Mecanizado a partir de una pieza pre cortada

Mecanizado a partir de una pieza pre cortada

En industria es muy fácil encontrarse procesos de fabricación que parten de un material pre definido. Veamos hoy como hacer un mecanizado a partir de una pieza pre cortada en CNC.

Numerosas fabricas hoy en día utilizan materiales ya con cierta forma para elaborar un producto final. Hoy quiero mostraros a modo de ejemplo como puede ser el mecanizado a partir de una pieza pre cortada, que posteriormente vamos a continuar mecanizando en la CNC Desktop 500v2.

A modo de ejemplo quiero poner sobre la mesa un proceso de mecanizado, que si que es mas lento para nosotros como hobby, pero que en producciones de series es un gran paso disponer del material mínimamente trabajado.

Aparte, que para nosotros como hobby, tener un proceso mas largo nos puede permitir obtener mayor precisión, mejores acabados o poder fabricar piezas mas complejas.

Si nos volvemos a las fabricas, el recibir un material con una forma determinada, les puede ahorrar muchas horas de trabajo de maquina, con lo que resulta en una reducción de costes de producción.

Por ejemplo, gracias al corte láser y el bajo coste de este, se pide en numerosas ocasiones un pre corte de la forma que luego en fábrica es ajustado o rematado. No es lo mismo recibir un material bruto que tienes que desbastar en gran medida que recibir una pieza con una forma ligeramente parecida al final y que apenas tienes que trabajar el contorno.

Hoy lo vemos en el caso de tener que mecanizar piezas para hacer una CNC. Supongamos que la pieza que os muestro en esta entrada (que se trata de la pieza que soporta el motor del eje Z de la CNC1500) se tuviera que hacer a cientos.

Cogeríamos y pediríamos el pre corte a laser del aluminio, para luego este material meterlo en un centro de mecanizado o un router CNC y acabar de darle la forma final. El tiempo de maquina es mucho menor y el coste del corte laser, cuando son muchas piezas, supone muy poco en el precio de una pieza.

Iba a aprovechar esta entrada para contarte un poco sobre la flexión de las fresas en el mecanizado, pero te dejo el link a la entrada en cuestión para tener los temas mas separados y que esta entrada no se vuelva interminable.

Pre corte del material de aluminio

Centrando en el tema de hoy, os cuento un poco como es el proceso que yo he seguido, con la idea de darte la idea de este proceso y que puedas conocer otra forma de proceder cuando vas a mecanizar una pieza o incluso si haces una serie pequeña.

Como no tengo un laser que me corte aluminio, he realizado el pre corte en la CNC. También he hecho este proceso así porque quería darle un buen acabado al material y tener precisión. Esta pieza va a formar parte de la CNC1500.

Partimos de aluminio, rectificado en mi caso para tener las caras planas. Procediendo a realizar un corte del contorno de la pieza dejando un offset en toda ella de unos 2mm. Margen de sobra para luego recolocar la pieza en la maquina sin tener que buscar precisión en el montaje.

Para la colocación de la pieza, usare unos topes de alineado rápido en la CNC, de forma que puedo colocar el material paralelo a uno o varios ejes de forma bastante precisa y muy rápida. 

El pre corte de la pieza no tiene mas ciencia que hacer un slot al contorno y meter unas pestañas para que no se mueva nada. Fresa de 1 labio para evitar que el aluminio se pegue en el momento donde el slot es mas profundo y las virutas tienen mas dificultad para salir de la zona de corte de la fresa.

Mecanizado final de la pieza de aluminio pre cortada

Estamos en el punto de partida, tenemos el material con una forma bastante parecida a la final y ahora toca hacer el mecanizado.

Hasta aquí, el material lo podíamos haber pedido a cualquier empresa de corte laser. Ahorrándonos tiempo de maquina, pero siendo una unidad, y tratándose de hobby, no me sale muy a cuenta.

Pasamos a la colocación del material de nuevo en la CNC y su fijación con las grapas. Realizaremos tres fases de mecanizado, con sus correspondientes recolocaciones de las grapas:

  1. Mecanizaremos el contorno curvo, llegando a su pasada de acabado. Primera colocación de grapas en la zona donde no molestan. Fijaros en las fotos.
  2. Mecanizado de la zona plana hasta su forma final y acabado. Incluyendo el mecanizado del agujero central y otros dos mas pequeños. Nuevamente toca recolocar las grapas y retirar los topes de alineado para que no estorben.
  3. Punteado de taladros y achaflanado del contorno curvo exterior y el agujero mas grande interior. Aquí tenemos una nueva recolocación de grapas.

