La perforación CNC es el proceso de mecanizar un orificio circular en una pieza de trabajo estacionaria utilizando una herramienta de corte giratoria o un taladro. Los orificios mecanizados se dimensionan con brocas CNC, generalmente para acomodar tornillos o pernos con fines de ensamblaje. Por lo tanto, Procesos de perforación CNC son comunes en piezas que requieren ensamblaje de componentes. Aparte de esto, la perforación CNC también se utiliza con fines estéticos.
El proceso de perforación CNC tiene pasos similares a operaciones como fresado CNC, Torneado CNC, y aburrido. Éstas incluyen:
1. Cree un diseño digital del componente en el software CAD. El primer paso en la fabricación de un componente perforado es crear un archivo CAD del componente perforado en un software como Autodesk Inventor o SolidWorks. El archivo CAD proporcionará al maquinista información técnica sobre el componente, como tolerancias, dimensiones, cantidades, etc.
2. Convierta el diseño en instrucciones de máquina. Una vez finalizado el diseño del componente, es necesario convertirlo a un lenguaje que la unidad CNC pueda entender, como formatos como STEP y STL. Este paso normalmente requiere ejecutar el diseño CAD a través del software CAM para generar un código G comprensible por máquina.
3. Cargue las instrucciones en la máquina CNC. Cuando las instrucciones se cargan en una máquina CNC, el código G de la máquina controla cómo la máquina CNC y las herramientas de corte se mueven y operan durante todo el proceso de perforación, como el movimiento lineal y rotacional, las trayectorias de las herramientas, las velocidades y otras funciones.
4. Configure la máquina CNC. Configurar una máquina CNC generalmente significa instalar la broca y asegurar la pieza de trabajo según las especificaciones.
5. Realizar operaciones de perforación. Después de encender la máquina CNC, el maquinista puede iniciar la operación de perforación CNC.
6. Evaluar componentes. Una vez completada la operación de perforación CNC, el maquinista inspecciona la pieza en busca de errores o defectos.
Ventajas de la perforación CNC
Las plataformas de perforación CNC ofrecen muchas ventajas sobre las técnicas de perforación tradicionales.
Mayor precisión. Las taladradoras integradas con tecnología CNC pueden producir agujeros que se ajusten a los requisitos con mayor precisión. La tolerancia de la perforación CNC depende de la complejidad de la máquina y del filo de la herramienta de perforación.
Más opciones de materiales. Las plataformas de perforación CNC son compatibles con una variedad de materiales, desde madera hasta plástico y metal. Además, dado que las máquinas herramienta CNC pueden acomodar varias brocas, se pueden mecanizar una variedad de orificios de una sola vez. Un buen ejemplo es una taladradora de husillos múltiples, que le permite instalar varias brocas y perforar agujeros en una pieza de trabajo simultáneamente.
Mayores capacidades de replicación. Dado que el dispositivo de perforación CNC está controlado por una computadora, la máquina CNC realiza una automatización completa y evita la operación manual. Por lo tanto, casi no hay errores en el proceso de perforación CNC y es menos propenso a errores. Los fabricantes rápidos pueden lograr un alto grado de consistencia de los agujeros en lotes y lotes.
Tipos de perforadoras CNC
La perforación CNC se puede realizar utilizando varios tipos de taladradora y, como cualquier otra máquina herramienta CNC, cada taladradora tiene sus características y capacidades. Estas son las máquinas comunes que puedes utilizar y sus usos básicos y específicos.
Taladro vertical. Cuenta con un cabezal de husillo accionado por engranajes diseñado específicamente para la perforación CNC de piezas grandes y pesadas. Puede ser CNC o manual y requiere que un maquinista alimente la pieza de trabajo a la herramienta de corte.
Taladro de prensa radial. Este tipo de perforadora CNC utiliza un mecanismo básico que coloca un husillo móvil en una pieza de trabajo fija. Los cabezales de rectificado brindan herramientas de corte con suficiente versatilidad para realizar una variedad de operaciones en piezas de la mayoría de tamaños y formas. Como resultado, es más versátil y capaz de realizar una variedad de operaciones de perforación que no se veían en tipos anteriores.
Equipo de perforación de hileras. Los taladros de hilera tienen varios cabezales de trabajo (para evitar confusiones con los husillos, puede haber varios husillos en un cabezal de trabajo). Normalmente, estos cabezales de trabajo están ubicados encima del banco de trabajo donde se fijan o montan las piezas. Puede realizar múltiples operaciones consecutivas simultáneamente.
Taladro de prensa multieje. Tiene múltiples husillos conectados a un cabezal de trabajo y todos los husillos alimentan la pieza de trabajo simultáneamente. Este tipo de máquinas son muy necesarias para producir piezas con un gran número de orificios próximos entre sí. Estas son las máquinas más comunes que se encuentran entre muchos proveedores de servicios de mecanizado CNC y son adecuadas para fabricar piezas porosas.
La microperforadora Es actualmente la perforadora CNC de mandril pequeño más precisa. La microperforadora tiene un mandril pequeño y alta precisión. Por tanto, son adecuados para perforar componentes que requieren altas tolerancias y precisión.
Taladro de torreta. Las perforadoras de torreta tienen múltiples cabezales de trabajo montados en una torreta. Permite cambiar rápidamente las herramientas de corte y posicionarlas en la pieza de trabajo. Este tipo de taladradora tiene una torreta con múltiples cabezales de trabajo. Por tanto, son adecuados para operaciones de taladrado que requieren cambios constantes en la posición de la herramienta sobre la pieza de trabajo.
