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1. Los ejes de una fresadora o de un centro de mecanizado
2. Historia
Los primeros centros de mecanizado aparecieron con la informatización de las máquinas durante los años 80 y son, por tanto, máquinas de control numérico (CNC = Computer numeric control). Se trata de una amplia familia de máquinas cuyas especificidades, posibilidades y función pueden variar considerablemente.
Panel de control de un centro de mecanizado numérico (CNC)
3. Principios de funcionamiento
De manera general, un centro de mecanizado permite ejecutar de forma autónoma una secuencia de operaciones de mecanizado definida. Según el centro de mecanizado, la materia prima puede cargarse en la máquina en forma de bandeja (placa rectangular) o de barra (al estilo de un torno automático). El plano digitalizado del componente a fabricar y la lista de herramientas necesarias se han importado al software de la máquina. La máquina propone la secuencia ideal de operaciones, que el operador puede modificar. Las diferentes herramientas necesarias (fresas, brocas, muelas, etc.) se colocan en un almacén dentro de la máquina, en la ubicación correspondiente a la secuencia de operaciones dedicada y definida por el programa de la máquina. Una vez programada la máquina y cargadas las herramientas y la materia prima, esta queda lista para trabajar y el operador solo tiene que iniciar la secuencia. La máquina realiza entonces las diferentes operaciones de mecanizado según la secuencia establecida y cambia automáticamente de herramienta tantas veces como sea necesario. La mayoría de los centros de mecanizado realizan principalmente operaciones de fresado. Las máquinas con carga de materia prima en barra pueden generalmente añadir operaciones de torneado. Según la complejidad de la máquina, un centro de mecanizado puede disponer de uno o dos husillos (portaherramientas giratorios).
4. Ejes
Los cabezales de un centro de mecanizado están diseñados para desplazarse según diferentes ejes, cuyo número puede variar. Se habla así de máquinas de tres, cinco o seis ejes, etc. Los tres primeros ejes de una máquina son los ejes lineales (X, Y y Z o anchura, profundidad y altura). Las máquinas llamadas de cinco ejes cuentan con los tres ejes lineales (X, Y y Z) a los que se añaden dos ejes de rotación del cabezal (eje longitudinal y eje vertical). Las de seis ejes añaden un tercer eje de rotación, un eje lateral. Por último, el brazo que sostiene el cabezal de la herramienta puede desplazarse a lo largo de uno o varios ejes. Se habla entonces, según los casos, de máquinas de 7, 9 o 12 ejes. Cabe señalar que, en numerosos casos, los diferentes ejes de la máquina se reparten entre el cabezal y la mesa (chasis sobre el cual se fija la bandeja). Por ejemplo, el cabezal se desplazará sobre los ejes de rotación y la mesa sobre los ejes lineales.
5. Máquinas de «repaso»
Algunos centros de mecanizado pueden trabajar sucesivamente sobre las dos caras del componente a fabricar. Se habla entonces de máquinas de «recogida». Para las máquinas que utilizan el material en forma de bandejas, el centro de mecanizado realizará todas las operaciones en la primera cara y luego dará la vuelta a la bandeja para mecanizar la segunda. Las máquinas que utilizan material en barra realizan las operaciones de un lado de la barra sobre un cabezal y un husillo específicos. La barra es entonces tomada por un segundo husillo, sostenido por un cabezal opuesto a 180° respecto al primero. Luego la barra se corta, se libera del primer husillo, y se pueden realizar nuevas operaciones en el reverso del componente. Las máquinas de recogida son mucho más complejas debido a la necesidad de un posicionamiento y centrado perfectos del componente en la máquina después de la recogida.
6. Carga robotizada
La mayoría de los centros de mecanizado pueden equiparse opcionalmente con robots de carga (de barras o de bandejas), ofreciendo así una autonomía casi ilimitada a la máquina.
7. Materiales elegibles
Todos los materiales mecanizables son elegibles para los centros de mecanizado (metales, plásticos, corindón sintético, compuestos, etc.).
8. Ventajas, inconvenientes y campos de aplicación
Los centros de mecanizado son polivalentes, precisos y autónomos. Sin embargo, requieren tiempos de programación y regulación relativamente largos, lo que los convierte en medios de producción más adaptados a las grandes series. En relojería, pueden utilizarse para la fabricación de casi la totalidad de los componentes del movimiento, de la caja y del brazalete, así como para la fabricación de herramientas.
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