¿Qué es el mecanizado CNC y cómo funciona? (Guía completa)

¿Qué es el mecanizado CNC y cómo funciona? – Durante el mecanizado de control numérico computarizado (CNC), los equipos y herramientas de producción se mueven de acuerdo con un software informático preprogramado. Este programa se puede utilizar para operar una variedad de maquinaria compleja, incluidas fresadoras, enrutadores CNC, tornos y rectificadoras. La operación de corte tridimensional se puede completar mediante mecanizado CNC en un conjunto de instrucciones.

¿Los fundamentos del mecanizado CNC?

Comprender los procesos CNC y sus capacidades le ayudará a comprender mejor los desafíos asociados con el uso correcto de los datos para las operaciones de mecanizado o corte controladas por CNC. Esta pequeña introducción debería ser útil.

Algunas definiciones básicas

Control numérico: Control numérico computarizado – ordenador y Software de cámara Se utiliza para automatizar, controlar y observar el movimiento de las máquinas utilizando datos digitales. La máquina puede ser un robot, enrutador, torno, amoladora, soldadora, máquina de estampado de chapa, máquina de corte por láser o chorro de agua, o cualquier otro equipo. Las computadoras suelen ser controladores dedicados a bordo para maquinaria industrial grande. Sin embargo, el ordenador puede ser un PC externo que sea más adecuado para aficiones o máquinas que lleven a cabo ciertas modificaciones. Para mover y controlar los ejes de la máquina y realizar movimientos preprogramados, los controladores CNC trabajan con muchos componentes de motor y accionamiento. Los sistemas de retroalimentación avanzados que analizan y modifican constantemente la velocidad y la posición de la herramienta se encuentran comúnmente en equipos industriales.

CNC de escritorio: Hay muchas pequeñas máquinas CNC de escritorio diseñadas para fabricantes de modelos y aficionados. Estos suelen ser menos costosos, más lentos, menos precisos, menos duros, más ligeros y menos rígidos que sus homólogos industriales, pero son adecuados para fresar objetos hechos de materiales más suaves como plástico, espuma y cera. Algunos equipos de escritorio pueden funcionar de manera muy similar a las impresoras. Otros incluso pueden tener software CAM especializado y sus propios sistemas de comando cerrados. Algunos también se ingresarán en forma de códigos G regulares. Algunas máquinas estándar de la industria de sobremesa tienen controladores específicos para realizar operaciones finas y pequeñas.

Leva: Mecanizado o fabricación asistida por computadora: este es el proceso de generación de trayectorias de herramientas y códigos NC para máquinas operadas por CNC basadas en datos de modelos informáticos 3D (CAD) utilizando diferentes programas de software. La combinación de los dos a menudo se conoce como CAD / CAM.

Cabe señalar que CAM solo genera códigos para que las máquinas CNC los sigan. Además, no importa su modelo CAD y genera automáticamente el código NC correspondiente. Para ejecutar procedimientos, crear estrategias de mecanizado y comprender qué herramientas y operaciones se utilizan en cada situación para producir los mejores resultados, la programación CAM, como el modelado 3D, requiere conocimiento y experiencia. Si bien hay programas simples que los usuarios novatos pueden aprender y usar sin esfuerzo, los modelos más complejos requieren tiempo y compromiso financiero para llegar a ser competentes.

Código normalmente cerrado: Es un lenguaje informático único, relativamente básico que puede ser entendido y utilizado por máquinas CNC. Estos lenguajes se crearon originalmente para permitir la programación directa de piezas en el teclado de la máquina sin la necesidad de una aplicación CAM. Además de administrar otras operaciones de la máquina, como el husillo, la velocidad de avance y el refrigerante, también instruyen a la máquina para que realice una operación a la vez. El lenguaje más utilizado es el código G, comúnmente conocido como código ISO, un lenguaje de programación alfanumérico básico creado en la década de 1970 para las primeras máquinas herramienta CNC.

