Diseño de máquinas para tallado complejo

Es difícil de hacer y puede que no dé sus frutos. 10 de abril de 2005
Pregunta
Estoy en el proceso de construir un enrutador CNC para mecanizar madera dura sólida y me gustaría saber lo siguiente:

1. La máquina realizará principalmente tallado en 3D. ¿Qué velocidad de desplazamiento en el eje X, Y, Z se requerirá? Esto influirá en el diseño de la máquina, es decir, husillo de bolas giratorio o ejes giratorios (límites de velocidad para evitar latigazos; tengo la intención de utilizar herramientas TC siempre que sea posible).

2. ¿Qué ventaja, si la hubiera, tendrá una máquina de 5 ejes sobre la de 3 ejes (imagínese curvas y nudos elegantes en el producto final de madera maciza), ya que pensaba que una máquina de 3 ejes puede tener un recorrido largo en Z de 30 pulgadas? Cualquier comentario será bienvenido. Respuestas del foro
(Foro CNC) Del colaborador A:

Es posible que desees cortar algo suave como este y luego crear un molde si tienes varios elementos. Lo siento, no sé las velocidades que pediste, pero estoy seguro de que alguien más las conocerá. También es posible que desees considerar que la máquina comience a tallar y luego que un tallador la termine.


Del colaborador B:

Hace muchos años, supervisé los departamentos de tallado de máquinas de un par de fabricantes de muebles de alta gama. Las máquinas de tallado de husillos múltiples (de 12 a 40 husillos) utilizaban un patrón que el operador trazaba con un lápiz. Todos los husillos estaban montados en una viga flotante en línea con el lápiz y llevaban herramientas que coincidían con el tamaño y la forma del lápiz. El lápiz y los husillos tenían tres ejes de movimiento. El patrón y el material se pueden montar planos o entre centros giratorios, según los requisitos del trabajo. Los resultados variaron enormemente según la habilidad del operador, pero los mejores talladores podrían hacer un trabajo excelente con estas máquinas de tres ejes. El movimiento era bastante lento (normalmente menos de 100 IPM) debido al débil sistema de accionamiento (humano).

La próxima generación de tecnología de tallado utilizó la misma máquina básica, pero con un brazo robótico que reemplazaba al tallador. Un tallador experto cortaría una sola copia mientras el brazo registraba todos los movimientos. Cuando se ejecutaba el programa, la velocidad de alimentación normalmente se aceleraba más allá de las capacidades humanas. Aun así, estas máquinas no eran muy rígidas y las velocidades de corte seguían siendo normalmente inferiores a 200 IPM aproximadamente.

Después de las máquinas de modernización de brazos robóticos, llegaron las talladoras de husillos múltiples de cuatro y cinco ejes especialmente diseñadas por Kitako y CMS. Estas máquinas venían con una estación de programación que el operador usaría para registrar el movimiento programado al igual que con el brazo robótico. Fueron posibles velocidades de corte de 600 IPM, con velocidades de posicionamiento en el rango de 1500 IPM. Dado que el tallado es lento y las piezas talladas tienden a ser pequeñas, esto fue más que adecuado.

Los enrutadores CNC de un solo husillo de cinco ejes entraron en funcionamiento casi al mismo tiempo que las máquinas de tallado CNC. Tuve el placer de trabajar con el primer Zuckermann Zuma importado a este país. Estos no tallaban tanto sino que se perfilaban en cinco ejes. A veces la programación se realizaba a partir de un archivo de geometría y otras veces mediante un método de aprendizaje. De hecho, se podía tallar en estas máquinas, pero la programación era difícil, el rendimiento era bajo y, por lo general, la calidad no era muy buena. Es posible que haya visto estas máquinas tallando en ferias comerciales, pero se hacía muy poco a nivel comercial.

Te recomiendo que busques a alguien con una máquina de tallado CNC y le eches un vistazo. No hay muchos por ahí, pero estoy seguro de que valdría la pena el viaje.


Del colaborador C: