JS Precision

El fresado CNC es un método de corte innovador que se basa en herramientas de corte giratorias controladas por computadora para eliminar el exceso de piezas de la superficie de las materias primas, obteniendo finalmente la forma precisa y los detalles complejos que requiere el diseño.

A diferencia de los métodos de fresado manual tradicionales, el fresado CNC puede convertir directamente los dibujos de diseño de computadora en rutas de procesamiento reales. Ya sea que se trate de hacer modelos de muestra o producción en masa, el fresado CNC puede satisfacer diferentes necesidades con sus ventajas de automatización.

Esta tecnología permite que todo el proceso de producción se ejecute de forma automática, los resultados del procesamiento son más precisos y la calidad de cada lote de piezas es prácticamente la misma. Desde mediados del siglo XX hasta la actualidad, esta tecnología se ha convertido en una tecnología clave para que las fábricas modernas produzcan diversos productos, ya sea mediante modelos de muestra o producción en masa .

¿Cuál es el principio de funcionamiento principal del fresado CNC?

El fresado CNC utiliza programas informáticos para controlar las máquinas herramienta y completar las tareas de procesamiento. El operador introduce los planos de diseño en el software CAM para generar el código G , y la máquina herramienta realiza automáticamente las operaciones de corte según las instrucciones del código. La herramienta se instala en el husillo giratorio de alta velocidad, la pieza se fija en la mesa de trabajo y se mueve a lo largo de múltiples ejes de coordenadas, y la forma deseada se corta mediante movimientos combinados en diferentes direcciones. Este método de procesamiento automatizado puede manejar estructuras geométricas complejas y mantener una alta precisión, que suele alcanzar ±0,005 mm.

Nuestro equipo de ingenieros optimiza las trayectorias de las herramientas y los parámetros de corte según las necesidades del cliente y ofrece servicios de fresado CNC de precisión. Al mismo tiempo, ajustamos los parámetros de mecanizado de fresado CNC según la complejidad del proceso para garantizar un procesamiento estable, acortar los ciclos de producción, garantizar la calidad y garantizar que cada pieza cumpla con las tolerancias dimensionales y el acabado superficial requeridos en los planos.

¿Cuáles son los principales tipos de mecanizado de fresado CNC? y sus características

Entre los diversos tipos de mecanizado de fresado CNC, se diseñan diferentes procesos para distintos requisitos de las piezas. El fresado CNC de pequeño tamaño se utiliza comúnmente para mecanizar piezas pequeñas de precisión, mientras que las piezas grandes y complejas se basan más en otros tipos.

La tecnología de fresado CNC ha desarrollado una variedad de tipos de procesamiento especializados según los requisitos de procesamiento y la geometría de la pieza de trabajo, cada uno de los cuales tiene sus propias características de proceso únicas:

1.Fresado plano

También conocido como fresado de losas, es el tipo de fresado CNC más utilizado. Este proceso se utiliza específicamente para procesar planos. Se divide en fresado descendente e inverso, según la dirección de movimiento de la mesa de trabajo y el material. En el fresado descendente, la dirección de rotación de la herramienta coincide con la dirección de avance, mientras que en el fresado inverso es la opuesta. Utilizamos máquinas herramienta de alta rigidez y fresas de planear especiales para lograr una planitud superficial extremadamente alta. Normalmente, el fresado plano se utiliza como primer proceso, y el plano de referencia se procesa primero antes del acabado posterior.

2.Fresado frontal

Es similar al fresado plano, pero con mayor precisión. El eje de la fresa frontal siempre está alineado verticalmente con la superficie del material. Esta herramienta cuenta con más cuchillas que las fresas planas convencionales. La cuchilla central se encarga del acabado de la superficie, y las cuchillas exteriores primero cortan el exceso de material. Nuestra empresa utiliza una máquina herramienta especial con husillo hidrostático para el fresado plano . La superficie procesada es más lisa que un espejo y alcanza una precisión inferior a Ra0,4 μm.

