La industria manufacturera está en constante desarrollo. La eficiencia del mecanizado CNC es vital. Es crucial acortar el ciclo de producción y reducir el coste de las piezas. un fabricante Solo se preocupa por la calidad de las piezas y la disponibilidad. No consideran cómo mejorar la eficiencia de la producción. Por lo tanto, sus costos de producción son elevados. Esto no beneficia al negocio a largo plazo.
En este artículo, Yonglihao Machinery Analizaremos cómo optimizar el mecanizado CNC para aumentar la eficiencia. Nos centraremos en la configuración de parámetros y estrategias avanzadas. Esto le ayudará a lograr una producción de alta calidad y a mejorar la eficiencia.
Tabla de contenido
Comprensión del mecanizado CNC
Mecanizado CNC Es un tipo de tecnología de automatización. Utiliza una computadora para controlar la herramienta en la máquina. Esta herramienta realiza el trabajo en la pieza. Implica controlar la máquina herramienta para mecanizar la pieza según trayectorias y parámetros de mecanizado específicos, utilizando instrucciones preprogramadas del software CAM. Esto permite lograr un proceso de mecanizado de alta precisión y eficiencia. Por lo tanto, el mecanizado CNC se ha convertido en una tecnología indispensable e importante en la fabricación moderna.
máquinas herramienta CNC Las máquinas herramienta tienen las siguientes partes principales: máquinas herramienta, sistemas CNC, sistemas de potencia, herramientas, sistemas de cambio de herramientas y otros dispositivos. Una máquina herramienta también se conoce como el host. Generalmente, consta de cuatro partes principales: bancada, husillo, mesa y piezas móviles. El sistema de control numérico incluye un controlador, una computadora y un equipo de programación. El sistema de potencia contiene el sistema de accionamiento y el accionamiento del husillo. El sistema de herramientas y cambio de herramientas incluye una herramienta y un almacén para el cambio automático de herramientas. El dispositivo auxiliar consta de tres partes: un sistema de refrigeración, un sistema de lubricación y un dispositivo de fijación. El sistema informático controla la máquina herramienta CNC. Permite un funcionamiento automático continuo y mantiene una alta precisión.
La importancia de optimizar los parámetros del mecanizado CNC
El mecanizado CNC se utiliza ahora ampliamente en campos como aeroespacial, fabricación de automóvilesy electrónica. Su importancia en la fabricación es evidente. Algunos productos son ahora más potentes. Esto ha aumentado la necesidad de alta precisión en las piezas y la calidad de las superficies. Por lo tanto, optimizar los parámetros del CNC para aumentar esta precisión es fundamental.
Optimizar los parámetros del mecanizado CNC mejora la calidad, la velocidad y los plazos de entrega. Prolonga la vida útil de las herramientas y... reduce costosAdemás, crea piezas precisas y repetibles, y aumenta la capacidad de toda la empresa. También mejora la competitividad y promueve el crecimiento a largo plazo.
Parámetros clave a optimizar en el mecanizado CNC
En el proceso de mecanizado CNC, la configuración de los parámetros de corte puede variar para cada pieza. Para garantizar el mejor mecanizado de las piezas terminadas, velocidad de corte, velocidad de avance, profundidad de alimentación, compensación del radio de la herramienta, y la trayectoria de la herramienta deben optimizarse y diseñarse para que puedan lograr los mejores resultados.
Velocidad de corte
La velocidad de corte es la velocidad lineal de la herramienta con respecto a la pieza de trabajo. Mide la distancia que recorre la herramienta a lo largo de la superficie por unidad de tiempo cuando funciona a esta velocidad. La velocidad de corte afecta directamente la eficiencia, la calidad y la vida útil de la herramienta. Material de la herramienta. material de la pieza de trabajo, y tipo de procesamiento Afecta principalmente a la velocidad. Otros factores también influyen. Debe elegir la velocidad adecuada para cada material y herramienta.
El material de la pieza de trabajo afecta el corte. El material duro requiere una velocidad de corte menor. El material blando requiere una velocidad de corte mayor. Los buenos materiales para herramientas resisten el desgaste y conducen el calor. Permiten velocidades de corte más altas. En desbaste y acabado, la velocidad de corte para desbaste suele ser mayor.
En general, puede elegir la velocidad de corte según los parámetros del fabricante de la herramienta. Luego, utilice la pieza de trabajo para realizar una prueba de corte. Ajuste los parámetros continuamente para obtener los mejores resultados.
Velocidad de alimentación
La velocidad de avance se refiere a la velocidad de movimiento de la herramienta durante el mecanizado a lo largo de la superficie de la pieza, es decir, la distancia recorrida por minuto (generalmente en milímetros o pulgadas por minuto) durante el mecanizado. Además, la velocidad de avance afecta la fuerza de corte, la formación de viruta, la temperatura superficial y la calidad de la superficie mecanizada.
