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An�lisis de Fallos en Fresadora CNC L28HS: Identificaci�n, Impacto y Estrategias de Prevenci�n

 

Analysis of Failures in L28HS CNC Milling Machine: Identification, Impact and Prevention Strategies

 

An�lise de Falhas na Fresadora CNC L28HS: Identifica��o, Estrat�gias de Impacto e Preven��o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: alarcon.j.1432@istlam.edu.ec

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 03 de diciembre de 2024 *Aceptado: 25 de enero de 2025 * Publicado: �21 de febrero de 2025

 

        I.            Instituto Superior Tecnol�gico Luis Arboleda Mart�nez, Manta, Manab�, Ecuador.

      II.            Instituto Superior Tecnol�gico Luis Arboleda Mart�nez, Manta, Manab�, Ecuador.

   III.            Instituto Superior Tecnol�gico Luis Arboleda Mart�nez, Manta, Manab�, Ecuador.

Resumen

El presente estudio analiza los fallos recurrentes en la fresadora CNC modelo L28HS, como errores de c�digo, vibraciones, problemas de sujeci�n del mandril y desgaste de componentes. El objetivo principal fue identificar y evaluar estos fallos, as� como proponer estrategias para optimizar su rendimiento y prolongar su vida �til. Se utiliz� una metodolog�a descriptiva y anal�tica, basada en observaci�n directa, revisi�n documental y entrevistas a operarios, llevada a cabo en un taller industrial durante seis meses. Los resultados mostraron que la falta de mantenimiento preventivo y ajustes inadecuados son las principales causas de los fallos. Las soluciones propuestas incluyen un plan de mantenimiento regular, monitoreo de vibraciones, ajustes operativos y capacitaci�n t�cnica. Este an�lisis es crucial para garantizar la calidad del mecanizado, reducir tiempos de inactividad y mantener la competitividad en procesos industriales.

Palabras clave: fresadora; fallos recurrentes; estrategias preventivas; productividad industrial.

 

Abstract

The present study analyzes the recurring failures in the model L28HS CNC milling machine, such as code errors, vibrations, chuck clamping problems and component wear. The main objective was to identify and evaluate these failures, as well as propose strategies to optimize their performance and prolong their useful life. A descriptive and analytical methodology was used, based on direct observation, documentary review and interviews with operators, carried out in an industrial workshop for six months. The results showed that the lack of preventive maintenance and inadequate adjustments are the main causes of failures. The proposed solutions include a regular maintenance plan, vibration monitoring, operational adjustments and technical training. This analysis is crucial to guarantee machining quality, reduce downtime and maintain competitiveness in industrial processes.

Keywords: milling machine; recurring failures; preventive strategies; industrial productivity.

 

Resumo

O presente estudo analisa as falhas recorrentes na fresadora CNC modelo L28HS, como erros de c�digo, vibra��es, problemas de fixa��o do mandril e desgaste de componentes. O objetivo principal foi identificar e avaliar essas falhas, bem como propor estrat�gias para otimizar seu desempenho e prolongar sua vida �til. Foi utilizada uma metodologia descritiva e anal�tica, baseada na observa��o direta, revis�o documental e entrevistas com operadores, realizadas numa oficina industrial durante seis meses. Os resultados mostraram que a falta de manuten��o preventiva e ajustes inadequados s�o as principais causas de falhas. As solu��es propostas incluem plano de manuten��o regular, monitoramento de vibra��es, ajustes operacionais e treinamento t�cnico. Essa an�lise � fundamental para garantir a qualidade da usinagem, reduzir paradas e manter a competitividade nos processos industriais.

Palavras-chave: fresadora; falhas recorrentes; estrat�gias preventivas; produtividade industrial.

 

Introducci�n

La fabricaci�n moderna depende en gran medida de la precisi�n y eficiencia de las m�quinas CNC, siendo estas herramientas fundamentales para garantizar la calidad y competitividad en la producci�n industrial. La fresadora CNC modelo L28HS, seg�n ASLAK (2023) se posiciona como una de las m�s utilizadas en diversos entornos productivos por su capacidad para mecanizar piezas con alta precisi�n y rapidez. Sin embargo, este modelo ha presentado recurrentes fallos que impactan en la productividad, elevan los costos de mantenimiento y aumentan los tiempos de la actividad en los procesos industriales.

Diversos estudios, como los realizados por MES (2022) y Ferenc y P�res (2018), se�alan que los principales fallos en las fresadoras CNC errores incluyen programaci�n, vibraciones an�malas y deficiencias en el mantenimiento preventivo. Estos problemas, aunque frecuentes, pueden ser mitigados mediante un an�lisis detallado de las causas subyacentes y la implementaci�n de estrategias efectivas de mantenimiento y operaci�n. Adem�s, investigaciones previas han demostrado que mejorar los procedimientos de calibraci�n, revisar los c�digos de programaci�n y ajuste los par�metros son esenciales medidas para garantizar un rendimiento �ptimo de las m�quinas (Reyes-Morales et al., 2019).

