¿Iniciar una empresa de fabricación de piezas CNC? Si bien la financiación puede ser el único requisito para iniciar un negocio de fabricación, existen muchos otros factores a considerar. Es fundamental familiarizarse con las distintas máquinas CNC disponibles para producir piezas de alta calidad. Además, las máquinas CNC utilizan diversos materiales para crear piezas complejas y precisas.
Si no está familiarizado con los distintos tipos de máquinas CNC y sus operaciones, repasémoslas en detalle, incluidas sus aplicaciones, componentes y mecanismos.
Las máquinas CNC son herramientas automatizadas cuyos movimientos y funciones están controlados por programación informática. Para producir piezas precisas e intrincadas con alta exactitud y eficiencia, se utilizan ampliamente en los procesos de fabricación. Las máquinas CNC pueden utilizar actuadores, unidades y software para producir una amplia gama de productos.
Los operadores pueden generar diseños complejos y traducirlos a un lenguaje que las máquinas CNC puedan comprender, como el código G, mediante el uso de software de diseño asistido por computadora (CAD). Este código actúa como un conjunto de instrucciones que dirigen la máquina durante el proceso de fabricación. Entre los muchos beneficios que ofrecen las máquinas CNC se encuentran un mayor rendimiento, una mejor precisión y una disminución del error humano.
Un sistema de máquina CNC se compone de una serie de componentes fundamentales que cooperan para realizar tareas de mecanizado automatizadas y precisas. Entre estos componentes se encuentran:
El dispositivo utilizado para cargar programa CNCs en una máquina se llama "dispositivo de entrada" de la máquina. Este dispositivo de entrada podría ser una unidad flash USB para transferir el programa terminado desde otra computadora, un teclado para ingresar directamente comandos de código G o una comunicación inalámbrica para descargar el programa desde otra computadora a través de la red local.
La maquinaria propiamente dicha que se utiliza para realizar las operaciones de mecanizado se denomina máquina herramienta. Podría ser una fresadora, una fresadora, un torno u otro dispositivo que pueda dar forma y cortar materiales.
Un husillo para control de posición y velocidad y una mesa deslizante son características comunes de las máquinas herramienta CNC. Mientras que el husillo normalmente se controla en la dirección del eje Z, la mesa de la máquina normalmente se controla en las direcciones de los ejes X e Y.
El cerebro del sistema se llama unidad de control de la máquina o MCU. Interpreta instrucciones, normalmente en forma de programa de código G, en movimientos y acciones exactos para la máquina herramienta. MCU controla la velocidad del husillo, los cambios de herramientas, el control de movimiento y otros parámetros relacionados con el mecanizado.
Los servomotores accionan los ejes de la máquina herramienta. Estos motores responden a señales de la MCU y proporcionan movimientos precisos y controlados a lo largo de los ejes X, Y, Z y cualquier eje adicional que pueda tener la máquina. Los servomotores garantizan un control de movimiento y posicionamiento precisos.
Las diferentes herramientas de corte y accesorios utilizados en el mecanizado se denominan utillajes. Entre ellos se encuentran brocas, fresas, insertos, pinzas y portaherramientas adicionales. La operación de mecanizado particular y el material que se procesa determinan qué herramientas son las mejores.
Durante el mecanizado, los dispositivos de sujeción sujetan la pieza firmemente en su lugar. Estos pueden consistir en accesorios, mandriles, abrazaderas, prensas y otras herramientas especiales. La sujeción de piezas es esencial para preservar la precisión y estabilidad de la pieza de trabajo durante el proceso de mecanizado.
El operador de la máquina y el sistema CNC pueden comunicarse gracias a la interfaz del operador. Puede estar presente una pantalla de computadora, un panel de control o ambos. A través de la interfaz del operador, el operador puede monitorear el estado del proceso de mecanizado, ingresar comandos y cambiar los parámetros de mecanizado según sea necesario.
