Sistemas de sujeción

Un sistema o herramienta de sujeción es un dispositivo empleado para asegurar una pieza de trabajo frente a las fuerzas generadas durante el proceso de mecanizado.

Los dispositivos de sujeción de piezas más comunes son los mandriles, las pinzas, los tornillos de banco, los jigs y los fixtures.

• Tornillo de banco (Bench vise): dispositivo utilizado para sujetar piezas de trabajo mientras se realizan operaciones de mecanizado.
• Mordazas (Jaws): se utilizan en tornillos de banco y otros dispositivos de sujeción para mantener firmemente las piezas de trabajo.
• Mandril (chuck): dispositivo de sujeción utilizado en tornos para sujetar y girar piezas de trabajo.
• Contrapunto (Tailstock): componente ajustable que se utiliza en tornos para sujetar la pieza de trabajo en el extremo opuesto al plato universal.
• Prensa hidráulica (Hydraulic press): dispositivo de sujeción que utiliza la presión hidráulica para mantener las piezas de trabajo en su lugar durante el mecanizado.
• Pinzas (Collets): dispositivos de sujeción que se ajustan alrededor de la pieza de trabajo y se utilizan en tornos y fresadoras.
• Sujeción magnética (Magnetic workholding): dispositivos que utilizan imanes para sujetar piezas de trabajo en su lugar durante el mecanizado.

• Fuente de energía: los sistemas de sujeción neumáticos utilizan aire comprimido para generar fuerza de sujeción, mientras que los sistemas de sujeción hidráulicos utilizan fluidos incompresibles, como aceites, para transmitir la fuerza.
• Fuerza de sujeción: en general, los sistemas de sujeción hidráulicos pueden generar fuerzas de sujeción más altas que los sistemas neumáticos, debido a la mayor densidad y capacidad de transmisión de fuerza de los fluidos hidráulicos en comparación con el aire comprimido.
• Velocidad de respuesta: los sistemas de sujeción neumáticos suelen tener una respuesta más rápida que los sistemas hidráulicos, ya que el aire comprimido se desplaza con mayor rapidez que los fluidos hidráulicos.
• Mantenimiento y limpieza: los sistemas neumáticos suelen requerir menos mantenimiento y son menos propensos a la contaminación en comparación con los sistemas hidráulicos. Los sistemas hidráulicos pueden ser más sensibles a la contaminación por partículas en el fluido, lo que puede provocar desgaste y fallas en los componentes.
• Eficiencia energética: los sistemas hidráulicos pueden ser más eficientes energéticamente en comparación con los sistemas neumáticos, especialmente en aplicaciones que requieren altas fuerzas de sujeción o ciclos de trabajo prolongados.

La pinza de sujeción en el mecanizado CNC cumple la función de mantener firmemente sujeta la pieza de trabajo o la herramienta de corte durante el proceso de mecanizado. La pinza de sujeción garantiza la estabilidad y precisión de la pieza de trabajo, permitiendo que la máquina CNC realice cortes, perforaciones y otras operaciones de mecanizado con exactitud y eficiencia. Estas pinzas utilizan energías hidráulicas o neumáticas como fuente de energía para sujetar las herramientas.

Más información en: Chucks tipo pinza evitan distorsión en maquinado de engranes

El mandril de pinza o collet chuck es un dispositivo de sujeción alternativo que, al igual que el mandril de mordaza, también utiliza fuerza mecánica para sujetar la pieza que se está torneando. Si bien un mandril de pinza carece de la capacidad para la misma amplia gama de tamaños de piezas de trabajo que puede acomodar un mandril de mordaza, ofrece ventajas relacionadas con la velocidad, la precisión y la productividad.

Más información en: Collet chuck vs. chuck de mordazas: la elección correcta

• Torneado duro de engranajes.
• Centrado de precisión para operaciones secundarias.
• Engranajes con paredes delgadas.

Más información en: Principios básicos de la sujeción: cuándo usar un mandril de diafragma

Un mandril de diafragma funciona de forma similar al diafragma humano, aplicando el principio de deformación elástica en expansión, contracción y uso de resistencia para mantener las piezas en su lugar. A diferencia de los mandriles estándar que se basan en la cuña y la mordaza maestra, los mandriles de diafragma no tienen componentes deslizantes y ofrecen una fuerza de agarre más consistente con repetibilidad de hasta 10 micras.

Más información en: Principios básicos de la sujeción: cuándo usar un mandril de diafragma