Postprocesador: Aunque el código G se considera el estándar de la industria, los fabricantes individuales son libres de cambiar ciertos componentes, como las características de accesibilidad, lo que hace posible que el código G diseñado para una máquina falle en otra. Muchos fabricantes de máquinas también crearon sus propios lenguajes de programación, incluyendo Heidenhain y Mazak. Por lo tanto, existe un software de componente de software de puente llamado postprocesador que convierte la ruta determinada internamente del software CAM en un código NC preciso que puede ser interpretado por la máquina CNC. Cuando se configura correctamente, el postprocesador generará el código apropiado para la máquina seleccionada, permitiendo que cualquier sistema CAM genere teóricamente código para cualquier máquina. El postprocesador se puede suministrar con un sistema CAM de forma gratuita o por un cargo adicional.

¿Cómo funcionan las computadoras CNC Haynes?

Las máquinas CNC modernas son totalmente automáticas. Todo lo que necesitan es un archivo digital que proporcione información sobre la herramienta y la trayectoria de corte.

Para crear un determinado producto, una operación de diseño o mecanizado requiere el uso de múltiples herramientas. Los maquinistas pueden crear bibliotecas de herramientas digitales que están conectadas a la máquina real. Estas máquinas son los caballos de batalla de la producción porque pueden cambiar automáticamente las herramientas de acuerdo con las instrucciones digitales.

El diseño de componentes utilizando software CAD es el primer paso en el proceso de fabricación CNC. Las dimensiones y propiedades necesarias de la pieza final están determinadas por el modelo 3D.

El proceso puede continuar en el mismo procedimiento, ya que algunas de estas aplicaciones están incluidas en el paquete CAD-CAM. De lo contrario, se utiliza el software CAM para el modelo CAD. Si los sistemas CAD y CAM pertenecen a la misma familia de productos, no se requiere conversión de archivos. De lo contrario, debe importar el archivo CAD.

Gracias al software CAM (Computer Aided Manufacturing), el modelo está listo para todo el proceso de producción. Primero busca errores en el modelo. La pieza real se crea utilizando software CNC.

El conjunto de coordenadas que guían el cabezal de corte durante el proceso de fabricación es esencialmente un programa.

Elegir la configuración adecuada es la tercera etapa. Estos incluyen velocidad de corte, voltaje y RPM, entre otros. La geometría de la pieza, así como el equipo y las herramientas disponibles, afectan a la configuración.

Finalmente, el anidamiento está determinado por el programa. El anidamiento se refiere a la posición y orientación de los componentes en relación con la materia prima. Maximizar el uso de materiales es el objetivo.

Luego, en función de toda esta información, cree códigos M y códigos G que el dispositivo pueda entender.

Tipos de máquinas CNC

Equipo de fresado CNC

Como una de las formas más populares de mecanizado CNC, el fresado CNC es conocido por su alta precisión y tolerancias ajustadas. Después de cargar los materiales en una máquina CNC con herramientas incorporadas de perforación y corte, la computadora los guiará mientras las herramientas realizan su magia.

Mientras que el fresado CNC de 3 ejes es a menudo una mejor opción para producir piezas más simples, el fresado CNC de 5 ejes generalmente es más adecuado para geometrías más complejas y generalmente se realiza en una sola operación.

Equipo de torno CNC

A diferencia del fresado CNC, que implica mover herramientas de corte para eliminar material, el torneado CNC implica rotar el material durante el corte. Los tornos CNC tienen un torno central que puede manipular y empujar el material a la posición deseada de acuerdo con la programación informática.

Equipo de corte por plasma CNC

Las máquinas de corte por plasma CNC se utilizan para cortar materiales, al igual que las fresadoras CNC. Se diferencian de sus contrapartes de molienda en que realizan este proceso con la ayuda de potentes antorchas de plasma que pueden alcanzar temperaturas de hasta 50,000 grados Fahrenheit y cortar materiales resistentes como el metal.

