¿Qué operaciones puedes realizar para que tus máquinas-herramientas CNC tengan una vida útil más larga?

Análisis de los puntos clave de la tecnología de mecanizado CNC y el mantenimiento de las máquinas herramienta CNC

Resumen: Este artículo explora en profundidad el concepto y las características del mecanizado CNC, así como sus similitudes y diferencias con las regulaciones tecnológicas de procesamiento de las máquinas herramienta tradicionales. Se detallan las precauciones tras el mecanizado de máquinas herramienta CNC, incluyendo aspectos como la limpieza y el mantenimiento de las máquinas herramienta, la inspección y el reemplazo de las placas limpiadoras de aceite en los rieles guía, la gestión del aceite lubricante y refrigerante, y la secuencia de apagado. Asimismo, se detallan los principios de arranque y operación de las máquinas herramienta CNC, las especificaciones de operación y los puntos clave de seguridad, con el objetivo de proporcionar una guía técnica completa y sistemática para técnicos y operadores del sector del mecanizado CNC, a fin de garantizar el funcionamiento eficiente y una larga vida útil de las máquinas herramienta CNC.

 

I. Introducción

 

El mecanizado CNC ocupa un lugar fundamental en la fabricación mecánica moderna. Con el continuo desarrollo de la industria manufacturera, se han exigido requisitos cada vez más exigentes en cuanto a precisión, eficiencia y flexibilidad en el procesamiento de piezas. Gracias a ventajas como el control digital, el alto grado de automatización y la alta precisión de mecanizado, el mecanizado CNC se ha convertido en una tecnología clave para resolver los problemas de procesamiento de piezas complejas. Sin embargo, para aprovechar al máximo la eficiencia de las máquinas herramienta CNC y prolongar su vida útil, es necesario no solo comprender a fondo la tecnología de mecanizado CNC, sino también cumplir estrictamente con sus especificaciones en aspectos como la operación, el mantenimiento y la conservación.

 

II. Descripción general del mecanizado CNC

 

El mecanizado CNC es un método avanzado de mecanizado mecánico que controla con precisión el desplazamiento de piezas y herramientas de corte mediante información digital en máquinas herramienta CNC. Comparado con el mecanizado tradicional con máquinas herramienta, presenta ventajas significativas. Al abordar tareas de mecanizado con variedades variables de piezas, lotes pequeños, formas complejas y requisitos de alta precisión, el mecanizado CNC demuestra una gran adaptabilidad y capacidad de procesamiento. El mecanizado tradicional con máquinas herramienta suele requerir la sustitución frecuente de utillajes y el ajuste de los parámetros de procesamiento, mientras que el mecanizado CNC puede completar de forma continua y automática todos los procesos de torneado bajo el control de programas mediante una sola sujeción, lo que reduce considerablemente el tiempo auxiliar y mejora la estabilidad de la eficiencia y la precisión del mecanizado.
Aunque las regulaciones de tecnología de procesamiento de las máquinas herramienta CNC y las máquinas herramienta tradicionales son generalmente consistentes en el marco general, por ejemplo, se requieren pasos como el análisis del dibujo de la pieza, la formulación del plan de proceso y la selección de herramientas, las características de automatización y precisión del mecanizado CNC en el proceso de implementación específico hacen que tenga muchas características únicas en los detalles del proceso y los procesos de operación.

 

III. Precauciones tras la finalización del procesamiento de la máquina herramienta CNC

 

(I) Limpieza y mantenimiento de máquinas herramientas

 

