Tots els tipus de màquines CNC segons l'ús i les característiques

tipus de màquines cnc

En propers articles es detallaran els tipus de màquines CNC que existeixen segons la seva funció, com els torns, fresadores, router o de tall, gravat, perforació, etc. En aquest article, però, ens centrarem a conèixer els tipus segons els materials que poden treballar, i també segons la llibertat de moviment que tinguin, és a dir, segons els eixos. Això és fonamental per conèixer els usos i les possibilitats que oferiran la resta de tipus de màquines segons la funció.

Tipus de màquines CNC

tipus de màquines CNC

Com he comentat, aquests equips es poden catalogar segons diversos factors. L'anàlisi dels tipus segons les seves funcions la deixarem per a propers articles, ja que hi haurà una publicació especialment dedicada a cada tipus en profunditat. Aquí ens centrarem en dues formes de catalogar els tipus de màquines CNC que són comuns a tots els tipus segons la seva funció.

Segons els materials

Segons els materials que una màquina CNC pot utilitzar, es poden catalogar en diversos grups. Però cal tenir en compte que les propietats mecàniques dels metalls poden ser molt diverses, i no totes permeten tot tipus de mecanitzats o de la mateixa manera.

Recorda que les propietats mecàniques d'un material poden ser: elasticitat, plasticitat, mal·leabilitat, ductilitat, duresa, tenacitat i fragilitat. D'aquestes dependrà l'eina emprada, el cost i el temps de maquinat. A més, moltes persones confonen duresa i fragilitat amb coses oposades i no és cert. Un material pot ser molt dur i molt fràgil alhora. Per exemple, un vidre és dur, ja que no és fàcil ratllar com ho seria la fusta, però, la fusta és menys fràgil que el vidre, ja que pots deixar-la caure i no es trencarà a trossos, mentre que el vidre sí que ho farà.

Màquina CNC per a metall

La màquina CNC per a metall és aquella les eines de la qual poden treballar amb aquest tipus de materials i els seus aliatges. La quantitat de materials metàl·lics amb què pugui treballar una màquina dependrà del model i de les eines que pugui manejar. Però solen ser materials molt emprats per fabricar tota mena de peces per les seves propietats mecàniques. Els metalls i aliatges metàl·lics adequats per a la mecanització per CNC han de tenir unes propietats mecàniques específiques que inclouen com la resistència, flexibilitat, duresa, etc.

Entre els metalls més populars per a CNC destaquen:

