Métodos para mejorar la precisión en el mecanizado CNC

Aunque somos conscientes de los grandes beneficios que obtenemos al usar una máquina de alta precisión CNC, como el ahorro de tiempo en la producción de piezas para sectores como el automotriz, también debemos considerar, como técnicos responsables del torneado, que de forma constante tenemos que mantenernos en la búsqueda de nuevas formas para mejorar nuestro trabajo.

De hecho, existen otras formas de obtener más beneficios de las piezas que hemos mecanizado. Por ejemplo, utilizar chucks y mandriles de sujeción para optimizar el trabajo de fabricación es una de las opciones que podemos considerar, porque si comprendemos qué tipo de tecnologías de sujeción o herramientas de corte podemos usar, entonces sabremos que estas nos podrán ayudar a aprovechar al máximo el potencial de las máquinas y la precisión que necesitamos en las piezas fabricadas.

Cuando actualizamos el equipo para mejorar la precisión en el mecanizado CNC usando sistemas de sujeción como, por ejemplo, los ofrecidos por la empresa HAINBUCH, podemos beneficiarnos de múltiples maneras. Las ventajas exactas que obtendremos en la operación con los cambios de formato dependerán de la carga de trabajo actual y de las actualizaciones que hayamos realizado en el equipo existente para que esos cambios ocurran lo más rápido posible.

Por ello, actualizarnos ahora, incorporando sistemas de sujeción como el Chuck TOPlus, evitará que la productividad se quede atrás, ya que la tecnología y la demanda impulsan un aumento en el mecanizado de piezas precisas.

Para hablar propiamente de los beneficios de mejorar la precisión en el mecanizado CNC, podemos detallar dos de los más importantes:

1. Lograr entrega más rápida de los trabajos

   Una de las principales razones para mejorar la precisión posicional en el mecanizado CNC es el tiempo que ahorramos en los trabajos de fabricación y entrega. Un corte más preciso evita que el taller tenga que rehacer los trabajos. Además, la automatización de muchos de los aspectos del mecanizado, como la colocación de herramientas en su lugar, reduce el tiempo que requiere cada tarea que se realiza. Si además se utilizan herramientas de alta precisión y estabilidad durante el mecanizado, las operaciones reducirán el tiempo que de espera para completar un lote de trabajo.

    

2. Obtención de datos clave

   Una vez que controlamos la variabilidad de los productos, se puede ahorrar tiempo en la medición de precisión de las piezas mecanizadas. La variabilidad puede afectar la precisión inicial de una pieza y la capacidad de crear réplicas exactas de la misma. Dentro de la industria, uno de los factores que más interés despierta en los responsables de producción es cómo afecta la variabilidad a los tiempos de ciclo, o sea, al tiempo en el que un proceso de mecanizado se ejecuta en su totalidad. La variabilidad afecta la calidad, provoca costos de retraso y mermas.

   Al aumentar la precisión, se reduce la intervención humana. Al automatizar el proceso de ajuste en el mecanizado, reduce las posibilidades de que ocurran errores, lo que permite una replicación más exacta con cada pieza mecanizada. Debido a que la cantidad de errores tiene una cantidad finita, puede alcanzar un estado de alta precisión con su equipo al controlar los posibles errores.

Aunque es posible que no necesitemos medir cada parte del proceso, es recomendable usar mediciones láser o sistemas de  inspección de ballbar para verificar la precisión de los procesos. La información de estas mediciones puede ayudarnos a predecir mejor cuándo mantener la máquina o cuándo necesita ajustes para mejorar la eficiencia.

Obtener un mayor rendimiento de su máquina CNC, mediante la calibración y la utilización de las técnicas de control de procesos, es una forma de mejorar la producción ya que puede garantizarle el 100 por cien de piezas aprovechables utilizando unos reducidos ciclos de tiempo.

Cómo mejorar la precisión en el mecanizado CNC

Dicho lo anterior, podemos repasar los métodos para mejorar la precisión y la productividad de las máquinas CNC de la planta. Al controlar ambos, se puede obtener un mayor nivel de precisión en el trabajo: mejorará la productividad, sacaremos el máximo partido a los equipos que tenemos y aumentaríamos la precisión de los proyectos.

1. Optimizar el diseño mecánico

   La complejidad del diseño de la pieza y la cantidad de lados en los que trabaja la máquina afectan la velocidad, la precisión y la exactitud del trabajo. Una de las formas más rápidas de mejorar la velocidad y la precisión de su mecanizado en máquinas de control numérico es mediante una actualización de los equipos de sujeción.