Eliminación de virutas y limpieza de máquinas herramienta
Tras finalizar el mecanizado, una gran cantidad de virutas permanecerán en la zona de trabajo de la máquina herramienta. Si estas virutas no se retiran a tiempo, pueden penetrar en las piezas móviles, como los rieles guía y los husillos, lo que agrava el desgaste de las piezas y afecta la precisión y el rendimiento de movimiento de la máquina. Por lo tanto, los operarios deben utilizar herramientas especiales, como cepillos y ganchos de hierro, para retirar con cuidado las virutas del banco de trabajo, los accesorios, las herramientas de corte y las áreas circundantes de la máquina herramienta. Durante el proceso de retirada de virutas, se debe prestar atención a que no rayen la capa protectora de la superficie de la máquina herramienta.
Tras la eliminación de virutas, es necesario limpiar todas las piezas de la máquina herramienta, incluyendo la carcasa, el panel de control y los rieles guía, con un paño suave y limpio para garantizar que no queden manchas de aceite, agua ni residuos de virutas en la superficie, y así mantener la máquina y el entorno limpios. Esto no solo ayuda a mantener la apariencia impecable de la máquina herramienta, sino que también evita que el polvo y las impurezas se acumulen en la superficie y entren en el sistema eléctrico y las piezas de transmisión mecánica, reduciendo así la probabilidad de fallos.

 

(II) Inspección y reemplazo de placas limpiadoras de aceite en rieles guía

 

Importancia de las placas limpiadoras de aceite y puntos clave para su inspección y reemplazo
Las placas limpiadoras de aceite de los rieles guía de las máquinas herramienta CNC desempeñan un papel importante en su lubricación y limpieza. Durante el mecanizado, rozan constantemente contra los rieles y son propensas a desgastarse con el tiempo. Si se desgastan considerablemente, no pueden aplicar aceite lubricante de forma eficaz y uniforme a los rieles guía, lo que provoca una lubricación deficiente, un aumento de la fricción y un mayor desgaste de los rieles, lo que afecta la precisión de posicionamiento y la suavidad de movimiento de la máquina herramienta.
Por lo tanto, los operadores deben verificar cuidadosamente el estado de desgaste de las placas limpiadoras de aceite en los rieles guía después de cada mecanizado. Al realizar la revisión, se puede observar si existen signos evidentes de daño, como arañazos, grietas o deformaciones, en la superficie de las placas limpiadoras de aceite y, al mismo tiempo, verificar si el contacto entre estas y los rieles guía es firme y uniforme. Si se detecta un ligero desgaste en las placas limpiadoras de aceite, se pueden realizar los ajustes o reparaciones pertinentes; si el desgaste es severo, se deben reemplazar las placas limpiadoras de aceite a tiempo para garantizar que los rieles guía se mantengan siempre lubricados y en buen estado de funcionamiento.

 

(III) Gestión del aceite lubricante y refrigerante

 

Monitoreo y Tratamiento de los Estados del Aceite Lubricante y Refrigerante
El aceite lubricante y el refrigerante son medios indispensables para el correcto funcionamiento de las máquinas herramienta CNC. El aceite lubricante se utiliza principalmente para lubricar las piezas móviles, como los rieles guía, los husillos y los husillos, para reducir la fricción y el desgaste, y garantizar la flexibilidad de movimiento y la alta precisión de las piezas. El refrigerante se utiliza para enfriar y eliminar la viruta durante el mecanizado, evitando que las herramientas de corte y las piezas se dañen debido a las altas temperaturas. Además, elimina las virutas generadas durante el mecanizado y mantiene limpia la zona de mecanizado.
Tras finalizar el mecanizado, los operarios deben verificar el estado del aceite lubricante y del refrigerante. En el caso del aceite lubricante, es necesario comprobar si su nivel se encuentra dentro del rango normal. Si el nivel es demasiado bajo, se debe añadir el aceite lubricante de la especificación correspondiente. Asimismo, se debe verificar si el color, la transparencia y la viscosidad del aceite lubricante son normales. Si el color del aceite lubricante se vuelve negro, turbio o su viscosidad cambia significativamente, podría indicar que se ha deteriorado y debe reemplazarse a tiempo para garantizar su eficacia.
En el caso del refrigerante, es necesario verificar su nivel, concentración y limpieza. Si el nivel es insuficiente, se debe reponer; si la concentración es inadecuada, afectará la capacidad de refrigeración y la protección contra la oxidación, por lo que se deben realizar ajustes según la situación. Si hay demasiadas impurezas de viruta en el refrigerante, su capacidad de refrigeración y lubricación se verá reducida, e incluso las tuberías de refrigeración podrían obstruirse. En este caso, es necesario filtrar o reemplazar el refrigerante para garantizar su circulación normal y proporcionar un buen entorno de refrigeración para el mecanizado de la máquina herramienta.