  • alumini: és un metall força rendible per a mecanitzat CNC. És lleuger, és fàcil de mecanitzar, és resistent, i pot tenir una àmplia varietat d'aplicacions, des de finestres, portes, estructures de vehicles, dissipadors tèrmics, etc. Entre els tipus d'alumini més emprats hi ha:
    • alumini 6061: bona resistència a les condicions climàtiques, encara que no tant a químics i aigua salada. Molt emprat per a revestiments, portes, finestres, etc.
    • alumini 7075: molt dúctil, resistent, i resistent a la fatiga pel que se sol fer servir per a vehicles i la indústria aeroespacial, encara que és més complicat de mecanitzar (no és fàcil crear peces tan complexes).
  • acer inoxidable: és menys fàcil de mecanitzar, però combina fantàstiques característiques com el baix cost, la resistència, i la infinitat d'usos. Certament estem envoltats de peces d´acer si mirem al nostre voltant. Al CNC, els tipus més habituals són:
    • 304: és molt comú, i es pot fer servir en múltiples aplicacions domèstiques, des de revestiments i estructures d'electrodomèstics, fins a utensilis de cuina, passant per canonades, etc. Té una bona soldabilitat i formabilitat.
    • 303: per les seves propietats de resistència a la corrosió, duresa i durabilitat, aquest acer tractat amb sofre es fa servir per crear eixos, engranatges, accessoris de vehicles de tota mena, etc.
    • 316: és un acer increïblement fort i resistent a la corrosió, per la qual cosa és útil per a alguns implants mèdics, per a la indústria aeroespacial, etc.
  • acer: aquest aliatge de ferro-carboni és molt econòmic, fins i tot més que l'acer inoxidable. No ofereix la mateixa resistència a la corrosió, però té propietats semblants en altres aspectes. Entre els tipus més usats per a mecanitzat CNC està:
    • Acer 4140: un acer amb inferior contingut en carboni, però aliat amb manganès, crom i molibdè. Destaca per la seva alta resistència a la fatiga, la tenacitat i la resistència a l'impacte. Per aquest motiu, és molt atractiu per a multitud d'aplicacions industrials, com ara el sector de la construcció.
  • titani: és un metall molt car, però té propietats excel·lents, com la seva baixa conductivitat tèrmica, la seva alta resistència, i la seva lleugeresa, encara que no permet una mecanització tan fàcil com els anteriors. Per exemple:
    • Ti6AI4V de Grau 5: aquest aliatge té una excel·lent relació resistència-pes, resisteix bé als químics ia la temperatura. Per això s'usa per a aplicacions exposades a condicions extremes, implants mèdics, al sector aeroespacial, i als vehicles d'alta gamma o motorsport.
  • llautó: aquest aliatge de coure i zinc permet una mecanització molt fàcil, encara que no sigui dels metalls més barats. Té una duresa mitjana i alta resistència a la tracció, per la qual cosa és bo per a aplicacions elèctriques, mèdiques i automotrius.
  • Coure: és un metall que permet una excel·lent mecanització, però té un alt cost. Les seves propietats ho fan fantàstic per a la indústria elèctrica i electrònica i per a la tèrmica, ja que és un gran conductor elèctric i tèrmic. Per exemple, es poden fer peces conductores delectricitat, o dissipadors de calor igual que passava amb lalumini.
  • Magnesi: és un dels metalls més fàcils de mecanitzar a causa de les seves propietats mecàniques. També té una alta conductivitat tèrmica, i és lleuger (un 35% més que l'alumini), per això és fantàstic per a peces del sector de l'automòbil i aeroespacial. L'inconvenient més gran és que és un metall inflamable, de manera que la pols, encenalls, etc., es poden inflamar i produir incendis. El magnesi es pot cremar sota laigua, el CO2 i el nitrogen. Un exemple usat per a CNC és:
    • AZ31: excel·lent per a la mecanització i de grau aeroespacial.
  • Altres: per descomptat, hi ha molts altres metalls purs i aliatges que es poden treballar en CNC, encara que aquests descrits són els més populars.

Durant el procés de disseny per CAD d'aquestes peces metàl·liques, cal tenir en compte les característiques d'aquests metalls. A més, les màquines CNC per treballar-los han de tenir les eines adequades i la potència necessària per fer-ho. D'altra banda, a l'hora de mecanitzar un metall per CNC cal tenir en compte alguns factors: ús previst/propietats necessàries i cost total (cost de material + cost de la mecanització). D'altra banda, l'objectiu de moltes màquines CNC és produir una gran quantitat de peces amb el cost més baix possible i en el menor temps possible. Com més fàcil de mecanitzar sigui el metall, menys temps i cost tindrà, encara que això també dependrà de la complexitat de la peça.

Finalment, m'agradaria destacar que també és important l'acabat i els processaments posteriors que se li pugui donar als metalls després de la mecanització CNC. Per exemple, algunes peces necessitaran polits per eliminar marques produïdes per les eines CNC, eliminar les rebaves després dels talls, tractaments superficials (galvanitzat, pintat,…) per evitar la corrosió o per motius estètics, etc.

Màquina CNC per a fusta

existeixen una gran quantitat de fustes disponibles al mercat, fins i tot taulers de partícules, MDF, contraxapats, etc. La fusta, en general, permet una mecanització bastant fàcil, per la qual cosa és molt emprada per al fresat, tall i tornejat. A més, és un material relativament barat i abundant. D'altra banda, sol ser un dels materials més emprats també per a les màquines CNC domèstiques que usen alguns makers i aficionats al DIY o bricolatge.

