El control numérico por computadora (CNC) se refiere al control automatizado de herramientas de mecanizado como enrutadores, tornos, amoladoras, etc., mediante computadoras. El CNC ha revolucionado la tecnología de fabricación al brindar capacidades programables y de alta precisión para mecanizar piezas y productos.
Máquinas como las fresadoras de control numérico por computadora (CNC) se utilizan para cortar, taladrar y dar forma a maderas, plásticos, vidrios, metales ligeros y compuestos, entre otros materiales. Son importantes en industrias como la aeroespacial, construcción automotriz, señalización de muebles entre otras.
Esta guía comparativa detallada examina las diferencias principales entre los enrutadores CNC de mesa móvil y de pórtico a través de varios parámetros. Analizaremos factores clave como el diseño mecánico, el rendimiento de corte, la precisión, la compatibilidad de materiales, los requisitos de mantenimiento, las implicaciones de costos y la facilidad de uso para que los lectores puedan comprender mejor estos dos diseños de enrutadores. Analicémoslo.
En primer lugar, comprender las características clave de estos dos diseños es vital para elegir entre una mesa móvil y una fresadora CNC de pórtico.
A enrutador CNC de mesa móvil Se compone de un pórtico fijo y una mesa móvil. El pórtico estacionario se compone de uno o más ejes, normalmente el eje z que sostiene el husillo y la cortadora. Se utilizan guías lineales de precisión y sistemas de accionamiento para mover la pieza de trabajo debajo del pórtico estacionario, que proporciona movimiento X-Y.
La principal ventaja de este tipo de diseño es su excepcional rigidez estática. Es posible obtener una distribución de fuerza optimizada en el material de la pieza de trabajo con un pórtico estacionario. Además, puede haber tasas de aceleración/desaceleración muy altas, así como velocidades de corte en uso, si se dispone de una plataforma de mesa móvil. Durante el mecanizado, esto significa que el material permanece estacionario sobre la mesa móvil mientras el cabezal se mueve hacia arriba a lo largo del eje Z.
Debido a su necesidad de espacio adecuado para moverse por el espacio de trabajo, las máquinas CNC de mesa móvil necesitan áreas de instalación más grandes que otras. Son ideales para manipular materiales grandes y pesados gracias a su fijación estable en la plataforma móvil. Así, industrias como la aeroespacial, la automovilística, la construcción o la naval que trabajan con piezas de gran tamaño las utilizan ampliamente en sus operaciones de corte y mecanizado.
En las fresadoras CNC estilo pórtico, la mesa es fija y estable mientras el pórtico se mueve a lo largo de los ejes X, Y y Z para colocar la herramienta de corte justo encima de la pieza de trabajo. El pórtico consta de una estructura similar a un puente que se extiende sobre toda el área de trabajo, y el movimiento de la mesa se realiza mediante accionamientos lineales o de piñón y cremallera de alta precisión.
La mesa proporciona una base rígida para sujetar los materiales de trabajo mientras se cortan utilizando un pórtico que vuela por encima. Máquinas CNC de pórtico Ocupan menos espacio de instalación, lo que los hace ideales para espacios pequeños. En madera, plásticos, metales blandos (p. ej. aluminio), aplicaciones de fresado, perforación, etc.
La fabricación de muebles, la producción de instrumentos musicales, las artes, el diseño de joyas y la rotulación, entre otros, emplean estos enrutadores ya que son compactos en cuanto a tamaño, por lo que son rentables y versátiles. Los enrutadores de pórtico cerrados equipados con cubiertas y sellos adicionales ayudan a reducir las vibraciones durante el funcionamiento y también mejoran la precisión.
Aquí hay una comparación rápida de las diferencias clave entre los diseños de mesa móvil CNC y pórtico:
Parámetro | Mesa móvil | Portal |
Estructura | Pórtico estacionario, mesa móvil | Pórtico móvil, mesa fija |
Rigidez | Excelente, mínima vibración. | Moderado, puede vibrar bajo carga. |
Precisión | Muy alto, incluso a altas velocidades. | Moderada, la vibración afecta la precisión |
Idoneidad del material | Materiales duros como metales, compuestos. | Materiales más blandos como madera, plástico. |
Huella | Más grande, necesita espacio para mover la mesa | Tamaño compacto y más pequeño |
Costo | mas caro | Menor costo de propiedad |
Facilidad de uso | Necesita operadores capacitados | Curva de aprendizaje más corta |
Al tener un conocimiento básico de los enrutadores CNC de mesa móvil y de pórtico, podemos compararlos en detalle.
La principal diferencia entre las fresadoras de mesa móvil y las de pórtico se encuentra en su estructura y disposición mecánica.
Para reducir la vibración, las máquinas CNC de mesa móvil tienen construcciones de pórtico muy rígidas y resistentes. Se logra mediante el uso de guías de movimiento lineal que emplean rodamientos de bolas de recirculación o guías de caja para proporcionar un movimiento suave de las mesas con baja fricción. La mesa en sí está hecha de hierro fundido grueso o acero soldado que resiste las fuerzas de corte y amortigua las vibraciones.