Una velocidad de avance demasiado alta o demasiado baja puede afectar negativamente al proceso de mecanizado. Una velocidad de avance alta puede generar una fuerza de corte excesiva. Esta fuerza deforma la pieza de trabajo y reduce la... calidad de la superficieUna velocidad de avance demasiado baja reduce la eficiencia del mecanizado y prolonga el ciclo de producción. Por lo tanto, la selección de la velocidad de avance debe integrarse con el tipo de corte, las características del material de la pieza y las herramientas, etc., generalmente durante el preprocesamiento y también mediante el corte de prueba de la pieza, basándose en la experiencia y los manuales del fabricante de la herramienta para determinar la velocidad de avance adecuada.
Profundidad de corte
La distancia entre la superficie mecanizada y la superficie a mecanizar es la profundidad de corte al cortar la pieza. Es la profundidad de la herramienta cada vez que corta. Afecta directamente al proceso de corte: fuerza de corte, temperatura, calidad superficial y vida útil de la herramienta. A su vez, se refiere a la distancia radial en la pieza. El fresado se refiere a la distancia de corte axial en la pieza.
En general, el material de la pieza de trabajo, el material de la herramienta, el tipo de procesamiento, la potencia de la máquina, la rigidez del refrigerante de la máquina y otros factores afectarán la selección de la profundidad de corte, por lo que la selección de la profundidad de corte adecuada, en primer lugar, de acuerdo con los factores que afectan el primer conjunto preliminar de un parámetro de profundidad, y luego pruebe el corte de la pieza de trabajo para ajustar los parámetros y, finalmente, registre los resultados de múltiples cortes y continúe optimizando la profundidad para lograr la profundidad óptima de corte para que pueda optimizar la eficiencia del mecanizado, mejorar la calidad de la pieza de trabajo y extender la vida útil de la herramienta.
Compensación del radio de la herramienta
La compensación del radio de la herramienta corrige el error causado por el radio de la herramienta. Garantiza la tamaño de la pieza de trabajo La forma y el diseño se ajustan al diseño. Existen dos modos principales de compensación del radio de la herramienta: compensación izquierda (G41) y compensación derecha (G42), que se utiliza cuando la herramienta se encuentra a la izquierda del contorno de la pieza y viceversa. La compensación del radio de la herramienta se puede optimizar midiendo e introduciendo con precisión el radio de la herramienta, ajustando dinámicamente el valor de compensación y optimizando el programa. Al optimizar la compensación del radio de la herramienta, se mejora la precisión y la eficiencia del mecanizado, y se reducen los errores.
Optimización de la trayectoria de la herramienta
Optimizar la trayectoria de la herramienta puede mejorar significativamente la eficiencia y la calidad del mecanizado CNC. Utilice software CAM para crear la trayectoria de la herramienta a partir de la forma de la pieza. A continuación, simule la trayectoria para detectar y corregir problemas y optimizar su eficiencia. Esto evitará carreras vacías y herramientas rotas.
Primero, utilice el software CAM para encontrar la trayectoria de herramienta óptima para la simulación. Esto garantiza que la trayectoria esté libre de colisiones e interferencias. A continuación, utilice estrategias de avance en espiral y retroceso progresivo para optimizar las trayectorias de avance y retroceso. A continuación, racionalice el proceso de mecanizado para reducir el recorrido en vacío. Finalmente, ajuste los parámetros de mecanizado según la situación real para obtener la trayectoria óptima.
Patrones de desgaste de herramientas y vida útil de las herramientas
En el mecanizado CNC, el desgaste de la herramienta es una medida de la eficacia del mecanizado. Es un método importante para calcular la vida útil de la herramienta. También puede afectar la calidad de la pieza. Por ejemplo, el desgaste de la herramienta reduce la precisión dimensional del producto terminado y debilita la resistencia superficial. Esto, en última instancia, provoca un aumento de la vibración entre la herramienta y la pieza, dañándola. En la mayoría de los casos, estos resultados afectan la eficiencia.
El desgaste de la herramienta se puede medir mediante métodos directos e indirectos. Con el primer método, se deben estimar las indicaciones de diferentes señales, como la vibración, la fuerza de avance, la acústica y la textura de la superficie. El segundo método consiste en medir el área de desgaste de la herramienta con una herramienta calibrada.
Cuando el sistema de control de la máquina CNC detecta que la vida útil de la herramienta se está acortando, el operador puede modificar la configuración para prolongarla. Puede modificar la velocidad de corte, el avance, la liberación de lubricante, etc.
Tasa de remoción de material (MRR)
La tasa de remoción de material (TRM) es una medida de la eficiencia del mecanizado CNC. Es la cantidad de material removido de la superficie del material en un período de tiempo determinado (generalmente por minuto). Una TRM alta indica una alta eficiencia del sistema, mientras que una TRM baja indica una baja eficiencia del sistema.