Alguns exemples de fustes per treballar amb CNC són:

  • fustes dures: solen ser fustes exòtiques i amb una gran durabilitat i qualitat. Són cares, però les vetes estretes les fan molt resistents per a multitud d'aplicacions. Aquestes necessiten eines més rígides i dures per treballar-la, i pot portar més temps. Tot i això, poden ser millors que les toves quan es tracta de tallats complexos o formes intricades. Alguns exemples habituals són:
    • Fresno: fusta de color clar, pesada, amb excel·lents propietats mecàniques com la rigidesa i duresa. Es pot fer servir per a cadires, taules, pals d'hoquei, bats de beisbol, raquetes de tennis, etc.
    • Hi hagi: similar a l'anterior en termes de resistència, però és més flexible. Per tant, pots construir peces de mobles amb formes corbes sense que s'estelli. En ser inodora, també es pot fer servir per culleres, plats, gots, taules de tallar, etc. Això sí, aquesta fusta no és recomanable per tallar.
    • Abedul: és molt dura, similar a la de roure o noguera. El seu color és clar, no s'abonyega fàcilment, té bona resistència, i subjecta bé els cargols. Per tant, es pot fer servir per a reforços d'estructures de mobles.
    • Cirerer: té un color marró vermellós clar, bona resistència, no es deforma fàcilment, fàcil de tallar, i és dura. Per tant, es pot fer servir per a adorns tallats, mobles, instruments musicals, etc. Però cal tenir precaució a l'hora de treballar-la amb eines poc esmolades, ja que podrien generar marques de cremades pel fregament.
    • Olmo: amb un to marró vermellós clar-mitjà, gran duresa, i fantàstica per a taules de tallar, mobles, panells decoratius, bats i pals d'hoquei, etc. Això sí, es pot fer malbé si es fa servir una claveguera de baixa potència per tallar-la per les seves fibres.
    • caoba: és molt popular pel seu aspecte i solidesa, amb un to marró vermellós intens. És molt resistent al dany per aigua i és apta per construir embarcacions, calzes, mobles, instruments musicals, pavimentació de terres (parquè), etc.
    • Arce: és una de les més dures i duradores, i no necessiten massa tractament després de la mecanització. Ideal per a escriptoris, taules de treball, terres, taules de tall per a carnissers, i altres instruments que han de resistir «maltractament».
    • roure: una fusta resistent als trencaments, resistent a la humitat i intempèrie, i pesada, a més d'interessant des del punt de vista estètic. Per això podeu servir per a mobles d'exterior, construcció naval, etc. A causa de les seves característiques de vetes creuades, hauràs de fer passades poc profundes per a la seva cort, i utilitzar millor talladors amb punta de carbur.
    • noguera: és una fusta cara, amb color marró fort. Però és resistent als cops, és dura, no es crema fàcilment durant la mecanització, encara que s'hauran de fer passades poc profundes per als talls per evitar que es trenqui. Les aplicacions per a aquest material poden ser des de culates d'armes, fins a escultures i talles de relleu, passant per bols tornejats, mobles i instruments musicals.
  • fustes toves: són una bona opció per a principiants o tipus de màquines CNC que no siguin gaire potents. A més, com que són més econòmiques i fàcils de trobar, poden ser recomanables per a fusteria low-cost. Fins i tot tenen un altre aspecte positiu, i és que no produeixen tant desgast a les eines. No obstant això, no tenen les mateixes propietats que les dures. Alguns exemples habituals són:
    • cedre: té una aroma agradable, i un to marró vermellós força bonic, amb nusos que poden dificultar el fresat. És resistent a la intempèrie, per la qual cosa podràs fer mobles per a exteriors, pots, tanques, pals, etc. No es crema fàcilment a velocitats lentes de maquinat com les dures.
    • xiprer: té bona resistència a la descomposició, és tova, fàcil de treballar, encara que té nusos que poden dificultar aquesta feina en blocs grans. Es pot utilitzar per a armaris, mobles, finestres, motllures i panells.
    • avet: fusta fàcil de treballar, amb patró consistent, tova, i durable. Tot i no estar entre les fustes dures, es pot usar també per a terres.
    • Pi: és una fusta barata, amb un color pàl·lid i pes lleuger. Manté bé la seva forma i no s'encongeix gaire. És prou dura per dificultar la mecanització de tallat. S'ha de reduir la longitud dels talls per evitar la estella, i s'han d'usar velocitats de claveguera més ràpides per evitar desperfectes.
    • Secoya: fusta amb un to vermell, molt resistent a la descomposició ia la llum solar. És fàcil de mecanitzar i el resultat és molt suau. Pot ser una bona elecció per tallar, crear detalls complexos, o per a objectes que estiguin a la intempèrie. Això sí, s'han d'usar eines molt esmolades per evitar la estella i esquinç.
    • avet: és una de les més dures dins de l'espectre de fustes toves. És lleugera, però susceptible a la descomposició. Es treballa fàcilment, i és assequible. Pot ser bona com a panells, instruments musicals, mobles, etc.
    • MDF: aquestes sigles fan referència a un tauler de fibra de densitat mitjana, un tipus de fusta denginyeria (feta per lhome) que es fa servir per a mobles, portes, etc. És molt barata ja que està feta de residus de fusta dura i tova combinats amb cera i resines. És més dens que el contraxapat i es treballa fàcilment, sense que s'estelli o es trenqui fàcilment (la velocitat de claveguera i alimentació han de ser adequades, ja que s'escalfen amb força rapidesa i poden cremar-se), i tindrà un acabat suau. No obstant això, pot tenir millor resistència en una direcció que en una altra, cosa que no és positiva per a peces que hagin de ser robustes o per a estructures. Un altre detall important és l'estètic, ja que no ofereix les vetes de la fusta natural, per la qual cosa requereix pintura o ús de làmines decoratives. Com a precaució dir que les partícules fines que s'inhalen durant els processos amb MDF són perjudicials per a la salut, ja que no és només fusta. Fes servir mascareta.
    • Contraxapat: està feta de múltiples làmines primes de fusta que s'enganxen entre si. Pesa menys que altres fustes massisses, i pot ser apropiat per a armaris penjants, i per a altres coses de baix cost i baix preu. Has de tenir precaucions en treballar-la amb qualsevol tipus de màquines CNC, ja que tendeix a estellar-se

