¿Cuánto sabes sobre posicionamiento y sujeción en mecanizado?
Para obtener resultados exactos y precisos, el posicionamiento y la sujeción son aspectos esenciales del mecanizado.
Conozca la importancia del posicionamiento y sujeción al mecanizar:
Posicionamiento: Esta es la ubicación precisa de la pieza de trabajo en relación con la herramienta de corte. Es necesario alinear la pieza de trabajo a lo largo de tres ejes principales (X, Y, Z) para obtener las dimensiones y la trayectoria de corte deseadas.
La alineación es crucial para un mecanizado preciso:Es posible alinear piezas de trabajo con precisión con técnicas como buscadores de bordes, indicadores y máquinas de medición de coordenadas (MMC).
Es esencial establecer una superficie o punto de referencia para un posicionamiento consistente:Esto permite que todo el mecanizado posterior se base en una superficie o punto de referencia común.
La sujeción es el proceso de asegurar la pieza de trabajo en la máquina.:Proporciona estabilidad y evita vibraciones o movimientos que podrían provocar un mecanizado impreciso.
Tipos de Abrazaderas:Existen muchos tipos de abrazaderas que se pueden utilizar para el mecanizado. Estos incluyen abrazaderas magnéticas y abrazaderas neumáticas, hidráulicas o hidráulico-neumáticas. La elección de los métodos de sujeción se basa en factores como el tamaño y la forma, la fuerza de mecanizado y los requisitos específicos.
Técnicas de sujeción:Una sujeción adecuada implica distribuir uniformemente la fuerza de sujeción, mantener una presión constante sobre la pieza de trabajo y evitar la distorsión. Para evitar daños a la pieza de trabajo manteniendo la estabilidad, es fundamental utilizar la presión de sujeción adecuada.
Los dispositivos son herramientas especiales que sujetan y posicionan piezas de trabajo:Ofrecen soporte, alineación y estabilidad para operaciones de mecanizado. Esto reduce el riesgo de error y mejora la productividad.
Los accesorios vienen en muchos tipos diferentes., como bloques en V y placas angulares. También se pueden diseñar a medida. La elección del útil adecuado viene determinada por la complejidad de la pieza y las necesidades de mecanizado.
El diseño de accesorios implica consideraciones cuidadosas de los factores.como dimensiones de la pieza de trabajo, peso, material y requisitos de acceso. Un buen diseño del accesorio garantizará una sujeción y un posicionamiento óptimos para un mecanizado eficiente.
Tolerancias y precisión:El posicionamiento y la sujeción precisos son esenciales para lograr tolerancias estrictas y precisión al mecanizar. Un ligero error en la sujeción o en el posicionamiento puede provocar variaciones de dimensiones y comprometer la calidad.
Inspección y Verificación:Las inspecciones y verificaciones periódicas de la precisión de sujeción y posicionamiento son esenciales para garantizar la coherencia en la calidad. Para validar la precisión de las piezas mecanizadas, se pueden utilizar dispositivos de medición como calibres y micrómetros, así como MMC.
No es tan simple como esto. Descubrimos que el diseño inicial siempre tiene algunos problemas de sujeción y posicionamiento. Las soluciones innovadoras pierden su relevancia. Solo podemos garantizar la integridad y la calidad del diseño de un dispositivo si comprendemos los conocimientos básicos de posicionamiento y sujeción.
Conocimiento del localizador
1. La colocación lateral de la pieza es un principio básico.
El principio de los 3 puntos, al igual que el soporte, es el principio básico para el posicionamiento lateral de la pieza. El principio de los 3 puntos es el mismo que el del soporte. Este principio se deriva del hecho de que “tres líneas rectas que no se cortan determinan un plano”. Se pueden utilizar tres de los cuatro puntos para determinar un plano. De esta manera se pueden determinar en total 4 superficies. Es difícil colocar el cuarto punto en el mismo plano, independientemente de cómo estén colocados los puntos.
▲principio de 3 puntos
Por ejemplo, en el caso de utilizar cuatro posicionadores de altura fija, sólo tres puntos específicos son capaces de hacer contacto con la pieza de trabajo, lo que deja una alta probabilidad de que el cuarto punto restante no establezca contacto.
