La historia y la evolución de la máquina CNC

Los beneficios de las computadoras hoy en día son bastante diversos, comenzando como herramientas para ayudar a escribir, dibujar, editar fotos, reproducir videos, reproducir canciones para analizar datos de investigación y operar programas para resolver problemas científicos, industriales y comerciales.

Hemos estado familiarizados con los dispositivos de juego controlados por los sistemas informáticos. En el sector industrial, las computadoras se han utilizado para controlar las máquinas de producción con alta precisión (por ejemplo, CNC, una máquina multipropósito en la industria del metal) para que podamos encontrar varios productos industriales de metal que sean variados, e imaginamos que lo haría Sea difícil si se hace manualmente.

La evolución de las máquinas CNC

El nacimiento de CNC (computadora controlada numéricamente) máquinas Se remonta a 1952 cuando fueron desarrollados por John Pearseon del Instituto de Tecnología de Massachusetts en nombre de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Originalmente, el proyecto tenía la intención de hacer una pieza de trabajo especial y complicada.

Inicialmente, los dispositivos de mecanizado CNC requerían altos costos y grandes volúmenes de unidad de control. En 1973, las máquinas CNC aún eran muy caras, por lo que pocas compañías tenían el coraje de ser pioneros en la inversión en esta tecnología. A partir de 1975, la producción de máquinas CNC comenzó a desarrollarse rápidamente. Este desarrollo fue impulsado por el desarrollo de microprocesadores para que el volumen de la unidad de control pudiera ser más compacto.

Hoy en día, las máquinas CNC se encuentran en casi todos los campos. A partir de los campos de la educación y la investigación que utilizan estas herramientas, se producen varios resultados de investigación útiles que no se usan ampliamente en la vida cotidiana de muchas personas.

Controlado numéricamente directo

El siguiente desarrollo se conoce como la máquina DNC (controlada numéricamente directa), que está más integrada para la producción en masa en grandes industrias. Al comienzo de su desarrollo, las máquinas CNC eran relativamente raras y muy caras, pero actualmente, el uso de máquinas CNC en la industria manufacturera se ha generalizado. Esto es porque:

● Demandas de calidad de producción

● Demandas de productividad

● Los precios de la máquina se están volviendo más baratos

El crecimiento exponencial de la máquina CNC

En 1973, las máquinas CNC aún eran muy caras, por lo que pocas compañías tenían el coraje de ser pioneros en la inversión en esta tecnología. A partir de 1975, la producción de máquinas CNC comenzó a desarrollarse rápidamente. Este desarrollo fue impulsado por el desarrollo de microprocesadores para que el volumen de la unidad de control pudiera ser más compacto.

En su uso, las máquinas CNC se encuentran en casi todos los campos, tanto en educación, la industria manufacturera y la investigación. El uso de estas herramientas produce varios resultados de investigación útiles que no se usan ampliamente en la vida cotidiana entre muchas personas.

En comparación con las máquinas herramientas convencionales, que se conducen manual y semiautomáticamente, las máquinas CNC tienen varias ventajas, que incluyen:

● Preciso

● Productivo

● Flexibilidad

● Preciso

Existen varias ventajas de usar máquinas herramientas CNC, a saber: alta productividad, alta precisión de mano de obra, calidad de producto uniforme y se pueden combinar con software adicional como software CAD/CAM para que el uso de máquinas CNC sea más efectiva, el tiempo de producción es La capacidad de producción más corta es mayor, los costos de fabricación de productos inferiores.

En este caso, la función de la computadora en el sistema de control se enfatiza en el software. Las aplicaciones de software como parte del sistema de control en máquinas que se utilizan ampliamente hoy en día son software con sistemas CAD/CAM.

Este software tiene dos piezas principales, a saber, diseño de imágenes CAD (diseño asistido por computadora) y diseño de imágenes de CAM (fabricación asistida por computadora). El diseño de dibujo CAD contiene dibujos de productos, que incluyen tamaños y formas geométricas, mientras que el diseño de dibujo de cámara es en forma de diseños con respecto al proceso de alimentación, la trayectoria, la configuración de la máquina y otras cosas relacionadas con el proceso o el método para producir un producto que coincida con lo que es dibujado en el proceso CAD.

La combinación de una máquina CNC con CAD/CAM será más efectiva porque con una máquina CAD/CAM, el operador solo necesita dibujar la pieza de trabajo, y luego los resultados se guardan en una computadora o disquete.

