Máquinas CNC han supuesto una transformación masiva de los procesos de fabricación. Todas las empresas de fabricación, desde las más pequeñas a las más grandes, están adoptando máquinas CNC. Cada máquina CNC consta de un sistema CNC, que es el componente clave. Pero la pregunta es: ¿cuántos tipos de sistemas de control existen para las máquinas CNC?
Cabe destacar que existen múltiples tipos de sistemas de control CNC. Cada uno de esos tipos sirve a su manera única. Comprender estos tipos es primordial si desea elegir una máquina CNC específica. Si no sabe nada sobre ellos, ¡no se preocupe! Esta guía le dará toda la información sobre estos sistemas.
¿Qué es un sistema CNC?
El sistema CNC controla la funcionalidad de las máquinas mediante programas informáticos. Tiene muchos otros componentes que trabajan en armonía. Entre ellos se incluyen las unidades de control, los dispositivos de entrada, los programas CNC, los sistemas de retroalimentación, etc. Todos estos componentes forman parte integrante del sistema CNC.
Existen distintos tipos de máquinas CNC. Por ejemplo fresadoras, tornos, Plegadoras CNCetc. Todas estas máquinas dependen del sistema CNC. Este sistema toma las instrucciones en forma codificada. Después de procesar, este sistema CNC le da la salida requerida.
En primer lugar, se realiza el diseño asistido por ordenador según la forma requerida de la pieza. Este diseño se convierte en código G especializado mediante software CAM (fabricación asistida por ordenador). Estas instrucciones codificadas se envían a la unidad de control de las máquinas CNC.
El sistema CNC procesa las instrucciones y nos da la salida. No importa lo compleja que sea la forma que necesite, el sistema CNC siempre ofrece una precisión 100%. En el pasado, este sistema CNC se consideraba poco fiable.
Sin embargo, con el tiempo, la tecnología CNC ha mejorado mucho. Un operario puede obtener rápidamente la exactitud y precisión ideales de estas máquinas. Lo que hace que el CNC destaque es su capacidad para ofrecer un tiempo de respuesta rápido. Podrá crear formas complejas en cuestión de minutos.
Tipos de sistemas de control CNC
Existen muchos tipos de sistemas de control CNC. Cada uno de ellos es único en su trabajo. Sin embargo, todos ofrecen excelentes formas de automatizar las máquinas. He aquí una lista de algunos tipos populares de sistemas CNC:
- Sistema CNC de control de bucle
- Control de movimiento Controladores CNC
- Controladores CNC por ejes
En particular, cada uno de estos tipos principales tiene otras subdivisiones y partes. Exploremos cada uno de estos tipos con más detalle.
Sistema CNC de 1 lazo de control
El sistema CNC de control de bucle existe desde hace años. Al principio, estas máquinas solían presentar muchos errores. La razón es que la tecnología no estaba tan actualizada. Ahora, hay dos tipos principales de sistemas CNC disponibles en el mercado. Estos son sus nombres:
- Máquinas CNC de bucle abierto
- Máquinas CNC de bucle cerrado
Tenga en cuenta que las máquinas que componen estos dos sistemas CNC se comportan de forma diferente. Sobre todo, estos dos sistemas CNC difieren en exactitud, precisión y precio. Las máquinas con sistemas de control de bucle abierto son menos caras e imprecisas, y viceversa. Profundicemos y analicemos estos dos sistemas y su funcionamiento.
Máquinas CNC de bucle abierto
Los sistemas CNC de bucle abierto son una tecnología antigua y menos costosa. Las máquinas CNC que utilizan este sistema ofrecen como salida diseños imprecisos. La razón es que no disponen de mecanismos de retroalimentación. En palabras sencillas, este sistema no tiene supervisión automatizada.
Analicemos los mecanismos de forma más directa. En primer lugar, el diseño CAD se envía al software CAM. Este software transforma el diseño en instrucciones codificadas (en forma de código G). Estos códigos se envían a las máquinas CNC. Ahora, las máquinas empiezan a procesar.
La máquina tiene un sistema CNC de bucle abierto, por lo que no tendrá ningún sistema de retroalimentación o corrección. Intentará seguir las instrucciones codificadas. Sin embargo, debido a factores externos, habrá ligeras desviaciones de las máquinas. La máquina no seguirá exactamente las instrucciones codificadas. Debido a estas pequeñas desviaciones, la máquina no dará una precisión de 100%.
