¿Cómo evitar la colisión de la máquina en el proceso de mecanizado?

La colisión de la máquina siempre ha sido un reto inevitable en el mecanizado de prototipos y piezas. Los errores del operario, como no realizar el reglaje de la herramienta, pueden provocar choques. Esto se traduce en herramientas rotas, piezas desechadas y la necesidad de volver a pedir y reprocesar materiales.

Además, sin el reglador automático de herramientas, el reglaje manual con un error en la introducción del valor Z también puede causar la colisión de la máquina. En este artículo, compartiremos nuestras experiencias resumidas para ayudarle a evitar este problema.

Tres causas principales de las colisiones de la máquina

Antes de entender cómo evitar los daños en la pieza causados por la colisión de la máquina, es esencial comprender las principales razones que hay detrás de ellas.

Problemas de trayectoria de herramienta por los ingenieros de programación

El software de programación CNC MasterCam utiliza un método que adopta elementos de superficies y líneas para el mecanizado. Si las superficies auxiliares no están totalmente cerradas y tienen zonas faltantes, existe el riesgo de colisión de la máquina. Sin embargo, estos riesgos pueden identificarse mediante la verificación del mecanizado simulado por ordenador, que puede comprobar los sobrecortes en la pieza para evitar el riesgo.

Problemas operativos del operario CNC

Habitualmente hay tres problemas de configuración que provocan el choque.

• Llamar al programa incorrecto para el mecanizado: Las operaciones de la máquina CNC se controlan mediante instrucciones de programa. Al llamar a un programa para el mecanizado, el operario debe verificar que el nombre del programa, las herramientas y las longitudes de sujeción coincidan con la hoja de programa.
• Llamar a la coordenada incorrecta: A veces, se mecanizan varias piezas simultáneamente en una máquina CNC y existen múltiples coordenadas como G54 y G56. Por lo tanto, llamar a la coordenada incorrecta también puede provocar la colisión de la máquina.
• Falta de reglaje de herramienta o introducción incorrecta del valor Z: Después de que se inicie el programa, el movimiento de la herramienta debe hacer coincidir la posición real de la punta de la herramienta con el valor Z mostrado en la pantalla de la máquina. Si hay una discrepancia significativa entre ellos, el proceso de mecanizado debe detenerse inmediatamente para volver a comprobar el programa y los datos de reglaje de la herramienta en busca de errores.

Fallos mecánicos o desgaste del portaherramientas

Aunque la probabilidad de que esto ocurra es baja con un mantenimiento y cuidado regular de los equipos y las herramientas, aún puede provocar caídas de herramientas y choques durante el mecanizado.

¿Cómo prevenir la colisión de la máquina utilizando métodos de corte de prueba?

Tras comprender las principales causas de la colisión de la máquina, deben aplicarse medidas preventivas eficaces. En esta sección, nos centraremos en cómo adoptar métodos de corte de prueba para evitar la colisión de la máquina cuando se omite el reglaje de la herramienta o se producen errores en la introducción del valor Z.

Método de corte de prueba para piezas con marco

Cuando una pieza tiene un marco, la línea de contorno se utiliza normalmente para el corte de prueba. Como se muestra en la figura, la línea amarilla representa la línea de contorno, y solo es necesario cortar de prueba una distancia corta.

En el proceso de corte de prueba, la altura del valor Z debe ser la misma que la altura del borde. Con una distancia recta de 200 mm y una velocidad de avance de 3000F/MIN, el tiempo de mecanizado de prueba es de 4 segundos, más unos 2 segundos para bajar y subir la herramienta, lo que suma alrededor de 6 segundos.

Lo anterior es un método sencillo que utiliza el mismo punto para el corte de prueba con cada herramienta. Por lo tanto, solo sirve para verificar si el reglaje de la herramienta es demasiado profundo, evitando el sobrecorte o el choque.

Corte de prueba en diferentes zonas de mecanizado

En la mayoría de los casos, excepto para las herramientas de planeado, cada herramienta de mecanizado debe realizar el mecanizado de prueba en diferentes zonas. En el proceso de corte de prueba, la profundidad de mecanizado puede ajustarse al plano del marco -0,02 mm. Si el reglaje de la herramienta es correcto, se verá una ligera marca de mecanizado tras el mecanizado de prueba; si es demasiado profundo, aparecerá una marca más profunda; si es demasiado alto, no se verá ninguna marca.

Dado que este método se basa en el juicio visual, se estima que el margen de error es de 0,05-0,1 mm. A diferencia de utilizar el mismo punto para el corte de prueba con cada herramienta, este método comprueba si el reglaje de la herramienta es demasiado alto.

Como indica el número marcado en la figura anterior, el número de cortes de prueba puede ajustarse en función del número de herramientas de mecanizado. Sin embargo, cada corte de prueba requiere un juicio manual, que lleva unos 2 minutos por prueba, lo que lo hace inadecuado para la producción en masa.

Mecanizado de planeado para piezas con marco

Para las piezas con bordes que requieren mecanizado de cara, la primera herramienta de planeado no necesita mecanizado de prueba, ya que su punto de partida está fuera de la pieza.

Corte de prueba para piezas sin marco

Para las piezas sin marco, como las que necesitan un remecanizado tras el procesamiento de 3 ejes tanto de la cara frontal como de la trasera. El corte de prueba se realiza sobre la referencia de posicionamiento o el bloque fijo para evitar la colisión de la máquina.

Conclusión

Los métodos anteriores son adecuados para las etapas de producción de prueba, piezas de prototipo con cantidades pequeñas o piezas con tiempos de mecanizado largos. Para las piezas que tardan mucho en mecanizarse, un solo error de reglaje de herramienta puede provocar la colisión de la máquina y el desecho de las piezas, causando una gran pérdida e impactando en los plazos de entrega.

Por lo tanto, como fabricante profesional de mecanizado CNC, el tiempo dedicado al mecanizado de prueba debe estar dentro del rango previsto. Durante el proceso de producción, necesitamos evitar las colisiones de la máquina que provocan el reprocesamiento de las piezas. Así, el calendario de producción es eficaz y el plazo de entrega, rápido.

Convertir los riesgos previsibles pero incontrolables en riesgos previsibles y controlables es la estrategia clave de Sendot Technology para abordar los riesgos del mecanizado.