3.Fresado a horcajadas

Este proceso se utiliza específicamente para procesar pares de superficies paralelas. Instalamos dos fresas laterales a ambos lados de la barra de herramientas, sujetamos la pieza y procesamos dos superficies paralelas simultáneamente. Este método ahorra tiempo y garantiza el paralelismo. Utilizamos computadoras para controlar el espaciado entre herramientas, y los rieles guía y las piezas de diferentes tamaños se pueden ajustar rápidamente para el procesamiento. La preparación de piezas que antes tardaba 2 horas ahora se puede iniciar en 15 minutos.

4.Fresado combinado

Este es un método altamente eficiente en el mecanizado de fresado CNC. Los operarios instalan fresas de diferentes tamaños en la misma barra de herramientas y procesan varios planos de la pieza simultáneamente. Utilizamos un sistema de ajuste automático para controlar la velocidad y el avance, lo que garantiza la calidad y permite cortar el metal rápidamente. A menudo utilizamos este método para procesar carcasas de máquinas y piezas con múltiples ranuras, y la eficiencia es máxima al fabricar lotes de más de 100 piezas.

5. Fresado de conformación

Se utiliza para procesar piezas con formas irregulares. Este proceso utiliza fresas especiales que cortan directamente filetes o superficies cóncavas y convexas. JS puede personalizar fresas de formas especiales para que funcionen con máquinas herramienta de cinco ejes y procesen álabes y engranajes de turbinas.

Las piezas curvas que antes requerían tres sujeciones ahora se pueden procesar de una sola vez. Para álabes de turbinas pequeñas, el fresado CNC pequeño también puede lograr un mecanizado de alta precisión a través de herramientas de corte personalizadas, y el ciclo de mecanizado es más corto.

6.Fresado de extremos

Se aplica principalmente al mecanizado de superficies verticales y ranuras finas. Utilizamos fresas de carburo para ranurado profundo. Una vez ajustado el parámetro de corte, la herramienta se vuelve resistente a las vibraciones y las virutas de hierro se liberan suavemente. Es un proceso aplicable a disipadores de calor de máquinas, y la desviación vertical de la pared de la ranura no supera los 0,02 mm.

7.Fresado angular

En el fresado CNC, esto se utiliza específicamente para procesar biseles. La fresa no corta en la dirección de la pieza, sino en ángulo oblicuo. La máquina herramienta de nuestra empresa está equipada con un mecanismo automático de ajuste de ángulo, que se puede sujetar simultáneamente con la mesa giratoria para procesar agujeros y biseles oblicuos. Al procesar el engranaje helicoidal de la caja de cambios de un automóvil, el error de ángulo se controla con una precisión de 0,5 grados.

8. Fresado de ranuras en T

Se divide en dos pasos. Primero, se fresa una ranura recta con una fresa convencional y, segundo, se ensancha el fondo con una fresa en T. JS ofrece un mango antivibración para la herramienta y utiliza un método de corte paso a paso para solucionar el problema de la vibración. Tras procesar la ranura en T de la mesa de la máquina herramienta, el error dimensional es un 30 % menor en comparación con el método convencional.

¿Cuál es la diferencia entre el fresado CNC pequeño y el fresado CNC de cinco ejes?

Basándose en los estándares de precisión de las máquinas herramienta CNC y el Informe de tecnología de máquinas herramienta 2023 de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME), junto con los datos de producción reales de JS, se realiza el siguiente análisis con respecto a las diferencias intrínsecas entre el fresado CNC pequeño y el fresado CNC de cinco ejes:

Comparación de parámetros técnicos

Análisis de diferencias fundamentales

1.Diferencia estructural del equipo

El fresado CNC de pequeña escala utiliza una estructura de máquina herramienta compacta, con un espacio de aproximadamente 1,5 metros cuadrados, ideal para laboratorios y pequeños talleres. La máquina herramienta pequeña de nuestra empresa pesa tan solo 800 kg, mientras que la pieza de fundición básica de la máquina herramienta de cinco ejes pesa 5 toneladas. La máquina herramienta de cinco ejes NHX6300, fabricada por la empresa alemana DMG MORI, requiere 6 metros cuadrados de espacio de instalación.

2. Comparación de la capacidad de procesamiento

En el procesamiento de conectores electrónicos, realizado por operadores con fresadoras CNC de pequeño tamaño, la profundidad de corte alcanza los 50 mm. En el procesamiento de álabes de motores de aeronaves con máquinas herramienta de cinco ejes, se pueden realizar cortes de paredes laterales a 90°. Las estadísticas ASME muestran que el procesamiento de superficies curvas complejas en cinco ejes presenta tasas de eliminación de material un 60 % superiores en comparación con el procesamiento en tres ejes.