Aunque esta desviación puede ser leve, es importante cuando se necesita precisión 100%. El sistema de bucle abierto no lleva incorporada ninguna función para supervisar la precisión de la máquina. En su lugar, un humano tendrá que comprobar el rendimiento de la máquina.
Sistema CNC de bucle cerrado
El sistema CNC de bucle cerrado es más avanzado. Ofrece una precisión excelente, ya que este sistema consta de un mecanismo de retroalimentación. Se supervisa el rendimiento de las máquinas. Los datos de rendimiento se envían a la unidad de control. Si se produce algún problema en el rendimiento, la unidad de control realiza los ajustes oportunos.
Como en una máquina CNC normal, las instrucciones se introducen en la máquina en forma codificada. La máquina CNC empieza a trabajar. Si las máquinas no siguen las instrucciones y producen los resultados adecuados, se producirán problemas de precisión. Para solucionar este problema, este sistema cuenta con un sistema de retroalimentación o corrección.
El mecanismo de retroalimentación del sistema CNC de bucle cerrado envía un informe de rendimiento a la unidad de control. Si la máquina no sigue las instrucciones con precisión, la unidad de control la ajusta rápidamente. Este ajuste desde la unidad de control garantiza que las máquinas ofrezcan una precisión 100%. La actuación de la unidad de control es inmediata.
En palabras sencillas, el sistema de bucle cerrado dispone de una máquina de realimentación. Esta función de realimentación comprueba el funcionamiento de la máquina y envía datos a la unidad de control. Sin embargo, el sistema de bucle abierto no dispone de estas características. Por lo tanto, las máquinas con sistemas CNC de bucle cerrado son costosas. Sin embargo, su precisión ideal vale cada céntimo.
2- Controladores CNC Motion Control
Este sistema CNC es el cerebro central cuando se necesita controlar el movimiento de los componentes de las máquinas. Como usted sabe, cada máquina CNC consta de diferentes partes. Por ejemplo, las fresadoras tienen husillos, herramientas, mesas de trabajo, etc. Las herramientas se mueven y cortan la pieza.
Este sistema garantiza que el movimiento de dichas herramientas sea 100% preciso. El diseño en forma de código G se introduce en la máquina. Ahora, es esencial que el corte se mueva según las instrucciones codificadas. Si estas herramientas no se mueven con precisión, se producirá un corte inexacto. En tales condiciones, estos controladores CNC de control de movimiento son muy útiles.
El sistema CNC del controlador de movimiento tiene un mecanismo de retroalimentación que informa al controlador sobre la precisión del movimiento. Si las herramientas no se mueven con precisión, el controlador realiza los ajustes pertinentes. Estos ajustes garantizan que el movimiento de la herramienta se corrija según la instrucción proporcionada.
Información rápida: Este sistema de control de movimiento también controla el movimiento de las herramientas en diferentes ejes. Este sistema garantizará la precisión si necesita cortar en los ejes X, Y o Z. Esto se debe a la presencia de mecanismos de retroalimentación. Gracias a la automatización, las posibilidades de error son nulas.
Controladores CNC de 3 ejes
Este sistema de control CNC garantiza un movimiento preciso de las herramientas de corte en diferentes ejes. Tenga en cuenta que las máquinas CNC pueden trabajar con piezas complejas. Pueden dar formas muy complejas con facilidad. Esas formas complejas requieren que las herramientas de corte se muevan en varios ejes.
El controlador CNC de tipo eje comprueba y garantiza que las herramientas se mueven en el eje correcto. Recuerde que existen máquinas con movimientos de varios ejes. Las máquinas CNC más comunes suelen tener ejes X, Y y Z para el corte. Sin embargo, para trabajos complejos como la escultura, se necesitan más ejes. Aquí hay una lista de diferentes controladores de ejes:
- Controladores CNC de 2 ejes
- Controladores CNC de 3 ejes
- Controladores CNC de 4 ejes
- Controladores CNC de 5 ejes
Controladores de ejes con diferentes ejes
Como ya he dicho, los controladores de ejes garantizan el movimiento preciso de los distintos ejes. Cada uno funciona de una manera particular. Exploremos con más detalle esos controladores de ejes y sus distintas direcciones.
- Un controlador CNC de 2 ejes permite que las máquinas herramienta se muevan sólo en dos ejes, X e Y. Las herramientas de corte de estas máquinas no se mueven en los ejes Z. Ejemplos de este tipo de máquinas son los tornos y las cortadoras láser.