En primer lugar, extraen material de una pieza de trabajo y le dan la forma deseada utilizando herramientas de corte giratorias. Estos dispositivos CNC ayudan a perforar, dar forma y cortar una variedad de materiales. Se emplean con frecuencia para crear piezas intrincadas y precisas.
Cama
La plataforma, que soporta todos los demás componentes, sirve como base de la máquina. Su superficie es amplia, nivelada y estable, generalmente de hierro fundido.
Huso
La herramienta de corte se mantiene en su lugar mediante el husillo, lo que le da movimiento. La hoja es propulsada por un motor, que la hace girar rápidamente para cortar el material.
Sin embargo, la herramienta de corte se mantiene firmemente en su lugar mediante el portaherramientas. Por lo general, se adjunta al husillo y se puede cambiar para adaptarlo a herramientas de diferentes tamaños.
Mesa de trabajo
La pieza de trabajo se coloca sobre la superficie de la mesa de trabajo. Se puede mover en varias direcciones para posicionar con precisión la pieza de trabajo.
Eje
Las fresadoras CNC pueden moverse en varias direcciones gracias a sus ejes de movimiento X, Y y Z. La mesa de trabajo se puede mover hacia arriba y hacia abajo, de lado a lado y hacia adelante y hacia atrás usando los ejes X, Y y Z, respectivamente.
Panel de control
El operador ingresa comandos y modifica la máquina usando este panel. Por lo general, tiene un teclado, una pantalla y botones adicionales para operar el dispositivo.
Sistema de refrigeración
El sistema de refrigeración se utiliza para mantener limpia el área de corte y enfriar la herramienta de corte y el objeto que se está cortando. Esto evita que el corte se sobrecaliente y preserva su calidad.
Otro tipo popular de máquina CNC es la Torno CNC. Los tornos CNC baten piezas de trabajo contra herramientas de corte para crear formas cilíndricas. Los materiales para cortar y perforar, en particular, son útiles para crear piezas y formas con tamaños y formas intrincados. En la industria manufacturera, las máquinas CNC se utilizan ampliamente debido a su velocidad, precisión y versatilidad.
Clavijero
El cabezal contiene el husillo que sujeta y gira la pieza de trabajo. Además, un motor acciona el husillo.
Contrapunto
El cabezal y el contrapunto están ubicados en extremos opuestos del torno. La movilidad del contrapunto a lo largo de la plataforma permite acomodar piezas de trabajo largas. Tiene un husillo con capacidad de agarre de herramientas.
Torreta de herramientas
La parte que alberga los instrumentos de corte utilizados para formar la pieza de trabajo se llama torreta de herramientas. Se puede girar para posicionar varias herramientas y se fija al carro transversal.
Arrojar
El mandril sujeta y mantiene de forma segura la pieza de trabajo en su lugar mientras se corta. Generalmente está hecho de acero, pero se puede ajustar para adaptarse a piezas de diferentes tamaños.
Carro transversal
Las herramientas de corte se mueven a lo largo de la pieza mediante un carro transversal. Se desplaza en dos direcciones, perpendicular y paralela al eje del torno, y está fijado al carro.
Carro
El carro transversal y la torre de herramientas están sostenidos por el carro, que se desliza a lo largo de la cama. Un motor lo alimenta y puede recibir comandos del sistema CNC.
Otro componente típico de este tipo de máquinas CNC es la bancada.
Estos dispositivos cortan y esculpen materiales en las formas deseadas utilizando materiales como espuma, metal, plástico y madera. En industrias como la rotulación y la carpintería, donde el corte y la conformación precisos del material son cruciales, este tipo de máquinas CNC se utilizan con frecuencia.
Herramienta para cortar
Adaptable a diversos materiales y cortes, la herramienta de corte se fija al husillo. Los taladros, las fresas y las fresas son ejemplos de herramientas de corte comunes.
Sistema de recolección de polvo
Al eliminar el polvo y otros residuos, el sistema de recolección de polvo desinfecta el área de corte. Esto evita que el corte se sobrecaliente y preserva su calidad.
