Centro de mecanizado horizontal: la guía definitiva

Entre las máquinas CNC más comunes se encuentra el centro de mecanizado horizontal. Es una tecnología avanzada que permite diversos procesos de mecanizado.

En esta guía, exploraremos todos los aspectos fundamentales sobre el centro de mecanizado CNC horizontal. Desde ventajas, clasificación, principio de funcionamiento hasta aplicaciones, entre otros aspectos críticos.

Vamos a sumergirnos de lleno.

¿Qué es un centro de mecanizado horizontal (HMC)?

Un centro de mecanizado horizontal le permite realizar diversas operaciones de mecanizado en entornos de fabricación similares a un centro de mecanizado vertical. Sin embargo, encontrará que la configuración de las herramientas es diferente porque es paralela al piso.

Ventajas de los centros de mecanizado horizontales

Al utilizar un centro de mecanizado horizontal para tus trabajos de fabricación, podrás ejecutar varias operaciones de fresado además de muchas otras ventajas:

1. Este tipo de centros de mecanizado es eficiente para eliminar virutas utilizando asistencia por gravedad. Usted encontrará que esto se debe a la orientación horizontal que reduce la acumulación de virutas que de otro modo podrían dañar la herramienta y la pieza de trabajo.
2. Con una sola configuración, descubrirá que un centro de mecanizado horizontal puede realizar operaciones de mecanizado en múltiples caras de una pieza de trabajo. Como tal, puede reducir considerablemente los tiempos de producción de piezas de trabajo y soportar una producción de gran volumen.
3. Dado que puede realizar una amplia gama de operaciones de mecanizado incluso en geometrías complejas, este tipo de centro de mecanizado es muy flexible. Por lo tanto, puede implementar esta máquina donde sea necesario un gran volumen y una producción diversa de piezas.
4. La capacidad de los centros de mecanizado horizontales para albergar numerosas herramientas le ayuda a cambiar automáticamente entre diferentes operaciones de mecanizado sin problemas. La reducida intervención manual hace que estas máquinas sean muy versátiles, permitiéndole producir una variedad de piezas en plazos más cortos.
5. La eficiencia y la capacidad de automatización que obtiene de las HMC reducen la necesidad de mano de obra calificada, lo que reduce los costos generales. Además, sus tiempos de configuración reducidos y su alta productividad hacen que este tipo de máquinas sean rentables para la producción a gran escala.

Estructura y componentes del centro de mecanizado horizontal.

Como pieza tecnológica moderna, el centro de mecanizado horizontal presenta varios desarrollos que lo diferencian. Estos permiten que los centros de mecanizado operen con alta eficiencia y precisión. Sus partes y componentes principales incluyen:

• Marco: El bastidor de un centro de mecanizado horizontal, formado por una base y una columna, soporta toda la máquina. El bastidor del centro de mecanizado horizontal está fabricado con un material rígido capaz de absorber las vibraciones durante el funcionamiento.
• CNC: Como fuerza impulsora de un centro de mecanizado horizontal, se encuentra la sistema CNC Interpreta y ejecuta diseños de mecanizado. El sistema CNC está detrás del funcionamiento automático del husillo y del cambio de herramienta.
• Huso: El husillo está alojado dentro de un cabezal y sostiene la herramienta de corte cuando está en funcionamiento. El husillo puede girar y, en un centro de mecanizado horizontal, se mueve hacia arriba y hacia abajo.
• Mesa de trabajo: La mesa de trabajo es donde se coloca la pieza de trabajo durante la operación. Puede encontrar mesas de trabajo giratorias que le permiten girar la pieza de trabajo para el mecanizado de múltiples caras.
• Revista de herramientas: Usted utiliza un almacén de herramientas para almacenar herramientas en su centro de mecanizado horizontal. Un almacén de herramientas le permite acceder cómodamente a diferentes herramientas durante las operaciones.
• Panel de control: A través de un panel de control se puede interactuar con los parámetros del centro de mecanizado horizontal. Puede ingresar comandos y establecer parámetros mientras monitorea el proceso de mecanizado.

Principio de funcionamiento de un centro de mecanizado horizontal

El funcionamiento de un centro de mecanizado horizontal gira en torno a la eliminación de material de una pieza de trabajo para lograr la forma deseada. El proceso de mecanizado está controlado por CNC y se puede resumir así:

• La pieza de trabajo se monta en la mesa de trabajo desde donde será trabajada por la máquina. Puede utilizar una mesa giratoria para permitir la rotación de la pieza de trabajo.
• A continuación, carga el programa CNC en la máquina. El programa contiene instrucciones para el proceso de mecanizado.
• Cargue las herramientas necesarias para el proceso de mecanizado en el almacén de herramientas. Cuando arranca la máquina, el sistema CNC selecciona la herramienta de operación adecuada.
• El centro de mecanizado horizontal extrae material de la pieza de trabajo según las instrucciones del programa CNC mediante un husillo giratorio. El proceso es muy preciso y repetible.
• Aplique un refrigerante al área de corte para lubricarla, reducir el calentamiento y eliminar las virutas.
• Observa el movimiento del husillo y la mesa de trabajo en ejes definidos para lograr operaciones de mecanizado precisas y complejas. Esta máquina opera a lo largo de los ejes lineales (X,Y, Z) y ejes de rotación (A y B).