3. Enfoque de control de precisión

Al equipar un fresado CNC minúsculo con un módulo de calibración láser, normalmente necesitamos compensar errores de deformación térmica. En el mecanizado con microsensores, el cambio de dimensión se controla a ±0,008 mm. La máquina herramienta de cinco ejes utiliza una sonda Renishaw para la corrección automática del descentramiento de la herramienta, y el error de contorno superficial de la articulación de rodilla artificial es ≤0,015 mm.

4.Diferenciación en escenarios de aplicación

El fresado CNC de pequeño tamaño se utiliza en la industria médica para el procesamiento de implantes dentales, con una tasa de calidad del 99,2 % en el procesamiento de orificios roscados de 1,5 mm de diámetro. Las máquinas herramienta de cinco ejes se utilizan en empresas aeroespaciales para procesar estructuras de alas de aleación de titanio, con una separación de empalme superficial de ≤0,03 mm.

De los 152 productos fabricados por la empresa en 2024, el 68% de las máquinas pequeñas se utilizan para crear piezas de precisión, y las máquinas de cinco ejes se utilizan principalmente para mecanizar moldes y piezas estructurales complejas. Desde aplicaciones prácticas, el fresado CNC pequeño es más adecuado para la producción de micropiezas en laboratorio o en lotes pequeños, mientras que el fresado CNC de 5 ejes es el equipo principal en campos de alta gama como el aeroespacial.

¿Cómo distinguir el fresado CNC del torneado y fresado CNC de mecanizado compuesto?

Al comparar el fresado CNC con el fresado-torneado CNC, el primer paso es aclarar la diferencia en los métodos de procesamiento del núcleo. Los puntos específicos que los distinguen son los siguientes:

1. Métodos de procesamiento distintivos

El fresado CNC se aplica principalmente con herramientas rotativas para trabajar en piezas fijas, y es ideal para cortar características como planos, ranuras y superficies curvas. El fresado-torneado CNC combina operaciones de torneado y fresado. La pieza puede tornearse y la herramienta realiza simultáneamente operaciones de fresado y torneado. Es ideal para producir componentes rotativos complejos como ejes, bridas, etc.

2.Diferentes estructuras de máquinas herramienta

Las fresadoras CNC suelen tener tres o más ejes (X/Y/Z) de movimiento lineal, y el husillo fija la herramienta. Las máquinas CNC para mecanizado de compuestos, tanto de fresado como de torneado, están equipadas con husillos giratorios. La serie INTEGREX de máquinas para compuestos de la japonesa MAZAK tiene una velocidad de husillo de 5000 rpm y el husillo de fresado está equipado con un módulo de accionamiento independiente. Al procesar la carcasa de la caja de cambios de un automóvil, el operador primero utiliza la función de torneado para procesar el círculo exterior y luego utiliza la fresa para procesar la superficie de la brida.

3.Diferentes piezas aplicables

El fresado CNC es adecuado para procesar piezas no giratorias, como moldes, carcasas, etc. El torneado con fresado CNC es adecuado para piezas complejas con características giratorias, como álabes de turbinas, árboles de levas, etc. Según la Asociación Alemana de Fabricantes de Máquinas Herramienta (VDW), el mecanizado compuesto puede reducir el número de tiempos de sujeción en más del 60% y mejorar la precisión en un 30%.

Comparación entre el fresado CNC y el mecanizado compuesto de fresado-torneado CNC:

4. Comparación económica

Para procesar 100 cajas de engranajes, el fresado convencional requiere tres máquinas (torno, fresadora y taladradora), mientras que el procesamiento compuesto puede realizarse con una sola máquina. Los datos medidos por la empresa JS muestran que el procesamiento compuesto reduce los costos de fijación en un 45 % y la ocupación de la obra en un 60 %.

Aunque la inversión inicial del equipo de torneado y fresado CNC es mayor que la del equipo de fresado CNC ordinario, puede reducir los costos generales de producción a largo plazo, y el costo de la máquina fresadora CNC también debe considerarse de manera integral en función de la precisión del equipo y la capacidad de producción.

