En pieza de mecanizado es la forma de crear objetos que utilizamos en nuestra vida cotidiana. Dependemos mucho de ellos. Su complejidad varía de diseños sencillos a sofisticados y se utilizan como piezas de repuesto o superficies de utillaje.
Pero, ¿cómo se piezas fabricadas? En la fabricación moderna, fabricantes profesionales ayudar a fabricar de forma rápida y barata Piezas fabricadas con CNC.
En este artículo, repasaremos todo lo relacionado con piezas mecanizadasdesde sus características hasta los aspectos que los distinguen de los productos manufacturados, así como su guía de diseño.
¿Qué son las piezas mecanizadas?
Las piezas mecanizadas se utilizan en diversos sectores, desde simples fijaciones metálicas hasta complicadas componentes de motores de aviación. El mecanizado, en su esencia, es la fabricación de piezas especializadas utilizando equipos de corte tales como molinos, fresadorasy tornos.
Aunque sus métodos difieren, todos tienen el mismo objetivo: extraer material de un bloque sólido conocido como el pieza de trabajo utilizando herramientas de corte de precisión.
Se pueden utilizar diferentes metodologías para producir un objeto mecanizado. Mecanizado manual de piezas requiere los conocimientos de un maquinista cualificado que utilice manualmente maquinaria como fresadoras para formar una pieza precisa elaborada por fresado.
Por otro lado, el mecanizado CNC utiliza motores Máquinas CNC que ejecutan de forma autónoma procesos de corte basados en instrucciones generadas por ordenador.
El mecanizado CNC, debido a su precisión y eficacia, se utiliza ampliamente en las prácticas modernas para productos delicados y personalizados. Sin embargo, mecanizado manual sigue siendo popular para determinadas tareas debido a su rapidez, especialmente cuando no se requiere diseño digital ni programación para maquinaria CNC.
En la actualidad, a la hora de elegir los materiales para una pieza fabricada con CNC, se utilizan distintos materiales, desde metales hasta polímeros. No obstante, el material elegido debe tener la capacidad de ser cortado sin distorsión considerable. Específicamente, a continuación se presentan algunas consideraciones de materiales que son ideales para las prácticas de mecanizado de piezas:
| Mecanizado del titanio | Mecanizado de acero inoxidable | Mecanizado de magnesio | Mecanizado del acero |
| Mecanizado de ABS | Mecanizado POM | Mecanizado PEEK | Mecanizado del zinc |
| Mecanizado de latón | Mecanizado del cobre |
Sin embargo, en algunos casos, el mecanizado de piezas se realiza en artículos construidos mediante otros procedimientos. Por ejemplo, los artículos fundidos o moldeados pueden someterse a un mecanizado adicional para incorporar determinados detalles o características.
Estos componentes se conocen como parcialmente mecanizados o piezas postmecanizadas, demostrando la versatilidad y adaptabilidad de los métodos de mecanizado en diversas circunstancias de fabricación.
Mecanizado vs. Fabricación: ¿En qué se diferencian?
El mecanizado y la fabricación son dos operaciones interrelacionadas que desempeñan funciones diferentes en el proceso de producción. La fabricación se refiere a diversas técnicas para convertir materias primas en productos finales, entre ellas fundición, moldeo, forjay mecanizado.
Pasando ahora al mecanizado, un subconjunto de la fabricación, este proceso implica la eliminación controlada de material de una pieza de trabajo para obtener formas o características específicas. Esta tecnología tiene una precisión extraordinaria, lo que permite fabricar elementos delicados que serían difíciles o imposibles de crear con otros procedimientos.
¿Por qué utilizar piezas mecanizadas?
Varias razones de peso sustentan el uso de piezas mecanizadas en muchas industrias, incluidas las impulsadas por empresas, diseñadores de productos y departamentos de investigación y desarrollo (I+D). A continuación, arrojaremos algo de luz sobre las diversas aplicaciones y ventajas de una pieza mecanizada, que la hacen útil en entornos del mundo real:
Fuerza inherente
Dado que las piezas mecanizadas se fabrican a partir de bloques sólidos de material, su resistencia inherente es una ventaja significativa. Esta sólida base proporciona a estos componentes una excelente resistencia y robustez.
