Noticias - ¿Para qué industrias es adecuado el centro de mecanizado y cuáles son sus funciones comunes?

Análisis de las funciones e industrias aplicables de los centros de mecanizado

I. Introducción
Los centros de mecanizado, equipos clave en la fabricación moderna, son reconocidos por su alta precisión, eficiencia y multifuncionalidad. Integran diversos procesos de mecanizado y son capaces de completar el mecanizado multiproceso de piezas complejas con una sola sujeción, reduciendo significativamente el tiempo de procesamiento de las piezas entre diferentes máquinas herramienta y los errores de sujeción, y mejorando notablemente la precisión del mecanizado y la eficiencia de la producción. Los diferentes tipos de centros de mecanizado, como los verticales, horizontales, multimesa y compuestos, presentan características estructurales y ventajas funcionales únicas, ideales para el mecanizado de diferentes tipos de piezas y los requisitos de diferentes escenarios de producción. Un conocimiento profundo de las características funcionales de estos centros de mecanizado es fundamental para la selección y aplicación racional de los mismos, con el fin de mejorar el nivel de producción y la calidad del producto en la industria manufacturera.

II. Centros de mecanizado verticales

(A) Características funcionales

Capacidad de mecanizado multiproceso
El husillo está dispuesto verticalmente y puede realizar diversos procesos de mecanizado, como fresado, mandrinado, taladrado, roscado y corte de roscas. Cuenta con al menos tres ejes de doble varillaje, y generalmente puede alcanzar tres ejes de triple varillaje. Algunos modelos de alta gama incluso pueden realizar control de cinco y seis ejes, lo que permite satisfacer los requisitos de procesamiento de superficies y contornos curvos relativamente complejos. Por ejemplo, en la fabricación de moldes, durante el fresado de la cavidad del molde, se puede lograr un conformado de superficies curvas de alta precisión mediante varillaje multieje.
Ventajas en la sujeción y depuración

Sujeción cómoda: Las piezas se sujetan y posicionan fácilmente, y se pueden utilizar accesorios comunes como alicates de mordaza plana, placas de presión, cabezales divisores y mesas giratorias. Para piezas pequeñas con formas regulares o irregulares, los alicates de mordaza plana permiten fijarlas rápidamente, facilitando el procesamiento por lotes.
Depuración intuitiva: La trayectoria de la herramienta de corte es fácil de observar. Durante la depuración del programa, los operadores pueden ver intuitivamente la trayectoria de la herramienta, lo que facilita la inspección y medición oportunas. Si se detecta algún problema, la máquina puede detenerse inmediatamente para el procesamiento o modificar el programa. Por ejemplo, al mecanizar un nuevo contorno de pieza, los errores se pueden detectar rápidamente observando visualmente si la trayectoria de la herramienta de corte coincide con la predefinida.

Buen enfriamiento y eliminación de virutas

Refrigeración eficiente: Las condiciones de refrigeración son fáciles de establecer y el refrigerante puede llegar directamente a la herramienta de corte y a la superficie de mecanizado, lo que reduce eficazmente el desgaste de la herramienta y la temperatura de mecanizado de la pieza, mejorando así la calidad superficial. Al cortar materiales metálicos, un suministro adecuado de refrigerante puede reducir la deformación térmica de la herramienta de corte y garantizar la precisión del mecanizado.
Eliminación suave de virutas: Las virutas se eliminan y caen fácilmente. Por efecto de la gravedad, las virutas caen naturalmente, evitando que rayen la superficie mecanizada. Esto es especialmente adecuado para el mecanizado de materiales metálicos más blandos, como el aluminio y el cobre, ya que evita que los residuos de viruta afecten el acabado superficial.

