Español 
Visitas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2023-09-22 Origen:Sitio
Consejos de MÁQUINA MAXNOVO : Los procesos de mecanizado modernos son excepcionalmente precisos.Sin embargo, ninguna máquina es capaz de lograr una precisión exacta.Las variaciones pueden deberse a una variedad de factores, desde el material de la pieza hasta el proceso de mecanizado utilizado.Por este motivo, los ingenieros asignan tolerancias de mecanizado a las piezas durante el proceso de diseño.El grado de tolerancia internacional se refiere al grado que determina la precisión del tamaño.La norma internacional estipula que se divide en 20 clases, desde IT01, IT0, IT1, IT2 hasta IT18.Cuanto mayor sea el número, menor será la clase de tolerancia (precisión de mecanizado) y el rango de tolerancia permitido (cuanto mayor sea el valor), menos difícil será el procesamiento.
En términos generales, el grado de tolerancia, también conocido como tolerancia de mecanizado, se refiere a la desviación o variación permitida en las dimensiones y medidas de una pieza o componente fabricado durante el proceso de mecanizado.Una tolerancia es la variación total permitida de tamaño.donde la tolerancia es la diferencia entre los límites de tamaño.Los diferentes procesos de mecanizado pueden tener requisitos de tolerancia específicos basados en factores como el material que se mecaniza, la complejidad de la pieza y la aplicación prevista.¿Cuánto sabe acerca de la 'tolerancia de mecanizado' que se utiliza para expresar la precisión del mecanizado?
La tolerancia de mecanizado, también conocida como precisión dimensional, es la cantidad de variación aceptable en las dimensiones de una pieza.Esto se expresa como un límite dimensional máximo y mínimo para la pieza.Se considera que las piezas están dentro de la tolerancia si sus dimensiones se encuentran entre estos límites.Sin embargo, si las dimensiones de la pieza quedan fuera de estos límites, estas piezas están fuera de la tolerancia aceptable y se consideran inutilizables.
Para los diseñadores, determinar las tolerancias apropiadas para una pieza es una tarea esencial al preparar un diseño para un pedido.Sin embargo, puede resultar difícil determinar las tolerancias adecuadas para una pieza, especialmente piezas fabricadas con sustancias no metálicas.Para desarrollar tolerancias de mecanizado adecuadas para sus diseños, será esencial comprender las tolerancias de fabricación estándar y las tolerancias de las que ciertos materiales y procesos de mecanizado son capaces.Por este motivo, hemos creado algunas pautas de tolerancia de mecanizado para ayudarle a determinar las tolerancias de mecanizado para sus piezas no metálicas.
El grado de tolerancia internacional, también conocido como grado IT, identifica qué tolerancias puede producir un proceso específico para una dimensión determinada definida en ISO 286. Establece la magnitud de la zona de tolerancia o la cantidad permitida de variación del tamaño de la pieza para las dimensiones internas y externas.Hay en total 18 grados de tolerancia; cuanto menor sea el número del grado de tolerancia internacional, menor será la zona de tolerancia permitida y mayor será el nivel de precisión.El Grado TI se utiliza para indicar qué tan preciso es un proceso industrial.Al diseñar, el ingeniero determinará una dimensión clave y una tolerancia relativa para una característica particular.La tolerancia para un grado de TI en particular se puede calcular mediante la siguiente fórmula.La fórmula de cálculo puede ayudar a los ingenieros a saber qué grado IT es necesario para producir una pieza con determinadas especificaciones.Si el proceso de fabricación no puede alcanzar el grado, debería considerar otro método.
T : es la Tolerancia en micrómetros [μm]
D : es la media geométrica Dimensión en milímetros [mm]
ITG: es el Grado TI, un número entero positivo
uno piensa en D como la dimensión clave de la pieza y T como la tolerancia requerida en esa dimensión clave.Cuanto mayor sea el ITG, menor será la tolerancia.
El grado IT se refiere al grado de tolerancia internacional de un proceso industrial definido en ISO 286. Este grado identifica qué tolerancias puede producir un proceso determinado para una dimensión determinada.¿Qué tan precisos son los procesos comunes de mecanizado CNC?Los diferentes números de grado de tolerancia internacional representan diferentes precisiones y diferentes técnicas de procesamiento adecuadas.
TI Grado 1-4: Muy preciso, generalmente utilizado para la fabricación de calibres y trabajos de precisión, herramientas de medición de precisión.
TI Grado 5-16: Adecuado para operaciones de corte como torneado, fresado, taladrado, rectificado y aserrado.