Sistema de corte por láser CNC

A diferencia de las máquinas CNC de corte por plasma, las máquinas CNC de corte por láser se utilizan de manera similar para perforar materiales difíciles, pero lo hacen mediante el uso de láseres en lugar de antorchas de plasma. Aunque estos láseres no son tan potentes como las antorchas de plasma, generalmente tienen un mayor nivel de precisión de corte.

Máquina CNC de electroerosión

La descarga de máquinas herramienta CNC, comúnmente conocidas como máquinas herramienta CNC de chispa, es una máquina herramienta CNC única que utiliza EDM para dar forma a los materiales. El material va entre los electrodos superior e inferior, y luego la computadora controla cómo se moldea el componente y la cantidad de descarga generada por el electrodo.

Ventajas del mecanizado CNC

Las máquinas CNC ayudan a los fabricantes a aumentar la productividad y la precisión y ayudan a reducir el riesgo de error humano al permitirles automatizar una variedad de operaciones de producción que de otro modo tendrían que realizarse manualmente.

Aquí hay 5 formas importantes en que están cambiando su ingeniería:

El mecanizado CNC es ideal para producir un gran número de piezas

Si necesita producir más piezas mecánicas en grandes cantidades (desde dos dígitos en m hasta 100s), CNC puede ser la opción más rentable porque el uso del mecanizado CNC es mucho más barato que la impresión 3D.

Se pueden procesar varios materiales utilizando máquinas CNC

Mientras que las máquinas CNC generalmente no se preocupan por el material que están cortando, la impresión 3D se centra principalmente en los plásticos, siempre que el material sea lo suficientemente fuerte como para evitar la deformación o la fusión bajo la presión de la operación de corte. El aluminio, el acero inoxidable, las aleaciones de magnesio, las aleaciones de zinc, el titanio y el latón son los metales más utilizados.

El equipo CNC produce artículos rápidamente

Probablemente no se sorprenderá al saber que las máquinas funcionan más rápido que las personas. Cuando compra componentes de mecanizado CNC de la máquina CNC perfecta, puede recibir el producto final en tan solo 5 días.

El equipo CNC es muy preciso

Las tolerancias CNC típicas son +/- 0.127mm, y cuando usa el configurador de tolerancia, puede esperar mecanizar a +/- 0.005mm con precisión, lo que indica cuán precisos son.

El mecanizado CNC tiene una variedad de opciones de posprocesamiento y acabado

Por ejemplo, las máquinas herramienta CNC proporcionan procedimientos de acabado de alta calidad para la mayoría de las piezas de mecanizado CNC, incluidos anodizado, pulido, tratamiento térmico, galvanoplastia, recubrimiento en polvo, etc.

Limitaciones de las máquinas CNC

Las capacidades de las máquinas CNC pueden verse limitadas por la complejidad y la antigüedad de sus sistemas de control y accionamiento. La mayoría de los controladores CNC solo pueden entender el movimiento circular y lineal. En muchas máquinas, el arco generalmente solo se permite en el plano XYZ principal. Se puede pensar que el eje de rotación se mueve linealmente, solo en grados en lugar de en el espacio. Dos o más ejes deben ser interpolados (movidos juntos de forma precisa y sincrónica) para producir un arco o movimiento lineal en ángulo con respecto al husillo. También se interpolan los ejes rotativos y lineales. Las máquinas de cinco ejes requieren que los cinco ejes se sincronicen con precisión, lo cual es una tarea desalentadora.

Fundamentalmente, el controlador de la máquina puede interpretar rápidamente los datos entrantes, enviar comandos al sistema de accionamiento y rastrear la velocidad y la posición de la máquina. En este sentido, los dispositivos más antiguos y de menor costo son claramente menos capaces, al igual que la eficiencia, si la hay, con la que las computadoras más antiguas realizan tareas exigentes.

Aplicación del mecanizado CNC

No importa qué material use (madera, metal o casi cualquier otro material), definitivamente ha oído hablar de potentes máquinas CNC. Si bien generalmente pensamos solo en computadoras en los últimos años, la tecnología CNC ha existido desde la década de 1940.