(B) Industrias aplicables

Industria de mecanizado de maquinaria de precisión: como la fabricación de pequeños componentes de precisión, incluidas piezas de relojes, piezas estructurales en miniatura de dispositivos electrónicos, etc. Su capacidad de mecanizado de alta precisión y sus convenientes características de sujeción y depuración pueden satisfacer los complejos requisitos de mecanizado de estas pequeñas piezas y garantizar la precisión dimensional y la calidad de la superficie.
Industria de fabricación de moldes: Para el mecanizado de cavidades y núcleos de moldes pequeños, los centros de mecanizado verticales permiten realizar operaciones como fresado y taladrado con flexibilidad. Gracias a la función de enlace multieje, se pueden mecanizar superficies curvas complejas, lo que mejora la precisión y la eficiencia de fabricación de los moldes y reduce su coste.
Campo de educación e investigación científica: En los laboratorios de las carreras de ingeniería mecánica en colegios y universidades o instituciones de investigación científica, los centros de mecanizado verticales se utilizan a menudo para enseñar demostraciones y experimentos de mecanizado de piezas en proyectos de investigación científica debido a su funcionamiento relativamente intuitivo y estructura relativamente simple, lo que ayuda a los estudiantes e investigadores científicos a familiarizarse con el funcionamiento y los procesos de mecanizado de los centros de mecanizado.

III. Centros de mecanizado horizontales

(A) Características funcionales

Mecanizado multieje y alta precisión
El husillo se coloca horizontalmente y generalmente cuenta con tres a cinco ejes de coordenadas, a menudo equipados con un eje giratorio o una mesa giratoria, lo que permite el mecanizado multicara. Por ejemplo, al mecanizar piezas tipo caja, la mesa giratoria permite realizar secuencialmente operaciones de fresado, mandrinado, taladrado y roscado en las cuatro caras laterales, garantizando así la precisión de posicionamiento entre cada cara. Su precisión de posicionamiento puede alcanzar los 10 μm-20 μm, la velocidad del husillo oscila entre 10 y 10 000 r/min y la resolución mínima suele ser de 1 μm, lo que permite satisfacer las necesidades de mecanizado de piezas de alta precisión.
Cargador de herramientas de gran capacidad
La capacidad del almacén de herramientas suele ser amplia, y algunos pueden almacenar cientos de herramientas de corte. Esto permite mecanizar piezas complejas sin cambios frecuentes de herramientas, reduciendo el tiempo de mecanizado auxiliar y mejorando la eficiencia de producción. Por ejemplo, en el mecanizado de componentes aeroespaciales, pueden requerirse diversos tipos y especificaciones de herramientas de corte, y un almacén de herramientas de gran capacidad puede garantizar la continuidad del proceso de mecanizado.
Ventajas del mecanizado por lotes
Para piezas tipo caja producidas en lotes, siempre que se sujeten una vez en la mesa giratoria, se pueden mecanizar múltiples caras. En casos donde los requisitos de tolerancia posicional, como el paralelismo entre sistemas de agujeros y la perpendicularidad entre agujeros y caras finales, son relativamente altos, es fácil garantizar la precisión del mecanizado. Debido a la complejidad de la depuración del programa, a mayor número de piezas mecanizadas, menor es el tiempo promedio que cada pieza ocupa en la máquina herramienta, lo que la hace adecuada para el mecanizado por lotes. Por ejemplo, en la producción de bloques de motor de automóviles, el uso de centros de mecanizado horizontales puede mejorar significativamente la eficiencia de producción y, al mismo tiempo, garantizar la calidad.

(B) Industrias aplicables

Industria automotriz: El mecanizado de piezas tipo caja, como bloques de motor y culatas, es una aplicación típica de los centros de mecanizado horizontales. Estas piezas presentan estructuras complejas, con numerosos sistemas de orificios y planos a mecanizar, y exigen una precisión posicional extremadamente alta. La capacidad de mecanizado multicara y la alta precisión de los centros de mecanizado horizontales permiten satisfacer las necesidades de producción y garantizar el rendimiento y la fiabilidad de los motores de automóviles.
Industria aeroespacial: Componentes como la carcasa del motor y el tren de aterrizaje de los motores aeroespaciales presentan formas complejas y requisitos estrictos de velocidad de arranque de material, precisión de mecanizado y calidad superficial. El almacén de herramientas de gran capacidad y la alta precisión de mecanizado de los centros de mecanizado horizontales permiten afrontar los retos de mecanizado de diferentes materiales (como aleaciones de titanio y aluminio), garantizando así que la calidad y el rendimiento de los componentes aeroespaciales cumplan con altos estándares.
Industria de fabricación de maquinaria pesada: Por ejemplo, el mecanizado de piezas de gran tamaño, como cajas reductoras y bancadas de máquinas herramienta. Estas piezas son de gran volumen y peso. La disposición horizontal del husillo y la potente capacidad de corte de los centros de mecanizado horizontales permiten mecanizarlas de forma estable, garantizando la precisión dimensional y la calidad superficial de las piezas, cumpliendo así con los requisitos de montaje y uso de la maquinaria pesada.