Este estudio aborda los fallos comunes en la fresadora CNC modelo L28HS, analizar su impacto en el rendimiento productivo y proponiendo soluciones pr�cticas para minimizar su ocurrencia. La relevancia de este an�lisis se analiza en la creciente demanda de piezas mecanizadas con altos est�ndares de calidad donde, donde la eficiencia operativa de las fresadoras CNC es crucial para mantener la competitividad en el mercado Artizono (2024)

 

 

Objetivos espec�ficos

1.                 Identificar los tipos de fallos comunes en la fresadora CNC L28HS, como errores de c�digo, vibraciones y problemas de sujeci�n del mandril.

2.                 Analizar las causas de fallos mec�nicos derivados de la falta de mantenimiento y ajustes incorrectos de herramientas.

3.                 Emplear t�cnicas adecuadas para el uso eficiente de las herramientas en la fresadora CNC L28HS.

4.                 Determinar soluciones eficaces para prevenir problemas recurrentes como el parloteo o el desgaste de componentes.

Objetivo principal

Identificar y analizar de manera exhaustiva los fallos recurrentes en la fresadora CNC L28HS, evaluando los titulares mec�nicos, el�ctricos y de software, para establecer estrategias que optimicen su rendimiento y prolonguen su vida �til.

 

Metodolog�a

El presente estudio utiliz� un enfoque descriptivo y anal�tico para identificar, evaluar y proponer estrategias de mitigaci�n frente a los fallos recurrentes en la fresadora CNC modelo L28HS. Las etapas y procedimientos aplicados se detallan a continuaci�n:

Dise�o de la investigaci�n

La investigaci�n se estructur� en tres fases principales:

1.      Identificaci�n de fallos: Se recopilaron datos de registros hist�ricos de mantenimiento, reportes operativos y observaciones en tiempo real, para determinar las fallas m�s comunes.

2.      An�lisis del impacto: Se evaluaron las repercusiones de los fallos en t�rminos de tiempos de inactividad, costos de mantenimiento y afectaci�n a la calidad del producto final.

3.      Propuesta de estrategias de prevenci�n: A partir de los hallazgos, se dise�aron estrategias enfocadas en minimizar las recurrencias, basadas en buenas pr�cticas de mantenimiento y operaci�n.

Lugar y per�odo del estudio

El estudio se llev� a cabo en un taller industrial del Instituto superior tecnol�gico Luis Arboleda Mart�nez, donde la fresadora CNC L28HS ha sido operada de manera continua durante al menos dos a�os. El trabajo de campo se desarroll� entre noviembre del 2024 y marzo 2024

Se seleccionaron cinco fresadoras CNC modelo L28HS que presentaban registros de fallos recurrentes. La selecci�n se bas� en su uso intensivo en procesos productivos durante al menos 12 meses consecutivos.

M�todos de recolecci�n de datos

Observaci�n directa: Inspecci�n de las fresadoras para identificar problemas mec�nicos, el�ctricos y de software.

Entrevistas semiestructuradas: Realizadas con operarios y t�cnicos para comprender la frecuencia y naturaleza de las fallas.

Revisi�n documental: An�lisis de manuales t�cnicos, registros de mantenimiento y reportes previos de operaci�n.

T�cnicas de an�lisis

Los datos recopilados fueron procesados utilizando herramientas estad�sticas descriptivas para identificar patrones comunes y tendencias significativas. Se emplearon gr�ficos y tablas comparativas para presentar los hallazgos de forma visual y accesible. Adem�s, se realizaron consultas con expertos para validar las estrategias propuestas.

Aspectos �ticos

La investigaci�n fue avalada por el comit� �tico de Instituto superior tecnol�gico Luis Arboleda Mart�nez, garantizando el respeto por las normativas �ticas y la confidencialidad de los datos recopilados.

 

Resultados y discusi�n

Identificaci�n de fallos

El an�lisis detallado de la fresadora CNC modelo L28HS permiti� identificar una serie de fallos recurrentes que afectan significativamente su operaci�n. Estos fallos se clasificaron en cuatro categor�as principales: errores de c�digo, problemas de sujeci�n del mandril, fallos mec�nicos por falta de mantenimiento y vibraciones an�malas. La Tabla 1 resume la frecuencia mensual de cada tipo de fallo y su impacto observado.

