Los centros de mecanizado de taladrado y roscado son equipos de mecanizado CNC altamente integrados en la fabricación de precisión moderna, capaces de completar múltiples procesos como taladrado, escariado, roscado y fresado en una sola configuración. Su principio de funcionamiento se basa en el efecto sinérgico de la tecnología CNC, el diseño mecatrónico y los sistemas de control automatizados. A través de un control de movimiento preciso y una programación de procesos, logran un mecanizado eficiente y de alta-precisión de piezas complejas. Comprender sus mecanismos principales ayuda a aprovechar mejor las ventajas de rendimiento del equipo.
Los componentes básicos de este equipo incluyen un cuerpo de máquina herramienta de alta-rigidez, un sistema CNC, una unidad de husillo, un sistema de accionamiento de avance, un cambiador automático de herramientas y sistemas auxiliares (como refrigeración, lubricación y extracción de viruta). El cuerpo de la máquina herramienta está hecho principalmente de hierro fundido o acero de alta-calidad y se somete a un tratamiento de envejecimiento para eliminar la tensión interna, lo que garantiza la estabilidad geométrica en operaciones de corte a alta-velocidad y operaciones de arranque-frecuentes. El sistema CNC es el "cerebro" del centro de mecanizado, responsable de recibir las instrucciones del programa de mecanizado, convertirlas en señales de movimiento para cada eje de coordenadas y monitorear el estado operativo en tiempo real para lograr un control preciso de la posición, velocidad y aceleración.
En términos de la unidad de husillo, los centros de mecanizado de taladrado y roscado suelen estar equipados con husillos eléctricos o husillos mecánicos de alta-precisión, que ofrecen una amplia gama de capacidades de ajuste de velocidad para satisfacer diversas necesidades, desde perforación de baja-velocidad y alto-torque hasta acabado de alta-velocidad. El husillo está conectado al motor mediante una correa síncrona o un acoplamiento directo, lo que garantiza una transmisión de potencia eficiente y una vibración mínima. El sistema de accionamiento de alimentación consta de un servomotor y un husillo de bolas o motor lineal, lo que permite un movimiento rápido y suave de la mesa de trabajo o del husillo con una precisión de posicionamiento hasta el nivel micrométrico.
El cambiador automático de herramientas (almacén de herramientas) es un componente clave para lograr una operación multi{0}}proceso continua en un centro de mecanizado. Los tipos comunes incluyen cargadores de herramientas con forma de sombrero-, con forma de disco- y con forma de cadena-. El sistema de control solicita el número de herramienta según el programa, y un brazo robótico o mecanismo de leva completa el intercambio de herramientas entre el husillo y el almacén de herramientas. El tiempo de cambio de herramienta es corto y la operación es confiable, lo que reduce efectivamente el tiempo sin-corte.
Durante la operación, el operador o el sistema de programación pre-programa el proceso de mecanizado, definiendo parámetros como la ruta de mecanizado, la velocidad del husillo, la velocidad de avance y la profundidad de corte. Después del arranque, el sistema CNC impulsa secuencialmente cada eje de la máquina herramienta a lo largo de su trayectoria. El husillo hace girar la herramienta de corte y corta la pieza de trabajo a una velocidad de avance establecida, completando operaciones como taladrar o roscar. Durante el roscado, el sistema controla sincrónicamente la rotación hacia adelante y hacia atrás del husillo y la velocidad de avance para garantizar la integridad y precisión de la formación del hilo. Un sistema de refrigerante suministra refrigerante continuamente durante todo el proceso para reducir la temperatura de corte, eliminar las virutas y mejorar la durabilidad de la herramienta.
En general, el centro de mecanizado de taladrado y roscado, a través del comando centralizado del sistema CNC, el accionamiento preciso y la coordinación orgánica del cambio automático de herramientas, logra un enfoque unificado de integración de múltiples-procesos, alta eficiencia y alta precisión, convirtiéndose en una pieza central del equipo en la fabricación moderna para mejorar las capacidades de procesamiento y la calidad del producto.