2. Proceso de montaje

   Al preparar la máquina para el trabajo, el uso de preconfiguradores de herramientas puede hacer que este sea más preciso. Estos complementos miden la precisión de la colocación de la herramienta en menos de un minuto. Comparemos esto con más de una hora que le toma a un maquinista usar una sonda táctil para configurar 15 herramientas para un proceso productivo.

   Con el uso de precalibradores, la precisión también mejora porque el sistema puede establecer la posición exacta de la herramienta para un corte más preciso. Con un posicionamiento más preciso de las herramientas, su trabajo no sufre errores cometidos durante el ajuste manual.

   A pesar de la noción de que los preconfiguradores de herramientas que solo funcionan para operaciones grandes, debemos recordar que siempre al cambiar herramientas buscaremos ahorrar tiempo al usar estos dispositivos. Recordemos que el mayor gasto en cualquier instalación para metalmecánica resulta ser el tiempo.

   Además de tener las herramientas configuradas con precisión, debemos asegurarnos de que la pieza se encuentre bien sujeta no se caiga ni se deslice durante el mecanizado. Los dispositivos de sujeción evitan accidentes y, además, ayudan a disminuir el tiempo invertido en cambios de modelo ya que las máquinas no se tienen que volver a ajustar para lograr el runout y así conseguir que la pieza gire exactamente con el eje principal.

3. Proceso de mecanizado

   El tercer punto para optimizar o mejorar la precisión en el mecanizado CNC es mejorando el proceso de mecanizado de varias maneras. Primero, debemos considerar al personal. Si nuestros trabajadores carecen de organización en la forma en que operan las máquinas, pueden perder tiempo o cometer errores. Si actualizamos el software de manufactura CAM, tenemos que asegurarnos de que todos nuestros trabajadores tengan una capacitación completa sobre cómo usarlo. Si no se ingresa información en el sistema, la máquina cometerá errores que se originaron por tener datos incorrectos.

   Actualizar el software y hardware para adaptarse a niveles más altos de precisión también mejorará nuestros procesos de mecanizado. Por ejemplo, una empresa de fabricación de herramientas no había actualizado su equipo desde 1987. Cuando actualizaron a un nuevo software y hardware, aprovecharon la nueva capacidad de su máquina para mirar más allá que antes. Ahora, el equipo podía predecir dónde necesitaba que se movieran las herramientas mirando hacia adelante hasta mil líneas de datos de puntos en el programa. Debido a que la computadora puede predecir dónde necesita colocar las herramientas en el futuro, se vuelve más eficiente y precisa durante todo el proceso de mecanizado.

   El buen soporte que tenga la bancada de la máquina también influye en la precisión del equipo de mecanizado CNC de precisión. La plataforma soporta las partes móviles de la máquina y, para garantizar la precisión del CNC, debe tener una plataforma plana, estable y rígida que absorba las vibraciones. Para lograr estas características, es posible que debamos pulir la superficie donde se montan las vías de guía del dispositivo.

4. Reducir el desgaste y la deformación de herramientas

   Cuando las herramientas están en su mejor momento, duran más y funcionan mejor. Las herramientas desafiladas y gastadas necesitan reemplazos frecuentes, lo que puede costarnos tiempo en el acabado de sus lotes de producción y proyectos de mecanizado. Tenemos varias formas de reducir el desgaste de las herramientas de mecanizado CNC y evitar averías inesperadas.

   Cuando se trata de tiempo de inactividad no planificado en trabajos de mecanizado, en el 42% de los casos, la falla del equipo causó el problema. El tiempo de inactividad no planificado cuesta 10 veces más que las paradas de trabajo planificadas para mantenimiento. Mantenernos al día con el mantenimiento del equipo puede prevenir muchos de estos problemas.

   Primero, elegimos el mantenimiento predictivo cuando sea posible. A diferencia del mantenimiento programado, también conocido como mantenimiento preventivo, que ocurre independientemente de la condición del equipo y se basa en el número de horas trabajadas, el mantenimiento predictivo utiliza datos para determinar cuándo realizar mejor las tareas de mantenimiento. Predecir cuándo realizar tareas de cuidado en el equipo de mecanizado CNC reduce el mantenimiento innecesario y evita el tiempo de inactividad no planificado por una avería de la máquina.

   Si no tenemos los datos disponibles para predecir los mejores momentos para reparar el equipo, al menos debemos seguir las pautas del fabricante para un programa de mantenimiento preventivo.

   Podemos examinar siempre el estado de sus herramientas, filtros y husillos cuando realicemos cualquier mantenimiento periódico. Estas piezas pueden requerir reemplazos frecuentes si usa el equipo regularmente. Asegurarnos de que la maquinaria tenga piezas de calidad nos ayudará a aprovechar al máximo la precisión de su máquina.