També hauries considerar altres aspectes importants a l'hora d'escollir la fusta adequada per al teu projecte:

  • Grandària de gra: el gra fi pertany a les fustes toves, el gra gruixut a les dures. La de gra fi és més fàcil de fresar, però la de gra gruixut ofereix més suavitat i millor acabat.
  • Contingut d'humitat: interfereix en la flexió i la durabilitat de la fusta, a més de l'acabat durant el tallat i les velocitats d'avenç que pots aconseguir. L´ideal per tallar són fustes entre el 6-8% d´humitat. La humitat també determinarà la temperatura de l'eina durant el procés, i per cada 1% d'humitat que puja, la temperatura augmentarà uns 21ºC. A més, un baix grau d'humitat pot fer que la superfície s'esquinci excessivament i massa humitat pot causar superfícies més difuses.
  • nusos: són zones on s'uneixen les branques amb el tronc, i solen tenir fibres en diferents direccions i són més dures i fosques. Quan s'està treballant amb una màquina CNC, el canvi sobtat de duresa podria produir una càrrega de xoc, per la qual cosa hauríeu de fer servir paràmetres adequats o utilitzar adreces en què s'evitin aquests nusos.
  • Taxa d'avenç: és la velocitat d'avenç a què l'eina passa sobre la superfície de la peça. Si és massa baixa pot causar cremades a la superfície de la fusta, i si és massa alta pot causar estelles. La majoria de models de màquines solen tenir diferents ajustaments per treballar amb múltiples materials, altres necessitaran que els ajustaments manualment.
  • Eines: a més d'escollir màquines CNC amb clavegueres amb almenys 1 a 1.5 CV (0.75 a 1.11 kW) per aconseguir les velocitats de mecanitzat adequades per a la fusta, també és important l'eina usada (i la substitució quan estigui desgastada o desafilada):
    • Tall ascendent: eliminen els encenalls en direcció ascendent, i poden esquinçar la vora superior de la peça.
    • Tall descendent: empenyen la fusta tallada cap avall, el que brinda una vora superior llis, encara que pot generar esquinçada a la vora inferior.
    • tall recte: no estan en angle respecte a la superfície de tall, per la qual cosa ofereixen un equilibri entre les dues anteriors. En contra, la velocitat d'eliminació del material no és tan ràpida i solen escalfar-se més.
    • compressió: és un tipus d'eina que té una longitud de pocs mil·límetres i que pot aconseguir tall cap amunt o cap avall controlant la profunditat de tall. Això permet acabats de vores superiors i inferiors llisos.

altres materials

Per descomptat, hi ha màquines CNC que poden treballar amb múltiples materials intercanviant les eines. També altres tipus de màquines CNC que van més enllà de la fusta i el metall. Alguns altres exemples de materials aptes per a CNC són:

  • niló: un polímer termoplàstic de baixa fricció que es pot fer servir com a alternativa al metall en alguns casos. És un material rígid, fort, resistent a impactes, amb bona resistència química i sorprenentment elàstic. Es pot emprar per a dipòsits, peces per a electrònica, engranatges, etc.
  • Escumes: un material que pot tenir diferents valors de rigidesa i és molt lleugera i durable.
  • Altres plàstics: com el POM, PMMA, acrílic, ABS, policarbonat o PC, i polipropilè o PP, poliuretà, PVC, cautxú, vinil, goma…
  • Ceràmiques i vidres: alúmina, SiO2, vidre temperat, argila, feldspat, porcellana, gres, etc.
  • fibres: fibra de vidre, fibra de carboni…
  • Multimaterial: ACM o panells de sandvitx.
  • Paper i cartró
  • Marbre, granit, pedra, silici, ...
  • Cuir i altres teixits

Segons els seus eixos

Els tipus de màquines CNC segons els seus eixos determinaran la quantitat de graus de llibertat de moviments i la complexitat de les peces que pot llaurar. Les més destacades són:

Màquina CNC de 3 eixos

xyz

El mecanitzat de 3 eixos, o màquines CNC de 3 eixos, permet que l'eina de treball pugui operar en tres dimensions o adreces anomenades X, Y i Z. Aquest tipus de màquines se solen utilitzar per a la mecanització de geometria 2D, 2.5D, i 3D. Moltes de les màquines CNC barates solen tenir aquesta configuració d'eixos i també moltes industrials, ja que és una de les configuracions més habituals.

  • Eix X i Y: aquests dos eixos treballaran la peça de forma horitzontal.
  • eix Z: permet a l'eina graus de llibertat vertical.

El mecanitzat CNC de 3 eixos va ser una evolució a partir del tornejat rotatiu. La peça ocuparà una posició estacionària mentre l'eina de tall es mou durant aquests tres eixos. Ideal per a peces sense detalls complexos ni profunditat.

Màquina CNC de 4 eixos

Les màquines CNC de 4 eixos són similar a les anteriors, però s'hi afegeix un eix addicional per a la rotació de la peça. La cambra eix es denomina eix A i girarà mentre la màquina no està llaurant el material. Un cop col·locada la peça a la posició correcta, s'aplica un fre a aquest eix i els eixos XYZ segueixen llaurant la peça. Hi ha algunes màquines que permeten moure XYZA de forma simultània, i es coneixen com a màquines CNC de mecanitzat continu.

Aquest tipus de màquines CNC poden crear més grau de detall que les anteriors, i poden ser aptes per peces amb cavitats, arcs, cilindres, etc. Aquest tipus de màquines solen tenir dos problemes, com és el desgast de l'engranatge helicoïdal si s'usa de forma intensa, i que pot haver-hi comoditat a l'eix que pugui afectar la precisió o fiabilitat de la màquina per les vibracions.

Màquina CNC de 5 eixos

cnc de 5 eixos

Una màquina CNC de 5 eixos es basa en una eina amb 5 graus de llibertat o adreces diferents. A més de X, Y, i Z, cal afegir la rotació amb l'eix A com a la de quatre eixos, i un altre eix addicional anomenat eix B. Això aconsegueix que les eines es puguin apropar a la peça en totes direccions en una sola operació, sense la necessitat de reposicionar manualment la peça entre operacions. El eix A i B estaran destinats a aproximar la peça de treball a l'eina que es mourà a XYZ.

Aquest tipus de màquines van ser introduïdes al segle XXI, permetent major grau de complexitat i alta precisió. Solen ser molt usades en aplicacions mèdiques, investigació i desenvolupament, arquitectura, indústria militar, al sector de l'automòbil, etc. El desavantatge més gran és que el disseny CAD/CAM pot ser complicat, a més solen ser màquines cares, i necessiten operadors altament qualificats.