Por lo tanto, al configurar el localizador, la práctica general es basarlo en tres puntos maximizando la distancia entre estos puntos.
Además, durante la disposición del posicionador, es imperativo confirmar previamente la dirección de la carga de procesamiento aplicada. La dirección de la carga de mecanizado coincide con el movimiento del portaherramientas/herramienta. Colocar un posicionador al final de la dirección de avance afecta directamente la precisión general de la pieza de trabajo.
Normalmente, para posicionar la superficie rugosa de la pieza de trabajo, se emplea un posicionador ajustable tipo perno, mientras que se utiliza un posicionador de tipo fijo (con una superficie de contacto con la pieza de trabajo rectificada) para posicionar la superficie mecanizada de la pieza de trabajo.mecanizado de piezas.
2. Principios fundamentales del posicionamiento a través de agujeros en piezas de trabajo
Al posicionar utilizando orificios creados durante el proceso de mecanizado anterior, se deben utilizar pasadores con tolerancias. Al alinear la precisión del orificio de la pieza de trabajo con la precisión de la forma del pasador y combinarlas según la tolerancia de ajuste, la precisión del posicionamiento puede cumplir con los requisitos reales.
Además, cuando se utilizan pasadores para posicionamiento, es común emplear un pasador recto junto con un pasador de diamante. Esto no sólo facilita el montaje y desmontaje de la pieza de trabajo sino que también minimiza la posibilidad de que la pieza de trabajo y el pasador se atasquen.
▲Usar posicionamiento de pasador
Ciertamente, es viable lograr una tolerancia de ajuste óptima utilizando pasadores rectos para ambas posiciones. Sin embargo, para una mayor precisión en el posicionamiento, la combinación de un pasador recto y un pasador de diamante resulta más eficaz.
Cuando se emplean tanto un pasador recto como un pasador en forma de rombo, generalmente se recomienda colocar el pasador en forma de rombo de manera que la línea que conecta su dirección de disposición con la pieza de trabajo sea perpendicular (en un ángulo de 90°) a la línea que conecta el pasador recto y el pasador de rombo. Esta disposición específica es crucial para determinar el ángulo de posicionamiento y la dirección de rotación de la pieza de trabajo.
Conocimientos relacionados con la abrazadera
1. Clasificación de abrazaderas
Según la dirección de sujeción, generalmente se divide en las siguientes categorías:
1. Abrazadera de compresión aérea
Una abrazadera de compresión superior ejerce presión desde arriba de la pieza de trabajo, lo que resulta en una deformación mínima durante la sujeción y una mayor estabilidad durante el procesamiento de la pieza de trabajo. Por ello, normalmente se da prioridad a la sujeción de la pieza de trabajo desde arriba. El tipo de abrazadera más frecuente utilizado de esta manera es una abrazadera mecánica manual. Por ejemplo, la abrazadera que se ilustra a continuación se conoce como abrazadera "tipo hoja de pino". Otra variante, conocida como abrazadera de 'hojas sueltas', consta de una placa de presión, pernos prisioneros, gatos y tuercas”.
Además, dependiendo de la forma de la pieza de trabajo, tiene la opción de elegir entre una variedad de placas de presión diseñadas específicamente para adaptarse a diferentes formas de piezas de trabajo.
Es posible determinar la correlación entre el par y la fuerza de sujeción en la sujeción de hojas sueltas analizando la fuerza de empuje ejercida por el perno.
Además de la abrazadera de hojas sueltas, también hay disponibles otras abrazaderas que aseguran la pieza de trabajo desde arriba.
2. Abrazadera lateral para sujetar la pieza de trabajo.
El método de sujeción convencional implica asegurar la pieza de trabajo desde arriba, ofreciendo una estabilidad superior y una carga de procesamiento mínima. Sin embargo, pueden surgir situaciones en las que la sujeción superior no sea adecuada, como cuando la superficie superior requiere mecanizado o cuando la sujeción superior no es factible. En tales casos, se hace necesario optar por la sujeción lateral.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que al sujetar la pieza lateralmente se genera una fuerza flotante. Se debe prestar atención a eliminar esta fuerza durante el diseño del dispositivo para garantizar un rendimiento óptimo.