   Otra forma de reducir el desgaste de las herramientas es elegir herramientas más duras cuando sea posible. Si seleccionamos la herramienta más suave que pueda usar para mecanizar piezas, se desgastará más rápido. Aunque las herramientas más duraderas vienen con etiquetas de precios comparables, tendremos un mecanizado más preciso con herramientas que permanecen afiladas. Las herramientas desafiladas y desgastadas no pueden lograr altos niveles de precisión, sin importar cuán exactamente configuremos la máquina.

   Por último, si tenemos proyectos específicos que requieren herramientas extraduraderas en las que no deseamos invertir, consideremos subcontratar el trabajo. No tenemos que elegir un taller de maquinaria de terceros para todo el trabajo, pero para piezas de alta precisión o aquellas que requieren herramientas especiales, tener a otra persona que haga el trabajo ayuda a mantener el desgaste de su equipo interno.

    

5. Mejorar la precisión y la eficiencia del mecanizado CNC con piezas hechas a medida realizadas por terceros

   Lograr altos niveles de precisión y repetibilidad cuesta una cantidad significativa de tiempo y dinero. Debido a que el costo a menudo hace que las actualizaciones a niveles altos o ultra altos de precisión sean inalcanzables, no todos los talleres mecánicos ofrecen estos servicios. Cuando llegan pedidos de piezas de alta precisión, algunas empresas subcontratan los trabajos a talleres de terceros que pueden fabricar las piezas con la precisión requerida. Es una estrategia comercial que puede ayudarnos a mejorar las operaciones de la tienda sin rechazar el trabajo.

   No necesitamos realizar piezas hechas a medida para todos sus trabajo. Es posible que podamos cumplir con la mayoría de los pedidos que recibimos. Sin embargo, los talleres mecánicos especializados pueden ofrecer una gama más amplia de materiales y niveles de precisión más altos de los que podemos tener acceso en la planta. Para proyectos o prototipos de alta precisión, podemos beneficiar la operación eligiendo esta opción.

   Elegir un tercero para proyectos específicos puede ahorrarnos más que dinero. Cuando seleccionamos piezas hechas por pedido para algunos proyectos, reducimos el desgaste de el equipo interno. Y como no necesitamos hacer funcionar sus máquinas con tanta frecuencia, se ahorra el reemplazo frecuente de herramientas desgastadas o el mantenimiento de la máquina.

   Además, no necesitamos realizar costosas actualizaciones para mecanizar un solo pedido o una pequeña cantidad de piezas. Consideremos cuánto costaría actualizar el equipo en comparación con el precio de elegir un taller de máquinas de terceros. En la mayoría de los casos, este último nos ofrecerá ahorros en el proyecto.

   No necesita elegir piezas hechas por pedido solo para prototipos o pedidos pequeños de piezas que requieren altos niveles de precisión. Si necesita un pedido grande que no tiene el tiempo o la capacidad de la máquina para cumplir, el uso de piezas hechas a pedido de otra tienda puede ahorrarle tiempo.

   Con la importante inversión de tiempo y dinero necesaria para realizar cambios para mejorar la precisión de máquinas herramientas CNC, podemos ahorrar dinero y aprovechar los beneficios de un mecanizado más preciso eligiendo subcontratar un taller especializado. Estos cuentan con una amplia formación para que  sus trabajadores cumplan. Además, los talleres que se especializan en maquinado pueden invertir más dinero en el equipo que usan para producir mejores resultados. Elegir esta opción nos convierte en una persona de negocios más inteligente que sabe cómo usar los recursos para obtener niveles más altos de precisión en las piezas mecanizadas.

Finalmente, al tener piezas o prototipos que necesitamos mecanizar, seguir los consejos que hemos dado en este artículos nos ayudará a mejorar la precisión de las piezas mecanizadas. Con ello, conseguiremos crear piezas de trabajo perfectas, productos únicos y diseñados con una forma, tamaño y diseño concretos, para conseguir una pieza que encaje exactamente en el lugar en el que le corresponde.

Ya que tienes interés en mejorar la precisión en el mecanizado CNC, te invitamos acceder a la videoguía sobre los alcances de las nuevas soluciones de sujeción para tornos, fresadoras y rectificadoras en la industria automotriz, así como también a conocer cuáles son las nuevas tecnologías de sujeción para tornos usando chucks de alta precisión, que pueden proporcionar, para los talleres de mecanizado que fabrican todo tipo de piezas, un cambio más rápido, un mayor rango de agarre, una alta rigidez en el arranque pesado de virutas y un mantenimiento reducido.