TI Grado 12-16: Adecuado para operaciones de fabricación como prensado, laminado y otras operaciones de formado.
A continuación se muestran algunos procesos de mecanizado comunes y sus grados de tolerancia asociados:
Según las diferentes funciones de las piezas del producto, la precisión de procesamiento requerida es diferente, y la forma de procesamiento seleccionada y la tecnología de procesamiento también son diferentes.Este artículo presenta la precisión del procesamiento que se puede lograr mediante varias formas de procesamiento comunes, como torneado, fresado, cepillado, rectificado, taladrado y mandrinado.
1. Girando
La pieza de trabajo gira y la herramienta de torneado realiza un movimiento de corte lineal o curvo en el plano.El torneado generalmente se realiza en un torno para procesar las superficies cilíndricas internas y externas, las superficies de los extremos, las superficies cónicas, las superficies de formación y las roscas de la pieza de trabajo.
La precisión de torneado es generalmente IT8~IT7 y la rugosidad de la superficie es 1,6~0,8μm.
(1) El torneado de desbaste se esfuerza por utilizar una gran profundidad de corte y un gran avance para mejorar la eficiencia del torneado sin reducir la velocidad de corte, pero la precisión del mecanizado solo puede alcanzar IT11 y la rugosidad de la superficie es Rα20~10μm.
(2) El torneado y el torneado de acabado de semiprecisión deben utilizar alta velocidad y un avance y profundidad de corte pequeños tanto como sea posible.La precisión del mecanizado puede alcanzar IT10~IT7 y la rugosidad de la superficie es Rα10~0,16μm.
(3) Utilizando herramientas de torneado de diamante de alta precisión y torneado de precisión de alta velocidad de piezas de metales no ferrosos en tornos de alta precisión, la precisión del mecanizado puede alcanzar IT7 ~ IT5 y la rugosidad de la superficie es Rα0,04 ~ 0,01 μm.Este tipo de giro se llama 'giro en espejo'.
2. Fresado
El fresado se refiere al uso de herramientas de corte giratorias de múltiples filos para cortar la pieza de trabajo y es un método de procesamiento altamente eficiente.Es adecuado para procesar superficies planas, ranuras, diversas superficies de formación (como estrías, engranajes y roscas) y formas especiales de moldes.Según la misma u opuesta dirección de la velocidad de movimiento principal y la dirección de avance de la pieza de trabajo durante el fresado, se divide en fresado descendente y fresado inverso.
La precisión del mecanizado del fresado es generalmente de hasta IT8 ~ IT7 y la rugosidad de la superficie es de 6,3 ~ 1,6 μm.
(1) La precisión del mecanizado durante el desbaste es IT11~IT13, y la rugosidad de la superficie es 5~20μm.
(2) La precisión del mecanizado durante el fresado de semiacabado es IT8~IT11 y la rugosidad de la superficie es 2,5~10μm.
(3) La precisión del mecanizado durante el fresado de acabado es IT16~IT8 y la rugosidad de la superficie es 0,63~5μm.
3. Cepillado
El cepillado es un método de corte que utiliza una cepilladora para realizar un movimiento alternativo horizontal y relativamente lineal en la pieza de trabajo.Se utiliza principalmente para el procesamiento de formas de piezas.
La precisión del cepillado es generalmente de hasta IT9~IT7 y la rugosidad de la superficie es de Ra6,3~1,6μm.
(1) La precisión del cepillado basto puede alcanzar IT12~IT11, y la rugosidad de la superficie es de 25~12,5μm.
(2) La precisión del cepillado de semiprecisión puede alcanzar IT10~IT9, y la rugosidad de la superficie es de 6,2~3,2μm.
(3) La precisión del cepillado de precisión puede alcanzar IT8~IT7, y la rugosidad de la superficie es de 3,2~1,6μm.
4. Molienda
El rectificado se refiere a un método de utilizar abrasivos y herramientas abrasivas para cortar el exceso de material en la pieza de trabajo.Es un proceso de acabado muy utilizado en la industria de fabricación de maquinaria.El rectificado se utiliza generalmente para semiacabado y acabado, la precisión puede alcanzar IT8 ~ IT5 o incluso más, y la rugosidad de la superficie es generalmente de 1,25 ~ 0,16 μm.
(1) La rugosidad de la superficie de rectificado de precisión es de 0,16 ~ 0,04 μm.
(2) La rugosidad de la superficie del rectificado de ultraprecisión es de 0,04 ~ 0,01 μm.
(3) La rugosidad de la superficie del pulido de espejos puede alcanzar menos de 0,01 μm.