Las consideraciones podrían incluir la incorporación de mecanismos que contrarresten el efecto de la fuerza flotante, como el uso de soporte o presión adicional para estabilizar la pieza de trabajo. Al abordar eficazmente la fuerza flotante, se puede lograr una solución de sujeción lateral confiable y segura, ampliando la flexibilidad del procesamiento de piezas de trabajo.
También hay abrazaderas laterales disponibles, como se muestra en la imagen de arriba. Estas abrazaderas aplican una fuerza de empuje desde un lado, creando una fuerza oblicua hacia abajo. Este tipo específico de abrazadera es muy eficaz para evitar que la pieza de trabajo flote hacia arriba.
De manera similar a estas abrazaderas laterales, existen otras abrazaderas que también funcionan desde el lateral.
Sujeción de piezas desde abajo
Cuando se manipula una pieza de chapa fina y es necesario mecanizar su superficie superior, los métodos tradicionales de sujeción desde arriba o desde el lateral resultan poco prácticos. En tales escenarios, una solución viable es sujetar la pieza de trabajo desde abajo. Para piezas de trabajo de hierro suele ser adecuada una abrazadera de tipo magnético, mientras que para piezas de trabajo no ferrosasfresado de metales personalizadoLas piezas de trabajo se pueden asegurar mediante ventosas.
En ambos casos mencionados anteriormente, la fuerza de sujeción depende del área de contacto entre la pieza de trabajo y el imán o el mandril de vacío. Vale la pena señalar que si la carga de procesamiento en piezas pequeñas se vuelve demasiado excesiva, es posible que no se logre el resultado de procesamiento deseado.
Además, es importante garantizar que las superficies de contacto de los imanes y las ventosas de vacío sean lo suficientemente lisas para un uso seguro y adecuado.
Implementación de la sujeción del orificio
Cuando se emplea una máquina de mecanizado de 5 ejes para tareas como procesamiento simultáneo de múltiples caras o procesamiento de moldes, es recomendable optar por la sujeción de orificios, ya que ayuda a mitigar el impacto de los accesorios y herramientas en el procedimiento de procesamiento. En comparación con la sujeción desde la parte superior o lateral de la pieza de trabajo, la sujeción del orificio aplica menos presión y minimiza eficazmente la deformación de la pieza de trabajo.
▲ Utilice agujeros para procesamiento directo
▲ Instalación de remaches para sujeción
Pre-sujeción
La información anterior se centra principalmente en los dispositivos de sujeción de piezas de trabajo. Es crucial considerar cómo mejorar la usabilidad y la eficiencia mediante la sujeción previa. Al colocar la pieza de trabajo verticalmente sobre la base, la gravedad puede hacer que la pieza de trabajo caiga hacia abajo. En tales casos, resulta esencial sujetar manualmente la pieza de trabajo mientras se acciona la pinza para evitar cualquier desplazamiento accidental.
▲Pre-sujeción
Si la pieza de trabajo es pesada o se sujetan varias piezas simultáneamente, puede dificultar significativamente la operatividad y prolongar el tiempo de sujeción. Para solucionar este problema, el uso de un producto de presujeción tipo resorte permite sujetar la pieza de trabajo mientras permanece estacionaria, lo que mejora en gran medida la operatividad y reduce el tiempo de sujeción.
Consideraciones al elegir una abrazadera
Cuando se utilizan varios tipos de abrazaderas en la misma herramienta, es importante utilizar las mismas herramientas tanto para sujetar como para aflojar. Por ejemplo, en la imagen de la izquierda a continuación, el uso de múltiples llaves de herramientas para operaciones de sujeción aumenta la carga general para el operador y extiende el tiempo de sujeción. Por otro lado, en la imagen de abajo a la derecha, unificar las llaves de herramientas y los tamaños de pernos simplifica el proceso para los operadores en el sitio.
▲Rendimiento operativo de sujeción de piezas de trabajo
Además, al configurar un dispositivo de sujeción, es importante tener en cuenta el rendimiento operativo de la sujeción de la pieza de trabajo. Si es necesario sujetar la pieza de trabajo en un ángulo inclinado, puede resultar muy inconveniente para las operaciones. Por lo tanto, es fundamental evitar este tipo de situaciones al diseñar herramientas para accesorios.
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Hora de publicación: 25 de septiembre de 2023