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Sujeción de piezas de 5 ejes: cómo los sistemas de punto cero y las prensas maximizan la estabilidad del mecanizado

Fuente：Suzhou SET Sistema de equipos industriales Co., Ltd.

Un centro de mecanizado de cinco ejes es tan bueno como el soporte que lo soporta. Un dispositivo que bloquea la mesa giratoria o interfiere con la trayectoria del cortador convierte una máquina de cinco ejes en una máquina de tres ejes. La decisión correcta sobre sujeción de piezas es elegir un sistema que combine una altura de sujeción baja, una alta repetibilidad y un cambio rápido, al mismo tiempo que brinda a la herramienta acceso ilimitado a la pieza.

En la práctica, la fijación suele ser la razón por la que una máquina de cinco ejes no puede completar una pieza en una sola configuración. Cada milímetro extra de altura de sujeción es un milímetro de rango de corte al que renuncias.

El problema central: en el mecanizado de 5 ejes, el sistema de sujeción es el sistema

Cuando el cuarto y quinto eje giran, todos los elementos de la zona de trabajo también giran. Un tornillo de banco con mandíbulas altas, una paleta grande o una placa de fijación que se extiende lejos del centro de la mesa consume un valioso espacio de corte y puede obligar al programador a elegir una herramienta más corta o un ángulo de aproximación diferente.

La solución no es simplemente una abrazadera más fuerte. Es un sistema que establece un dato confiable y luego permite intercambiar módulos de luminaria sin perder ese dato. Los sistemas de punto cero hacen exactamente eso: una placa base montada en la mesa de la máquina acepta pasadores de ubicación y extractores en cualquier dispositivo o paleta, y un mecanismo de bloqueo vuelve a colocar el dispositivo exactamente en la misma posición cada vez.

Esta repetibilidad hace que el sistema sea adecuado para producción desatendida, múltiples paletas e incluso carga robótica.

Lo que distingue a un diseño eficaz de sujeción de piezas de cinco ejes

Un buen sistema de sujeción de piezas de 5 ejes debe cumplir cuatro requisitos mensurables: acceso a las herramientas, rigidez, repetibilidad y velocidad de cambio.

  • Acceso a herramientas : Cuanto menor sea la altura de sujeción, más espacio tendrá la herramienta. Un localizador de punto cero montado dentro de la mesa acorta la pila de sujeción de piezas y aumenta el recorrido utilizable del eje Z.
  • rigidez : La fuerza de sujeción debe ser lo suficientemente alta para soportar las fuerzas de corte, pero el diseño no debe deformar la pieza. Los sistemas de bloqueo de bolas con una interfaz cónica distribuyen la fuerza de manera uniforme, lo que reduce el riesgo de vibración.
  • Repetibilidad : Un localizador de punto cero con un cono corto o un cono octogonal normalmente logra una repetibilidad en el rango de 0,005 mm o mejor. Esto es importante cuando reposiciona un lote de piezas idénticas entre turnos o mueve un accesorio entre máquinas.
  • Velocidad de cambio : Cambiar de un dispositivo a otro en una máquina de cinco ejes puede llevar unos minutos. Con una placa base de punto cero y un localizador, el mismo cambio lleva unos segundos.
0,005 milímetros Repetibilidad típica de un localizador de punto cero cónico
30 seg Tiempo de cambio aproximado en una placa base de punto cero
20-30mm Reducción de la altura de la pila de accesorios con un localizador incorporado
Comparación de enfoques comunes de sujeción de piezas de 5 ejes
Enfoque Repetibilidad Tiempo de configuración Mejor para
tornillo de banco manual /-0,02 mm 2-5 minutos Lotes pequeños, piezas sencillas
Placa base neumática de punto cero /- 0,005 mm ~30 segundos Células automatizadas, alta frecuencia de cambio.
Localizador de cono octogonal /- 0,005 mm ~30 segundos Alta rigidez, piezas grandes o asimétricas.

Armado del sistema: localizadores de punto cero, placas base y prensas

En la práctica, una solución de sujeción de piezas de cinco ejes es una pila modular. La mesa de la máquina recibe una placa base de cambio rápido de punto cero . Además de eso, se monta una paleta, un accesorio o un tornillo de banco. El localizador coloca el módulo superior en su posición con una fuerza definida, de modo que la pieza de trabajo se posiciona y sujeta siempre en el mismo lugar.

Para los operadores que necesitan una solución compacta, se puede instalar un localizador automático de punto cero incorporado dentro de la mesa de la máquina. Este diseño reduce aún más la altura de la pila porque el localizador se ubica debajo de la superficie de la mesa, dejando la superficie superior sin obstrucciones.

Para piezas pequeñas de precisión procesadas en lotes, un Tornillo de banco manual de doble posición de 52 mm proporciona dos estaciones de trabajo y un ancho de mandíbula compacto que mantiene despejada la trayectoria del cortador.

52mm Double Position Vise for Precision Batch Machining Tornillo de banco de doble posición de 52 mm para mecanizado por lotes de precisión Este tornillo de banco manual ofrece dos estaciones de trabajo con un ancho de mandíbula compacto, lo que garantiza trayectorias de corte claras para piezas pequeñas de precisión procesadas en lotes. Proporciona una sujeción rápida con una repetibilidad de ±0,01 mm. Ver producto →

Cuando las fuerzas de mecanizado son altas y el accesorio debe permanecer extremadamente rígido, localizador de punto cero cónico octogonal es la mejor opción. La sección transversal octogonal resiste el torque y las cargas laterales mejor que un pasador redondo, lo que lo hace adecuado para piezas grandes o asimétricas.

Octagonal Taper Zero-Point Locator for Rigid Fixturing Localizador de punto cero cónico octogonal para fijación rígida Diseñado para fuerzas de mecanizado elevadas, este localizador utiliza una sección transversal octogonal para resistir el par y las cargas laterales, lo que lo hace ideal para piezas grandes o asimétricas y, al mismo tiempo, garantiza una repetibilidad de 0,003 mm. Ver producto →

Para obtener más información sobre cómo los sistemas de punto cero afectan la estabilidad en el mecanizado de cinco ejes, consulte Cómo la sujeción de punto cero mejora la estabilidad de la pieza de trabajo en el mecanizado CNC de 5 ejes .

Qué comprobar antes de comprometerse con una configuración de sujeción de piezas de 5 ejes

  • Compatibilidad con mesa de trabajo y ranura en T : Confirme que la placa base de punto cero se ajuste al lado de la mesa y que las posiciones de las ranuras en T coincidan con el espacio del localizador.
  • Altura de la pila : Calcule la altura total de la pila, incluida la placa base, el localizador, la plataforma y el tornillo de banco. Una pila más baja proporciona un mayor rango de corte.
  • Fuerza de sujeción : Haga coincidir la fuerza del extractor con la fuerza de corte máxima que se aplicará.
  • Disponibilidad de accesorios : Verifique que los pasadores de ubicación, los extractores de bloqueo y los tapones de protección estén disponibles para el tamaño de localizador específico que ha elegido.
  • Preparación para la automatización : Si está planificando una carga robótica o un sistema de paletas, elija un localizador de punto cero que pueda liberarse neumáticamente.
  • Expansión futura : Compre una placa base que pueda aceptar múltiples tipos de localizadores, para que pueda ampliar el sistema más adelante sin reemplazar toda la mesa.

Al evaluar sistemas, busque estos atributos: Altura de pila baja Bloqueo cónico Listo para la automatización Repetibilidad de 0,005 mm

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es la diferencia entre un localizador de punto cero y un tornillo de banco convencional?

Un localizador de punto cero es un módulo que posiciona y bloquea automáticamente un dispositivo o paleta contra una placa base. Un tornillo de banco es un dispositivo de sujeción que asegura la propia pieza de trabajo. En una celda de cinco ejes, a menudo se combinan ambos.

P2: ¿Puedo utilizar una placa base de punto cero en una máquina de cinco ejes existente?

Sí, en la mayoría de los casos. La placa base se monta directamente en la mesa de la máquina o en la lápida utilizando las ranuras en T existentes. La placa base debe adaptarse a las dimensiones de la mesa y al recorrido X e Y de la máquina.

P3: ¿Cuánto tiempo de configuración puede ahorrar un sistema de punto cero en el mecanizado de cinco ejes?

En comparación con la sujeción manual, el cambio de punto cero reduce el tiempo de preparación de varios minutos a aproximadamente 30 segundos por cambio. Para trabajos con mucha mezcla, esto puede restaurar varias horas de tiempo de husillo por turno.

P4: ¿Debo elegir localizadores de punto cero neumáticos o manuales?

Los localizadores manuales son más sencillos y económicos cuando el mismo dispositivo permanece en la máquina durante mucho tiempo. Los localizadores neumáticos son mejores cuando se automatizan, porque el sistema puede desbloquearse y bloquearse sin un operador.

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