Mecanizado de precisión es mantener cota, geometría y acabado conforme a plano mediante medición CNC (CMM/escaneado 3D), maquinaria 5 ejes y un proceso estable desde CAD/CAM hasta la liberación del lote.
Para lograr precisión CNC en serie en Asimer Group, combinamos sujeción dedicada, menos re-amarrados, verificación intermedia y trazabilidad por lote; cuando aplica, reforzamos el control con SPC/Cpk. Así alineamos las GD&T de diseño con el control dimensional en planta integrando CAM → máquina → sistema de medición CNC.
Para quienes trabajáis con cuerpos, tapas o bonnets de gran formato y tolerancias exigentes, aquí explicamos cómo abordamos sujeción, referencias y alineado en el mecanizado de válvulas de grandes dimensiones.
Mecanizado de precisión: qué significa y cómo se mide en CNC
La precisión, vital en cualquier desarrollo de ingeniería, se refiere a la diferencia entre la medición real y la medición de su sistema. Si la diferencia entre los dos es extremadamente menor, se dice que la precisión de esa medida es alta. También se conoce como el grado de conformidad.
Además, este término define la fiabilidad de una máquina herramienta. Básicamente, la precisión es una medida que define la capacidad de un sistema de medición para devolver la misma medida una y otra vez. Además de esto, es muy importante que un sistema de medición sea exacto y preciso.
En fabricación, mecanizado de precisión no es solo acertar una cota: es cumplir cota, geometría y acabado de forma repetible. En precisión CNC, esto se diseña con GD&T (planitud, circularidad, paralelismo, coaxialidad/concentricidad), se prepara con sujeción estable y menos re-amarrados, y se verifica con un sistema de medición CNC (CMM y, cuando aplica, escaneado 3D) contrastado contra el CAD.
La exactitud depende del conjunto máquina–herramienta–utillaje–pieza y del entorno térmico (refrigeración, compensaciones). La repetibilidad se demuestra con controles estadísticos del proceso (SPC/Cpk, cuando aplica) y trazabilidad por lote. Así aseguramos que superficies funcionales, asientos, alojamientos y caras de junta, alcancen la rugosidad (Ra) y las tolerancias que exige su función de sellado o guiado en bombas y válvulas.
Qué medimos y con qué
- Dimensión: micrómetro/calibre y CMM en cotas críticas.
- Geometría (GD&T): planitud, circularidad, paralelismo y coaxialidad con CMM (comparación con CAD cuando aplica).
- Acabado superficial (Ra): rugosímetro/perfilómetro según función de la superficie.
- Repetibilidad: muestreo en proceso, gráficos SPC y revisión Cpk por lote.
Sala de Metrología y equipos
- Sala de Metrología con condiciones ambientales controladas para estabilidad de medida.
- CMM para GD&T y cotas críticas; brazo de medición 3D portátil para verificaciones en máquina y gran formato.
- IMEs (micrómetros interiores/exteriores, alesómetros, comparadores, galgas pasa/no pasa, calibres específicos).
- Calidad de la medición: calibración y trazabilidad de equipos; estudios MSA (Gage R&R) cuando procede para sostener SPC/Cpk.
En ASIMER Group, integramos estas verificaciones dentro del plan de inspección por lote y emitimos el informe metrológico asociado a cada orden, de modo que preparación, mecanizado e inspección final queden encadenados en un único flujo.
Para profundizar en los equipos y patrones que sostienen la calidad de la medida en planta, detallamos nuestro enfoque y criterios con Instrumentos de Medición y Ensayo (IMEs).
Impacto de la industria 4.0 en la precisión del mecanizado CNC
En mecanizado de precisión, la Industria 4.0 aporta datos en tiempo real que estabilizan el proceso y reducen variabilidad. La captura de señales IoT (temperatura, vibración, desgaste, carga de husillo) permite detectar deriva térmica y desgaste de herramienta antes de que afecten a la cota. Con SPC/Cpk (cuando aplica) y trazabilidad por lote, cerramos el ciclo de mejora continua y mantenemos el control dimensional conforme a plano.
Cómo lo operamos en planta
- Sensórica IoT en máquina: monitoriza condición (temperatura, vibración) y avisa de desviaciones.
- Ajustes automáticos: compensaciones de herramienta, re-cero y actualización de offsets para mantener coaxialidad y planitud.
- Integración CAD/CAM → máquina → sistema de medición CNC: el CMM y, cuando procede, el escaneado 3D contrastan piezas contra CAD y devuelven feedback para corrección de programa/parámetros.
- SPC/Cpk y plan de inspección: muestreo en proceso, gráficos de control y revisión de capabilidad por lote.