IV. Centros de mecanizado multimesa

(A) Características funcionales

Sujeción y mecanizado en línea de múltiples mesas
Cuenta con más de dos mesas de trabajo reemplazables, cuyo intercambio se realiza mediante rieles de transporte. Durante el proceso de mecanizado, se puede realizar la sujeción en línea, es decir, el mecanizado y la carga y descarga de piezas se realizan simultáneamente. Por ejemplo, al mecanizar un lote de piezas iguales o diferentes, mientras se mecaniza la pieza en una mesa de trabajo, las otras mesas pueden realizar la carga y descarga de piezas y el trabajo de preparación, mejorando considerablemente la tasa de utilización de la máquina herramienta y la eficiencia de producción.
Sistema de control avanzado y almacén de herramientas de gran capacidad
Incorpora un avanzado sistema CNC con alta velocidad de procesamiento y gran capacidad de memoria, capaz de gestionar tareas de mecanizado complejas y la lógica de control multimesa. Además, el almacén de herramientas ofrece una gran capacidad para satisfacer las diversas necesidades de herramientas al mecanizar diferentes piezas. Su estructura es compleja y la máquina herramienta ocupa un área amplia para alojar múltiples mesas de trabajo y sus correspondientes mecanismos de transferencia.

(B) Industrias aplicables

Industria de Electrónica y Electrodomésticos: Para la producción en serie de carcasas y piezas estructurales de pequeños productos electrónicos, los centros de mecanizado multimesa permiten cambiar rápidamente entre diferentes tareas de mecanizado para satisfacer las necesidades de mecanizado de diferentes modelos. Por ejemplo, en el mecanizado de carcasas de teléfonos móviles, radiadores de ordenador y otros componentes, la coordinación de las multimesas mejora la eficiencia de la producción para satisfacer la demanda del mercado de una rápida renovación de productos electrónicos.
Industria de dispositivos médicos: Los componentes de dispositivos médicos suelen presentar una gran variedad y altos requisitos de precisión. Los centros de mecanizado multimesa pueden mecanizar diferentes tipos de piezas de dispositivos médicos en un mismo dispositivo, como mangos y articulaciones de instrumental quirúrgico. Mediante la sujeción en línea y un sistema de control avanzado, se garantiza la precisión y la consistencia del mecanizado de las piezas, mejorando así la calidad y la eficiencia de la producción de dispositivos médicos.
Industria del mecanizado de maquinaria personalizada: Para la producción de lotes pequeños de productos personalizados, los centros de mecanizado multimesa ofrecen una respuesta flexible. Por ejemplo, para piezas personalizadas según los requisitos especiales del cliente, cada pedido puede no ser una gran cantidad, sino una variedad diversa. Los centros de mecanizado multimesa permiten ajustar rápidamente el proceso de mecanizado y el método de sujeción, reduciendo el coste de producción y acortando el ciclo de producción, a la vez que garantizan la calidad.