¿Cuáles son los factores clave a tener en cuenta al elegir un equipo de fresado CNC?

1. Análisis de requisitos de procesamiento

Antes de elegir una fresadora CNC, es importante definir los requisitos de procesamiento. Debe considerar la dureza del material, el rango de tamaño de las piezas, la precisión del procesamiento y el lote de producción. Los metales blandos, como las aleaciones de aluminio, pueden utilizarse con modelos estándar, mientras que los materiales difíciles de procesar, como las aleaciones de titanio, requieren equipos con mayor rigidez. Según la Sociedad Americana de Ingenieros de Manufactura (SME), aproximadamente el 35 % de los errores de adquisición se deben a una evaluación insuficiente de los requisitos de procesamiento.

2. Nivel de precisión de la máquina herramienta

La precisión de las máquinas herramienta afecta directamente la calidad del producto. La precisión de posicionamiento suele ser de 0,01 mm, y la precisión de posicionamiento repetido debe ser inferior a 0,005 mm. El coste de las fresadoras CNC de alta precisión suele ser entre un 40 % y un 60 % superior al de los modelos convencionales, pero es una inversión necesaria para el procesamiento de piezas de precisión.

3. Controlar el rendimiento del sistema

El sistema de control es el núcleo de la fresadora CNC. Los sistemas convencionales, como Siemens y Fanuc, ofrecen diferentes configuraciones funcionales. Los sistemas de control más recientes permiten lograr un movimiento de interpolación más fluido y velocidades de cálculo más rápidas, y los sistemas de control de alta calidad pueden mejorar la eficiencia del procesamiento en más de un 25 %.

4. Rendimiento del husillo

La velocidad y la potencia del husillo determinan la capacidad de procesamiento. El procesamiento de aleaciones de aluminio suele requerir un husillo de alta velocidad de más de 10 000 rpm, mientras que el procesamiento de acero requiere un par elevado. Las especificaciones del cono del husillo (como BT40 y HSK63) también influyen en la selección de los sistemas de herramientas.

5. Tamaño y recorrido de la mesa

El tamaño de la mesa debe ser suficiente para la pieza más grande a mecanizar. El recorrido de los ejes X/Y/Z debe ser más de un 20 % mayor que el tamaño de la pieza de trabajo para proporcionar espacio para la sujeción. Una mesa más grande incrementará innecesariamente el costo de la fresadora CNC.

6. Configuración de la automatización

El grado de automatización afecta la eficiencia de la producción. Los sistemas automáticos de cambio de herramientas pueden reducir el tiempo de inactividad, y los sistemas automáticos de intercambio de piezas son adecuados para la producción en masa. Según la Asociación Alemana de Fabricantes de Máquinas Herramienta (VDW), los dispositivos automatizados tienen el potencial de aumentar la utilización entre un 30 % y un 50 %.

7. Soporte de servicio posventa

El servicio posventa es importante. Se debe considerar la capacidad de soporte técnico del proveedor, su tiempo de respuesta y la rapidez en el suministro de repuestos para el mantenimiento. Si bien un servicio de calidad aumentará la inversión inicial, reducirá significativamente los riesgos operativos a largo plazo.

8. Consumo de energía y costes de mantenimiento

Además del precio de compra del equipo, también deben considerarse los gastos operativos a largo plazo. Los modelos de alta eficiencia, aunque más caros, pueden ahorrar entre un 20 % y un 30 % del consumo eléctrico. El mantenimiento continuo también debe incluirse en el gasto total.

¿Por qué es necesario el fresado CNC de 5 ejes para el mecanizado de superficies complejas?

En el mecanizado de superficies complejas, las ventajas del fresado CNC de 5 ejes son mucho mayores que las de los equipos tradicionales de tres ejes, lo que también explica por qué se ha convertido en una opción imprescindible en este campo. Las razones específicas son las siguientes:

1. Reducir el error de sujeción

La máquina herramienta de tres ejes debe girar y sujetar varias veces para mecanizar la superficie curva, con un error total superior a 0,1 mm. La fresadora CNC de 5 ejes utiliza una mesa giratoria para localizar automáticamente el ángulo de la pieza. Al mecanizar el álabe de la turbina, el borde de admisión y el borde de escape se completan con una sola sujeción, con un error de contorno inferior a 0,03 mm. JS Company utilizó este método para inspeccionar rotores de helicópteros , y la tasa de calificación del producto aumentó del 82 % al 97 %.

