Guía de diseño para mecanizado CNC
Los valores con los que trabajamos a diario: espesores de pared, radios de esquina, relaciones profundidad/diámetro, límites de rosca y las tolerancias que de verdad mueven el precio. Compruébelos antes de cerrar el plano.
Cada oferta incluye una revisión de fabricabilidad frente a estas reglas. Si algo queda fuera, se lo decimos antes de que se comprometa, no cuando falla la primera muestra.
Espesor de pared
Las paredes delgadas vibran bajo la carga de corte y se separan de la herramienta, por lo que la cota final se desvía. El metal tolera secciones más finas que el plástico porque es más rígido y disipa mejor el calor.
| Parámetro | Diseñe asíSin recargo ni consultas | Podemos llegar aViable, pero afecta al precio o al plazo | De dónde viene el límite |
|---|---|---|---|
| Pared mínima — metales | 0.8 mm | 0.5 mm | Por debajo de 0,8 mm la pared flexa bajo la fresa y requiere una pasada de acabado con menor profundidad; por debajo de 0,5 mm suele deformarse al soltar la pieza. |
| Pared mínima — plásticos | 1.5 mm | 1.0 mm | Los plásticos se ablandan cerca de la zona de corte y liberan tensiones internas tras el mecanizado, por lo que las secciones finas se comban. El PEEK y el acetal aguantan mejor que el ABS o el nailon. |
| Altura de nervio sin apoyo | ≤ 8 × thickness | ≤ 12 × thickness | Un nervio alto y fino se comporta como un voladizo: cuanto más alto respecto a su espesor, más vibra y peor queda el acabado. |
Notas prácticas
- Si una pared delgada es inevitable, indíquenos qué cara es funcional: podemos dejar creces en el lado opuesto y mecanizarlo al final.
- Mantenga un espesor constante en toda la pieza. Los cambios bruscos de sección concentran tensiones residuales y provocan alabeo al desamarrar.
Radios interiores
Una fresa es redonda, así que una esquina interior siempre lleva radio. En fresado no existe la esquina interior viva: la única cuestión es qué radio y cuánto se fuerza la herramienta.
| Parámetro | Diseñe asíSin recargo ni consultas | Podemos llegar aViable, pero afecta al precio o al plazo | De dónde viene el límite |
|---|---|---|---|
| Radio de esquina frente a profundidad | R ≥ depth ÷ 3 | R ≥ depth ÷ 6 | El radio determina la fresa más pequeña que alcanza la esquina, y una fresa solo puede bajar unas seis veces su diámetro antes de flexar. |
| Radio mínimo práctico | 1.0 mm | 0.5 mm | Un radio de 0,5 mm exige una fresa de 1 mm, que arranca muy poco material por pasada. Es viable pero multiplica el tiempo de ciclo en esa geometría. |
| Radio de fondo de cajera | 0.5 mm or sharp | Sharp achievable | Una fresa de punta plana deja la esquina de fondo casi viva. Indicar un radio de fondo solo ayuda si además se requiere acabado con fresa esférica. |
Notas prácticas
- Dé el mismo radio a todas las esquinas interiores siempre que pueda. Una sola fresa para todas elimina cambios de herramienta y abarata la pieza.
- Si una pieza acoplada necesita realmente una esquina viva, añada una ranura de alivio en lugar de reducir el radio.
Agujeros y roscas
Los agujeros son la geometría más barata mientras usen un diámetro de broca estándar y se mantengan en una relación profundidad/diámetro razonable. Las roscas siguen la misma lógica: las medidas estándar en agujero pasante apenas cuestan.
| Parámetro | Diseñe asíSin recargo ni consultas | Podemos llegar aViable, pero afecta al precio o al plazo | De dónde viene el límite |
|---|---|---|---|
| Profundidad/diámetro — broca estándar | ≤ 4 : 1 | ≤ 10 : 1 | Más allá de 4:1 la broca necesita ciclos de picoteo para evacuar viruta, lo que casi duplica el tiempo por agujero. Más allá de 10:1 hace falta broca de cañón y una amarre aparte. |
| Diámetro de agujero | Standard drill sizes | 0.8 mm minimum | Un diámetro no estándar debe interpolarse con fresa o escariarse a medida: ambas opciones son más lentas que taladrar. |
| Profundidad de rosca ciega | 1.5 × D | 3 × D | Más allá de 1,5 × diámetro, el engrane de la rosca apenas añade resistencia al arranque en metal. Roscas ciegas más profundas disparan el riesgo de rotura del macho. |
| Rosca mínima | M3 | M2 | Por debajo de M2 los machos rompen con frecuencia, así que roscamos esas features en una máquina dedicada con portaherramientas limitador de par, lo que añade un amarre. |
Notas prácticas
- Los agujeros pasantes salen más baratos que los ciegos, y una rosca pasante más que una ciega. Cuando el diseño lo permita, atraviese.