Por otro lado, los enrutadores de pórtico emplean puentes más livianos construidos con perfiles de acero o aluminio extruido que están diseñados para minimizar el peso y reducir los costos. El movimiento del eje X en la zona de trabajo lo proporciona un carro móvil sobre el que descansa el pórtico. Esto permite el movimiento del eje Y.
Los enrutadores de pórtico tienen un área de instalación más pequeña en comparación con otros tipos de máquinas CNC, como las máquinas de puente, pero cuando se utilizan en proyectos de corte de alta resistencia pueden vibrar debido al movimiento del puente, lo que afecta ligeramente la precisión. Por el contrario, las fresadoras de mesa móvil no experimentan vibraciones porque sus pórticos están estacionarios.
Las configuraciones de diseño son más flexibles con las máquinas Gantry en comparación con las de Mesa Móvil. La optimización del tamaño y el diseño se puede realizar utilizando opciones como tipo voladizo, cerrado o de pórtico móvil, entre otras. Mientras tanto, debajo del pórtico solo hay un plano donde un diseño fijo describe el movimiento que tiene lugar sobre una mesa para estas máquinas herramienta.
Los atributos de rendimiento de estos dos tipos de enrutadores CNC están influenciados por sus diferencias estructurales.
La alta precisión y repetibilidad son características de las máquinas CNC de mesa móvil. Esto se atribuye a que cuentan con pórticos rígidos que no permiten vibraciones, lo que les permite trabajar a altas velocidades de corte y avances con altos niveles de precisión. Además, sus rápidos tiempos de ciclo se atribuyen al rápido movimiento de la mesa.
Debido a operaciones de trabajo pesado, los enrutadores de pórtico pueden vibrar un poco, lo que provoca una precisión reducida. Sin embargo, para aplicaciones de trabajo liviano pueden igualar o superar la precisión y exactitud de las mesas móviles. Los pórticos cerrados y los componentes de precisión ayudan a reducir los errores de posición, lo que conduce a un buen rendimiento.
Las fresadoras de mesa móvil están diseñadas para actividades de producción en masa donde se necesita una calidad constante y un mecanizado de baja tolerancia. Por otro lado, las fresadoras de pórtico son ideales para usos de trabajo bajo a medio que no requieren un nivel de precisión extremadamente alto.
El tipo de materiales que se pueden mecanizar eficazmente también depende de la elección del diseño del enrutador CNC.
Algunos materiales duros, como madera dura, compuestos, metales no ferrosos, etc., requieren una máquina CNC de mesa móvil que tenga rigidez estática y cualidades de amortiguación de vibraciones suficientes para cortarlos. El puente estacionario evita cualquier vibración al cortar, lo que lo convierte en una de las mejores opciones.
Las fresadoras de pórtico pueden sufrir algunas vibraciones e imprecisiones al mecanizar materiales más duros, especialmente si tienen diseños en voladizo. Son buenos para materiales más blandos como plásticos, maderas y aluminio donde las vibraciones no son críticas en su proceso de fabricación. Los pórticos cerrados ayudan a mejorar la amortiguación de la resonancia, mejorando así la compatibilidad del material.
Hay más razones por las que se preferirían las fresadoras CNC de mesa móvil a otras máquinas, especialmente al cortar materiales gruesos o densos. Las máquinas de pórtico son ideales para tareas de fresado y fresado más ligeras en madera, plástico y chapa.
Ahora veamos las ventajas y limitaciones específicas de las enrutadores CNC de mesa móvil y de pórtico.
● La vibración mínima y la excelente rigidez estática hacen que estas máquinas sean adecuadas para cortes de alta resistencia.
● Incluso a altas velocidades, pueden mantener su alta precisión y repetibilidad.
● Está fabricado con una distribución uniforme de la fuerza que ayuda en el mecanizado de materiales difíciles sin vibraciones.
● También son buenos para usar en materiales grandes o pesados porque tienen una fijación estable.
● Los componentes del pórtico son más accesibles para fines de mantenimiento.
● El movimiento de la mesa requiere más espacio de instalación
● El tamaño del envolvente de trabajo depende de las dimensiones de la mesa.
● Más caro que los enrutadores de pórtico
● No apto para requisitos de mecanizado pequeños
● El tamaño compacto ahorra espacio de instalación
● Algunos ejemplos incluyen: tipos en voladizo, cerrados, etc.
● Los de mesa móvil suelen ser más baratos
● Son ideales para piezas de tamaño pequeño a mediano.
● Los diseños menos complejos permiten más construcciones de bricolaje.
● Las vibraciones podrían afectar la precisión al trabajar con materiales más duros
● La carpintería de alta resistencia que requiere tolerancias estrictas no funcionará bien aquí
● Mover el pórtico añade complejidad a los problemas de mantenimiento
● Rigidez reducida o mala capacidad de amortiguación.
Por lo general, una consideración es el costo de compra al decidir entre enrutadores CNC de mesa móvil y de pórtico. Aquí hay algunas comparaciones.