2.Optimización del contacto de la herramienta

El ángulo de inclinación de la herramienta influye en la calidad del corte de superficies curvas. La máquina herramienta de 5 ejes inclina el eje de la herramienta para alinearlo con la normal de la superficie, lo que aumenta el área de corte efectiva de la fresa esférica en un 40 %. En el procesamiento de articulaciones de rodilla artificiales, la vida útil de la herramienta se duplica y la rugosidad superficial alcanza Ra0,4 μm.

3. Mejorar la eficiencia de corte

La trayectoria de la herramienta de enlace de cinco ejes es un 60 % más corta que la de tres ejes . En la fabricación de álabes para motores de aviación, la tasa de arranque de viruta aumenta un 50 % y el tiempo de procesamiento se reduce de 18 a 9 horas. Nuestra empresa utiliza máquinas herramienta DMG para fabricar impulsores de 800 mm de diámetro, con un error de espesor de álabes de ≤0,05 mm.

¿Cómo evaluar la relación coste-efectividad de los proveedores de servicios de fresado CNC?

1. Verificar la capacidad técnica y el nivel del equipo.

Los proveedores deben contar con equipos de fresado CNC de 5 ejes, capaces de procesar superficies complejas y piezas con múltiples ángulos. JS utiliza un centro de mecanizado de 5 ejes con varillaje, fabricado en Alemania, con una precisión de ±0,005 mm y una tasa de calificación de proyectos superior al 95 %. En un proyecto aeronáutico, utilizamos una solución de fresado CNC de 5 ejes para reducir las piezas de aleación de titanio, que originalmente requerían 3 sujeciones, a un solo moldeo, ahorrando así un 15 % del tiempo de procesamiento.

Además de los equipos de fresado CNC de 5 ejes, los proveedores de servicios de alta calidad también deberían poder adaptar de forma flexible los recursos de fresado CNC pequeños según sus necesidades, al tiempo que proporcionan un sistema de cotización de servicios de fresado CNC transparente.

2.Analizar la adaptación del material

JS ofrece más de 50 opciones de materiales, como materiales especiales de aluminio de aviación y PEEK. JS ayudó a clientes de dispositivos médicos a completar la producción de estructuras compuestas de acero inoxidable y plásticos médicos, ahorrando un 20 % en costos de I+D mediante pruebas de rendimiento de materiales.

3. Medir la estructura de costos de todo el proceso

Es fundamental comparar la transparencia de las cotizaciones y la gestión de costos ocultos. Nuestra empresa utiliza un sistema inteligente de planificación de procesos para reducir los costos de fabricación de los clientes en un 20 % de media. Un proyecto de piezas de automóvil redujo la pérdida de materia prima en un 30 % con una tolerancia de ±0,01 mm mediante la optimización de las trayectorias de las herramientas y los parámetros de corte.

4. Autenticar el ciclo de entrega

Un fabricante de autopartes requiere urgentemente 500 juegos de discos de freno de aleación de aluminio, y completamos la entrega en 3 días. La desviación de las piezas de disco de freno procesadas es inferior a 0,01 mm y la tasa de aprobación de la prueba de carga es del 100 %. Este caso refleja la rápida respuesta y la precisión de procesamiento de nuestra empresa.

5. Evaluar las capacidades de desarrollo sostenible

Seleccione proveedores con procesos de producción ecológicos. Reducimos el 15 % del volumen de emisiones de carbono por unidad de producto mediante el reciclaje de residuos y la gestión energética. El mecanizado CNC de 5 ejes de carcasas de aleación de aluminio en un proyecto de energía verde logra el 100 % de reciclaje de residuos de aluminio.

Resumen

Como tecnología básica de la industria manufacturera moderna, el fresado CNC ofrece una gama completa de soluciones, desde el mecanizado de planos simples hasta el conformado de superficies curvas complejas. En este artículo, se describen en detalle diversos métodos de mecanizado, como el fresado de planos, el fresado frontal y el fresado de materiales compuestos, y se destacan las ventajas del fresado CNC de 5 ejes en el mecanizado de piezas complejas.