Después de crear un dibujo de la pieza de trabajo, el operador puede ver el dibujo nuevamente y ejecutarlo en forma de simulación para que si haya errores en el dibujo, se pueda identificar primero antes de ejecutarlo en la máquina real. Esto tiene como objetivo evitar errores en la fabricación de productos. Además de eso, los programas que se han creado (guardados) se pueden usar repetidamente (para la producción en masa).

Comprender diferentes tipos de máquinas CNC

En industrias medianas y grandes, a menudo encontrará el uso de máquinas CNC para apoyar el proceso de producción. En términos generales, las máquinas CNC se dividen en 2 (dos) tipos, a saber

● Torno de CNC

● Fresa CNC

Torno de CNC

Tornos de CNC se clasifican ampliamente en dos:

● TU CNC Lathe (Unidad de Entrenamiento)

● PU CNC Lathe Machine (Unidad de producción)

Ambas máquinas tienen el mismo principio de trabajo, pero lo que diferencia los dos tipos de máquinas es su uso en el campo. CNC TU se usa para capacitación básica en programación y operación de un CNC equipado con un EPS (sistema de programación externo).

Tipo de unidad de capacitación Las máquinas CNC solo se pueden usar para el trabajo de luz con materiales relativamente blandos. Mientras tanto, las máquinas CNC PU se utilizan para la producción en masa, por lo que esta máquina está equipada con accesorios adicionales, como un sistema de apertura automático que aplica principios de trabajo hidráulicos, eliminación de chips, etc.

Fresa CNC

Máquinas de fresado CNC También se clasifican ampliamente en dos:

● Tu CNC Machine

● Fresa PU CNC

¿Cómo funciona? 

CNC es una máquina utilizada para el control automático en el mundo industrial. Esta máquina funciona para controlar el rendimiento de otras máquinas utilizadas. NC/CNC (control numérico/control numérico de la computadora) es un término utilizado para indicar que una pieza de equipo de fabricación; Por ejemplo, torno, fresado, etc.; Control numérico basado en computadora que es capaz de leer las instrucciones del código N, G, F, T, etc., donde estos códigos instruirán a la máquina CNC que funcione de acuerdo con el programa de la pieza de trabajo que se realizará y la operará. Con las máquinas CNC, se puede garantizar que la precisión de un producto sea más de 1/1000 mm, procesamiento de productos en masa con exactamente los mismos resultados y tiempos de mecanizado rápidos.

En este caso, la función CNC reemplaza el trabajo del operador en máquinas herramientas convencionales. Por ejemplo, el trabajo de configuración de herramientas o ajuste el movimiento del cincel hasta que esté listo para cortar, cortar movimientos y movimientos de regreso a la posición inicial, etc.

Del mismo modo con las condiciones de corte de ajuste (velocidad de corte, velocidad de alimentación y profundidad de corte), así como otras funciones de configuración, como cambiar la herramienta, cambiar la transmisión de potencia (número de rotaciones del eje principal) y la dirección de rotación del eje principal, Apriete, colocando el refrigerante y así sucesivamente.

Las máquinas herramientas de CNC están equipadas con varias herramientas de corte que pueden crear piezas de trabajo con precisión y pueden realizar una interpolación dirigida numéricamente (según los números). Los parámetros del sistema operativo CNC se pueden cambiar a través del programa de software apropiado (programa de carga de software). CNC ha sido ampliamente utilizado en la industria del metal.

En esta condición, CNC se utiliza para controlar el sistema mecánico de máquinas herramientas y el corte de metales. Entonces, cuán gruesas y largas las piezas de metal producidas por una máquina de corte de metal pueden ser reguladas por una máquina CNC. Actualmente, no solo la industria del metal utiliza la tecnología de máquinas CNC como proceso de automatización.

Recientemente, las máquinas CNC se han desarrollado tan sorprendentemente que han cambiado la industria de la fábrica que anteriormente usaba el trabajo humano en máquinas automáticas. Con el desarrollo de máquinas CNC, incluso las piezas de trabajo complejas se pueden hacer fácilmente en grandes cantidades. Hasta ahora, hacer componentes/repuestos para una máquina de precisión utilizando máquinas herramientas manuales no es fácil, incluso si lo realiza un operador de máquina herramienta calificada.

La solución lleva mucho tiempo. Si existe la demanda del consumidor para hacer componentes en grandes cantidades en poco tiempo, con la misma buena calidad, por supuesto, será difícil cumplir utilizando herramientas manuales. Además, si la forma de la pieza de trabajo ordenada es más complicada, no se puede completar en poco tiempo.

Económicamente, el costo del producto será costoso, lo que dificulta competir con los precios del mercado.

