Centro de Mecanizado

Un centro de mecanizado, es una máquina de gran automatización que es capaz de realizar diversas operaciones de maquinado dentro de una instalación bajo CNC (Control Numérico Computarizado) con una mínima intervención humana. Las operaciones más comunes en las que se usa esta máquina son aquellas que usan herramientas de cortes rotatorios como brocas y cortadores. A comparación de este sistema de mecanizado con los sistemas más tradicionales, se destaca como ventaja, la velocidad de producción y como desventaja, la inversión necesaria.

Características de un centro de mecanizado

Estos centros de mecanizados cuentan con las siguientes características.

• La versatilidad y flexibilidad que debido al alto grado de automatización, las hace capaces de ejecutar diferentes operaciones de mecanizado en una sola pieza.
• Brinda un buen acabado superficial, lo que las hace indicadas para dar la forma final a las piezas que se fabrican.
• Estas máquinas son reconfigurables, ya que pueden cambiar rápidamente de configuración para realizar diversas tareas de mecanizado sobre una pieza.
• Uniformidad en la producción, condición necesaria para la producciones en serie.
• Alta velocidad de producción, debido a que realizan una gran cantidad de operaciones de una forma automática sobre la pieza trabajada.

Algunas de las virtudes que demuestran la flexibilidad y reconfigurabilidad mencionadas son, el cambio automático de herramientas, las utilizaciones de paletas transportadoras y el posicionado automático de la pieza de trabajo.

Para comparar un poco las prestaciones de los centros de mecanizado convencionales y las máquinas modernas con CNC (Control Numérico Computarizado), usaremos este cuadro.
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Estructura del centro de mecanizado

Algunas características a tener en cuenta en el diseño de la estructura de un centro de mecanizado son los materiales empleados, la rigidez, las dilataciones térmicas y la capacidad de amortiguamiento de vibraciones.

Materiales

Siempre tener en cuenta que los materiales a utilizar tienen algunos requisitos.

• Rigidez, para que se pueda minimizar las deformaciones al ser cargados y minimizar vibraciones.
• Baja dilatación térmica.
• Baja densidad, para que sea posible minimizar las fuerzas inerciales.
• Alta conductividad térmica, que es deseable en algunas partes, para que sea más fácil extraer rápidamente el calor que es generado por el corte.
• Capacidad de absorber vibraciones.
• Bajo costo.

Los materiales que componen el armazón de un centro de mecanizado son, hierro gris o fundido, concreto de polímero, cerámicoy materiales compuestos.

1. El hierro fundido. Este tiene un bajo nivel en su costo y una muy buena absorción de vibraciones, pero las partes resultan ser muy pesadas en relación a sus habilidades mecánicas. Este es el primer material usado para máquinas herramientas.
2. Concreto de polímero. Este material es una mezcla de concreto triturado y plástico, que puede ser fundido con gran facilidad, para que pueda tomar diferentes formas. Tiene gran capacidad de vibraciones pero muy baja en rigidez y también baja conductividad térmica.
3. Cerámicos. Estos se usan en máquinas avanzadas, sus grandes ventajas son la rigidez, resistencia especifica, resistencia a la corrosión, buen acabado superficial y una gran estabilidad térmica. Un buen ejemplo de aplicación, son los usillos y cojinetes que son hechos con nitruro de silicio, en que también se destaca buena fricción y desgaste.
4. Materiales compuestos. Estos pueden estar formados por una gran variedad y combinación de matrices, también presentan buenas propiedades mecánicas. Su uso esta muy restringido por el alto costo con el que se caracteriza a pesar de tener gran precisión y velocidad.

Tipos de centro de mecanizado

Existe una gran variedad de centros de mecanizado caracterizados por sus tamaños, tipos, funcionalidades y grados de automatización.

Las potencias nominales llegan a los 75KW y las velocidades del husillo de las maquinas mas comunes y usadas, son los que tienen limites de 4000 a 8000 RPM, aunque para algunas aplicaciones más especiales, pueden llegar a 75000 RPM.

En la actualidad se construyen muchas maquinas de forma modular, que de tal manera puedan instalar y modificar diversos accesorios y equipos periféricos, según sea necesario en los cambios a los productos a manufacturar.

Entre los tipos de centros mecanizados podemos diferencias los de husillos verticales y los de husillos horizontales.

• Los centros de mecanizados con husillo vertical son más adecuados para realizar operados en superficies planas con cavidades hondas, un ejemplo es la fabricación de matrices, moldes o dados. Ya que en el maquinado vertical los empujes se dirigen hacia abajo, estas maquinas cuentan con una gran rigidez y producen piezas con buena precisión dimensional. En lo general estas maquinas son mucho menos costosas que las de husillo horizontal.

• Los centros de mecanizados con husillo horizontal son recomendadas para su uso en piezas grandes y altas, que requieren maquinarse en varias partes de sus superficies.  En algunos casos, la pieza que esta siendo maquinada puede inclinarse con respecto a ejes diferentes para ocupar posiciones angulares diferentes. El Centro de torneado, es una categoría de maquina de husillo horizontal. Estos tornos que son controlados por computadoras, suelen tener más de solo un husillo horizontal y torretas equipadas con una gran variedad de herramientas de corte.

Video de Centro de Mecanizado