Centro De Mecanizado

Centros de mecanizado - Caracter´ ısticas y conceptos
31 de mayo de 2008
Materiales II Instituto Balseiro Lucas Mu˜oz n

Introducci´n o
Un centro de mecanizado es una m´quina altamente automatizada capaz a de realizar m´ltiples operaciones de maquinado en una instalaci´n bajo CNC u o (control num´rico computarizado) con la m´ e ınima intervenci´n humana. Las opo eraciones t´ ıpicas sonaquellas que usan herramientas de corte rotatorio como cortadores y brocas. Comparando este sistema de mecanizado con los sistemas tradicionales, se destacan la velocidad de producci´n como ventaja y los altos o costos como desventaja. Existen centros de mecanizado de una gran variedad de tamaos, tipos, funciones y grados de automatizaci´n, sus costos est´n comprendidos en el rango o a de 50000 hasta 1mill´n de d´lares o m´s. Sus tencias nominales llegan a 75kW o o a y las velocidades de husillo de las m´quinas mas usadas tienen l´ a ımites de 40008000 RPM, aunque para aplicaciones especiales pueden llegar a 75000 RPM. Algunas mesas inclinables son capaces de soportar piezas de mas de 7000kg de peso. En la actualidad se construyen muchas m´quinas en forma modular, de tal a modo que se puedaninstalar y modificar diversos equipos y accesorios perif´rie cos, seg´n se necesite en los cambios de productos a manufacturar. u

Aspectos generales
Los centros de mecanizado poseen las siguientes caracter´ ısticas: La flexibilidad y versatilidad debida al alto grado de automatizaci´n las o hace capaces de realizar diversas operaciones de mecanizado en una pieza. Son reconfigurables, por lo quepueden cambiar r´pidamente de configua raci´n para realizar diferentes tareas de mecanizado sobre una pieza. o 1

Buen acabado superficial, lo que las hace aptas para dar forma final a las piezas fabricadas. La uniformidad en la producci´n, que es importante en las producciones o en serie. Alta velocidad de producci´n, ya que realizan gran cantidad de operaciones o en forma autom´tica sobre lapieza. a Algunas de las virtudes que hacen posible la flexibilidad y reconfigurabilidad mencionadas son el cambio autom´tico de herramientas, la utilizaci´n de paletas a o transportadoras y el posicionado autom´tico de la pieza de trabajo. a En el cuadro 1 se comparan las prestaciones de los centros de mecanizado y de las m´quinas modernas con CNC. a M´quina herramienta convencional a Un operario puedemanejar una sola m´quina a Es necesario consultar constantemente el plano El operador tiene el control de profundidad, avance, etc Mecanizados imposibles de mecanizar Bajo costo de maquinaria Posibilidad de manejar pequeos vol´menes de producci´n u o M´quina herramienta CNC a Un operario puede manejar varias m´quinas a No es necesario consultar apenas el plano El programa tiene todo el control delos par´metros de corte a Posibilidad de realizar pr´cticamente cualquier mecanizado a Elevado costo de m´quinas, a accesorios y mantenimiento Necesidad de mantener grandes vol´menes u de producci´n para amortizar los costos o

Cuadro 1: comparaci´n de caracter´ o ısticas de m´quinas convencionales y a m´quinas CNC a En la figura 1 se muestran algunos de los componentes b´sicos de un centro a demecanizado. En la imagen se pueden observar tambi´n las libertades de e movimiento de la pieza y del husillo. Se debe tener en cuenta que la configuraci´n de la figura 1 no es la unica o ´ con 5 ejes, en otros casos, el husillo puede tener mas de 2 grados de libertad y la pieza menos de 3. Otros componentes importantes que no se muestran en la figura 1 son el cambiador autom´tico de pallets y elcambiador autom´tico de hera a ramientas. El cambiador autom´tico de pallets tiene como finalidad principal acortar a los tiempos de producci´n, con este sistema el operario puede cargar y descargar o piezas en los pallets mientras la m´quina est´ trabajando. Los tiempos de cambio a a de pieza son de 10-30 segundos. El cambiador autom´tico de herramientas puede almacenar hasta 200 hera ramientas de...