Lograr resultados precisos y eficaces en la fabricación moderna depende en gran medida de las sendas CNC. Sin embargo, ¿qué significan las sendas CNC y cuál es su importancia clave para lograr el éxito con el mecanizado? 

Esta entrada del blog profundiza en la comprensión de las sendas CNC, explorando los diferentes tipos, estrategias y tecnologías implicadas. Se beneficiará enormemente del uso de estos conceptos, incluso si acaba de iniciarse en este campo.

¿A qué se refieren las sendas CNC?

La herramienta de corte se mueve a lo largo de una trayectoria de herramienta CNC para construir una pieza de trabajo cuando se realiza el mecanizado CNC (Control Numérico por Ordenador). El aspecto, la rapidez y la precisión del producto final vienen determinados por el diseño de las trayectorias de la herramienta.

¿Por qué es importante comprender las sendas CNC?

• Realizar correctamente las sendas es esencial para que la máquina realice dimensiones y tolerancias exactas.
• El mecanizado es más eficaz cuando se optimiza la trayectoria.
• Utilizar trayectorias precisas evita que las herramientas duren poco y evita costosos daños.
• Los tipos de caminos pueden afectar a la calidad del acabado final.

Según una encuesta realizada en 2023 por Modern Machine Shop, las empresas que implementaron la optimización avanzada de trayectorias de herramientas informaron de una reducción de 20% en el tiempo de mecanizado y un aumento de 15% en la longevidad de las herramientas.

Estrategias clave de sendas en el mecanizado CNC

Las estrategias de trayectoria de la herramienta determinan cómo se desplaza la herramienta de corte por el material. Cuando encuentre la estrategia adecuada, podrá conseguir velocidad y precisión, y mantener las herramientas en buen estado de funcionamiento.

Estrategias comunes de sendas

• Fresado de contornos: Sigue a lo largo de los bordes de la pieza; se utiliza para el acabado de la pieza.
• El fresado de cavidades permite extraer grandes volúmenes de material del interior de los elementos.
• La perforación incluye las máquinas utilizadas para hacer un agujero en el material.
• Este proceso se mueve por rutas dinámicas para eliminar los materiales con éxito y rapidez.
• Cada solución aborda requisitos particulares en el mecanizado, que afectan al coste y la calidad de fabricación.

Exploración de las trayectorias de corte CNC: Tipos y técnicas

Las trayectorias de corte CNC pueden clasificarse a grandes rasgos en función de las capacidades de la máquina y los movimientos de los ejes. Las más comunes son de dos tipos diferentes:

Trayectorias de corte CNC de 3 ejes frente a 5 ejes

• Estos tipos de máquinas CNC colocan la herramienta a lo largo de los ejes X, Y y Z para el movimiento. Son sencillas de producir, menos costosas y suelen aplicarse a piezas de objetos planos o ligeramente curvados.
• La adición de dos ejes de rotación con el CNC de 5 ejes proporciona a la herramienta la capacidad de acercarse a la pieza desde casi cualquier ángulo. Permite el mecanizado de geometrías complicadas y reduce el número de veces que es necesario cambiar la configuración.
• Según los informes, las máquinas CNC de 5 ejes ahorran 50% en tiempo de preparación y mejoran la precisión de las piezas producidas para los sectores aeroespacial y de automoción en unos 30%.

Los usos del CNC de 5 ejes superan a los del CNC de 3 ejes

• Mayor oportunidad de dar forma a componentes difíciles para máquinas.
• Se consigue un mejor aspecto colocando la herramienta en el mejor ángulo.
• Menos posibilidades de cometer errores porque los humanos hacen menos trabajo.
• Se puede conseguir una mayor vida útil de la herramienta con ángulos de corte mejorados.

Comprender la optimización de la trayectoria de la herramienta para obtener la máxima eficacia

La optimización de la trayectoria de la herramienta es el proceso de refinar las trayectorias de la herramienta para mejorar el rendimiento del mecanizado. Para ello, debe controlar la velocidad de corte, la velocidad de la mesa y los patrones de movimiento.