Cama
La plataforma, que soporta todos los demás componentes, sirve como base de la máquina. Su superficie es amplia, nivelada y estable, generalmente de hierro fundido.
Huso
La herramienta de corte se mantiene en su lugar mediante el husillo, lo que le da movimiento. La hoja es propulsada por un motor, que la hace girar rápidamente para cortar el material.
Sin embargo, la herramienta de corte se mantiene firmemente en su lugar mediante el portaherramientas. Por lo general, se adjunta al husillo y se puede cambiar para adaptarlo a herramientas de diferentes tamaños.
Mesa de trabajo
La pieza de trabajo se coloca sobre la superficie de la mesa de trabajo. Se puede mover en varias direcciones para posicionar con precisión la pieza de trabajo.
Eje
Los ejes X, Y y Z de las fresadoras CNC les permiten moverse en varias direcciones. La mesa de trabajo se mueve de lado a lado con el eje X, hacia adelante y hacia atrás con el eje Y y hacia arriba y hacia abajo con el eje Z.
Panel de control
El operador ingresa comandos y modifica la máquina usando este panel. Por lo general, tiene un teclado, una pantalla y botones adicionales para operar el dispositivo.
Para dar forma y crear piezas a partir de materiales duros, las cortadoras de plasma CNC son fantásticas. Las cortadoras de plasma CNC cortan metal mediante un arco de plasma muy caliente. Estas máquinas CNC utilizan un soplete de plasma para cortar acero y aluminio de formas únicas.
El instrumento principal para utilizar el arco de plasma para cortar metal es el soplete de plasma. Controla la profundidad de corte moviéndose hacia arriba y hacia abajo y está unido al eje Z.
El arco de plasma se crea ionizando el gas dentro de la antorcha con un generador de alta frecuencia de la fuente de energía.
A través de este sistema, el soplete recibe su gas, que normalmente es nitrógeno o aire comprimido. El gas aleja el metal caliente y ayuda a mantener la estabilidad del arco de plasma.
El metal se coloca sobre la mesa a cortar. Se compone principalmente de materiales no conductores, como capas freáticas o láminas de acero.
El software CNC es el programa que gestiona el movimiento y corte de la máquina. Permite al usuario ajustar la velocidad y profundidad de la máquina, así como crear y modificar patrones de corte.
El sistema de escape juega un papel importante en la eliminación de los vapores y el humo que se generan durante el corte. Para desviar los humos de la zona de corte, suele constar de conductos y un ventilador. Además de estos componentes, un panel de control también es una característica típica de las máquinas CNC.
El equipo CNC EDM (mecanizado por descarga eléctrica) se utiliza para cortar con precisión metales duros, como el titanio y el acero endurecido. Estas máquinas CNC dan forma y forman metal mediante descargas eléctricas.
herramienta de electroerosión
La herramienta EDM es la herramienta de corte utilizada en el procedimiento. Un alambre o electrodo delgado y cargado produce el despido eléctrico que elimina el material de la pieza de trabajo.
Fuente de alimentación
La fuente de alimentación suministra la electricidad necesaria para que la herramienta de electroerosión y la pieza de trabajo produzcan una descarga eléctrica. Regula el voltaje, la corriente y el conteo de pulsos por segundo de la descarga.
Sistema de fluido dieléctrico.
El sistema de fluido dieléctrico enfría la herramienta y la pieza de trabajo y elimina los restos de corte lavándolos con un medio líquido, normalmente agua desionizada. Además de su función como aislante eléctrico, el fluido dieléctrico facilita la descarga eléctrica.
Otros componentes típicos de estos dispositivos incluyen mesas de trabajo, paneles de control y software CNC.
Otro tipo popular de máquina CNC que puede comprar es una cortadora por chorro de agua CNC. Entre otros materiales, las cortadoras por chorro de agua CNC pueden cortar vidrio, metal, piedra y plástico utilizando agua a alta presión y materiales abrasivos.