Tras completar estos procesos, ya tenemos la pieza resultante lista y perfecta. Mecanizada con precisión y a la vez, dando un acabado al borde liso y perfecto. Solo quedaría taladrar y roscar, pero eso ya es un proceso que haremos fuera de la CNC.

Hemos realizado un mecanizado en 3 fases + 1 (pre corte), pero has podido trabajar todas las caras necesarias y dar a la pieza un muy buen acabado en máquina. Aquí te ahorras tener que pos procesar la pieza (a parte del taladrado y roscado), no tienes que eliminar pestañas ni dar un mejor acabado al contorno porque ha salido de maquina con muy buen resultado. Esto es tiempo ahorrado.

Si te fijas, para poder hacer este mecanizado, solo hemos usado unos topes de alineado rápido y unas simples grapas. No se ha necesitado un utillaje de anclado, no has necesitado una cama de vacío ni preparar nada con antelación para anclar la pieza. Te muestro el proceso para que lo puedas replicar con los medios mínimos y seguros.

Formas hay muchas, y aquí te muestro como hacer el mecanizado a partir de una pieza pre cortada en aluminio para ser trabajada en CNC de forma fiable y con un coste mínimo en accesorios.

Como he comentado al principio, os dejo enlace a detalles sobre la flexión de las fresas en nuestras maquinas CNC, y aprender alguna cosilla mas.

Resultado final del mecanizado a partir de una pieza pre cortada en aluminio

Os dejo aquí a parte las fotos de la pieza final fuera de maquina. Esta pieza, junto de otras, formaran parte de la nueva CNC1500.

Detalle sobre la recolocación de las grapas

Lo comento, y aunque parece una cosa muy lógica, cada cabecita funciona de una manera diferente.

Recuerda que cuando vas a recolocar las grapas en otra posición, lo has de hacer gradualmente, es decir, una a una, sin quitarlas todas a la vez. La pieza bajo ningún concepto ha de moverse o perderás la referencia inicial.

Se puede recuperar referencia si se nos mueve la pieza, pero tendremos que volver al software CAM para recalcular el gcode según el nuevo origen de la pieza, y según de como de avanzado este el mecanizado (si hemos trabajado todas las caras, tendremos nuevas referencias).

Hay piezas que se tienen que recolocar, es obvio, pero ahí ya lo tienes en cuenta cuando generas los códigos. Cada nueva colocación tiene unos puntos de referencia.

Puede parecer obvio, pero a veces cuando estas en mitad de la faena, puede darse el caso que no te des cuenta y quites todas las grapas, liberando la pieza y perdiendo las referencias con la maquina para seguir los mecanizados posteriores.

Mecanizar la pieza de aluminio pegandola a la base

Tenemos un método de fijar piezas a la base sin necesidad de grapas mediante el sistema de usar cinta de carrocero y superglue. Es otro sistema, aunque cuidado con el, la pieza puede soltarse.

Obtendremos mejores acabados y podremos ser mas agresivos en el mecanizado si tenemos la pieza a mecanizar amarrada con grapas o sistemas similares (como un fixture con la forma y tornillos, etc).

Has de tener en cuenta que para obtener el mejor acabado posible, tienes que evitar las vibraciones, por lo que cuanto mejor anclado este el material, mejor. 

Video sobre el mecanizado a partir de una pieza pre cortada de aluminio en CNC

Para completar la entrada, he grabado algunos fragmentos de video que ilustran un poco mas el proceso. Esta subido al canal de YouTube  del blog LowPowerIO, donde se recopilan todos los videos y además subo pequeños short del día a día. Por si quieres seguirlo y estar mas al tanto de las novedades.

No me lio mas, os dejo con el video cortito.

Como ves este proceso? Es un poco mas largo pero tiene sus ventajas, y te abre puertas a diseñar piezas mas complejas.

Al final hemos visto como con un pre corte de material y el ir moviendo los puntos de anclaje obtenemos la posibilidad de trabajar diferentes secciones de la pieza, que de otra forma, directamente desde el material sin trabajar, sería muy difícil o se necesitarían ciertos accesorios extra.

Comparte ejemplos de pre corte de material para ilustrar la entrada y poder ver en que casos se utiliza este proceso.

Espero que te sirva de ayuda, y en un futuro puedas ponerlo en practica. Nada mas por mi parte, nos vemos en la siguiente.

Saludos,

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