Altres (fins a 12 eixos)

12 eixos CNC, tipus de màquines CNC

Font: www.engineering.com

A més de les de 3, 4 i 5 eixos, hi ha tipus de màquines CNC amb més eixos, fins i tot 12. Es tracta de màquines més avançades i cares, encara que no tan comunes. Alguns exemples són:

  • 7 eixos: permet crear peces llargues, primes i amb molt de detall. En aquests tipus de màquines CNC tenim els eixos per a moviments dreta-esquerra, a dalt-a baix, enrere-endavant, gir de l'eina, rotació de la peça, rotació del capçal de l'eina, i moviment per subjectar la peça.
  • 9 eixos: aquest tipus combina un torn amb la mecanització de 5 eixos. El resultat és que es pot tornejar i fresar al llarg de diversos plans amb una sola configuració i amb gran precisió. A més, no necessita accessoris secundaris ni càrrega manual.
  • 12 eixos: tenen dos capçals VMC i HMC, cadascun permeten moviments en els eixos X, Y, Z, A, B i C. Aquest tipus de màquines ofereixen millorar la productivitat i la precisió.

Segons l'eina

Segons l'eina que munti la màquina CNC, podem diferenciar entre:

  • Només una eina: són aquelles que només munten una única eina, ja sigui una broca per a perforació, una maduixa, ganiveta, etc. Algunes d'aquestes màquines només poden realitzar un tipus de tasca, i l'eina no se'ls pot intercanviar per un altre. D'altres sí que és possible canviar-vos l'eina, però s'ha de fer manualment.
  • Multieina automàtiques: tenen un capçal amb diverses eines, i elles mateixes poden canviar d'una a una altra automàticament segons calgui.

Què és un router CNC o encaminador CNC

router cnc

Un encaminador o router CNC utilitza un capçal d'eina similar a les màquines de fresat CNC. Tot i això, tenen algunes diferències respecte a aquestes. Això de vegades genera gran confusió, i molts les confonen amb les pròpies màquines de tall CNC, o usen el terme com a sinònim de fresadora CNC.

Diferències amb altres màquines CNC

Un router CNC funciona de forma molt similar a una màquina CNC com el torn o la fresadora. Els encaminadors se solen utilitzar àmpliament per a la fabricació de portes a la indústria de la fusta, entre d'altres. Poden fer multitud de coses, des de la talla de la porta, la decoració dels panells, gravats com els rètols, motllures, ebenisteria, etc. Algunes de les diferències més destacables amb les fresadores són:

  • Un encaminador és perfecte per crear perfils i làmines a alta velocitat. Aquesta és una altra diferència important, ja que les fresadores CNC no estan dissenyades per treballar a tanta velocitat.
  • Generalment, les fresadores CNC se solen utilitzar per fresar/tallar materials més durs (titani, acer,…), i els routers CNC per a materials més tous (fusta, escuma, plàstic,…).
  • Els encaminadors CNC solen ser menys precises que les fresadores CNC, però permetran crear més peces en menor temps.
  • Una màquina d'enrutat CNC és significativament més barata que la fresadora. Algunes màquines avançades d'enrutat pot costar uns 2000 €, mentre que una màquina de fresat CNC de la mateixa qualitat costaria al voltant dels 10.000 €.
  • Els routers CNC se solen utilitzar per realitzar mecanitzat i talls de peces de grans dimensions (portes, planxes,…).
  • Quant a la diferència entre el tall per router CNC, i el tall mitjançant una màquina de tall CNC d'un altre tipus, hi ha el fet que l'encaminador empra la velocitat de rotació de la seva eina per fer el tall.
  • Un problema de l'encaminador per al tall és que desaprofitarà més superfície respecte a altres tipus de tall, ja que tot el diàmetre de la broca o maduixa es perdrà.
  • Un router CNC facilita el tall en 3D.

D'altra banda, també té algunes semblances, com les maduixes usades com a eina, que també es poden trobar amb diversos eixos, per a diferents materials (escumes, fusta, plàstic,…), etc.

Tipus d'eines per a màquines CNC

Eines CNC

Font: Fictiv

existeixen també diversos tipus d'eines per a CNC que es poden muntar als capçals de treball. D'aquestes dependrà el tipus de mecanitzat que pot fer la màquina CNC, a més de la profunditat, la ràdio d'acció, la velocitat de treball, etc. Algunes de les més importants són:

  • Maduixa de cara o de petxina: és força comú, i són bones per eliminar material d'una àrea àmplia. Per exemple, per al desbast inicial duna peça.

maduixa de punta plana

  • Maduixa de punta plana: una altra eina estàndard que es pot veure en diferents mides (diàmetres), podent-se fer servir per treballar els laterals i la part superior d'una peça, així com tallar. També es pot utilitzar per perforar cavitats.