Además, la versatilidad de las piezas mecanizadas queda demostrada por su capacidad para asumir una amplia gama de formas y espesores. Esta versatilidad permite diseños complicados y proporciones variadas adaptadas a necesidades específicas.
Mejora de la precisión
Otra característica destacable del mecanizado de piezas es la precisión de las piezas fabricadas tras el mecanizado. Su enfoque de fabricación permite insertar características elaboradas y muy detalladas, lo que mejora la funcionalidad y el atractivo del producto final.
Además, la variedad de materiales que pueden utilizarse aumenta la adaptabilidad de las piezas mecanizadas. Metales, polímeros e incluso ciertos materiales compuestos se encuentran entre las alternativas de materiales disponibles.
Producción de lotes pequeños
En particular, las piezas mecanizadas se benefician significativamente de una producción más rápida de pequeñas cantidades. La ausencia de complejos requisitos de utillaje acelera el proceso de fabricación, permitiendo la producción de pequeñas cantidades según las necesidades. Esta agilidad de producción se ajusta a los requisitos de creación rápida de prototipos y producción de bajo volumen escenarios durante el mecanizado de piezas.
Tolerancia estricta
Las piezas mecanizadas pueden fabricarse con tolerancias extremadamente ajustadas. Las velocidades de corte controlables permiten realizar modificaciones finas, lo que permite que el producto final cumpla tolerancias rigurosas. Esta precisión es útil en industrias en las que la precisión es crítica, como la aeroespacial y la fabricación de equipos médicos.
Técnica fiable
La incorporación de piezas mecanizadas a los proyectos también introduce la ventaja de las piezas fabricadas mediante CNC, con un carácter probado a lo largo del tiempo como tecnología de producción. Precisamente, el mecanizado, como estándar industrial desde hace décadas, proporciona fiabilidad y previsibilidad.
Así, los componentes mecanizados están preparados para alinearse con normas y certificaciones específicas del sectory mejorar su viabilidad para diversas aplicaciones.
Buenas prácticas para el diseño de piezas mecanizadas
A continuación se ofrece una guía precisa que debe tenerse en cuenta durante la fase de diseño a la hora de mecanizar la pieza:
Radios de las esquinas interiores
Al diseñar piezas mecanizadas, tenga en cuenta radios de las esquinas interiores a tener en cuenta. Deben evitarse las esquinas afiladas, ya que pueden causar problemas en las herramientas, como un desgaste excesivo de las mismas, un aumento del tiempo de mecanizado y probables daños en las piezas.
En este caso, el radio óptimo viene determinado por el material. Considere radios de 0,5 mm a 2,0 mm (0,02 pulgadas a 0,08 pulgadas) para materiales más blandos como los plásticos. Los metales suelen tener radios de 1,0 mm a 3,0 mm (0,04 a 0,12 pulgadas). Pueden ser necesarios radios más grandes, como de 3,0 mm a 6,0 mm (de 0,12 pulgadas a 0,24 pulgadas) o más, para mecanizar piezas con pesos más elevados o una pieza que requiera una resistencia adicional.
Bolsillos
No olvide tener en cuenta profundidad de la cavidad y espesor de pared al diseñar las cajeras. En general, procure que la profundidad de la cajera sea de 2 a 4 veces el diámetro de la herramienta de corte. Compruebe que el grosor de la pared es de 1,5 a 2 veces el diámetro de la herramienta de corte. Esto contribuye a la integridad estructural y a un mecanizado eficaz.
Cavidades
Cavidades son necesarias dentro de las piezas para diversas funciones, como alojar componentes o formar estructuras interiores. Tenga en cuenta la función de la cavidad y diseñe su tamaño y forma en consecuencia. De este modo se garantiza un rendimiento adecuado y la comodidad de fabricación.