La MRR se ve afectada por una combinación de velocidad de avance, velocidad de corte y profundidad de corte. Por ejemplo, velocidades de corte lentas resultan en una baja eficiencia de MRR. Esto se debe a que la herramienta se romperá, el acabado será deficiente y la producción será lenta. Por otro lado, una velocidad de corte óptima resultará en una MRR eficiente.
Revoluciones por minuto (RPM)
La velocidad de rotación se mide en revoluciones por minuto (RPM). Este número indica cuántas revoluciones por minuto gira el husillo alrededor de su eje longitudinal. Las RPM afectan la velocidad de la superficie. Una broca más grande requiere RPM más bajas que una broca más pequeña para la misma velocidad de la superficie de la llanta. Por ejemplo, una broca de menos de 3 milímetros (1/8 de pulgada) de diámetro requiere 12 000 RPM o más para cortar bien sin romperse. Las brocas más grandes requieren velocidades más bajas.
Las RPM no solo se ven afectadas por el tamaño de la herramienta. El tipo y la dureza de la aleación que se mecaniza, así como el proceso de mecanizado, también son importantes. Esto significa que cada objeto que se perfora o corta tiene una velocidad superficial óptima. Existen cinco maneras diferentes de determinar las RPM correctas en una configuración de taladro. Estos son los cinco métodos más comunes:
- Cálculos de RPM integrados en el software CAM
- Aplicación de calculadora dedicada
- Experiencia del operador
- Fórmula estándar (RPM equivale a cuatro multiplicado por la velocidad de la superficie dividido por el diámetro de la broca)
- Tabla de RPM
Métricas avanzadas para obtener información más detallada
Tasa de desechos y tasa de conformidad de las piezas
La tasa de desperdicio es la cantidad de productos fabricados en un período determinado que no cumplen con los requisitos de diseño y deben desecharse. Dicho esto, el desperdicio simplemente significa tiempo perdido en la fabricación de piezas defectuosas. Una tasa de desperdicio alta indica problemas en diferentes etapas del proceso de fabricación o mecanizado de metales. En resumen, reduce la eficiencia del mecanizado CNC.
Lo opuesto es la tasa de aprobación de piezas. El rendimiento de piezas indica cuántas piezas calificadas se producen en un tiempo determinado. Una tasa de aprobación de piezas más alta significa que la eficiencia del mecanizado CNC es muy alta.
Operación general del equipo
La Eficiencia Global del Equipo (OEE) es un método para evaluar el funcionamiento de una máquina. Un evento problemático (como una pieza rota) puede afectarla. La OEE se expresa como un número. Se obtiene combinando diversos factores, como la disponibilidad de la máquina, la calidad de las piezas y la eficiencia del rendimiento. Para determinar la disponibilidad de la máquina, es necesario considerar el tiempo de preparación, el tiempo del ciclo de cambio de herramientas, el tiempo de inactividad, el tiempo de inactividad por mantenimiento y el tiempo de operación.
¿Cuánta potencia o energía se utiliza?
Una de las formas modernas de medir la eficiencia del mecanizado CNC es observar la potencia o energía que se consume. Esta es una buena manera de determinar la frecuencia de funcionamiento de una máquina CNC. Cuanto más tiempo funciona la máquina, más energía consume. Asimismo, cuanto más tiempo funciona la máquina, más unidades se producen. Esto significa que la máquina es más eficiente. Si el consumo de energía es bajo, generalmente significa que la máquina solo funciona durante un corto periodo de tiempo. Por lo tanto, se producen menos unidades. En resumen, un bajo consumo de energía significa una baja productividad.
Costo por pieza
Para calcular el coste por pieza, divida el coste total de producción entre el número de piezas. Cuanto menor sea el coste por pieza, más piezas se producen. Esto también significa que el proceso de producción es más eficiente. Por otro lado, un coste por pieza más alto significa que se producen menos piezas. Esto también significa que el proceso de producción es menos eficiente.
Control de Calidad y Mantenimiento de Equipos
En el mecanizado CNC, el control de calidad y el mantenimiento de los equipos son fundamentales. Garantizan la precisión y la estabilidad del mecanizado. Estos factores afectan directamente la calidad de la pieza final.
Control de calidad
Control de calidad del mecanizado se puede llevar a cabo en los cuatro aspectos siguientes:
- PAGcontrol de procesos: El control de procesos monitorea la fuerza de corte, la vibración y la temperatura en tiempo real. Esto se logra mediante sensores y sistemas de monitoreo. Estos detectan problemas a tiempo para que se puedan tomar medidas de ajuste.
