¿Qué es un centro de mecanizado (MC)?

Un centro de mecanizado (MC) es una máquina herramienta que se utiliza para la fabricación de moldes y el procesamiento de piezas metálicas. Las máquinas herramienta NC (Control numérico), que tienen la función de distinguir y seleccionar automáticamente varias herramientas, se pueden dividir en varios tipos según su tamaño. En este artículo se presentará qué es un centro de mecanizado, sus características y ventajas.

¿Qué es un centro de mecanizado (MC)?

Un centro de mecanizado es una máquina herramienta con función de cambio automático de herramientas, que puede realizar diversas operaciones de mecanizado como corte y rectificado. Según la definición de la Asociación de Fabricantes de Máquinas Herramienta de Japón, "es una máquina CNC que puede realizar de forma continua una variedad de procesos como taladrado, fresado, taladrado, roscado y escariado". En el caso de las máquinas más antiguas, como las fresadoras de uso general, el operador debe cambiar la herramienta según el contenido del mecanizado. Por ejemplo, al mecanizar agujeros roscados en un cilindro, el agujero se perfora con una broca y luego se reemplaza la herramienta con un macho de roscar para formar la rosca, y el avance de la herramienta y la velocidad del husillo de mecanizado también deben controlarse manualmente. Sin embargo, si se utiliza un centro de mecanizado, todo, desde la selección de la broca hasta el cambio de la herramienta de roscado y el control de la eliminación de material, se puede realizar de forma automática. Por lo tanto, esto tiene muchas ventajas e incluso para formas complejas, puede reducir las horas de trabajo del operador y permitir un procesamiento continuo. Los centros de mecanizado se pueden utilizar para cortar moldes para el moldeo por inyección de resina, la estampación y el procesamiento de caucho, así como para cortar piezas mecánicas de diversas formas. En los últimos años, ha habido un número cada vez mayor de modelos que pueden procesar automáticamente incluso formas complejas mediante la adquisición de datos CAD 3D a través de una aplicación (CAM) y la creación automática de programas NC para el mecanizado. En general, la instalación de herramientas en un centro de mecanizado requiere un nivel de tecnología muy alto. Sin embargo, en los últimos años, han aparecido muchas herramientas que se pueden utilizar para ayudar en el ajuste de las herramientas de corte.

Los principales tipos de centros de mecanizado

Existen muchos tipos de centros de mecanizado, y normalmente se clasifican según el espesor del eje sobre el que se sujeta la herramienta, la orientación del eje, etc. A continuación explicamos los cuatro tipos según la forma del centro de mecanizado: vertical, horizontal, pórtico y de cinco ejes.

Centro de mecanizado vertical:El centro de mecanizado vertical se refiere a un centro de mecanizado en el que la herramienta o los parámetros de ajuste de la herramienta se colocan verticalmente en condiciones de referencia. En general, la mesa sobre la que se coloca la pieza de trabajo se mueve en dirección horizontal (ejes X e Y) y la herramienta se mueve en dirección vertical (eje Z) para el mecanizado. Dado que la pieza de trabajo fijada a la mesa se corta desde arriba, es fácil comprobar la situación del mecanizado y se caracteriza por un mecanizado de alta precisión incluso para piezas de trabajo pesadas y largas. Por otro lado, las virutas tienden a atascarse en la pieza de trabajo y, a veces, es necesario rociar líquido de corte para eliminarlas. Además, generalmente es difícil introducir un sistema automático de carga y descarga de piezas de trabajo. Los centros de mecanizado verticales pueden cortar formas tridimensionales controlando la dirección de tres ejes XYZ. Como centros de mecanizado, las máquinas herramienta de centro de mecanizado vertical suelen ser compactas y adecuadas para situaciones en las que la superficie de mecanizado se concentra en una sola superficie, así como para lotes pequeños y múltiples tipos de producción.

