El mecanizado CNC es un proceso de fabricación y la máquina CNC es el dispositivo mecánico que realiza el proceso. Los dos cooperan y promueven conjuntamente el desarrollo de la fabricación moderna.
Probablemente verá una máquina CNC trabajando en diferentes instalaciones de fabricación. La integración de la máquina de procesamiento CNC acelera la producción y al mismo tiempo reduce los costos generales.
Los programas y software informáticos permiten la automatización del lugar de trabajo a tiempo parcial o completo. Los programas informáticos limitan el error humano al tiempo que aumentan la productividad y la eficiencia. Esta condición ideal obliga a muchas industrias a abandonar el orden del día manual y pasar al mecanizado CNC.
A continuación, analizamos cómo funciona la máquina CNC, qué es el CNC y sus diferentes tipos de máquinas.
¿Qué es el CNC?
El control numérico por computadora, o CNC, es una tecnología relacionada con programas y software de computadora. El CNC es la base del mecanizado automatizado actual a través de un lenguaje informático preprogramado.
Integrar estos programas en las máquinas hace que la fabricación sea precisa, rápida y eficiente. Se basan en lenguajes estandarizados en códigos G y códigos M. Los códigos G controlan los movimientos, la velocidad y la dirección de la máquina. Los códigos M automatizan diversas tareas de la máquina, como iniciar y detener ciertos programas o acciones.
Si bien el CNC moderno parece ser una tecnología muy reciente debido a su programación compleja, el CNC se remonta a la década de 1940. Evolucionaron a partir de las primeras máquinas de control numérico de 1949. Se utilizó por primera vez en una fresadora experimental desarrollada por John T. Parsons, un pionero de la informática.
Parson utilizó un punzón calculador IBM 602A para resolver las coordenadas del flujo de aire y desarrollar palas de helicóptero. Las sucesivas innovaciones han dado lugar al mecanizado CNC que conocemos hoy. Un método automatizado utilizado en todos los campos y diversas aplicaciones. Y existen posibilidades aparentemente infinitas de diseño y producción.
¿Qué es el mecanizado CNC?
El mecanizado CNC es una fabricación controlada por computadora. Es un pináculo del avance tecnológico y la búsqueda de fabricación automatizada.
Al integrar comandos CNC o de computadora, una máquina se controla numéricamente. El software de diseño asistido por computadora (CAD) crea modelos 2D y 3D desde la computadora. El software de Fabricación Asistida por Computadora (CAM) controla la máquina para fabricar estos modelos.
El mecanizado CNC fusiona elementos de diseño, matemáticas, dibujo técnico y programas informáticos. Las máquinas CNC comunes incluyen tornos, taladros, impresoras 3D y fresadoras.
Esto es lo que hace posible el mecanizado CNC:
- Programación. Los códigos G y M especifican instrucciones y acciones de mecanizado. El lenguaje informático configura toda la acción de la máquina para un diseño y corte precisos.
- Computadora. Una unidad informática se convierte en el cerebro de la máquina. Lee e interpreta los códigos. Computadoras altamente avanzadas permiten la automatización total de la máquina.
- Control de maquina. Después de interpretar los códigos, la computadora incorporada envía señales a los componentes mecánicos. Los motores y actuadores reciben órdenes de arrancar y parar.
- Movimiento de precisión. La velocidad, el ritmo y el movimiento de las piezas se controlan con precisión. La máquina automatiza con precisión dónde y cómo cortar para lograr la pieza de trabajo deseada.
Diferentes tipos de máquinas CNC
La practicidad y eficiencia de las máquinas CNC también llevaron al desarrollo de tipos de máquinas más específicos. Hoy en día, varios tipos de máquinas CNC satisfacen diferentes necesidades y aplicaciones de la industria.
Ahora que sabes qué es un sistema CNC, veamos los diferentes tipos de máquinas CNC y cómo funcionan.
1. Máquina enrutadora CNC
Las funciones de un enrutador CNC incluyen taladrar, fresar y cortar. Se utilizan habitualmente en materiales más blandos como madera, aluminio y compuestos. Si bien las enrutadores CNC son similares a las fresadoras, producen acabados menos precisos.
Estas máquinas son ideales para tallar y grabar sobre piezas planas. Se pueden utilizar para fabricar señales, instrumentos musicales y decoraciones. Las máquinas enrutadoras cuentan con diferentes brocas como herramienta de corte principal. Un husillo hace girar estas herramientas de corte a altas velocidades para crear diseños y cortes específicos.
Sin embargo, hay que lidiar con algunos niveles de ruido al utilizarlos. No obstante, son muy ideales para trabajar la madera y el metal.
2. Máquina de torno CNC
Esto es ideal para fabricar componentes que necesitan características como orificios, roscas y agujeros perforados. Las máquinas de torno cuentan con una barra giratoria y una herramienta de corte fija. La pieza de trabajo gira mediante un husillo a lo largo del cortador fijo para lograr un corte específico.
A menudo, los tornos fabrican tornillos, pernos y ejes. Utilizan varias herramientas de corte para aplicaciones como roscado, acabado y ranurado. Los tornos CNC también son excelentes para aplicaciones de carpintería.