 

 

 

 

Tabla 1

Tipo de fallos identificados en la fresadora de estudio

Fuente: Autor (2024)

 

Errores de c�digo

Con una frecuencia mensual de cinco fallos, los errores de c�digo representaron uno de los problemas m�s comunes en la operaci�n de la fresadora. Estos fallos se originaron por la introducci�n incorrecta de c�digos G y M, esenciales para la programaci�n de la m�quina Donley (2024). El impacto principal fue la detenci�n inesperada de la fresadora, lo que disminuy� la eficiencia y oblig� a realizar correcciones manuales que interrumpieron el flujo de producci�n. Se observ� que la mayor�a de estos errores podr�an prevenirse mediante una revisi�n previa del programa y una mayor capacitaci�n t�cnica de los operadores.

Problemas de azar del mandril

Tres fallos mensuales estuvieron relacionados con la sujeci�n inadecuada de las piezas en el mandril. Este problema provoc� desalineaciones y defectos en las dimensiones finales de las piezas mecanizadas. Adem�s, se evidenci� que la falta de calibraci�n regular del sistema de sujeci�n contribuy� significativamente a estos incidentes. Una soluci�n propuesta por Donley (2024) incluye la incorporaci�n de sistemas de sujeci�n automatizados y la revisi�n peri�dica de los ajustes del mandril.

Fallos mec�nicos por desloche

El problema m�s frecuente, con una incidencia de siete veces al mes, estuvo relacionado con el mantenimiento deficiente de la fresadora. La falta de engrase y limpieza de los componentes mec�nicos esenciales, como rodamientos y gu�as lineales, result� en un desgaste acelerado y una disminuci�n de la precisi�n operativa. Este tipo de fallo no solo afect� la calidad de las piezas mecanizadas, sino que tambi�n increment� los costos de reparaci�n. La implementaci�n de un plan de mantenimiento preventivo, que incluya inspecciones semanales y registros detallados, se identific� como una medida cr�tica para mitigar estos problemas Medina (2019)

Vibraciones an�malas

Cuatro incidentes mensuales se asociaron con vibraciones excesivas durante la operaci�n. Estas vibraciones, seg�n Hass (2024) son conocidas como �parloteo�, se atribuyeron a configuraciones inadecuadas de velocidad y avance, as� como a problemas en la estabilidad de las piezas durante el mecanizado. Las vibraciones afectaron significativamente la calidad de las piezas y la durabilidad de las herramientas, generando defectos superficiales y desgaste prematuro. Se recomienda ajustar los par�metros operativos y emplear soportes adicionales para mejorar la estabilidad de las piezas durante el mecanizado.

 

Figura 1: Impacto general de los fallos

Fuente: Autor (2024)

 

Los resultados obtenidos coinciden con estudios previos, como el de Reyes-Morales et al. (2019), que subrayan la importancia de un mantenimiento preventivo estructurado para reducir tiempos de inactividad y costos operativos. Asimismo, los hallazgos relacionados con vibraciones an�malas corroboran las observaciones Garc�a (2023), quienes destacan que ajustes precisos en los par�metros de operaci�n son clave para mejorar la calidad del mecanizado.

Sin embargo, se identificaron limitaciones en la implementaci�n de estas estrategias debido a la falta de herramientas avanzadas para monitorear vibraciones en tiempo real y la variabilidad en las habilidades t�cnicas de los operadores. Esto sugiere que, adem�s de las estrategias propuestas, ser� esencial incorporar sistemas de monitoreo automatizados y programas de capacitaci�n continua para maximizar el impacto de las soluciones planteadas.

 

Tabla 2: T�cnicas para la releo uso eficiente de las herramientas en la fresadora CNC modelo L28HS

Fuente: Autor (2024)

 

La tabla 2 resume las principales estrategias identificadas para optimizar el rendimiento de las herramientas utilizadas en esta m�quina. Estas t�cnicas incluyen desde la calibraci�n regular de las herramientas y ajustes precisos de par�metros operativos hasta la implementaci�n de un programa de limpieza y mantenimiento preventivo. Adem�s, se destaca la importancia de capacitar a los operadores en el manejo adecuado de la fresadora, lo cual permite minimizar errores humanos y prolongar la vida �til de los componentes. Estas acciones no solo garantizan la calidad del mecanizado, sino que tambi�n contribuyen a reducir costos operativos asociados al desgaste prematuro de las herramientas y fallos mec�nicos recurrentes. La adopci�n de estas pr�cticas es esencial para mantener un alto nivel de productividad y competitividad en entornos industriales.