Desde entonces, la tecnología CNC ha avanzado significativamente y ahora tiene una amplia gama de nuevas aplicaciones que creemos que puede esperar. Analicemos algunas de las principales aplicaciones y ventajas del mecanizado CNC.

Las máquinas CNC son repetibles

La principal ventaja del estampado CNC es la capacidad de generar tantas copias del diseño soportadas por el material como sea posible después de que se haya definido el diseño. Después de instalar la aplicación, simplemente puede guardarla y usarla cuando lo desee, ya sea que esté creando placas, grabando logotipos, decoraciones o incluso componentes de automóviles.

Las ventajas de la tecnología CNC son demasiadas para enumerarlas todas, pero hay más aplicaciones de las que hemos incluido en una lista. Aquí hay algunas cosas con las que quizás no esté familiarizado.

Suministros dentales

Es posible que se sorprenda al saber que los dentistas a menudo usan maquinaria CNC, especialmente cuando se trata de la colocación. corona.

Aunque la madera y la chapa metálica a menudo se fabrican utilizando servicios CNC, pueden producir más. Incluso las coronas y los implantes se pueden tallar utilizando software CNC porque la técnica es muy precisa.

cerrarLa mejor parte es lo simple que es de configurar y la precisión con la que puede producir una corona que se ajuste perfectamente a la posición deseada en la boca. Piénselo de nuevo, si piensa que la única empresa que ofrece servicios de procesamiento son los fabricantes de automóviles. Esta técnica ha sido utilizada por los dentistas durante años.

Armamentos

Probablemente conozcas el debate en torno a las impresoras 3D debido a su capacidad para producir armas sin números de serie. Sin embargo, las máquinas CNC han existido por más tiempo y siempre han tenido este potencial.

Además, las máquinas CNC pueden incluso modificar rifles para agregar empuñaduras y otros accesorios. La cantidad de material que necesita para comenzar es la única diferencia con 3D p en Lint. Sin embargo, está prohibido fabricar armas sin licencia, aunque muchas compañías de armas diferentes utilizan fresadoras CNC para producir sus productos.

El sector militar y de defensa a menudo emplea la fabricación CNC para producir diferentes tipos de armas y equipos además de las armas de fuego. Toda la industria obtiene una gran cantidad de equipos de la producción CNC.

construcción

Aunque esto no puede ser una sorpresa, el estampado CNC es muy útil cuando se trata de fabricación. Puede que no esperes algunos de ellos.

Incluso los carpinteros más consumados luchan por alcanzar el nivel de precisión requerido para ciertas piezas, especialmente cuando se trata de estructuras preexistentes.

Otras industrias pueden requerir este nivel de precisión, como profesionales de HVAC, plomeros y plomeros. Esencialmente, la tecnología CNC puede ofrecer más que cualquier otra herramienta, que es el factor clave. Con la capacidad de manipular cualquier material que pueda imaginar, pueden realizar muchas funciones simultáneamente, incluidos enrutadores, taladros, rompecabezas, sierras de mesa, empalmadoras e incluso cepilladoras. Es difícil salir adelante.

transporte

Esta es una palabra amplia porque los servicios que la tecnología CNC ofrece a la industria son muy diversos. La tecnología CNC es utilizada de varias maneras por las industrias de aviación, ferrocarril y automotriz porque ofrece una amplia gama de servicios.

Para que cada parte de una aeronave funcione a miles de pies en el aire, cada componente debe fabricarse con tanta precisión. Como resultado, la industria ha dependido tradicionalmente de los servicios de procesamiento.

Para garantizar la seguridad, los ferrocarriles y los automóviles también deben construirse adecuadamente. Los fabricantes de automóviles deben asegurarse de que el control de calidad sea su principal preocupación, ya que se producen más de 70 millones de vehículos cada año. Siempre debe ser uniforme. Dado que las máquinas pueden proporcionar una mayor regularidad que los humanos, los servicios CNC son muy útiles para la industria.