3. Fresadora CNC
Una fresadora es como un torno. Pero en lugar de utilizar una barra giratoria y un cortador fijo, tiene una barra estable y cortadores móviles. Y en lugar de un único cortador, tiene cortadores multipunto.
El mecanizado CNC de fresado funciona mejor para crear características en materiales planos e irregulares. Al igual que los tornos, también es ideal para roscar, taladrar y crear ranuras y ranuras. Pero como tiene muchos cortadores móviles, también puede convertir un solo bloque de material en una forma 3D.
4. Torno CNC
Los centros de torneado CNC son una versión mejorada del CNC y los tornos tradicionales. Por lo tanto, tienen similitudes en cuanto a diseño y funcionamiento.
Pero como los centros de torneado son una actualización, integran mejores capacidades. Incluyen cambio automático de herramientas y eliminación de virutas más eficiente, por nombrar algunos. A diferencia del diseño de plataforma plana de un torno, los centros de torneado tienen una base inclinada para un mejor flujo de virutas. También cuentan con un gabinete completo para la máquina para una mayor protección.
Los tornos CNC también cuentan con mayor capacidad de RPM, herramientas motorizadas y alimentación automática de materiales. En comparación con los tornos, pueden tener de 3 a 5 ejes para un corte más rápido. Todas estas condiciones hacen que estas máquinas sean más completas que los tornos CNC. El único inconveniente es que también cuestan más.
5. Máquinas de corte por láser CNC
Las cortadoras láser CNC funcionan de manera similar a las cortadoras de plasma. La única diferencia es que mientras que las cortadoras de plasma utilizan un flujo de gas de alta velocidad, las cortadoras láser utilizan rayos de luz intensos. Este rayo láser funde y vaporiza rápidamente partes del material a cortar.
Esta máquina utiliza aire o chorros para solidificar la superficie inmediata de la sección calentada. Esto enfría el material para evitar que se derrita más y lograr cortes precisos. Las máquinas láser CNC son un gran complemento a las máquinas de procesamiento de chapa.
6. Prensa plegadora CNC
La forma tradicional de plegadoras incluye los tipos hidráulicos y manuales. Sin embargo, las plegadoras CNC son más eficientes debido a la integración de una computadora. Estas máquinas son específicas para doblar láminas metálicas en diversos perfiles y formas.
Las plegadoras CNC son una maquinaria principal de chapa que utiliza tonelaje para doblar metales. Puede tenerlos como tipo de formación descendente o de formación ascendente. El conformado hacia abajo consta de una cama fija y una viga superior móvil para prensar. Estas dos piezas se instalan con matrices intercambiables según la aplicación. Por el contrario, el up-forming presenta una parte superior estable y una parte inferior móvil.
7. Máquina de corte CNC
Al igual que las plegadoras CNC, esta máquina también es más específica para chapa. Las máquinas cizallas también se denominan cizallas de guillotina y su finalidad principal es el corte. Consisten en un portacuchillas y una cuchilla inferior que corta chapas.
Su funcionamiento es similar al corte de una tijera. Primero, mediante abrazaderas y succión magnética, se cargan los materiales en el banco de trabajo. El portacuchillas y la cuchilla inferior cierran su distancia para cortar los materiales. Al integrar CNC, la máquina corta con alta precisión y mayor eficiencia.
Mecanizado CNC versus mecanizado tradicional
El mecanizado CNC se ha convertido en la nueva tendencia, pero la fabricación tradicional sigue siendo relevante por derecho propio. A continuación comparamos las dos formas de mecanizado y comprobamos su respectiva idoneidad.
- Proceso. El CNC requiere menos supervisión ya que la máquina computarizada hace casi todo el trabajo. La fabricación tradicional requiere experiencia para operar una máquina y refinar el producto final. El proceso del CNC es mucho más eficiente que el tradicional.
- Versatilidad. Las máquinas CNC pueden manejar perfiles y diseños desde simples hasta complejos. El mecanizado tradicional se limita a la experiencia y la destreza del operador.
- Precisión. Si bien algunos maquinistas artesanales pueden ser precisos, las máquinas CNC no tienen paralelo. El control por computadora inteligente deja pocas o nulas posibilidades de error y defectos.
- Costo. Los costos iniciales de las máquinas CNC son más elevados que los de las máquinas tradicionales. Pero su eficiencia y rápido procesamiento compensan un valor de compra tan alto. Si bien el mecanizado tradicional puede tener costos iniciales más bajos, aún requiere costos laborales más altos. Las máquinas CNC siguen siendo la mejor inversión para la fabricación de gran volumen.
- Idoneidad. Las máquinas CNC son ideales para la fabricación de grandes volúmenes que requieren precisión y eficiencia. El mecanizado tradicional es más adecuado para lotes pequeños y una producción que requiere un toque más artesanal.
Conclusión
La llegada del procesamiento CNC abarca casi todos los campos. Esto se debe a que el mecanizado CNC ofrece un enfoque más práctico para la fabricación industrial.
Lo que es una máquina CNC va más allá de la descripción de la máquina, sino de la revolución en el funcionamiento de las industrias.
Pero al hacer la transición al mecanizado CNC, debe comprender lo que necesita. Evalúe los tipos de máquinas que necesita y las aplicaciones que utilizará. Si bien las máquinas CNC son eficientes, también deben ser adecuadas a su naturaleza y necesidades de fabricación.