maduixa de punta arrodonida

  • Maduixa de punta arrodonida: és un altre tipus de maduixa amb punta arrodonida, similar a l'anterior, però amb una vora lleugerament arrodonida, per a alguns tipus de gravats.

maduixa rodona

  • Maduixa de bola: és completament rodona a la punta, similar a la d'extrem arrodonit, però amb una forma més perfecta. És ideal per a superfícies de contorns 3D, i no deixarà els cantons afiliats com passa amb els d'extrem quadrat.

trepant

  • Broca: són igual a la dels forats, una eina per perforar, fer orificis roscats, ajustaments de precisió, etc. Aquestes brosses poden ser de multitud de mides diferents.

mascle i terrassa

  • mascles: si coneixes les terrages, per fer rosques a la superfície externa d'una peça, els mascles fan el mateix però per l'interior. És a dir, mentre les terrades podrien servir per crear un cargol, els mascles poden crear femelles.

maduixa de xamfrà

  • Maduixa de xamfrà: és similar a la maduixa de cara, però sol ser de menor longitud i una mica més esmolada (tenen una punta en angle, segons el xamfrà que es desitgi, de 30º, 45º, 60º, etc.). Aquest tipus de maduixes s'empra per crear xamfrans a les cantonades. També es pot fer servir per mecanitzar avellanats.

maduixa dentada

  • Fulla dentada: és un tipus de maduixa en forma de disc de tall que pot servir per fer soscavadures o ranures, fins i tot ganyotes en forma de T passant a través de la peça.

serra

  • Serra de tall longitudinal: és similar a l'anterior, però té una diferència, i és que el disc sol ser més fi per tallar ranures profundes o dividir peces. També solen tenir un diàmetre superior.

escariador

  • Escariador: és un tipus d'eina que serveix per eixamplar forats ja existents per donar-los un diàmetre exacte. A més, deixen un bon acabat i tenen millor tolerància que les broques.

tallador de mosca

  • Tallador de mosca: és un tipus de maduixa que només té un full de tall muntat en una barra. Aquesta barra es pot desplaçar per crear un diàmetre de tall més gran o més petit.

tallador de ràdio

  • Tallador de ràdio extern: és una altra eina especial per afegir un radi a una vora externa.

eina de gravat

  • Eina de gravat: serveixen per gravar imatges, text o contorns a la superfície d'una peça.

  • Eina d'avellanat: serveixen per a l'avellanat o per a xamfrans.

cua de milà

  • Tallador de cua de milà: és una eina amb una forma una mica especial i que pot realitzar un soscavat en un material.

Paràmetres de control CNC

torn cnc

Finalment, també és importantconèixer els paràmetres de mecanitzat que interfereixen en el control daquestes màquines CNC. Si vols fer càlculs, hauries de saber que hi ha multitud de recursos que et poden ajudar, des d'apps per a dispositius mòbils, fins a programari per a PC, passant per algunes calculadores en línia. Alguns exemples que podeu utilitzar per a la configuració apropiada de les vostres eines CNC són:

Paràmetres de mecanitzat importants

Quant a els paràmetres que hauries de conèixer a l'hora de controlar una màquina CNC estan:

paràmetre definició Unitats
n Nombre de revolucions, és a dir, els girs per minut durant el procés de mecanització. En màquines professionals sol estar entre 6000 i 24000 RPM. Es calcula amb la fórmula:

n = (Vc · 1000) / (π · D)

RPM
D Diàmetre de tall, és a dir, el diàmetre més gran de l'eina que està en contacte amb la peça en el moment de tall. mm
Vc Velocitat de tall. És la velocitat amb què la màquina (torn, trepant, maduixa…) talla la ferritja durant la mecanització (a més D, major Vc). Es calcula mitjançant la fórmula:

Vc = (π · D · n) / 1000

No s'hauria de sobrepassar la velocitat màxima especificada pel fabricant de l'eina. A més:

  • Velocitat massa alta:
    • Major desgast de la ferramenta
    • Mala qualitat de la mecanització
    • Defectes en certs materials
  • Velocitat massa baixa:
    • Deficient evacuació de la ferritja
    • Escalfament excessiu o descompte de la maduixa
    • Baixa productivitat i augment del cost
    • Defectes en certs materials

Per exemple, segons el material podria ser:

  • Alumini: 350
  • Fusta dura: 400
  • Fusta tova i contraxapat: 600
  • Plàstics: 250 – 600
m / min

(om/s)

Fz Avanç per dent o Càrrega de Viruta (també conegut com a cl o Xip load). És a dir, és la quantitat o gruix del material que arrenca cada dent, tall o llavi de l'eina.