Las demandas de los consumidores que desean piezas de trabajo precisas e igualmente de buena calidad, en poco tiempo y en grandes cantidades, serán más fáciles de trabajar con las máquinas herramientas CNC (controladas numéricamente controladas), a saber, las máquinas que pueden trabajar a través de la programación llevada a cabo y controladas a través de la computadora. .

Las máquinas CNC pueden funcionar de forma automática o semiautomática después de ser programadas primero a través de una computadora existente. El programa en cuestión es un programa para hacer objetos de trabajo que se han planeado o diseñado previamente. Antes de que la pieza de trabajo sea ejecutada o mecanizada por una máquina CNC, es mejor verificar el programa repetidamente para que el programa realmente coincida con la forma deseada de la pieza de trabajo, y en realidad la máquina CNC pueda hacer.

Esta verificación se puede hacer a través de la pantalla del monitor en la máquina o si no hay una instalación de verificación a través del monitor, también se puede hacer a través de un plotter instalado en el cincel de fresado/soporte falso. Después de que el programa se haya ejecutado realmente según lo planeado, la máquina CNC lo lleva a cabo/ejecutado.

Operando la máquina CNC

En general, la forma de operar una máquina CNC es ingresando comandos numéricos a través de los botones disponibles en el panel de instrumentos en cada máquina. Cada tipo de máquina CNC tiene sus propias características según la fábrica que hace la máquina. Sin embargo, en general, las características de cómo operar una máquina CNC se pueden hacer de dos maneras, a saber:

A. Sistema absoluto

En este sistema, el punto de partida para colocar la herramienta de corte utilizada como referencia es establecer un punto de referencia que permanezca vigente en todo el proceso de operación de la máquina. Para un torno, el punto de referencia se coloca en el eje (centro) de la pieza de trabajo que se mecanizará al final.

Mientras tanto, en una fresadora, el punto de referencia se coloca en el punto de reunión entre los dos lados de la pieza de trabajo para trabajar.

B. Sistema incremental

En este sistema, el punto de colocación inicial utilizado como referencia siempre se mueve de acuerdo con el punto real establecido por última vez. Para los tornos y las máquinas de fresado, se aplica el mismo método. Cada vez que termina un movimiento en el proceso de procesamiento de la pieza de trabajo, el punto final del movimiento de la herramienta de corte se considera el punto de partida del movimiento de la herramienta de corte en la siguiente etapa.

En línea con la creciente necesidad de varios productos industriales con diferentes niveles de dificultad, se han desarrollado varias variaciones de máquinas CNC. Esto está destinado a satisfacer las necesidades de los tipos de trabajo con un alto nivel de dificultad. Lo siguiente muestra varias variaciones de las máquinas CNC.

El lenguaje de programación

Un lenguaje de programación es un formato de comando en un bloque usando letras, números y símbolos. Dentro de la máquina herramienta de CNC hay un dispositivo de computadora llamado Unidad de control de la máquina (MCU). Este MCU funciona para traducir el lenguaje de código en formas de movimiento del eje de acuerdo con la forma del objeto de trabajo.

Los códigos de idioma en las máquinas herramientas CNC se conocen como códigos G y M, donde estos códigos han sido estandarizados por ISO u otros organismos internacionales. La aplicación de letras, números y símbolos de código en las máquinas de máquinas CNC varía según el sistema de control y el tipo de máquina utilizada, pero el principio es el mismo.

Entonces, para el funcionamiento de las máquinas herramientas CNC de diferentes tipos no habrá diferencias significativas. Por ejemplo: Máquinas CNC con un sistema de control EMCO, los códigos se ingresan en el estándar DIN.

Este lenguaje de código puede funcionar como un medio de comunicación entre máquinas y operadores, a saber, proporcionar operaciones de datos para que la máquina lo entienda. La entrada en datos del programa en la memoria de la máquina se puede realizar con un teclado u otro dispositivo (disquete, casete y por cable RS-232).

¿Cuál es el futuro de las máquinas CNC?

Con el desarrollo de la tecnología de la información, en el futuro será posible que la entrada de la máquina CNC provenga de dibujos de trabajo manual que se leen a través del escaneo y luego se interpreta por una PC conectada a la máquina CNC.

El software procesará los resultados de la lectura del escaneo en el programa de simulación en forma de CAD/CAM. A continuación, los resultados de la simulación se ejecutarán en un programa de máquina CNC que está listo para ser ejecutado para hacer la pieza de trabajo.

Conclusión

La historia de la evolución de la máquina CNC es de hecho fascinante. Ahora, las máquinas han sido una parte integral de muchas industrias y campos debido a su eficiencia y capacidad. Si su negocio tiene el objetivo de aumentar la productividad, no hay nada mejor que invertir en máquinas CNC de buena calidad.

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