El mecanizado CNC es una técnica eficaz para fabricar piezas precisas. Es habitual en industrias como la automovilística, la aeroespacial y la médica. Los ingenieros deben ser capaces de seguir consejos inteligentes de diseño de mecanizado CNC para lograr soluciones óptimas. Estos consejos pueden utilizarse para mantener bajos los gastos, acelerar la producción y mejorar la calidad. En este blog, aprenderá prácticas de diseño esenciales. También verá cómo se aplican a distintos tipos de procesos CNC, como el mecanizado CNC de aluminio, el mecanizado Micro-CNC y el fresado CNC. Siga estos consejos para diseñar piezas más fáciles de mecanizar y más baratas de producir.

Por qué es importante un buen diseño de mecanizado CNC

Un buen diseño en Servicios de mecanizado CNC ahorra tiempo y dinero. También garantiza que su pieza pueda fabricarse sin errores. Los diseñadores deben pensar en las herramientas de corte y el movimiento de la máquina. Cuando el diseño es sencillo, la máquina funciona mejor. Un mal diseño puede provocar roturas de herramientas o retrasos costosos. Incluso un pequeño error en una esquina o un orificio puede causar problemas. Por eso es muy importante comprender los consejos clave para el diseño de mecanizado CNC.

Mantener equilibrado el grosor de la pared

Las paredes finas pueden provocar la vibración o flexión de la pieza. Para la mayoría de las piezas, el grosor mínimo de pared debe ser:

• 0,8 mm para metales
• 1,5 mm para plásticos

Si las paredes son demasiado finas, las piezas pueden alabearse durante el mecanizado CNC del aluminio. Mantenga las paredes lo suficientemente gruesas para evitar fallos. Unas paredes más gruesas también son útiles durante el mecanizado CNC de prototipos, donde es fundamental comprobar la resistencia.

Evite las esquinas interiores afiladas

Las herramientas de corte CNC son redondas. Esto significa que es difícil crear esquinas interiores afiladas. Utilice siempre filetes (bordes redondeados) para las esquinas internas. Una buena regla es mantener el radio interno al menos a un tercio de la profundidad de la cavidad. Por ejemplo, si la cavidad tiene 12 mm de profundidad, utilice un radio de 4 mm. Esto permite un mejor acceso de la herramienta y evita su desgaste. Esta regla es especialmente útil en Operaciones de fresado CNC.

Elija tamaños de orificio estándar

Diseñe orificios que se ajusten a los tamaños de broca estándar. Esto ayuda a reducir la necesidad de herramientas especiales. Evite también los agujeros profundos. Un buen consejo es mantener la profundidad del agujero por debajo de 4 veces el diámetro. Si el agujero es demasiado profundo, es más difícil de mecanizar y puede necesitar herramientas especiales. Esto puede aumentar el tiempo y el coste del mecanizado. En el diseño de mecanizado CNC, los agujeros muy pequeños y profundos son arriesgados, así que manténgalos cortos y sencillos.

Utilice tolerancias claras

El tolerado es el límite de variación del tamaño de una pieza. No añada tolerancias estrechas a menos que sea necesario. Las tolerancias estrechas ralentizan el mecanizado y cuestan más. Una tolerancia general de ±0,1 mm está bien para la mayoría de las piezas. Utilice tolerancias más estrictas sólo en elementos como ajustes a presión o engranajes. El exceso de tolerancias en cada elemento hace perder tiempo en el mecanizado CNC de prototipos, donde la velocidad es importante.

Reducir la complejidad de las piezas

Las piezas complejas requieren más tiempo de mecanizado y preparación. Si es necesario, intente dividir la pieza en formas más sencillas. Evite demasiados rebajes, roscas o cavidades profundas. Cada elemento añade más tiempo al proceso. La simplicidad también mejora la precisión en el mecanizado Micro-CNC, que se ocupa de piezas pequeñas y detalladas. Mantenga la geometría limpia para obtener mejores resultados.

Consejos de diseño comunes para distintos procesos CNC

Esta tabla le ayuda a decidir la mejor práctica de diseño en función de su tipo de diseño de mecanizado CNC. Todos los métodos se benefician de un diseño claro y sencillo.