Ya sean componentes de precisión o componentes estructurales complejos, la selección del proceso de fresado adecuado posee un enorme potencial para mejorar la eficiencia de la producción y la calidad del producto.

Al elegir un plan de procesamiento, es necesario combinar razonablemente el fresado CNC pequeño con el fresado CNC de 5 ejes en función del tamaño, los requisitos de precisión y el presupuesto de las piezas, y priorizar a los proveedores que puedan proporcionar servicios de fresado CNC de proceso completo para reducir el riesgo de inversión en costos de la máquina fresadora CNC.

Con una amplia experiencia en la industria y acumulación técnica, JS puede brindar a los clientes servicios de proceso completo que van desde la selección de equipos hasta la optimización del proceso para ayudarlos a lograr efectos de procesamiento óptimos.

Descargo de responsabilidad

El contenido de esta página es meramente informativo. Serie JS. No se ofrecen garantías, expresas ni implícitas, sobre la exactitud, integridad o validez de la información. No se debe inferir que un proveedor o fabricante externo proporcionará parámetros de rendimiento, tolerancias geométricas, características de diseño específicas, calidad y tipo de material o mano de obra a través de la Red Longsheng. Es responsabilidad del comprador solicitar presupuesto de piezas e identificar los requisitos específicos para estas secciones. Para más información, contáctenos .

Equipo JS

JS es una empresa líder en la industria, especializada en soluciones de fabricación a medida. Contamos con más de 20 años de experiencia y más de 5000 clientes, y nos especializamos en mecanizado CNC de alta precisión, fabricación de chapa metálica , impresión 3D , moldeo por inyección , estampado de metal y otros servicios integrales de fabricación.

Nuestra fábrica está equipada con más de 100 centros de mecanizado de 5 ejes de última generación, con certificación ISO 9001:2015. Ofrecemos soluciones de fabricación rápidas, eficientes y de alta calidad a clientes en más de 150 países. Ya sea para producciones de pequeño volumen o para personalización a gran escala, podemos satisfacer sus necesidades con la entrega más rápida en 24 horas. Elija JS Technology . Esto significa eficiencia, calidad y profesionalismo en la selección.
Para obtener más información, visite nuestro sitio web: www.cncprotolabs.com

Preguntas frecuentes

1.¿Qué tiene el fresado de 4 ejes más que el de 3 ejes?

El fresado de 4 ejes tiene un eje rotatorio más (generalmente el eje A) que el de 3 ejes, lo que permite que la pieza gire alrededor del eje X. Este diseño permite que la máquina herramienta procese la superficie lateral o cilíndrica de la pieza sin necesidad de volver a sujetarla, lo que resulta adecuado para procesar estructuras complejas, como engranajes y roscas, que requieren corte multiángulo.

2.¿Qué herramientas se utilizan comúnmente para el fresado CNC?

El fresado CNC suele utilizar fresas de cabeza plana, fresas de cabeza esférica, fresas de planear, fresas para ranuras en T, brocas y fresas de roscar. Las herramientas de carburo son adecuadas para piezas de acero, y las herramientas recubiertas mejoran la eficiencia del procesamiento del aluminio.

3.¿Cuántos dispositivos de ejes se necesitan para el fresado de superficies?

El fresado de superficies requiere al menos un equipo de 3 ejes, pero se requiere un fresado CNC de 5 ejes para procesar superficies complejas. Las máquinas herramienta de 5 ejes logran un corte multiángulo a través de ejes rotatorios (como el eje B o el eje C), pueden completar un procesamiento multifacético a la vez, reducir los errores de sujeción y mejorar la precisión de la superficie.

4.¿Cuántos tipos de fresadoras CNC existen?

Las fresadoras CNC se dividen principalmente en cuatro categorías: verticales, horizontales, de pórtico y de 5 ejes. La vertical es la más común y adecuada para piezas pequeñas y medianas. La horizontal es adecuada para el procesamiento de piezas largas. La de pórtico se utiliza para piezas grandes. La de 5 ejes puede procesar superficies curvas complejas.

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