Precauciones y consejos para la perforación y el diseño CNC
Para optimizar el proceso de perforación CNC, los diseñadores deben considerar factores como las superficies de entrada y salida de la perforación, la rectitud del orificio, la separación de virutas, el diseño del producto roscado, la forma del orificio y el diseño general de la pieza. La optimización de todos los aspectos contribuye al éxito general del taladrado CNC y mejora la calidad final y la funcionalidad de la pieza.
1. Elija la broca CNC adecuada
Seleccionar la broca adecuada en función del material, la estructura y la funcionalidad puede ser un desafío y es una causa común de defectos en los orificios de perforación fabricados. Puede analizar el mejor enfoque consultando a un experto en perforación CNC o a un proveedor de servicios.
2. La broca está perpendicular a la entrada.
La superficie de entrada del taladro debe ser perpendicular a la broca, esto ayuda a garantizar que el orificio esté en la ubicación correcta, como se muestra en la imagen a continuación.
La superficie de salida de la broca también debe ser perpendicular al eje de la broca para evitar problemas de rotura cuando la broca sale de la pieza de trabajo, como se muestra a continuación.
3. Evite el corte interrumpido
Si la rectitud del orificio terminado es particularmente crítica, es mejor evitar cortes interrumpidos. Si la broca cruza otra abertura en un lado, se producirá cierta desviación. Incluso si la rectitud no es crítica, el punto central de la broca debe permanecer en el material durante todo el proceso de corte para evitar una deflexión extrema y una posible rotura de la broca.
4. Utilice brocas estándar
La forma inferior del agujero ciego debe ser la forma perforada con una broca estándar, como se muestra en la imagen a continuación. Cuando se requieren orificios de fondo plano, se permite el uso de puntas de perforación estándar (118° o 140° para acero inoxidable).
5. Evite utilizar agujeros profundos
Evite utilizar agujeros profundos (más de 8 veces el diámetro), ya que esto puede causar problemas de eliminación de virutas y posibles desviaciones de rectitud. Las brocas especiales que se encuentran en el mercado pueden alcanzar un diámetro de 40x, pero su coste es mucho mayor; deben evitarse.
6. Evite diseñar piezas con pequeños agujeros
Si la aplicación de la pieza no requiere dimensiones pequeñas, evite diseñar piezas con agujeros pequeños. Esto se debe a que es más probable que las brocas pequeñas se rompan. Para facilitar la producción, un diámetro mínimo ideal es de aproximadamente 3 mm.
7. Coordenadas cartesianas
Utilice coordenadas rectangulares en lugar de coordenadas angulares para especificar la ubicación de los agujeros en las piezas fresadas. Para los maquinistas, hacen que sea más fácil y seguro colocar piezas o perforar herramientas. Para piezas torneadas, el centro de la pieza es el origen natural de las dimensiones.
8. Avance y velocidad
Asegúrese de descubrir cómo reducir la velocidad y los índices de avance para mantener la productividad. Estos factores dependen de la forma de corte y del tipo de material.
9. Eliminación y rotura de virutas
Las virutas deben descargarse eficazmente durante el taladrado CNC y después del mecanizado. Es muy importante controlarlos ya que pueden causar algunos problemas. Podrías intentar utilizar una broca rompevirutas especializada. Además, utilice refrigerante cuando sea necesario para mejorar la disipación del calor.
Diferencia entre taladrado y roscado CNC
La perforación CNC es el proceso de presionar una broca en la pieza de trabajo para crear un agujero en la pieza de trabajo. El roscado CNC es el proceso de crear orificios roscados en una pieza de trabajo, utilizando un macho para crear una cresta en espiral continua en la pieza de trabajo. Entonces, la mayor diferencia entre ellos es que la perforación CNC implica la creación de agujeros, mientras que el roscado implica la creación de roscas dentro de los agujeros existentes.
Además, otra diferencia importante entre la perforación CNC y el roscado es el tipo de broca utilizada. La perforación CNC generalmente usa brocas helicoidales, mientras que el roscado de roscas generalmente usa brocas para roscar. Las brocas para roscar están diseñadas específicamente para crear roscas y, por lo tanto, no son adecuadas para su uso en aplicaciones de perforación CNC.
Aplicación de perforación CNC
La perforación CNC se utiliza ampliamente. AN-Prototype resume algunas aplicaciones comunes de perforación:
Fabricación de chapa
La fabricación de chapa metálica es adecuada para perforar piezas como tableros de instrumentos, motores, etc. en las industrias automotriz, aeroespacial y de la construcción. Funciona con otros procesos de mecanizado CNC como fresado y torneado.
Fabricación de madera
Las operaciones de perforación son una parte crítica de la fabricación de madera. Con esta máquina, los fabricantes de madera pueden disfrutar de automatización, exactitud, precisión y altas tolerancias. Además, la industria valora la estética, que está garantizada por la artesanía.
Servicios de perforación CNC de precisión.
Debido a diversos factores, como los altos costos de inversión inicial, errores de operación y mantenimiento, no es rentable para los diseñadores comprar sus equipos de perforación. Por lo tanto, la subcontratación a un proveedor de servicios de mecanizado CNC personalizado es un mejor enfoque. En AN-Prototipo, ofrecemos servicios de fabricación personalizados bajo demanda que pueden ayudarle a crear piezas mecanizadas con precisión, no solo perforación CNC. También nos especializamos en otros procesos de fabricación, como servicios de mecanizado CNC, fabricación de chapa metálica, impresión 3D y moldeo por inyección, fundición al vacío y más. Ya sea que sus piezas sean complejas y requieran perforación, roscado u otros servicios de tratamiento de superficies, AN-Prototype satisfará sus necesidades con estándares de alta calidad. Cargue sus archivos CAD ahora y obtenga un servicio de calidad a precios competitivos y tiempos de entrega rápidos.