En ASIMER Group, este marco digital nos permite sostener precisión CNC en series cortas y medias, documentar cada ajuste en el plan de inspección y asociar resultados metrológicos a cada orden para una trazabilidad completa.
Cuando además buscamos reducir paradas no planificadas y rechazos por deriva dimensional, integramos los datos de proceso y la metrología en planes de condición y soporte en planta a través de nuestros servicios de mantenimiento predictivo.
El rol de la automatización en la precisión del mecanizado CNC
La automatización juega un papel crucial en la precisión del mecanizado CNC, eliminando la intervención humana en procesos repetitivos y reduciendo así el margen de error. Sistemas automatizados de ajuste de herramientas, posicionamiento y cambio de piezas aseguran que cada etapa del proceso de mecanizado se realice de manera uniforme y precisa. La automatización permite realizar microajustes en tiempo real y reducir la variabilidad de pieza a pieza, lo cual es esencial en sectores donde las tolerancias deben ser estrictamente controladas, como el aeroespacial y el automotriz.
Estrategias para mejorar la tolerancia dimensional en piezas críticas
Al mecanizar piezas críticas, mantener tolerancias dimensionales ajustadas es esencial para asegurar que las piezas cumplan con sus especificaciones de diseño. Para mejorar estas tolerancias, es clave una programación CNC cuidadosa, que considere las velocidades de corte, la temperatura de la herramienta y el tipo de material. El uso de dispositivos de sujeción avanzados, sistemas de refrigeración y lubricación específicos también ayuda a reducir deformaciones térmicas y físicas, evitando cambios en las dimensiones durante el corte. Otra estrategia es la implementación de técnicas de ajuste posterior, como el pulido de precisión o el rectificado, para asegurar la exactitud final en piezas que requieren tolerancias extremadamente estrechas.
Avances en materiales para un mecanizado CNC de alta precisión
El desarrollo de materiales avanzados, como las aleaciones de alta resistencia, los compuestos cerámicos y los recubrimientos duros, ha permitido un mecanizado de mayor precisión. Estos materiales, más estables y resistentes al desgaste, minimizan el riesgo de deformación y mejoran la calidad de corte. Por ejemplo, las herramientas de corte fabricadas con recubrimientos de carburo de tungsteno o diamante soportan mejor la abrasión y mantienen la precisión durante más tiempo. Además, el uso de materiales específicos para determinadas aplicaciones, como el titanio en el sector aeroespacial, ayuda a conseguir acabados de alta calidad sin comprometer la precisión.
Técnicas de control de calidad para asegurar la precisión en el mecanizado CNC
El control de calidad es fundamental para garantizar la precisión en el mecanizado CNC, y se implementa mediante el uso de técnicas avanzadas como la inspección con máquinas de medición por coordenadas (CMM), el escaneo láser y la tomografía computarizada. Estas herramientas permiten medir con exactitud las dimensiones y tolerancias de las piezas, comparándolas con los diseños CAD. Además, las inspecciones intermedias durante el proceso de mecanizado ayudan a identificar y corregir desviaciones antes de que afecten al producto final, mejorando así la precisión y la consistencia en cada pieza producida.
La importancia del software CAD/CAM en la precisión CNC
El software CAD/CAM es la base de la precisión en el mecanizado CNC, ya que permite crear diseños tridimensionales y programar cada paso del proceso de fabricación. Un software bien configurado ayuda a optimizar las trayectorias de las herramientas, ajustar las velocidades de corte y predecir posibles problemas de mecanizado, lo cual aumenta la precisión del producto final. Además, el uso de simulaciones en CAD/CAM permite verificar la viabilidad del proceso antes de la producción física, reduciendo la posibilidad de errores y asegurando que cada pieza cumpla con los estándares de calidad deseados.
Optimización de la vida Útil de las herramientas para mantener la precisión en el mecanizado CNC
Mantener la precisión en el mecanizado CNC depende en gran medida de la durabilidad y el estado de las herramientas de corte. La optimización de la vida útil de estas herramientas se consigue mediante un mantenimiento adecuado, incluyendo la inspección y el afilado regular. Además, el uso de recubrimientos avanzados en las herramientas, como los de nitruro de titanio o diamante, ayuda a mejorar la resistencia al desgaste y reducir la fricción, lo que mantiene la precisión durante períodos más largos. La implementación de sistemas de monitoreo en tiempo real para medir el desgaste y la vibración de las herramientas es otro factor que contribuye a prolongar su vida útil y evitar desajustes que puedan afectar la precisión.
Factores que intervienen en la precisión del mecanizado
Factores físicos
La influencia de los factores físicos en el procesamiento de piezas se manifiesta principalmente en dos aspectos:
En la parte del procesamiento
Los requisitos de precisión geométrica son muy altos. Si hay un error en la precisión geométrica, directamente hará que la medida obtenida con el mecanizado esté fuera de rango.