Evitar las caries profundas

Las cavidades profundas son difíciles de alcanzar con las herramientas de corte. Las herramientas largas vibran y producen un mal acabado. Procure que las cavidades sean poco profundas. Una profundidad de cavidad segura es 4 veces el diámetro de la herramienta. Si se necesitan cavidades profundas, considere rediseñar la pieza. También puede dividir la pieza en dos operaciones. En mecanizado CNC de aluminio, las cavidades profundas también pueden provocar una acumulación de calor que afecte a la precisión.

Añadir ángulos de giro (si es necesario)

Los ángulos de tiro son pequeñas pendientes en paredes verticales. Ayudan a retirar la herramienta con facilidad. No siempre son necesarios en CNC, pero si planea el moldeo por inyección más adelante, añada un ángulo de inclinación de 1° a 3°. Esto es importante en el mecanizado CNC de prototipos, especialmente para piezas de plástico. Los ángulos de desmoldeo ahorran tiempo en futuros pasos de fabricación.

Evitar demasiados hilos

Los hilos tardan en mecanizarse. Añada roscas sólo donde sea necesario. Para agujeros superiores a M6, considere la posibilidad de utilizar insertos. Además, limite la profundidad de la rosca a 1,5 veces el diámetro. Las roscas más profundas no aumentan mucho la resistencia. En Mecanizado Micro-CNCEnhebrar orificios muy pequeños es difícil. Si es posible, utilice opciones de encaje a presión o pegamento.

Directrices de tolerancia por característica

Esta tabla le ayuda a aplicar tolerancias prácticas sin sobreespecificar. Menos tolerancia = menor coste.

Seleccione el material adecuado

La elección del material influye en el diseño. Los materiales blandos, como el plástico, permiten una mayor libertad de diseño. Los materiales más duros, como el titanio, pueden necesitar más pasadas de mecanizado. Para el mecanizado CNC de aluminio, el 6061-T6 es una opción popular. Es resistente, ligero y fácil de cortar. Elija el material en función del uso, la resistencia y el presupuesto. Pida sugerencias a su proveedor de CNC si no está seguro.

Diseño para la fijación

La fijación significa cómo se sujeta la pieza en la máquina. Diseñe siempre superficies planas para que la pieza descanse. Evite formas extrañas que sean difíciles de sujetar. Las formas complejas requieren fijaciones a medida, que cuestan más. En el fresado CNC, una buena fijación implica menos errores y un mejor acabado superficial.

Consejo adicional: Comuníquese con los maquinistas

Comparta siempre planos con dimensiones y tolerancias claras. Pida información al maquinista. A veces, pequeños cambios en el diseño pueden ahorrar muchos costes. Una comunicación abierta evita reprocesamientos. En mecanizado CNC de prototiposLos diseñadores suelen precipitarse. Pero una rápida comprobación con el maquinista puede ayudar a evitar pérdidas de tiempo.

Reflexiones finales

Seguir estos consejos de diseño de mecanizado CNC puede mejorar enormemente sus piezas. Un buen diseño significa un mecanizado más rápido, mejor calidad y menor coste. Mantenga la sencillez de su pieza, utilice tolerancias adecuadas y elija los materiales con prudencia. Tanto si trabaja en mecanizado CNC de aluminio, fresado CNC o mecanizado Micro-CNC, estos consejos le ayudarán a obtener mejores resultados.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el mejor grosor de pared para piezas CNC?

Lo ideal es 0,8 mm para metal y 1,5 mm para plástico.

¿Pueden las máquinas CNC crear esquinas afiladas en el interior de las piezas?

No, utilice siempre filetes para las esquinas interiores.

¿Qué profundidad deben tener los orificios en el diseño CNC?

Mantenga la profundidad del agujero por debajo de 4 veces el diámetro.

¿Debo utilizar tolerancias estrechas en todas partes?

No, sólo se aplican cuando son absolutamente necesarias.

¿Cuál es el mejor metal para el mecanizado CNC?
El aluminio 6061-T6 es popular por su resistencia y facilidad de corte.