- Establecimiento del proceso del sistema de gestión de calidad: Implementaremos el sistema de gestión de calidad ISO 9001. Implementaremos un proceso de control de calidad impecable y fichas de registro. Esto garantizará la trazabilidad y la búsqueda de cada pieza.
- Contratación de inspectores profesionales para el control: Los inspectores profesionales en la planta de procesamiento se encargan de la primera, la segunda y la última inspección de las piezas en cualquier momento. Registran las inspecciones y analizan los problemas de procesamiento. También asisten a los ingenieros de fabricación en el ajuste y la optimización de los parámetros de mecanizado.
- Medición utilizando equipos de prueba profesionales: Para garantizar la confiabilidad de los datos de prueba, se utiliza un equipo de prueba profesional (como una máquina de medición de coordenadas, un microscopio de herramienta universal, un instrumento de imágenes, etc.) para medir el tamaño de la pieza de trabajo, a fin de garantizar que las dimensiones de procesamiento finales de la pieza de trabajo estén en línea con los requisitos de diseño.
Mantenimiento de equipos
El mantenimiento del equipo se puede realizar desde los siguientes tres aspectos:
- Mantenimiento periódico de máquinas-herramientas: Lubricación, limpieza e inspección regulares de las máquinas herramienta para garantizar el funcionamiento normal de los componentes de las máquinas herramienta para prolongar la vida útil del equipo y la precisión del mecanizado.
- Calibración periódica de equipos: Para garantizar la precisión y estabilidad del procesamiento, el equipo de procesamiento debe calibrarse a intervalos regulares para garantizar la calidad del procesamiento de la pieza de trabajo.
- Mantenimiento del sistema de refrigeración: Debido al largo tiempo de producción, las impurezas en el refrigerante del equipo aumentarán, lo que bloqueará la tubería y afectará el efecto de enfriamiento, por lo que es necesario limpiar regularmente el sistema de enfriamiento y reemplazar el refrigerante para garantizar la estabilidad de la temperatura durante el proceso de mecanizado.
Un estricto control de calidad y un buen mantenimiento de los equipos garantizan la producción de piezas de calidad mediante el mecanizado CNC. Además, mantienen la estabilidad del equipo. Esto mejora la calidad de las piezas y la eficiencia de la producción. Finalmente, aumenta considerablemente el nivel y la capacidad de fabricación de la empresa.
Resumen
Necesitamos optimizar los parámetros de mecanizado CNC. Esto es clave para mejorar la eficiencia, la calidad y la precisión. Lo logramos estableciendo el objetivo de mecanizado. Luego, elegimos la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte adecuados. También... Seleccione la herramienta adecuada Compensación de radio. Optimizamos las trayectorias de las herramientas y otros parámetros clave. Esto mejora la eficiencia y la calidad de las piezas. También es necesario realizar un buen control de calidad y mantenimiento de los equipos. Debemos optimizar y mejorar continuamente. Esto ayuda a las empresas a mejorar su eficiencia y competitividad, garantizando su desarrollo e innovación continuos y a posicionarse como líderes del mercado.
Yonglihao Machinery se especializa en el mecanizado de piezas mecánicas. Cuentan con años de experiencia y conocimientos en mecanizado CNC. Si necesita mecanizado de piezas, Por favor contáctenosLe brindaremos servicios profesionales y soluciones completas.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los parámetros más importantes a optimizar en el mecanizado CNC?
Elegir la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte correctos es fundamental. También es necesario ajustar la compensación del radio de la herramienta y seleccionar la trayectoria óptima. Esto optimizará el mecanizado CNC.
¿Cómo mejora la tecnología de mecanizado inteligente la eficiencia?
La tecnología de mecanizado inteligente utiliza sensores y aprendizaje automático. Analiza datos en tiempo real para ajustar los parámetros de mecanizado. Esto mejora la vida útil de la herramienta y la calidad de las piezas, además de impulsar la productividad.
¿Por qué es importante el mantenimiento periódico de las máquinas herramienta?
Establecer un programa regular de mantenimiento de máquinas herramienta incluye limpieza, lubricación y calibración. También incluye la inspección de componentes críticos. Además, previene fallos inesperados y garantiza un rendimiento y una eficiencia constantes de la máquina.
¿Cómo la optimización de la trayectoria de la herramienta mejora la eficiencia?
Las trayectorias de herramientas eficientes minimizan el recorrido de la herramienta y acortan tiempos de mecanizadoTambién reducen el desgaste de las herramientas y mejoran la calidad de la superficie, lo que aumenta la productividad general.
¿Qué papel juega la formación de los empleados en la optimización del mecanizado CNC?
Una capacitación adecuada garantiza que los operadores dominen el equipo. Les ayuda a mejorar sus habilidades, realizar el mantenimiento rutinario y reducir los errores humanos. Esto mejora la eficiencia y reduce los costos.