Bomba de alta presión
Este dispositivo produce la presión de agua necesaria para cortar. Por lo general, funciona con un motor diésel o eléctrico y puede alcanzar presiones de hasta 90.000 psi.
Boquilla de chorro de agua
Este dispositivo de alta presión se encarga de expulsar agua y partículas abrasivas. Suele estar fabricado de materiales duros que pueden soportar altas presiones y los rigores del corte, como el zafiro o el diamante.
Sistema de entrega de abrasivos
El sistema envía partículas abrasivas a la boquilla de chorro de agua, donde se combinan con un chorro de agua a alta presión. El sistema normalmente consta de una tolva de abrasivo, un tubo de alimentación y una válvula de control para regular la velocidad a la que el abrasivo pasa a través del sistema.
sistema de movimiento XY
Este sistema facilita el movimiento de la boquilla de chorro de agua a través de la pieza de trabajo. Este sistema puede cortar con precisión y exactitud porque cuenta con sistemas de accionamiento, software de control y motores.
controlador CNC
El cerebro de la máquina es el controlador CNC. Recibe comandos del operador y regula el movimiento del sistema de movimiento X-Y y componentes adicionales.
La mesa de corte es otro componente típico de este tipo de máquinas CNC, ampliando su lista de piezas.
Estos son los últimos recursos que nos quedan. Entre otros materiales, las cortadoras láser CNC pueden cortar y dar forma a madera, plástico y metal con su potente rayo láser.
Generador láser
Este dispositivo produce el rayo láser que se utiliza para cortar. Por lo general, un láser de gas o de estado sólido produce un potente haz de luz.
Se utiliza una serie de espejos conocidos como ópticas láser para enfocar el rayo láser en el cabezal de corte. Para poder cortar con precisión, la óptica también enfoca el rayo láser en un punto diminuto.
Cabezal de corte
El cabezal de corte es el componente que dirige el rayo láser hacia la pieza de trabajo. Por lo general, tiene una boquilla que dirige el gas auxiliar hacia la zona de corte y una lente que concentra el rayo láser.
El gas llega a la zona de corte mediante el sistema de suministro de gas auxiliar, que ayuda a eliminar el material fundido y mejora la calidad del corte. Los dos gases auxiliares más populares utilizados en el procesamiento de este tipo de máquinas CNC son el nitrógeno y el oxígeno.
sistema de movimiento XY
Este sistema mueve el cabezal de corte a través de la pieza de trabajo.
Requiere una mínima interacción del operador.
Altas tasas de producción
Las máquinas CNC ofrecen un alto nivel de precisión: las máquinas CNC son conocidas por su repetibilidad
Produce piezas con una desviación dimensional mínima.
Capacidad para fabricar piezas con características complejas que no se pueden lograr con máquinas manuales.
Modificar programas CNC es muy sencillo cuando se trata de adaptar cambios de diseño.
Minimiza la posibilidad de error humano - Mejora las medidas de seguridad
Las máquinas CNC son más caras que las máquinas manuales.
Operar máquinas CNC requiere mano de obra costosa y altamente capacitada.
El mantenimiento de rutina es necesario para garantizar el rendimiento óptimo de las máquinas CNC.
El tiempo de inactividad puede ser un inconveniente importante, provocando interrupciones en los programas de producción y generando costos inesperados.
Descubra el fascinante mundo del CNC con nuestra guía completa, que le brindará un conocimiento profundo de estas increíbles máquinas controladas por computadora. Al comprender el diseño, los componentes, el funcionamiento y los procesos de fabricación de las máquinas CNC, estará preparado para tomar decisiones de inversión bien informadas. Si las complejidades del CNC le resultan abrumadoras, puede confiar en que nos encargaremos de sus necesidades. Nuestro equipo de profesionales de la industria se especializa en todo tipo de máquinas CNC. Adopte la revolución CNC que está remodelando los procesos de fabricación y avance hacia un futuro donde coexisten la precisión y la eficiencia.
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