 

(IV) Secuencia de apagado

 

Proceso correcto de apagado y su importancia
La secuencia de apagado de las máquinas herramienta CNC es fundamental para proteger el sistema eléctrico y el almacenamiento de datos. Tras finalizar el mecanizado, se debe apagar el panel de control y la alimentación principal en secuencia. Apagar primero el panel de control permite que el sistema de control complete sistemáticamente operaciones como el almacenamiento de datos actuales y la autocomprobación del sistema, evitando así la pérdida de datos o fallos del sistema causados ​​por cortes repentinos de alimentación. Por ejemplo, algunas máquinas herramienta CNC actualizan y almacenan parámetros de procesamiento, datos de compensación de herramientas, etc., en tiempo real durante el proceso de mecanizado. Si se apaga directamente la alimentación principal, estos datos no guardados podrían perderse, lo que afectaría la precisión y la eficiencia del mecanizado posterior.
Tras apagar el panel de control, desconecte la alimentación principal para garantizar el apagado seguro de todo el sistema eléctrico de la máquina herramienta y evitar descargas electromagnéticas u otras fallas eléctricas causadas por el apagado repentino de los componentes. La secuencia correcta de apagado es fundamental para el mantenimiento de las máquinas herramienta CNC y contribuye a prolongar la vida útil del sistema eléctrico y a garantizar su funcionamiento estable.

 

IV. Principios de puesta en marcha y funcionamiento de máquinas herramienta CNC

 

(I) Principio de puesta en marcha

 

Secuencia de arranque de retorno a cero, operación manual, operación de avance lento y operación automática y su principio
Al arrancar una máquina herramienta CNC, se deben seguir los principios de retorno a cero (salvo requisitos especiales), operación manual, operación de avance lento y operación automática. El retorno a cero hace que los ejes de coordenadas de la máquina herramienta regresen a la posición de origen del sistema de coordenadas de la máquina herramienta, que es la base para establecer dicho sistema. Mediante el retorno a cero, la máquina herramienta puede determinar las posiciones iniciales de cada eje de coordenadas, proporcionando un punto de referencia para el posterior control preciso del movimiento. Si no se realiza el retorno a cero, la máquina herramienta puede experimentar desviaciones de movimiento por desconocimiento de la posición actual, lo que afecta la precisión del mecanizado e incluso puede provocar accidentes por colisión.
Tras la puesta a cero, se realiza la operación manual. Esta operación permite a los operadores controlar individualmente cada eje de coordenadas de la máquina herramienta para comprobar si su movimiento es normal, por ejemplo, si la dirección de movimiento del eje de coordenadas es correcta y si la velocidad de movimiento es estable. Este paso ayuda a detectar posibles problemas mecánicos o eléctricos de la máquina herramienta antes del mecanizado formal y a realizar ajustes y reparaciones oportunos.
La operación de avance lento consiste en mover los ejes de coordenadas a baja velocidad y en una distancia corta manualmente, verificando así la precisión y la sensibilidad del movimiento de la máquina herramienta. Mediante esta operación, es posible observar con mayor detalle la respuesta de la máquina herramienta durante el movimiento a baja velocidad, por ejemplo, si la transmisión del husillo es suave y si la fricción del riel guía es uniforme.
Finalmente, se lleva a cabo la operación automática, es decir, el programa de mecanizado se introduce en el sistema de control de la máquina herramienta, y esta completa automáticamente el mecanizado de las piezas según el programa. Solo después de confirmar que el rendimiento de la máquina herramienta es normal mediante las operaciones previas de puesta a cero, operación manual y avance lento, se puede realizar el mecanizado automático para garantizar la seguridad y precisión del proceso.