Las máquinas CNC de mesa móvil cuestan inicialmente mucho más que las fresadoras de pórtico. Estas máquinas industriales de gran tamaño son costosas porque tienen un pórtico pesado, guías lineales de precisión, sistemas de accionamiento para mover la mesa, funciones de amortiguación de vibraciones, etc.
Para necesidades de producción de menor volumen, los enrutadores de pórtico tienden a ser menos costosos. En comparación con una fresadora de mesa móvil del mismo tamaño, una máquina de pórtico voladizo puede costar considerablemente menos. Los pórticos cerrados tienen precios más altos debido al recinto adicional, los sellos y los componentes mejorados.
En aplicaciones de corte y mecanizado de muy alta tolerancia, la inversión inicial en fresadoras de mesa móvil se amortiza a largo plazo. Ofrecen una buena relación calidad-precio, ya que pueden realizar trabajos de intensidad media con baja precisión, a diferencia de sus homólogos.
Sin embargo, en promedio, las fresadoras de mesa móvil resultan más baratas en términos de costos generales incurridos con el tiempo debido a su construcción sólida y requisitos mínimos de mantenimiento. El pórtico estacionario resuelve los problemas de desgaste que ocurren cuando las piezas se mueven, reduciendo así los gastos de reparación.
Sin embargo, conviene recordar que este tipo de puentes o vagones requieren un mantenimiento más frecuente, lo que conlleva mayores costes a largo plazo. Las piezas móviles experimentan fácilmente fallos con el tiempo, ya que se desgastan más rápido que otros componentes. Además, el reemplazo o reparación de elementos tales como guías lineales, sistemas de piñón y cremallera, etc., es más costoso en las máquinas Gantry que en las mesas móviles de construcción más simple.
Después de muchos años de operar negocios con altos volúmenes de producción, los costos de vida útil siguen siendo más bajos en comparación con las máquinas CNC de mesa móvil, incluso si tienen precios de compra iniciales más altos.
La diferencia entre las fresadoras CNC de mesa móvil y de pórtico también está influenciada por el nivel de habilidades del operador, entre otros.
Para maximizar los beneficios de operar un enrutador CNC de mesa móvil, se debe contar con una persona que tenga cierta experiencia en el funcionamiento de máquinas CNC. Estas máquinas están destinadas a ser utilizadas por usuarios expertos en configuraciones de fabricación debido a su complejo mantenimiento, extrema precisión y tareas industriales pesadas.
Por otro lado, todo lo que necesita es una formación básica sobre cómo operar enrutadores de pórtico que pueden ser propiedad tanto de aficionados como de expertos. Además, tienen costos de gestión más bajos, por lo que las pequeñas empresas, como escuelas o aficionados que no tienen suficiente experiencia con el control numérico por computadora, pueden permitírselo. También vienen con interfaces de usuario amigables que facilitan mucho las operaciones.
Es necesario considerar los requisitos de aplicación específicos antes de seleccionar entre estos dos diseños de enrutador.
Para cargas de corte sustanciales, altas tasas de producción por hora, piezas de trabajo grandes o aplicaciones de mecanizado de baja tolerancia; Se recomiendan encarecidamente máquinas CNC de bancada móvil rígida. Como consecuencia; Los enrutadores de mesa móvil se consideran opciones ideales, ya que brindan estabilidad y precisión para tareas que requieren un alto nivel de rendimiento.
Mientras que para piezas más pequeñas puede ser necesario realizar cortes rentables de trabajos livianos a medianos, los tipos de pórtico ofrecen una solución. También se pueden implementar donde el espacio para la instalación es muy escaso porque se adaptan de manera flexible a áreas más pequeñas.
La evaluación de la rigidez, la precisión, la velocidad, el tamaño, la facilidad de uso y el costo revela que las fresadoras CNC de mesa móvil y de pórtico tienen diferentes puntos fuertes. Los entornos industriales no pueden encontrar herramientas inigualables como las fresadoras de mesa móvil para aplicaciones de mecanizado de precisión de alta resistencia. Las fresadoras de pórtico son una opción para trabajos de intensidad ligera a media, sensibles al coste.
Por definición, no existe un diseño de enrutador CNC superior. Por lo tanto, esto significa que los usuarios deben evaluar adecuadamente sus necesidades específicas de mecanizado en términos de tamaño de la pieza de trabajo, materiales utilizados, precisión requerida, volúmenes de producción y restricciones presupuestarias. Por lo tanto, este análisis determina si una máquina de mesa móvil o un enrutador de pórtico es el más adecuado para sus aplicaciones. Los principiantes deben consultar con profesionales para evitar cometer errores al comprar equipos CNC.
Tanto las fresadoras CNC de mesa móvil como las de pórtico brindan beneficios únicos que marcan la diferencia en diversos procesos de fabricación que tienen lugar en todo el mundo. En consecuencia, las empresas optimizan la productividad y la calidad, además de maximizar el retorno de la inversión mediante la selección del diseño adecuado en función de sus necesidades.
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