El mecanizado de piezas – Introducción
Programar a pie de máquina el mecanizado de piezas y realizar modificaciones escribiendo código directamente sobre el control CNC es muy común. Sin embargo, dependiendo del tipo de máquina, la complejidad de la pieza, la experiencia del operario y del tiempo que tenga para programar, se pueden ocasionar retrasos en la entrega de pedidos, que no se pasen los controles de calidad, o, incluso, que se tenga que volver a fabricar una tirada de piezas completa.
Para evitar lo citado anteriormente, es importante que el operario, previamente a la ejecución del programa CNC, analice qué operaciones son las necesarias para fabricar cada pieza, y una vez estén claras, se podrá decidir cuáles serán las estrategias de corte que mejor se ajustan.
Todo este proceso, que conlleva un tiempo sustancial, se puede reducir considerablemente con el apoyo de la utilización un programas CAM, también conocido como programa para mecanizado, que contribuyen a que se cumplan los tiempos establecidos de producción y las calidades exigidas, reduciendo notablemente el margen de error.
Mecanizado de piezas con la estrategia de corte de 2,5 ejes
Las operaciones de mecanizado en 2.5 ejes son un conjunto de procedimientos que se pueden aplicar en centros de mecanizado 2.5 ejes y 3 ejes (comúnmente conocidas como fresadoras), para fabricar piezas de distintos materiales, moviendo la herramienta en las coordenadas X e Y a la vez durante el corte de material o arranque de viruta.
En un mecanizado por corte de 2.5 ejes, la herramienta se puede llegar a mover en un máximo de 3 ejes de la máquina (XYZ), pero nunca se moverá en las tres coordenadas a la vez durante la trayectoria de corte.
En las dos imágenes que se muestran a continuación (fig.1), las trayectorias de corte (representadas por líneas continuas de color azul claro) están contenidas siempre en planos paralelos al XY (plano de la base), de modo que se trata de un mecanizado en 2,5 ejes.
Fig.1. Ejemplo de mecanizado de piezas con la estrategia de corte de 2,5 ejes
Las estrategias de corte de 2.5 ejes se emplean fundamentalmente cuando la geometría es sencilla y para desbastar grandes cantidades de material de forma uniforme. También se usan para acabados de paredes en 2.5 ejes cuando no se necesita un acabado superficial muy fino.
Esta estrategia de corte para fresadoras de 2.5 ejes, se puede encontrar en algunos programas de CAM, como Solid Edge CAM Pro, y dichas operaciones para mecanizar se encuentran dentro de la plantilla de mecanizado “mil_planar” y en las 7 primeras para “mill_contour” (fig.2). Las operaciones de mecanizado en 2.5 ejes más comunes son:
- Fresados de pisos y paredes.
- Fresado de caras.
- Fresado planario.
- Fresado de cavidades.
- Fresado de paredes en Z.
Fig.2. Operaciones para mecanizar en Solid Edge Cam Pro en plantilla de mecanizado «mill-planar» y «mill-contour».
Mecanizado de piezas con la estrategia de corte en 3 ejes
Las operaciones de mecanizado en 3 ejes continuos permiten sacar el máximo provecho del control de la máquina fresadora, controlando los tres ejes a la vez en trayectorias de corte.
En las dos imágenes que se muestran a continuación (figura 3), se aprecia cómo las trayectorias de corte no están contenidas en ningún plano paralelo al plano XY de la base de la máquina. Estas trayectorias de corte “copian” la superficie deseada para conseguir un acabado superficial óptimo con una geometría de cresta deseable.
Fig.3. Ejemplo de mecanizado de piezas con la estrategia de corte de 3 ejes
En este caso, las líneas de color azul claro (fig. 3) no están contenidas en ningún plano en particular, sino que en todo momento se adaptan a los requerimientos de curvatura de la geometría a mecanizar, sin formar niveles de corte en la coordenada Z.
De nuevo, esta estrategia de corte en 3 ejes la podemos encontrar en el programa de CAM, Solid Edge CAM Pro, las operaciones de mecanizado en 3 ejes continuos se localizan en cuatro grupos de la plantilla “mill_contour”:
- Fresado de contornos.
- Fresado de superficies.
- Flujos de corte.
- Fresado de perfiles 3D.
Las operaciones de fresado en 3 ejes continuos se suelen llamar comúnmente “copiados” cuando mecanizan una superficie en concreto (como es el caso de la figura).
Conclusión: Diferencias entre estrategia de corte en 2,5 y 3 ejes
Habitualmente, las estrategias de corte de 2.5 ejes se usan para desbastar y para realizar mecanizados rápidos en piezas sencillas. También son usadas en superficies curvadas cuando el acabado superficial no es crítico y puede permitirse cierto escalonado en las paredes inclinadas.
Las operaciones de mecanizado en 3 ejes continuos se emplean para dar una mayor calidad en el acabado superficial, en cuanto al tipo de rugosidad y crestas se refiere.
La decisión de emplear operaciones de 2.5 ejes o 3 ejes radicará en dos factores: el acabado superficial y la complejidad geométrica de la pieza.
Cuando se aborda el mecanizado de una pieza relativamente compleja (por ejemplo la mostrada anteriormente) es recomendable combinar las operaciones de mecanizado de 2.5 ejes y de 3 ejes. Primero se desbasta la pieza con mecanizados de 2.5 ejes y se finaliza en 3 ejes.
Tabla comparativa entre estrategias de corte:
Tabla comparativa estrategia de mecanizado de 2,5 y 3 ejes
Vídeo: Estrategias de mecanizado por corte de 2 y 3 ejes con Solid Edge CAM pro