Desarrollo e investigación

Los prototipos son necesarios para casi todas las áreas de investigación y desarrollo, así como un grado de prueba y error. Esto incluye física, química, biotecnología, carpintería y otros temas. Cualquier idea en su cerebro se puede realizar con precisión hábil utilizando el mecanizado CNC.

Desde su creación, se ha utilizado para crear prototipos precisos en casi todas las industrias que se puedan imaginar, y todavía lo hace hoy en día.

Producción de nicho

De hecho, las máquinas CNC pueden hacer casi cualquier cosa. Las máquinas CNC pueden producir casi cualquier cosa que necesite estar hecha de cualquier material en la cantidad correcta.

¿Qué otra máquina puede hacer una puerta, una llanta, una guitarra eléctrica y una corona en cuestión de horas? La tecnología CNC eleva el listón para la fabricación en todos los campos profesionales y de la moda, y solo va a mejorar. No importa cuáles sean sus necesidades de producción, CNC puede satisfacerlas.

conclusión

Este artículo recopila datos sobre el mecanizado CNC, cómo funciona, aplicaciones, limitaciones y ventajas. También te animamos a visitar Lin Kip sitio web para obtener más información sobre estas máquinas, así como encontrar proveedores para otros proyectos industriales y comerciales. También puedes visitar nuestro Fresadoras CNC proveedores y empresas Descubra la lista completa de productos y proveedores de máquinas CNC.

Preguntas frecuentes sobre el mecanizado CNC

1. ¿Cómo funcionan las máquinas herramienta CNC paso a paso?

Para mover y controlar los ejes de la máquina y realizar movimientos preprogramados, los controladores CNC trabajan con muchos componentes de motor y accionamiento. Los sistemas de retroalimentación avanzados que analizan y modifican constantemente la velocidad y la posición de la herramienta se encuentran comúnmente en equipos industriales.

2. ¿Qué son el código G y el código M?

Los lenguajes de control de máquinas, a menudo llamados M-code o G-code, controlan todo el programa. El código M controla la actividad de la máquina, mientras que la instrucción G define la ubicación. Mientras que M significa muchos códigos, algunas personas se refieren a él como código de máquina porque administra funciones específicas del dispositivo.

3. ¿Cuántos tipos de máquinas herramienta CNC existen?

Hay ocho variedades diferentes de máquinas CNC: fresadoras, fresadoras, tornos, máquinas de corte por plasma, máquinas de corte por láser, máquinas de corte por chorro de agua, máquinas de corte electrónico, máquinas de descarga eléctrica (EDM), rectificadoras y máquinas de corte por chorro de agua.

4. ¿Es CNC fácil de aprender?

Si tiene una comprensión básica de diseño técnico, habilidades informáticas y aritméticas, y experiencia en mecanizado manual, puede ser competente en la escritura de programas de código G y 2D-CAM en tan solo una semana.

5. ¿Puedes aprender CNC por ti mismo?

Siempre que tenga una comprensión básica de las matemáticas, una comprensión de las funciones de fresado, aprender una programación CNC muy básica es simple. Por lo general, puedes dominar esto en cuestión de días. Si bien aprender programación CNC avanzada puede llevar muchos años, el aprendizaje de las competencias de programación intermedias se puede enseñar en menos de un año.

6. ¿Cuáles son los componentes principales de las máquinas herramienta CNC?

Un sistema de control numérico computarizado (CNC) consta de tres partes básicas: el equipo de procesamiento (a menudo llamado máquina herramienta), la unidad de control de la máquina y el software CNC, que es un conjunto de instrucciones.

Comprar equipos o solicitar servicio

Al utilizar el servicio Linquip RFQ, puede recibir cotizaciones de una variedad de proveedores en múltiples industrias y geografías.

Haga clic aquí para solicitar una cotización a proveedores y prestadores de servicios

Saber más sobre Linquip