- Agrupe todos los agujeros en una cara si puede. Cada cara adicional implica otro amarre, con su coste y su acumulación de error de posición.
Cajeras, cavidades y destalonados
El alcance de la herramienta es la restricción decisiva en cualquier cajera. La fresa debe ser lo bastante larga para llegar al fondo y lo bastante rígida para no vibrar: dos exigencias opuestas.
| Parámetro | Diseñe asíSin recargo ni consultas | Podemos llegar aViable, pero afecta al precio o al plazo | De dónde viene el límite |
|---|---|---|---|
| Profundidad de cajera frente a diámetro | ≤ 4 × D | ≤ 10 × D | La flexión de la herramienta crece con el cubo del voladizo. A 10 × diámetro hay que bajar tanto avance y profundidad que el tiempo de ciclo casi se triplica. |
| Destalonados | Standard T-slot / O-ring grooves | Custom profile by quote | Las fresas de destalonado estándar vienen en anchos fijos. Un perfil a medida exige una herramienta de forma rectificada, con su propio plazo y coste de utillaje. |
| Anchura mínima de ranura | 2.0 mm | 1.0 mm | Una ranura de 1 mm implica una fresa de 1 mm con unos 3 mm de longitud de corte útil. Vale para ranuras poco profundas y nada más. |
Notas prácticas
- Una cavidad profunda suele salir más barata como dos piezas atornilladas. Pídanos la comparación antes de fijar un diseño de una sola pieza.
Tolerancias, marcado y acabados
La tolerancia es la mayor palanca sobre el precio. Ajuste solo lo que realmente acopla o sella y deje el resto en tolerancia general: un plano con ±0,01 mm en cada cota cuesta varias veces más que uno con tres.
| Parámetro | Diseñe asíSin recargo ni consultas | Podemos llegar aViable, pero afecta al precio o al plazo | De dónde viene el límite |
|---|---|---|---|
| Sin plano | ISO 2768-m | ISO 2768-f on request | Con solo un modelo 3D mecanizamos por defecto a ISO 2768-m (media). Si necesita algo más fino como norma general, indíquelo en la consulta. |
| Con plano — general | ±0.05 mm | ±0.01 mm | ±0,05 mm es rutina en nuestros centros. ±0,01 mm exige amarre con control térmico, palpado en proceso e inspección al 100 %. |
| Texto grabado — ancho de línea | 0.8 mm | 0.5 mm soft metals | El ancho de línea fija el diámetro del útil de grabado. Por debajo de 0,5 mm la herramienta es demasiado frágil para acero e inoxidable. |
| Texto grabado — profundidad | 0.25 mm | 0.10 mm | 0,25 mm resiste el granallado y el anodizado y sigue legible. Marcas menos profundas pueden desaparecer bajo un recubrimiento grueso. |
Notas prácticas
- Marque explícitamente las dos o tres cotas críticas en su plano. Las inspeccionamos en cada pieza y las reportamos; el resto va por muestreo.
- Recuerde que el anodizado añade unos 5–25 µm por superficie. En un alojamiento ajustado, acote la pieza antes del tratamiento e indíquenos la cota final.
Qué determina realmente el precio
La mayoría de los ahorros en una pieza mecanizada vienen de cuatro o cinco decisiones tomadas en la fase CAD. Ninguna obliga a comprometer la función.
| Parámetro | Diseñe asíSin recargo ni consultas | Podemos llegar aViable, pero afecta al precio o al plazo | De dónde viene el límite |
|---|---|---|---|
| Número de amarres | 1 – 2 | 5+ possible | Cada amarre añade tiempo de utillaje y manipulación. Geometrías en cinco caras suelen costar más que la misma pieza mecanizada desde dos direcciones en 5 ejes. |
| Volumen de material eliminado | < 70 % of stock | > 90 % possible | Arrancar el 90 % de un tocho significa pagar el bloque entero y el tiempo de convertirlo en viruta. Un formato de partida próximo a la forma final suele salir más barato aunque el material cueste más. |
| Escalón de cantidad | 25 – 100 pcs | 1 pc to 100,000 | Programación y utillaje son costes únicos. Pasar de 1 a 25 piezas suele bajar el precio unitario un 50–70 %, al repartirse la preparación entre el lote. |
| Requisito de acabado | Ra 1.6 (as-machined) | Ra 0.2 by grinding/lapping | Un Ra 3,2–1,6 de mecanizado sale sin coste añadido. Por debajo de Ra 0,8 hace falta una operación de acabado adicional. |
Notas prácticas
- Envíe el STEP pronto, ya en fase de concepto. Diez minutos de revisión antes de cerrar el plano suelen valer más que cualquier rediseño tras la primera oferta.
¿No está seguro de si su pieza cumple estos límites?
Envíe el archivo STEP. Un ingeniero de fabricación marca todo lo que resultará difícil y se lo devuelve con la oferta, sin coste ni compromiso.