V. Centros de mecanizado compuestos

(A) Características funcionales

Mecanizado multicara y garantía de alta precisión
Tras una sola sujeción de la pieza, se pueden mecanizar múltiples caras. El centro de mecanizado común de cinco caras puede mecanizar cinco caras, excepto la cara inferior de montaje, tras una sola sujeción, y funciona tanto como un centro de mecanizado vertical como horizontal. Durante el proceso de mecanizado, se garantiza eficazmente la tolerancia posicional de la pieza, evitando la acumulación de errores causada por múltiples sujeciones. Por ejemplo, al mecanizar componentes aeroespaciales con formas complejas y múltiples caras de mecanizado, el centro de mecanizado compuesto puede realizar múltiples procesos de mecanizado, como fresado, mandrinado y taladrado, en múltiples caras con una sola sujeción, garantizando la precisión posicional relativa entre cada cara.
Realización de múltiples funciones mediante rotación de husillo o mesa
Una forma es que el husillo gira en un ángulo correspondiente para convertirse en un centro de mecanizado vertical u horizontal; la otra es que la mesa gira con la pieza de trabajo mientras el husillo permanece inmóvil para lograr un mecanizado de cinco caras. Este diseño multifuncional permite que el mecanizado compuesto (中心) se adapte a piezas de trabajo con diferentes formas y requisitos de mecanizado, pero también conlleva una estructura compleja y un alto coste.

(B) Industrias aplicables

Industria de fabricación de moldes de alta gama: para algunos moldes de paneles de automóviles grandes y complejos o moldes de inyección de precisión, el centro de mecanizado compuesto puede completar el mecanizado de alta precisión de múltiples caras del molde con una sola sujeción, incluido el mecanizado de cavidades, núcleos y varias características en los lados, mejorando la precisión de fabricación y la calidad general del molde, reduciendo el trabajo de ajuste durante el ensamblaje del molde y acortando el ciclo de fabricación del molde.
Sector de fabricación de precisión aeroespacial: Componentes clave como las palas y los impulsores de los motores aeroespaciales presentan formas complejas y exigen altos requisitos de precisión y calidad superficial. Las capacidades de mecanizado multicara y alta precisión del centro de mecanizado compuesto permiten satisfacer las necesidades de mecanizado de estos componentes, asegurando su rendimiento y fiabilidad en condiciones de trabajo extremas, como altas temperaturas y altas presiones.
Industria de fabricación de equipos de alta gama: para el mecanizado de componentes clave de máquinas herramienta CNC de alta precisión, como el mecanizado de bancadas y columnas de máquinas herramienta, el centro de mecanizado compuesto puede completar el mecanizado de múltiples caras de estos componentes, asegurando la perpendicularidad, el paralelismo y otras precisiones posicionales entre cada cara, mejorando la precisión general del ensamblaje y el rendimiento de las máquinas herramienta CNC y promoviendo el progreso tecnológico de la industria de fabricación de equipos de alta gama.

VI. Conclusión
Los centros de mecanizado verticales desempeñan un papel importante en industrias como la fabricación de piezas pequeñas de precisión y moldes, gracias a sus ventajas de sujeción cómoda y depuración intuitiva. Los centros de mecanizado horizontales se utilizan ampliamente en sectores como el automotriz y el aeroespacial, gracias a sus ventajas de mecanizado multieje, almacén de herramientas de gran capacidad y mecanizado por lotes. Los centros de mecanizado multimesa son adecuados para la producción por lotes o personalizada en industrias como la electrónica, los electrodomésticos y los dispositivos médicos, gracias a su sujeción en línea y capacidad de manejo multitarea. Los centros de mecanizado compuesto ocupan un lugar destacado en sectores de fabricación de alta gama, como la fabricación de moldes de alta gama y la fabricación de precisión aeroespacial, gracias a su mecanizado multicara y garantía de alta precisión. En la fabricación moderna, según los diferentes requisitos de mecanizado de piezas y escenarios de producción, la selección y aplicación racionales de diferentes tipos de centros de mecanizado permite aprovechar al máximo sus ventajas funcionales, mejorar la eficiencia de la producción y la calidad del producto, e impulsar el desarrollo de la industria manufacturera hacia la inteligencia, la alta precisión y la alta eficiencia. Mientras tanto, con el progreso continuo de la ciencia y la tecnología, las funciones de los centros de mecanizado continuarán mejorándose y ampliándose, proporcionando un soporte técnico más poderoso para la innovación y la actualización de la industria manufacturera.