Centro de Maquinado

Centro de Maquinado

Una cortadora por chorro y una pieza fabricada con ella.

El mecanizado multieje o centro de maquinado es un proceso de mecanizado donde herramientas controladas por un ordenador de control numérico se mueven con 4 o más grados de libertad para producir piezas de metal u otros materiales por medio de fresado, corte con chorro de agua o corte con láser.

Generalidades

Las herramientas típicas de CNC son capaces de realizar traslaciones a lo largo de 3 ejes; las máquinas multieje también son capaces de realizar rotaciones alrededor de uno o de múltiples ejes.

Actualmente hay una gran cantidad de sistemas de software CAM (fabricación asistida por computadora) capaces de soportar mecanizado multieje, incluyendo software que puede automáticamente convertir recorridos de herramienta en 3 ejes a recorridos en 5 ejes.

Las máquinas multieje ofrecen varias mejoras sobre otras herramientas CNC con el coste de la complejidad añadida y por supuesto el precio de la máquina:

• La cantidad de trabajo disminuye si la pieza, en otro proceso alternativo, tuviera que ser girada o recolocada manualmente a lo largo del mecanizado.

• Puede ser obtenido un mejor acabado superficial a través de movimientos tangenciales de la herramienta durante el mecanizado.

• Piezas más complejas pueden ser fabricadas, en particular aquellas que tengan agujeros o mecanizados en curva.

El número de ejes para las máquinas multieje varía de 4 a 9. Cada eje de movimiento es llevado a cabo tanto a través de movimientos del soporte de la pieza como a través del movimiento de la herramienta. Puesto que la configuración de ejes puede variar, un mismo número de ellos en máquinas diferentes no asegura que los movimientos a realizar para llevar a cabo la operación sean los mismos.

Configuraciones

Aunque el mecanizado multieje engloba otras operaciones además del fresado, las fresadoras son las máquinas herramientas multieje más extendidas, de ahí que las tipologías generales estén fuertemente influidas por su configuración.

Pueden llegar a existir un gran número de posibilidades diferentes de combinación de ejes y movimientos, pero lo cierto es que las configuraciones generales se pueden resumir en 4 grandes grupos:

• Mesa/Mesa (Table/Table)

Todos los movimientos de rotación –excepto los del huso de la herramienta- son llevados a cabo por las mesas. La mesa rotatoria principal lleva sobre ella otra más pequeña, con un movimiento de rotación independiente con respecto a la primera.

En este tipo de fresadoras la pieza presenta la posibilidad de ser movida con respecto a la herramienta de forma independiente; en general este es el tipo más simple y extendido de plataforma multieje, ya que es fácilmente obtenible mediante el añadido de las mesas rotatorias a una máquina herramienta de 3 ejes lineales convencional.

• Cabezal/Mesa (Head/Table)

Además de una mesa rotatoria, estas máquinas tienen un cabezal basculante. De los tres grupos es posiblemente el más versátil por su capacidad para mecanizar piezas grandes y pesadas.

El cabezal basculante es el que lleva el peso de la herramienta y el que debe, por tanto, poder soportar las presiones y fuerzas de corte propias de cada proceso.

• Cabezal/Cabezal (Head/Head)

Se prescinde del movimiento en la mesa y es el cabezal el que realiza todas las rotaciones, consiguiendo así una completa orientación de la herramienta. Aunque pueden llegar a lograr complejas operaciones, su movimiento está limitado. Algunas de ellas no sólo son capaces de cambiar herramientas, sino el cabezal completo, lo que puede lograr mayor versatilidad.

• De más de 5 ejes

Se citan máquinas que pueden alcanzar hasta 100 ejes, si se da como válida la definición de una sola máquina a una integración de subsistemas. Independientemente de cuestiones numéricas, merece especial mención la existencia y preparación de brazos robóticos como sistemas multieje.

De forma general puede ser relativamente simple preparar a un brazo robótico para una operación repetitiva de mecanizado, ya que del mismo modo que las máquinas herramientas, puede dar especificaciones de tolerancia y velocidad de operación muy altas, además de contar con paquetes de software y control específicos para la realización de movimientos

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