 

Tabla 3: Soluciones Eficaces para Prevenir Problemas Recurrentes en la Fresadora CNC L28HS

Fuente: Autor (2024)

 

La tabla destaca soluciones clave para prevenir problemas como el parloteo y el desgaste de componentes en la fresadora CNC modelo L28HS. Ajustes de par�metros operativos y soportes adicionales se proponen para minimizar vibraciones, mientras que un mantenimiento preventivo enfocado en limpieza, engrase y sustituci�n de piezas desgastadas aborda el desgaste. Adem�s, la capacitaci�n t�cnica de operadores se posiciona como una herramienta crucial para optimizar el uso y evitar fallos por errores humanos. Estas estrategias combinadas buscan mejorar la eficiencia operativa y prolongar la vida �til de la m�quina.

 

Conclusiones

�         Los resultados permitieron identificar los principales fallos en la fresadora CNC modelo L28HS, entre los que destacan los errores de c�digo, problemas de sujeci�n del mandril, fallos mec�nicos por falta de mantenimiento y vibraciones an�malas. Estos fallos afectan significativamente la productividad y la calidad de las piezas mecanizadas, confirmando la necesidad de un an�lisis exhaustivo para optimizar el desempe�o de la m�quina.

�         La falta de mantenimiento preventivo se identific� como una de las principales causas de los fallos mec�nicos recurrentes. El desgaste de componentes clave, como rodamientos y gu�as lineales, est� directamente relacionado con la ausencia de engrase y limpieza regular, lo que evidencia la importancia de implementar un plan de mantenimiento sistem�tico.

�         Se establecieron t�cnicas espec�ficas para optimizar el uso de las herramientas de la fresadora, como la calibraci�n peri�dica, ajustes precisos de par�metros operativos y la revisi�n constante del sistema de sujeci�n. Estas acciones no solo garantizan la calidad del mecanizado, sino que tambi�n prolongan la vida �til de las herramientas y componentes.

�         Las estrategias propuestas, como el ajuste de velocidades y avances, el uso de sistemas de monitoreo de vibraciones, y la capacitaci�n t�cnica de los operadores, demostraron ser soluciones efectivas para mitigar problemas recurrentes como el parloteo y el desgaste. Estas medidas permiten mejorar significativamente la eficiencia operativa y reducir los tiempos de inactividad, contribuyendo a un entorno productivo m�s competitivo.

 

Referencias

1.      ASLAK. (2023). Aslak.es. https://www.aslak.es/herramientas-electricas/3504220-torno-l-28hs-cnc-808-advance-torno-l-28hs-cnc-808-advance.html

2.      Artizono. (2024). Gu�a de soluci�n de problemas de fresadoras CNC. Artizono.com. https://artizono.com/es/solucion-de-problemas-de-fresadoras-cnc/

3.      Donley, M. (2024, abril 18). Los problemas m�s comunes de las m�quinas CNC. Setco. https://www.setco.com/es/blog/the-most-common-cnc-machine-issues/

4.      Gissella, G. L. (2023). Vista de Seguridad en el Mantenimiento Preventivo de M�quinas de Mecanizado Convencional: Pr�cticas y Protocolos para un Entorno Laboral Seguro. Edu.ec. https://publicacionescd.uleam.edu.ec/index.php/finibus/article/view/689/1109

5.      Ferenc, R. L., & P�res, F. (2018). FRESADORA CNC DE BANCADA DID�TICA. IGNIS: Peri�dico Cient�fico de Arquitetura e Urbanismo, Engenharias e Tecnologia de Informa��o, 7(2). https://doi.org/10.29327/223085.7.2-8

6.      Haas. (2024). Vibraci�n de la fresadora - Soluci�n de problemas. Haascnc.com. https://www.haascnc.com/es/service/troubleshooting-and-how-to/troubleshooting/mill-chatter---troubleshooting.html

7.      Medina Figueroa, Cesar Augusto Gonzalez Gonzalez, Jorge Eduardo. (2019). Estudio de fiabilidad en equipos de pavimentaci�n (fresadoras, finisher y cilindro de compactaci�n) con el prop�sito de plantear un plan de mantenimiento para la empresa Mario Huertas cotes (MHC). Handle.net. http://hdl.handle.net/11349/38821

8.      MES. (2022, julio 28). 13 Errores de mecanizado CNC m�s comunes que debes evitar. Tecnolog�a para la Industria; TPI - Tecnolog�a para la Industria. https://tecnologiaparalaindustria.com/13-errores-de-mecanizado-cnc-mas-comunes-que-debes-evitar/

9.      Reyes-Morales, G., Guerrero-Hernandez, V., R�os-Ataxca, B. N., Ortiz-Aguilar, O., & Cruz-L�zaro, E. (2019). Metodolog�a para la restauraci�n y puesta en marcha de una m�quina fresadora CNC. Nexo Revista Cient�fica, 32(02). https://doi.org/10.5377/nexo.v32i02.9267

 

 

 

 

 

 

 

 

� 2025 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).