En la actualidad, la mayoría de la maquinaria CNC se refiere a equipos combinados y la precisión del ensamblaje entre su componentes mecánicos afecta directamente al grado de precisión del mecanizado de las piezas que se realizan, por lo que existen ciertos peligros ocultos en el proceso de mecanizado.
La búsqueda constante de la máxima precisión es una tarea ineludible en el mundo del mecanizado CNC. Cada micrómetro cuenta, y cada paso hacia la perfección es crucial. Al explorar cómo el mecanizado por arranque de viruta en la era CNC puede mejorar aún más esta precisión, nos sumergimos en un mundo donde cada movimiento de la máquina se traduce en calidad y eficiencia.
Al mismo tiempo, el envejecimiento de la maquinaria también reducirá la precisión de las piezas mecanizadas. Si la maquinaria CNC se utiliza durante mucho tiempo, provocará el desgaste y el envejecimiento de sus diferentes componentes internos, sobre todo si el mantenimiento preventivo no es el adecuado
La influencia de los factores humanos
La maquinaria debe ser controlada por el personal. El funcionamiento incorrecto o irregular del personal afectará a la precisión final del producto mecanizado
Factores de deformación térmica
Cuando la máquina está trabajando, se genera una gran cantidad de calor debido a la fricción entre sí, y el sistema mecánico se deformará con el calor, lo que afectará a la precisión.
La deformación térmica involucra principalmente a la estructura de la máquina herramienta, la pieza de trabajo, el dispositivo de sujeción y la herramienta. En primer lugar, la deformación de la máquina herramienta incluye la deformación de sí misma y de la estructura.
El funcionamiento a largo plazo de la máquina herramienta hace que la temperatura de la estructura general de la máquina herramienta aumente linealmente, lo que afecta al ajuste entre las diversas partes de la máquina herramienta, y luego a la precisión del mecanizado de la pieza
Además, el proceso de mecanizado por arranque de viruta, también genera gran cantidad de calor, cuyo control es imprescindible para obtener la precisión de mecanizado final requerida. Debido a ello, hoy en día todas las máquina de CNC, poseen sistemas de refrigeración interna durante el proceso de mecanizado, que mitigan los efectos del calor generado.
Factores de deformación por fuerza
Dentro del mecanizado hay muchos factores que hacen que el sistema se deforme. Por ejemplo, las máquinas herramienta, los accesorios y las piezas de trabajo pueden generar diversas fuerzas, como la gravedad, la fuerza de sujeción y fuerza de corte durante la operación.
Además de soportar su propia presión de trabajo, las piezas también deben soportar las fuerzas generadas por ellas y la fricción entre los equipos.
Ciertos elementos como los utillajes (equipos para fijar la pieza a mecanizar en la máquina), las abrazaderas y las herramientas son sujetos a grandes presiones de trabajo, y los componentes se desplazarán en cierta medida, durante el proceso de mecanizado. Además ciertas presiones entre los componentes, provocarán diferentes grados de deformación del mecanizado, incluyendo los cambios de forma y posición.
Estas deformaciones afectarán el funcionamiento del sistema y tendrán un cierto impacto en la vida útil de la máquina, lo que acortará sus años de vida y afectará a la precisión de las piezas.
Al igual que en el factor anterior, un mantenimiento preventivo correcto incrementará la vida útil de la máquina CNC.
Factores de programación CNC
Programar adecuadamente, puede evitar errores de mecanizado, especialmente los causados por la conversión de tolerancias dimensionales.
Por lo tanto, en la etapa inicial de la programación CNC, es necesario elegir adecuadamente el origen de la programación, además la ruta programada no se puede ignorar y su correcta elección mejorará la eficiencia y el mecanizado de la pieza. De lo contrario afectará directamente a la precisión del mecanizado
Factores internos
Los factores internos que afectan a la precisión de las piezas se manifiestan principalmente en la instalación irregular de maquinaria y en los errores de precisión de los sistemas de mecanizado. Si la máquina herramienta tiene muchos defectos y deficiencias, la máquina producirá piezas con grandes errores en el proceso de producción.
Maquinaria en Asimer Group
- Centros de mecanizado Trevisan
- Tornos verticales CNC
- Centros de mecanizado horizontal CNC
- Tornos horizontales CNC
El Departamento técnico en Asimer Group recoge las especificaciones y requisitos de cada cliente y evaluamos la necesidad o no de contar con proveedores exteriores. Se negocia y se coordina cada fase del proyecto, y se gestiona la logística, garantizando el máximo cumplimiento de los requerimientos técnicos deseados. Puedes consultar nuestro listado de maquinaria en nuestro catálogo general.