5. Perforación
La perforación es un método básico de mecanizado de agujeros.La perforación se suele realizar en taladradoras y tornos, aunque también se puede realizar en mandrinadoras o fresadoras.La precisión del mecanizado de la perforación es baja, generalmente solo alcanza IT10 y la rugosidad de la superficie es generalmente de 12,5 ~ 6,3 μm.Después de taladrar, el escariado y el escariado se utilizan a menudo para semiacabado y acabado.
6. Aburrido
El mandrinado es un proceso de corte de diámetro interno que utiliza herramientas para agrandar agujeros u otros contornos redondos.Su rango de aplicación va generalmente desde el semidesbaste hasta el acabado.Las herramientas utilizadas suelen ser herramientas de mandrinar de un solo filo (llamadas barras de mandrinar).
(1) La precisión de perforación de los materiales de acero generalmente puede alcanzar IT9~IT7, y la rugosidad de la superficie es de 2,5~0,16μm.
(2) La precisión del mecanizado del mandrinado de precisión puede alcanzar IT7~IT6, y la rugosidad de la superficie es de 0,63~0,08μm.
7. Centro de mecanizado CNC
Los centros de mecanizado combinan varios procesos de mecanizado como fresado, taladrado y roscado.Los grados de tolerancia para los centros de mecanizado pueden variar ampliamente según las operaciones específicas realizadas.
8. Corte por láser
El corte por láser utiliza un rayo láser de alta potencia para cortar materiales.Los grados de tolerancia para el corte por láser dependen de factores como el espesor del material y la potencia del láser, pero generalmente están en el rango de IT8 a IT16 para dimensiones lineales.
9. Corte por chorro de agua
El corte por chorro de agua utiliza un chorro de agua a alta presión y materiales abrasivos para cortar diversos materiales.Los grados de tolerancia para el corte por chorro de agua suelen estar en el rango de IT10 a IT16 para dimensiones lineales.
10. Mecanizado por descarga eléctrica (EDM)
La electroerosión utiliza descargas eléctricas para dar forma a la pieza de trabajo.Los grados de tolerancia para electroerosión pueden oscilar entre IT7 y IT13 para dimensiones lineales.
Es importante tener en cuenta que estos grados de tolerancia son solo pautas generales y los requisitos de tolerancia específicos pueden variar según las especificaciones de ingeniería, el uso previsto de la pieza y los estándares de la industria.Los ingenieros y fabricantes deben considerar cuidadosamente los requisitos de aplicación y diseño al determinar el grado de tolerancia apropiado para un proceso de mecanizado para garantizar el nivel deseado de precisión y funcionalidad.
Las cualidades de los materiales de una pieza deben tenerse en cuenta al definir las tolerancias de la pieza.El diseñador debe definir las características del material que se utiliza y tener en cuenta cómo cada una de estas características puede afectar la capacidad del material a mecanizar y la tolerancia aceptable.También es importante considerar qué tipo de material utilizará al elegir el proceso de mecanizado para la fabricación, ya que algunos materiales son incompatibles con determinadas operaciones de mecanizado.A continuación se definen algunas de estas características:
Abrasividad :
Ciertos materiales que son muy abrasivos pueden resultar duros para el proceso de mecanizado.Los fenólicos como G10/FR4, G11, GP03 y cualquier laminado de vidrio entran en esta categoría.Debido a la abrasividad del material, estos materiales pueden afectar las tolerancias del diseño a medida que desgastan la maquinaria de corte.
Estabilidad al calor:
Algunos materiales no metálicos, especialmente los plásticos, tienden a deformarse en presencia de calor.Esto limita los tipos de procesos de mecanizado que son aceptables y afecta las tolerancias de la pieza.
Dureza y Rigidez:
Los materiales blandos y flexibles generalmente son más difíciles de mecanizar con tolerancias específicas debido a su capacidad para cambiar de dimensiones.El poliisocianurato, el poliuretano y la espuma XPS entran en esta categoría.Como resultado, es posible que se necesiten medidas adicionales para cortar el material y ajustarlo a las tolerancias.
Hay muchos factores a tener en cuenta al determinar las tolerancias.
Estos incluyen lo siguiente:
Tipo de mecanizado:
El método de mecanizado utilizado afectará significativamente las posibles tolerancias de la pieza terminada, ya que algunos procesos son más precisos que otros.Los detalles específicos de cómo los procesos de mecanizado afectan las tolerancias se analizan con más detalle más adelante en esta página.
Material :
Los materiales se comportan de manera diferente bajo tensión y es más fácil trabajar con algunos que con otros.Estas propiedades del material deben tenerse en cuenta al determinar las tolerancias.Los detalles específicos de cómo los materiales afectan las tolerancias de la máquina se analizan más adelante en esta página.
Chapado y Acabados:
Cualquier proceso de enchapado o acabado debe tenerse en cuenta al determinar las dimensiones y tolerancias de las piezas.Si bien el enchapado y el acabado añaden pequeñas cantidades de material a la superficie de una pieza, estas pequeñas cantidades aún alteran las dimensiones del producto final y deben tenerse en cuenta antes de la producción.
Costo: Las tolerancias deben ser precisas, pero nunca más estrictas de lo necesario, ya que lograr tolerancias más estrictas es más costoso.Si su pieza funcionará con una tolerancia de tres decimales, no la convierta en una tolerancia de cuatro decimales.
También es importante recordar verificar las tolerancias.Es posible que las especificaciones de piezas antiguas que desea reutilizar utilicen tolerancias innecesariamente estrictas o que tengan tolerancias que se hayan transcrito incorrectamente.Incluso las especificaciones de piezas nuevas pueden contener errores.Tomarse unos minutos adicionales para verificar las tolerancias existentes en proyectos nuevos y antiguos puede ayudar a evitar costos de reequipamiento en el futuro.Cuando se consideran estos factores y las tolerancias se utilizan correctamente, los ingenieros pueden estar seguros de que sus piezas encajarán correctamente cuando se complete el proceso de fabricación.
Las tolerancias efectivas son cruciales en el mecanizado CNC, ya que las tolerancias más estrictas generan gastos adicionales.Por ejemplo, crear una pieza con una forma específica y una tolerancia estricta puede implicar varias operaciones de corte con diferentes herramientas, lo que genera más tiempo de uso de la máquina y mayores costos.Pero si aborda el proceso de producción correctamente, con frecuencia podrá contabilizar o compensar estos costos.A continuación se ofrecen algunos consejos para lograr tolerancias óptimas.
1. Considere el material utilizado
Las tolerancias de mecanizado estándar suelen ser de +/- 0,005' para piezas metálicas y de +/- 0,010' para piezas de plástico.Sin embargo, algunas piezas pueden requerir tolerancias aún más estrictas para garantizar un ajuste adecuado.La precisión de las dimensiones puede ser un desafío para algunos materiales y fácil para otros.Recuerde que algunas materias primas se expanden y contraen cuando se exponen a diferentes temperaturas o niveles de humedad.Por lo tanto, deberá definir una nueva tolerancia basada en este factor.
2. Considere la aplicación de sus piezas
No todas las piezas requieren un diseño de tolerancia estricta.El nivel de tolerancia necesario para la pieza a mecanizar suele estar determinado por su aplicación prevista.Por ejemplo, crear piezas que no combinen con otras requiere menos precisión de fresado.Dado que es mucho más costoso lograr tolerancias estrictas, generalmente no se utiliza si no es necesario.
3. Encuentre el servicio de mecanizado CNC adecuado
Los clientes pueden lograr la tolerancia adecuada localizando un servicio de mecanizado CNC de buena reputación.Luego, podrá analizar sus requisitos con un especialista en fabricación y determinar las tolerancias óptimas para el proyecto.Generalmente, los diseñadores de piezas especifican las tolerancias antes de enviar solicitudes de fabricación a los servicios de mecanizado CNC, lo que ahorra tiempo y costos de producción.
4. Utilice máquinas herramienta de alto rendimiento
Las variaciones de dimensiones en una pieza de trabajo pueden deberse al uso inadecuado de la herramienta de corte, a la desviación de la herramienta o a un filo desafilado.La deflexión de la herramienta ocurre a menudo en características de extremos largos, como ejes largos y agujeros profundos.Además, las herramientas de corte desafiladas colocan las piezas en una posición desfavorable y afectan la precisión de los husillos.
5. Mantenga la precisión de los titulares de trabajo
Los portapiezas son importantes para garantizar que las tolerancias de mecanizado CNC sean las requeridas.Ayudan a mantener la pieza en su lugar mientras se mecaniza y sirven como puntos de referencia para las ubicaciones.
6. No ignores el paralelismo y la perpendicularidad
No ignore el paralelismo y la perpendicularidad al considerar las tolerancias, especialmente cuando trabaje con varias piezas.El paralelismo y la perpendicularidad son especialmente importantes para el ensamblaje porque incluso las desalineaciones más leves pueden provocar desalineaciones mayores con el tiempo y, en última instancia, afectar la calidad general de la pieza.