- El controlador CNC de 3 ejes permite que las herramientas se muevan en tres direcciones. Estas direcciones son a lo largo de los ejes X, Y y Z. Estas máquinas CNC de tres ejes son las más comunes. Algunos ejemplos son las fresadoras CNC y las routers CNC.
- La máquina CNC de 4 ejes tiene movimiento direccional. Además de los ejes X, Y y Z, estas máquinas permiten un movimiento de rotación adicional alrededor del eje X. Estas máquinas son útiles cuando se requieren formas y geometrías complejas.
- El controlador CNC de 5 ejes permite cinco movimientos direccionales. Los ejes X, Y y Z son comunes. Dos ejes adicionales, los ejes X e Y, permiten la rotación de las herramientas. Estas máquinas son muy complejas y se utilizan a escalas industriales superiores.
Tenga en cuenta que algunas máquinas CNC también pueden tener seis movimientos direccionales. En todos estos tipos se utiliza el controlador de ejes CNC. Este sistema CNC garantiza que las herramientas de corte se muevan en el eje y la dirección correctos. Si el corte comete un error, la máquina de retroalimentación informa al controlador. Entonces, éste se ajusta inmediatamente para garantizar esa precisión.
¿Por qué optar por máquinas de control CNC?
Las máquinas CNC ofrecen una precisión ideal que no obtendrá con las manuales. Proporcionan una excelente repetibilidad y rapidez de entrega. El trabajo que puede llevar días con máquinas manuales puede completarse con máquinas CNC en minutos. Las posibilidades de error son insignificantes. Por lo tanto, debería preferirlas.
Es un hecho que se esperan errores y fallos cuando se utilizan máquinas manuales. Habrá algunos fallos debidos a errores del operario o a factores externos. Sin embargo, las máquinas de control CNC eliminan hasta la más mínima posibilidad de error.
El sistema de retroalimentación comprende inmediatamente el problema si la máquina comete algún error. A continuación, la unidad de control ajusta y garantiza que las máquinas trabajen con precisión. No importa cuántas piezas necesite, las máquinas CNC no tienen ningún problema. Puede fabricar tantas piezas como necesite.
La precisión de estas máquinas no se verá afectada aunque las utilices todo el día. La velocidad de estas máquinas es excepcional. Sobre todo, no tendrá que contratar a más operarios para supervisar las máquinas. Cualquier error se detectará automáticamente, ya que consta de un mecanismo de retroalimentación.
Así no tendrá que gestionar elevados costes de mano de obra. En las máquinas CNC basta con un solo operario. En las máquinas manuales, normalmente se necesitan más recursos humanos para la supervisión. Por todas estas características, debería preferir las máquinas CNC.
Preguntas frecuentes
P1: ¿Qué es un sistema de control en bucle abierto?
El sistema de control en bucle abierto no contiene ningún mecanismo de realimentación. Es propenso a cometer errores y a fabricar componentes inexactos. Sin embargo, las máquinas CNC que utilizan este sistema son baratas.
P2: ¿Pueden las máquinas CNC alternar entre el control en bucle abierto y en bucle cerrado?
Sí, algunas máquinas CNC modernas permiten cambiar entre dos sistemas. Sin embargo, estas máquinas son muy costosas. Por lo tanto, debería considerar un sistema de bucle cerrado en su máquina. Le proporcionará una precisión excelente.
P3: ¿Qué es el control adaptativo en máquinas CNC?
Los sistemas de control adaptativo o de bucle cerrado son lo mismo. Constan de un mecanismo de realimentación o detector de errores. Si una máquina comete algún error, el mecanismo de realimentación lo detecta. A continuación, el controlador se ajusta para eliminar el error. Se trata de un ajuste en tiempo real para salvar las piezas de la imprecisión.
P4: ¿Cuándo debo comprar máquinas CNC?
Si es un profesional y necesita precisión con rapidez, piense en las máquinas CNC. Sin embargo, estas máquinas requieren un presupuesto considerable. Puede optar por máquinas manuales si opera a menor escala. Son baratas y requieren supervisión humana.
Conclusión
Sin duda, el sistema CNC ha transformado el proceso de fabricación. La eficacia del fabricante ha aumentado. Todos los fabricantes, tanto pequeños como grandes, están adoptando esta nueva tecnología. Sin embargo, los sistemas CNC tienen algunos tipos que funcionan a su manera.
Comprender estos tipos es primordial para utilizar la máquina con éxito. Incluso si está pensando en comprar una máquina CNC, conocer cómo funciona el sistema CNC también es imprescindible. Esta guía cubre todo lo relacionado con los tipos de sistemas de control CNC.