algunas desventajas. No sólo es necesario reconfigurarlos antes de cada uso, sino que la configuración también lleva un tiempo relativamente largo.
Placas de fijación
Las placas de plantilla utilizan múltiples orificios roscados para sujetar las piezas mientras se trabaja. Normalmente, los tornillos que encajan en estos orificios actúan como protección y se pueden quitar si desea utilizar un orificio específico.
Las tablas de plantilla son populares porque pueden contener la mayoría de los materiales, incluidas piezas grandes, complejas y de formas inusuales. Además, los costos de mantenimiento son bajos y pueden realizar tareas especializadas.
Posicionamiento de dispositivos de sujeción de piezas
Un método de sujeción consta de dos componentes principales: el dispositivo de sujeción y la herramienta utilizada para posicionarlo. A continuación se muestran algunas herramientas que puede utilizar para configurar tensores.
Ranuras en T
Una ranura en T es un accesorio para piezas de trabajo con un hueco en forma de T que se utiliza para asegurar las piezas de trabajo a la bancada de la máquina. Es el dispositivo más utilizado para configurar y posicionar soluciones de sujeción de piezas. Son fiables y fáciles de usar. Sin embargo, con las ranuras en T, puede resultar difícil reposicionar el dispositivo. La acumulación de escombros y suciedad también limita su uso.
Subtarjetas de dispositivo
Las placas base de accesorios proporcionan superficies planas y estables para colocar los accesorios de las piezas durante las operaciones de mecanizado. Las subplacas de fijación se presentan en diversas formas y materiales. Estas tablas son fáciles de usar y puedes colocarlas vertical u horizontalmente para un posicionamiento preciso.
Placas de herramientas
Es similar a fijar subplacas. Las placas de herramientas tienen orificios que posicionan con precisión los accesorios de la pieza. Este posicionamiento preciso permite que una pieza cumpla con las tolerancias de mecanizado.
Dispositivos modulares
Un accesorio modular puede ser la mejor opción para ahorrar costes. Estos dispositivos sujetan perfectamente los dispositivos de sujeción de la pieza de trabajo y se pueden utilizar varias veces. Los sistemas de fijación modulares se pueden suministrar con orificios para rejilla o ranuras en T. Los sistemas con orificios para rejilla son más estables y se pueden colocar mejor.
dispositivos COB
Las plantillas de espiga son ideales para aplicaciones automatizadas como el mecanizado CNC. El dispositivo se puede configurar en minutos y utiliza pasadores de ubicación para posicionar rápidamente los accesorios de la pieza de trabajo. Con los dispositivos de enhebrado puede estar seguro de la coherencia de un lote a otro.
Lápidas
Usar torretas de mandril con equipos más compactos es mejor que usar equipos voluminosos como tornos de fresado. Las torretas de sujeción son una herramienta de posicionamiento confiable y eficiente para operaciones de mecanizado CNC. Lo más importante es que la mayoría de las torres de tensión ya están equipadas con tapas de red. Esto acelera la limpieza y minimiza la formación de virutas.
Columna de herramientas
Las columnas de herramientas están hechas de aluminio o hierro fundido. Por este motivo, son extremadamente resistentes al desgaste y pueden usarse varias veces. Las columnas de herramientas se están volviendo cada vez más populares porque proporcionan superficies para montar y posicionar accesorios y piezas de trabajo.
Consideraciones de configuración de accesorios CNC
La configuración de una solución de fijación CNC depende del tipo de material, punto de contacto y otros factores. Esta sección explica los factores y formas de configurar la solución de sujeción de piezas:
Tipo de material
El material con el que trabaja tiene un gran impacto en la resistencia de su tensor. Existen muchos materiales técnicos con diferentes texturas. Como regla general, cuanto más duro sea el material, mayor será la fuerza necesaria para mantenerlo en su lugar. Por ejemplo, debido a que las prensas de fresado están hechas de materiales blandos, son más adecuadas para materiales blandos como el plástico y el aluminio. Por otro lado, las mordazas duras pueden trabajar tanto con materiales duros como blandos.
Tamaño y forma del material
Este es otro factor importante que le permite limitar las opciones de tensión. Una pieza de forma irregular puede requerir atención especial. Por ejemplo, si está fresando una pieza grande con formas y geometrías complejas, necesitará un dispositivo más robusto que pueda soportar la fuerza del proceso de fresado. Además, puedes utilizar un dispositivo de sujeción simple si la pieza es pequeña y tiene una superficie plana.
Punto de contacto
También es necesario considerar el punto de contacto entre el dispositivo y la pieza de trabajo. ¿Quiere que su dispositivo agarre los lados o la superficie de la pieza de trabajo? ¿Es necesario que la superficie sea fácilmente accesible durante el proceso de edición? Estas son algunas de las preguntas que debes hacerte para elegir la solución de fijación ideal para tu pieza.
numero de piezas
La elección de la solución de fijación debe depender de la cantidad de piezas que desee producir. Las plantillas para producción de lotes pequeños se diferencian de las de producción de gran volumen porque se desgastan con el tiempo. Si bien puede detenerlos y cambiarlos durante el proceso de edición, puede llevar mucho tiempo. Por lo tanto, considerar la cantidad de piezas que desea fabricar le ayudará a reducir sus opciones a la hora de elegir las plantillas adecuadas para su proyecto.
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Desde la creación de prototipos hasta la producción total, el éxito de cada operación depende de la solución de fijación utilizada. Por eso es crucial elegir la herramienta ideal para tu proyecto. La solución de fijación ideal no sólo debe ser duradera y reutilizable para reducir costes. También debe ser fácil de configurar para ahorrar tiempo y aumentar la productividad.
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Titulación Universitaria
Un buen dispositivo puede acelerar la producción y al mismo tiempo garantizar que todas las piezas del lote cumplan con las especificaciones. Debes saber que no existe una solución estándar para elegir el mejor método de diseño. Puedes considerar la versatilidad del accesorio de la pieza. Esto se debe a que la fabricación tiene como objetivo reducir costos y al mismo tiempo producir piezas de alta calidad.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son las características de una buena fijación de piezas?
Una buena sujeción no sólo debe sujetar la pieza y posicionarla respecto a la herramienta de corte. También debe resistir la fuerza asociada al proceso de mecanizado.
¿Existe alguna diferencia entre mandíbulas blandas y duras?
La principal diferencia es el material del que están fabricados. Las duras mandíbulas están hechas de acero endurecido. Las mordazas blandas, por el contrario, están hechas de metales más blandos, como el aluminio o el hierro fundido.
¿Qué son los accesorios y accesorios para piezas de trabajo?
Las plantillas y los accesorios no realizan la misma función. Un soporte mantiene la pieza en su lugar. Las plantillas no sólo sujetan las piezas sino que también guían el cortador.