 

(II) Principio de funcionamiento

 

Secuencia de funcionamiento de baja velocidad, velocidad media y alta velocidad y su necesidad
El funcionamiento de la máquina herramienta debe seguir el principio de baja velocidad, velocidad media y finalmente alta velocidad, y el tiempo de funcionamiento a baja y media velocidad no debe ser inferior a 2 o 3 minutos. Tras el arranque, cada componente de la máquina herramienta necesita un precalentamiento, especialmente las piezas móviles clave, como el husillo, el husillo y el riel guía. El funcionamiento a baja velocidad permite que estas piezas se calienten gradualmente, distribuyendo uniformemente el aceite lubricante por cada superficie de fricción, reduciendo la fricción y el desgaste durante el arranque en frío. Asimismo, el funcionamiento a baja velocidad también ayuda a comprobar la estabilidad de la máquina herramienta a baja velocidad, por ejemplo, si se producen vibraciones o ruidos anormales.
Tras un período de funcionamiento a baja velocidad, se cambia a velocidad media. Este funcionamiento puede aumentar aún más la temperatura de las piezas para que alcancen un estado de funcionamiento más adecuado y, al mismo tiempo, permite comprobar el rendimiento de la máquina herramienta a velocidad media, como la estabilidad de la velocidad de rotación del husillo y la velocidad de respuesta del sistema de avance. Durante los procesos de funcionamiento a baja y media velocidad, si se detecta alguna anomalía en la máquina herramienta, se puede detener a tiempo para su inspección y reparación, evitando así fallos graves durante el funcionamiento a alta velocidad.
Cuando se determina que no existe ninguna anomalía durante el funcionamiento de la máquina herramienta a baja y media velocidad, se puede aumentar gradualmente la velocidad hasta alcanzar la alta. El funcionamiento a alta velocidad es fundamental para que las máquinas herramienta CNC alcancen su alta eficiencia de mecanizado, pero solo puede llevarse a cabo después de que la máquina herramienta se haya precalentado completamente y se haya comprobado su rendimiento. Esto garantiza la precisión, estabilidad y fiabilidad de la máquina herramienta durante el funcionamiento a alta velocidad, prolonga su vida útil y, al mismo tiempo, garantiza la calidad de las piezas mecanizadas y la eficiencia del mecanizado.

 

V. Especificaciones de funcionamiento y protección de seguridad de las máquinas herramienta CNC

 

(I) Especificaciones de funcionamiento

 

Especificaciones de funcionamiento para piezas de trabajo y herramientas de corte
Está estrictamente prohibido golpear, corregir o modificar las piezas de trabajo en los mandriles o entre centros. Realizar estas operaciones en mandriles y centros puede afectar la precisión de posicionamiento de la máquina herramienta, dañar las superficies de los mandriles y centros, y afectar la precisión y fiabilidad de su sujeción. Al sujetar las piezas de trabajo, es necesario confirmar que tanto las piezas como las herramientas de corte estén firmemente sujetas antes de continuar. Las piezas o herramientas de corte sueltas pueden aflojarse, desplazarse o incluso salir despedidas durante el mecanizado, lo que no solo provocará el descarte de las piezas mecanizadas, sino que también representa una grave amenaza para la seguridad personal de los operarios.
Los operadores deben detener la máquina al reemplazar herramientas de corte o piezas de trabajo, ajustarlas o al abandonarla durante el trabajo. Realizar estas operaciones durante el funcionamiento de la máquina puede causar accidentes por contacto accidental con las piezas móviles, así como dañar las herramientas de corte o las piezas de trabajo. Detener la máquina garantiza que los operadores puedan reemplazar y ajustar las herramientas de corte y las piezas de trabajo de forma segura, garantizando así la estabilidad de la máquina y del proceso de mecanizado.