Profundidad de roscado previa
Cuando incorpore orificios roscados a su diseño, especifique con precisión el profundidad de roscado. Esta profundidad determina el encaje de la parte roscada. Asegúrese de que la profundidad de pretaladrado se corresponde con los requisitos de roscado, incluidos el tamaño y el paso de la rosca.
Esto es importante porque la precisión requiere atenerse a las normas del sector o consultar a un maquinista.
Orificios roscados
Al diseñar artículos con orificios roscados, tenga en cuenta el tamaño y el paso de la rosca en función de los requisitos de la aplicación. Elija un diámetro de orificio lo suficientemente grande como para aceptar el diámetro de la rosca y permitir un contacto óptimo.
Consulte las referencias de ingeniería o a los maquinistas profesionales de Prototool para conocer los diámetros de orificio sugeridos para tipos de rosca específicos. Incluya un alivio de rosca en la parte inferior del orificio para garantizar la correcta formación de la rosca y evitar que se atasque.
Socava
Incluir rebajes exige prestar mucha atención a ángulos de calado para garantizar una expulsión suave durante la producción y evitar daños en las piezas. Asegúrese de que las herramientas de mecanizado pueden alcanzar y fresar las zonas socavadas, que pueden necesitar herramientas especializadas o procedimientos multieje. Esto ayuda a crear sistemas de enclavamiento precisos.
Espesor de pared
Mantener espesor de pared correcto es esencial para la integridad estructural y la fabricabilidad. Investigue las cualidades del material para establecer el grosor mínimo necesario.
Para evitar concentración de tensiones y deformación posteriorMantener un grosor de pared uniforme en toda la pieza. Considere la posibilidad de añadir estructuras de soporte o nervaduras para mejorar la rigidez, especialmente en el caso de piezas grandes o delgadas.
Texto y letras
Utilice un tipo de letra claro y legible cuando incorpore texto o letras en las piezas mecanizadas para identificarlas o marcarlas. Tenga en cuenta la legibilidad del tipo de letra en el tamaño deseado y evite estilos extremadamente complejos que puedan ser difíciles de mecanizar con precisión. Para garantizar la precisión y la legibilidad, especifique el tamaño de los caracteres en relación con las dimensiones totales de la pieza.
Determine la profundidad necesaria del texto o la escritura para conseguir el efecto visual deseado. En función del material y la aplicación, considere tratamientos superficiales como el grabado o el aguafuerte para mejorar la visibilidad.
Acabado superficial
En función del proceso de mecanizado de la pieza, elija un acabado superficial adecuado según el uso de la pieza. Los distintos métodos producen acabados diferentes, que influyen tanto en la estética como en la funcionalidad. Para obtener el resultado deseado, asegúrese de que el acabado elegido es compatible con la finalidad prevista y el proceso de fabricación del producto.
Ejemplos de piezas mecanizadas CNC:
El mecanizado de piezas con CNC produce una amplia gama de piezas mecanizadas, lo que demuestra su versatilidad y precisión. He aquí algunos ejemplos dignos de mención:
- Accesorios Componentes: Los racores son componentes críticos que garantizan la conexión impecable de diversas piezas. Las dimensiones exactas son fundamentales, ya que cualquier error de cálculo puede debilitar la conexión y provocar fallos. El mecanizado CNC garantiza una construcción precisa de los racores, lo que contribuye a la fiabilidad general del sistema ensamblado.
- Rótulas: Inspirado en las articulaciones esféricas del esqueleto humano, juntas de rótula permiten que los componentes se muevan en múltiples direcciones. Las rótulas mecanizadas mediante CNC permiten que los componentes pivoten y giren en diferentes ángulos. Esta consideración de diseño es inestimable en aplicaciones que requieren movimiento dinámico y flexibilidad.
- Soportes metálicos: Las ménsulas metálicas ayudan a soportar las secuencias de la maquinaria. La precisión y el diseño personalizado se pueden encontrar en los soportes metálicos mecanizados a medida fabricados con máquinas CNC. Estos soportes proporcionan un fuerte apoyo, mejorando la estabilidad y funcionalidad de la máquina durante el mecanizado CNC.
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