Procesos de mecanizado ejecutados por un centro de mecanizado horizontal

En un centro de mecanizado horizontal se pueden realizar varios procesos de mecanizado. Algunos de estos procesos incluyen:

• Perforación: Aquí se utiliza una broca para crear agujeros de diferentes formas en una pieza de trabajo. Esto puede ser perforación central, perforación puntual y perforación profunda.
• Molienda: En este proceso, la herramienta de corte gira alrededor de la pieza de trabajo y le da la forma deseada. Hay diferentes tipos de operaciones de fresado que puede realizar, como fresado frontal, fresado de losas o fresado final.
• Tocando: Con este método, se cortan roscas internas en un orificio perforado. Un grifo gira avanzando hacia el interior del agujero.
• Aburrido: Al taladrar, se agranda un agujero preexistente utilizando un cabezal de mandrinado o una herramienta de corte de un solo punto.
• Escariado: Este proceso de acabado le permite ampliar y suavizar la superficie interior de un agujero con gran precisión.
• Perfilado: Le permite crear formas y contornos complejos en los bordes de la pieza de trabajo.

Tipos de centros de mecanizado horizontales

Los centros de mecanizado horizontales están disponibles en diferentes configuraciones, lo que le permite satisfacer diferentes necesidades y aplicaciones de mecanizado. Encontrará diversas bases para la clasificación, incluido el tamaño y los ejes de operación.

• Pequeño, Mediano y Grande: Esta clasificación basada en el tamaño define los tamaños de sus componentes e influye en su volumen de producción. Puede utilizar centros de mecanizado pequeños y medianos para componentes compactos de bajo volumen. Para piezas grandes y pesadas, lo ideal son los grandes centros de mecanizado.
• HMC de 3 ejes: Puede operar estas máquinas a lo largo de los tres ejes lineales: X, Y y Z, útiles para tareas de mecanizado tradicionales.
• HMC de 4 ejes: Estas máquinas permiten un eje de funcionamiento extra junto a los tres ejes lineales normalmente rotativos (A o B).
• HMC de 5 ejes: Una máquina de esta capacidad le ofrecerá mayor alcance en el mecanizado en movimiento en todos los ejes primarios lineales y rotacionales.

Factores a considerar al seleccionar una HMC

Al acercarse a un fabricante o distribuidor de centros de mecanizado horizontal, debe considerar factores críticos para sus necesidades de producción. Algunos de estos incluyen:

• Dado que hay husillos con diferentes índices de velocidad, elija uno que se adapte a sus requisitos de material y producción. Los materiales más resistentes requerirán que utilice velocidades y potencia de husillo más altas.
• Cuando sus diseños incluyen varias operaciones con herramientas especializadas, resulta ventajoso un almacén de herramientas más grande. Con eso, podrá realizar fácilmente sus operaciones de manera adecuada.
• Al fabricar componentes y piezas grandes, el centro de mecanizado horizontal que seleccione debe ser capaz de manejar piezas de trabajo grandes.
• Si bien estas máquinas están controladas por CNC, el nivel de automatización difiere de una máquina a otra. Cuando anticipe grandes volúmenes de producción, opte por máquinas totalmente automatizadas para aumentar la velocidad de producción de los recorridos.
• Como cualquier otra inversión de capital, el costo es fundamental. Asegúrese de no excederse en el presupuesto teniendo en cuenta los costos operativos.

Mantenimiento de un Centro de Mecanizado Horizontal

Es importante que realice el mantenimiento de su centro de mecanizado horizontal para garantizar la longevidad del rendimiento. Esto le permitirá aprovechar al máximo su inversión durante su vida útil. Algunas medidas de mantenimiento efectivas se capturan a continuación:

• Verifique el aceite lubricante del eje e inspeccione el nivel de llenado de refrigerante cuando esté por debajo de los niveles esperados.
• Realice una verificación de desgaste de todas las piezas móviles y reemplácelas cuando sea necesario.
• Verifique la alineación de la máquina y recalibríquela si es necesario para mantener la precisión.
• Inspeccione los niveles de fluido hidráulico, filtros y líneas en busca de fugas o daños, tornillos de bolas lubricantes y guías lineales para un funcionamiento suave.
• Realice análisis de vibración periódicos para detectar signos tempranos de desgaste o falla en el husillo, cojinetes y otros componentes giratorios.

Aplicaciones de los centros de mecanizado horizontales

La versatilidad de los centros de mecanizado de orientación horizontal los hace indispensables en una amplia gama de industrias. Puede utilizar estas máquinas en las siguientes industrias con alta eficiencia y éxito:

• En la industria automotriz, estas máquinas son fundamentales para el mecanizado de componentes del motor, como bloques de cilindros y sistemas de transmisión.
• Los grandes componentes estructurales de los aviones, como los largueros de las alas, los marcos del fuselaje y el tren de aterrizaje, se mecanizan utilizando centros de mecanizado horizontales.
• En la industria médica, se encuentran centros de mecanizado horizontales que se utilizan para fabricar equipos de exploración e implantes ortopédicos.
• Los sistemas de armas como misiles, armas de fuego y vehículos blindados en la industria de defensa se mecanizan mediante centros de mecanizado horizontales.
• Estos centros de mecanizado se utilizan para fabricar equipos de industria pesada y minería, como generadores y plataformas de perforación.
• La fabricación de piezas y componentes industriales cuenta con la ayuda de centros de mecanizado horizontales que se utilizan en la fabricación de moldes.

Conclusión

Usted se beneficia de muchas maneras al integrar centros de mecanizado horizontales en sus operaciones de mecanizado. Como tal, invertir en este equipo ayuda a optimizar su producción mientras mejora la calidad, mejorando así su ventaja competitiva.

Más recursos:

Centro de mecanizado CNC horizontal versus vertical – Fuente: TSINFA

Fresadora CNC horizontal – Fuente: TSINFA