  • Per augmentar Fz cal augmentar Vc, disminuir RPM o fer servir una maduixa de menys dents.
  • Per disminuir Fz cal disminuir Vf, augmentar RPM o fer servir més dents.

Per calcular Fz, pots fer servir la fórmula:

Fz = Vf / (z · n)

I si voleu calcular l'avenç per revolució:

F = Fz · z

mm
Vf Velocitat d'avenç. És la longitud recorreguda per l'eina sobre la peça per unitat de temps. La fórmula és:

Vf = F · n

La velocitat d'avenç s'ha de controlar per a:

  • Velocitat excessiva:
    • Millor control de la ferritja
    • Temps de tall menor
    • Menor desgast de l'eina
    • Major risc de trencament de l'eina
    • Superfície mecanitzada més rugosa
  • Velocitat massa lenta:
    • Encenalls més grans
    • Millor qualitat superficial de la mecanització
    • Major temps de mecanitzat i més cost
    • Desgast accelerat de l'eina
mm / min

(om/min)

Z Nombre de dents de la maduixa o ferramenta. -
ap
Profunditat de tall, profunditat axial o profunditat de passada (també pot aparèixer com a wc). Fa referència a la profunditat que aconseguix l'eina amb cada passada. Una profunditat més baixa obligarà a fer més passades.

Depèn dalçada màxima de tall (LC o I), el diàmetre de la maduixa (S o D). I es pot controlar, per exemple, per duplicar la profunditat de tall cal reduir un 25% la càrrega de ferritja.

mm
ae Ample de tall, o perfunditat tall radial. Similar a l'anterior. mm

Aquests són els valors que pots obtenir del manual del fabricant de la màquina CNC, del programari, o calculadores, per poder ajustar els paràmetres per al tipus de mecanitzat (segons els límits del model i característiques tècniques), el propi material de l'eina (es poden trencar, doblegar-se , sobreescalfar-se,… si no són els adequats), i de material emprat (podria generar un mal mecanitzat, defectes a la peça,…). I tots aquests paràmetres també van inclosos al G-Code, com ara ordres S per modificar les RPM, la velocitat d'avenç usant ordres F de G-Code, etc.

Dades del fabricant

Els fabricants de màquines CNC aporten les dades de velocitat de tall, càrrega de ferritja, etc., tot sol estar al manual que venia amb la màquina, a la versió digital del manual que pots trobar al web oficial de la marca de la màquina, o també a les seves datasheets. Assegureu-vos que és per al vostre model concret, ja que podria variar entre models, tot i ser d'una mateixa màquina.

A partir d'aquestes dades es poden fer els càlculs manualment, usant les fórmules de la taula anterior, o usant calculadores en línia, apps, o programari. En cas de no tenir les dades del fabricant, aleshores tens diverses opcions:

  • Usar l'experiència per orientar-te, començant sempre per valors de paràmetres més conservadors per no forçar. És a dir, una mena de prova-error. Al gremi se sol anomenar mètode escoltar i mesurar, és a dir, comprovar que la màquina està realitzant la feina adequadament quant a tall i acabat, i anar ajustant els paràmetres per fer les correccions necessàries.
  • Usar el manual o la taula de valors d'un altre fabricant que tingui característiques similars (D, nombre de dents, material,…).

Més informació


Sigues el primer a comentar

Deixa el teu comentari

La seva adreça de correu electrònic no es publicarà. Els camps obligatoris estan marcats amb *

*

*

  1. Responsable de les dades: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalitat de les dades: Controlar l'SPAM, gestió de comentaris.
  3. Legitimació: El teu consentiment
  4. Comunicació de les dades: No es comunicaran les dades a tercers excepte per obligació legal.
  5. Emmagatzematge de les dades: Base de dades allotjada en Occentus Networks (UE)
  6. Drets: En qualsevol moment pots limitar, recuperar i esborrar la teva informació.