Ventajas de la optimización de trayectorias

• Reduce el tiempo y el coste de mecanizado.
• El desgaste de la herramienta disminuye cuando la máquina realiza el menor número posible de movimientos innecesarios.
• Hace que el resultado que se obtiene sea más preciso y atractivo.
• Disminuye tanto el calor producido como la tensión en los distintos materiales.
• Mediante algoritmos, las últimas herramientas CAM están diseñadas para optimizar automáticamente las trayectorias de las herramientas. Los análisis demuestran que disponer de trayectorias coherentes puede terminar un trabajo 25% más rápido sin comprometer la calidad.

¿Cómo decidir qué trayectoria de herramienta CNC utilizar?

Hay que tener en cuenta muchas cosas a la hora de elegir la trayectoria de herramienta adecuada. Si el material es metal, plásticoo un compuesto. Algunas formas de geometría (ya sean elementales o elaboradas)

Las máquinas pueden cortar utilizando CNC tradicional de 3 ejes o CNC avanzado de 5 ejes. El número de productos creados durante la creación de prototipos o en plena producción. El aspecto y la precisión que se exigen a la pieza. Pensar bien la trayectoria de la herramienta permite que todos los aspectos ayuden a reducir costes y conseguir una buena precisión.

Consejos para mejorar la planificación de la trayectoria de la herramienta

• Preste mucha atención al diseño de la pieza.
• Genere sus sendas sólo con calidad Software CAM.
• Pruebe el patrón de corte para saber si habrá choques o problemas.
• Comience por planificar una forma de dar forma a su diseño y, a continuación, busque el mejor camino para el acabado.
• Debe comprobar y modificar con frecuencia los ajustes de sus herramientas y máquinas.

Ejemplos de uso de sendas CNC

• En los sectores aeroespacial, automovilístico, de dispositivos médicos y electrónico, la producción de componentes complejos depende casi por completo de trayectorias de herramienta CNC claras. Por ejemplo:
• La mayoría de las piezas aeroespaciales se fabrican con CNC de 5 ejes para conseguir diseños detallados.
• La fabricación de automóviles se beneficia de las estrategias de optimización de las sendas para reducir el tiempo de producción.
• La fabricación de dispositivos médicos exige una gran precisión y acabados suaves mediante trayectorias de corte CNC precisas.

Conclusión

Comprender las trayectorias de las herramientas CNC es esencial para cualquiera que se dedique al mecanizado o la fabricación. Dominar las estrategias de sendas, reconocer las diferencias entre el CNC de 3 ejes y el de 5 ejes y aprovechar la optimización de las sendas permite mejorar considerablemente la eficacia, la precisión y la rentabilidad de la producción.

Con estos conceptos y el nuevo software CAM, mantendrá su puesto al frente del mecanizado CNC.

Preguntas frecuentes sobre las sendas CNC

¿Cuál es el principal contraste entre una trayectoria de herramienta y una trayectoria de corte?

Normalmente se consideran la misma cosa. En concreto, una trayectoria de herramienta son todas las rutas a las que se dirige la herramienta CNC, mientras que una trayectoria de corte son exactamente las partes que corta la herramienta.

¿Cómo mejora la optimización de las sendas el mecanizado CNC?

Al reducir los movimientos innecesarios y ajustar los parámetros de corte, la optimización de la trayectoria de la herramienta reduce el tiempo de mecanizado, mejora el acabado superficial y prolonga la vida útil de la herramienta.

¿Cuándo debo utilizar máquinas CNC de 3 ejes frente a máquinas de 5 ejes?

Recorte piezas planas con máquinas de 3 ejes y formas complejas con máquinas de 5 ejes que deban alcanzarse desde varios ángulos.

¿Pueden las estrategias de sendas influir en el coste del mecanizado CNC?

Sí. Mejores estrategias significan que las máquinas terminan los trabajos más rápido, prolongan la vida útil de las herramientas y reducen el gasto total en producción.

¿Existe algún programa informático que pueda ayudarle a realizar sendas CNC?

Sí. Los diseños CAM y las trayectorias de herramientas se crean y optimizan con software como Fusion 360, Mastercam y SolidCAM.