 

(II) Protección de seguridad

 

Mantenimiento de dispositivos de protección de seguros y seguridad
Los dispositivos de protección y seguridad de las máquinas herramienta CNC son esenciales para garantizar su funcionamiento seguro y la seguridad personal de los operadores. Estos no pueden desmontarlas ni moverlas a voluntad. Estos dispositivos incluyen dispositivos de protección contra sobrecargas, interruptores de límite de recorrido, puertas de protección, etc. El dispositivo de protección contra sobrecargas puede cortar automáticamente la alimentación cuando la máquina herramienta se sobrecarga para evitar daños; el interruptor de límite de recorrido puede limitar el rango de movimiento de los ejes de coordenadas de la máquina herramienta para evitar colisiones causadas por sobrecarrera; y la puerta de protección puede prevenir eficazmente las salpicaduras de virutas y las fugas de refrigerante durante el mecanizado, lo que podría causar daños a los operadores.
Si estos dispositivos de seguridad se desmontan o se desplazan involuntariamente, la seguridad de la máquina herramienta se verá considerablemente reducida y es probable que se produzcan diversos accidentes. Por lo tanto, los operadores deben comprobar periódicamente la integridad y eficacia de estos dispositivos, como el sellado de la puerta de protección y la sensibilidad del final de carrera, para garantizar que cumplan su función durante el funcionamiento de la máquina herramienta.

 

(III) Verificación del Programa

 

Importancia y métodos de operación de la verificación de programas
Antes de iniciar el mecanizado de una máquina herramienta CNC, es necesario utilizar el método de verificación de programa para comprobar si el programa utilizado es similar a la pieza a mecanizar. Tras confirmar que no hay errores, se cierra la tapa de seguridad y la máquina herramienta puede comenzar a mecanizar la pieza. La verificación de programa es fundamental para evitar accidentes de mecanizado y el descarte de piezas causado por errores de programa. Tras introducir el programa en la máquina herramienta, mediante la función de verificación de programa, esta puede simular la trayectoria de la herramienta de corte sin realizar un corte real y comprobar si hay errores gramaticales, si la trayectoria de la herramienta de corte es razonable y si los parámetros de procesamiento son correctos.
Al realizar la verificación del programa, los operadores deben observar cuidadosamente la trayectoria simulada de la herramienta de corte y compararla con el plano de la pieza para garantizar que la trayectoria de la herramienta pueda mecanizar con precisión la forma y el tamaño de la pieza requeridos. Si se detectan problemas en el programa, estos deben corregirse y depurarse a tiempo hasta que la verificación del programa sea correcta antes de poder realizar el mecanizado formal. Durante el proceso de mecanizado, los operadores también deben prestar mucha atención al estado de funcionamiento de la máquina herramienta. Si se detecta una situación anormal, la máquina herramienta debe detenerse inmediatamente para su inspección a fin de evitar accidentes.

 

VI. Conclusión

 

Como una de las tecnologías clave en la fabricación mecánica moderna, el mecanizado CNC está directamente relacionado con el nivel de desarrollo de la industria manufacturera en términos de precisión, eficiencia y calidad. La vida útil y la estabilidad del rendimiento de las máquinas herramienta CNC no solo dependen de su propia calidad, sino que también están estrechamente relacionadas con las especificaciones de operación, el mantenimiento y la seguridad de los operadores en su uso diario. Mediante un profundo conocimiento de las características de la tecnología de mecanizado CNC y de las máquinas herramienta CNC, y siguiendo estrictamente las precauciones posteriores al mecanizado, los principios de arranque y funcionamiento, las especificaciones de operación y los requisitos de seguridad, se puede reducir eficazmente la tasa de fallos, prolongar la vida útil, mejorar la eficiencia y la calidad del producto, y generar mayores beneficios económicos y competitividad en el mercado para las empresas. En el futuro desarrollo de la industria manufacturera, con la continua innovación y el progreso de la tecnología CNC, los operadores deben aprender y dominar constantemente nuevos conocimientos y habilidades para adaptarse a las crecientes exigencias del mecanizado CNC e impulsar su desarrollo a un nivel superior.