Centro de mecanizado horizontal:Un centro de mecanizado horizontal se refiere a un centro de mecanizado en el que las herramientas y los útiles establecen parámetros horizontalmente en condiciones de referencia. La ventaja es que las virutas se evacuan fácilmente debido al ajuste horizontal de la pieza de trabajo. Además, en el caso de una gran cantidad de mecanizado de múltiples lados, incluido el lateral de la pieza de trabajo, se puede mecanizar de forma continua sin volver a sujetar y la forma es fácil de cargar y descargar automáticamente, por lo que se puede utilizar para el mecanizado continuo. Además, para piezas de trabajo grandes y pesadas, puede producirse una deflexión debido al peso de la propia pieza de trabajo. Por lo tanto, es más adecuado para el mecanizado de piezas pequeñas, de alta precisión y producidas en masa. Además de los tres ejes XYZ, el centro de mecanizado horizontal también controla los cuatro ejes de rotación de la mesa donde está estacionada la pieza de trabajo. En comparación con los centros de mecanizado verticales, la mayoría de los centros de mecanizado horizontales tienen una dimensión horizontal más grande y un área dedicada más grande.

Centro de mecanizado de pórtico: ElEl centro de mecanizado de pórtico puede fijar la mesa de trabajo donde se encuentra la pieza de trabajo y mover el cabezal de la máquina en las direcciones X, Y y Z. Aunque es similar al tipo vertical, se caracteriza por la parte que sostiene el husillo como un pórtico en la parte superior de la mesa. Debido a su mesa grande y larga a través del pórtico, se puede utilizar para mecanizar piezas grandes. Como las piezas del eje no están en voladizo, son capaces de mecanizar con alta precisión. En comparación con otros tipos, los centros de mecanizado de pórtico tienden a ser de gran tamaño y se utilizan como máquinas dedicadas al procesamiento de objetos grandes. Al igual que con el tipo vertical, se pueden cortar formas tridimensionales controlando los tres ejes del XYZ. En un centro de mecanizado de pórtico, el cabezal gira en dos ejes y es capaz de mecanizar en múltiples direcciones, lo que llamamos una "máquina de centro de mecanizado de cinco caras".

Centro de mecanizado de 5 ejes:Un centro de mecanizado de 5 ejes es capaz de mecanizar formas tridimensionales muy complejas inclinando piezas de trabajo y herramientas y mecanizando desde una dirección oblicua mientras se controla la dirección del mecanizado de 3 ejes existente. Al controlar la dirección de rotación, es posible mecanizar continuamente múltiples superficies mecanizadas y superficies curvas complejas sin volver a sujetar la pieza de trabajo. Por otro lado, la desventaja es que es difícil de programar y controlar múltiples ejes al mismo tiempo requiere muchas habilidades de programación. Existen varias variaciones en el modo de movimiento de la mesa y la herramienta que pueden realizar el mecanizado de 5 ejes, y el método de rotación varía según el modelo. La forma del centro de mecanizado es principalmente vertical y horizontal, y se puede utilizar de forma diferente según el propósito del procesamiento. Un centro de mecanizado capaz de mecanizar en cinco ejes, que puede cortar formas complejas, como turbinas para motores a reacción.

Ventajas de la introducción de centros de mecanizado

Un centro de mecanizado es una máquina CNC con función de cambio automático de herramientas. Independientemente del tipo, existen las siguientes ventajas en comparación con los tornos o fresadoras manuales.

• Mecanizado de alta precisión:ElLa posición de la herramienta y la pieza de trabajo se controla automáticamente mediante control numérico y la desviación de la pieza mecanizada es menor que la del trabajo manual. En comparación con las máquinas CNC, también se pueden eliminar los errores causados por el montaje de varias piezas de trabajo. Dado que se pueden controlar varios ejes al mismo tiempo, se pueden mecanizar formas complejas.
• Reducción de costes:En el caso de las máquinas CNC o manuales, el cambio de herramientas debe ser realizado manualmente por el operario. El cambio de cuchillas más pesadas requiere mucha fuerza física y mucho tiempo. Además, se requieren habilidades operativas especializadas, lo que aumenta los costos de capacitación y otros gastos. El centro de mecanizado puede cambiar las herramientas automáticamente, lo que reduce los costos de mano de obra y de capacitación. Otra gran ventaja es que el sistema continúa funcionando incluso cuando no está atendido, por lo que puede continuar funcionando incluso por la noche, cuando la planta tiene menos personal.
• Protección de la seguridad del operador:Las herramientas y cuchillas que se utilizan en las máquinas CNC son muy pesadas y afiladas, por lo que deben manipularse con cuidado. Sin embargo, en el centro de mecanizado, las herramientas y los útiles se reemplazan automáticamente, por lo que la frecuencia de las operaciones del operador se reduce en gran medida. La reducción del tiempo de operación también significa menos problemas, por lo que los trabajadores están protegidos de lesiones.