Centro de mecanizado vertical CNC
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¿Qué significa CNC en la fabricación?

Jun 14, 2023

La revolución industrial en el 20th siglo fue lo que cambió la industria manufacturera por completo. Sin embargo, los avances no se detuvieron después, y los humanos de esa era seguramente verían más maravillas de la tecnología, incluidas computadoras, robots y mucho más.

 

En las décadas de 1940 y 1950, el Control Numérico fue una tecnología que se dio a conocer con la automatización de máquinas herramienta. La base de la automatización por control numérico fue el control, la precisión y el movimiento de las máquinas herramienta de forma automática a través de números o símbolos codificados en una cinta de papel perforada o en un medio de almacenamiento.

 

CNC es la forma moderna de control numérico en la que se utilizan software y programas informáticos para automatizar las máquinas y los métodos de fabricación. En el artículo de hoy, discutiremos qué significa CNC en la fabricación y cómo las máquinas CNC brindan comodidad a la industria manufacturera en todo el mundo.

Así que entremos en eso.

 

 

¿Qué es CNC? Explicado para la industria manufacturera

 

CNC significa control numérico por computadora, el resultado del avance en la automatización del control numérico que utilizó cintas perforadas para el control numérico. En CNC, las computadoras digitales se utilizan para automatizar la fabricación empleando un lenguaje de codificación especializado y un sofisticado software preprogramado. El software ayuda a controlar el movimiento de los equipos de producción, lo que da como resultado que los diferentes procesos de fabricación se realicen de forma rápida y con alta precisión.

 

La fabricación por control numérico por computadora es un proceso de fabricación sustractivo en el que se restan las partes de una pieza de trabajo para darle un diseño o forma personalizados. Es lo opuesto al proceso de fabricación aditiva como la impresión 3D, donde se agrega capa por capa para formar un diseño personalizado final de un objeto.

 

En resumen, el control numérico computarizado es la evolución de la fabricación con control numérico desde la fabricación asistida mecánicamente hasta la fabricación asistida por computadora. No estaría mal si dijéramos que las máquinas CNC funcionan como robots.

Hablaremos más sobre CNC en la industria manufacturera y lo que hace por los procesos de fabricación.

 

 

¿Qué significa CNC en la fabricación?

 

Como se discutió anteriormente, CNC significa Control Numérico Computarizado, y su significado no cambia para la industria manufacturera. Sin embargo, las aplicaciones y usos del mecanizado CNC en la fabricación necesitarán mayor elaboración y explicación.

 

CNC en sí mismo es solo una tecnología que surgió a través del avance continuo en herramientas y maquinaria de fabricación manual y controlada mecánicamente. Esta tecnología utiliza software de computadora preprogramado para controlar el movimiento y las operaciones de las herramientas y máquinas de fabricación. Las aplicaciones de los programas de control numérico computarizado son comunes en diferentes industrias manufactureras que van desde molinos hasta tornos, rectificadoras hasta enrutadores CNC y mucho más.

 

Podemos resumir el concepto de CNC en la fabricación en las siguientes palabras:

La maquinaria y las herramientas mecánicas controladas numéricamente ayudaron a aliviar las limitaciones del control manual. De manera similar, la llegada de los semiconductores y los diodos resultó en computadoras más eficientes con programas y software sofisticados.

Por lo tanto, CNC llegó para superar las limitaciones de la automatización controlada mecánicamente, donde se requerían maquinistas más hábiles y calificados para operar las máquinas y herramientas de fabricación. Sin embargo, la base del control numérico todavía se emplea en los procesos CNC.

 

¿Qué es el mecanizado CNC?

 

 

El mecanizado CNC es un término general utilizado para procesos de fabricación que emplean control numérico computarizado a través de software de computadora preprogramado. Cualquier proceso de fabricación que emplee máquinas CNC entra en la categoría de mecanizado CNC.

 

Como se mencionó, el mecanizado CNC es un proceso de fabricación sustractivo que emplea herramientas y maquinaria de corte. En la fabricación sustractiva, las herramientas y la maquinaria de corte eliminarían los materiales no esenciales y crearían la parte o el diseño deseado de la pieza de trabajo. Es lo opuesto a la impresión 3D, que es un proceso de fabricación aditiva.

 

Los centros de mecanizado CNC funcionan de una manera determinada que parte del diseño y la creación Modelo de diseño asistido por computadora de la parte elegida de cualquier pieza de trabajo. El siguiente paso es convertir los detalles del modelo CAD en un programa CNC. Posteriormente, el programa CNC se integra con la máquina CNC y se ejecuta para realizar las operaciones de mecanizado requeridas para obtener los resultados deseados.

 

Máquinas CNC

Por tanto, podemos concluir que lo segundo más importante en el mecanizado CNC después de la tecnología CNC es la máquina CNC que realizará las operaciones. Las máquinas CNC son una forma avanzada de máquinas manuales. Las máquinas CNC también se conocen como centros de mecanizado CNC o simplemente centros de mecanizado.

 

Estas máquinas no requieren maquinistas expertos y altamente calificados para operaciones precisas. En cambio, la precisión y la velocidad de estas máquinas son mayores debido al software preprogramado y cuidadosamente diseñado.

Pieza de trabajo es el término utilizado para el objeto que se utiliza enfabricación.

 

 

¿Cómo funciona el mecanizado CNC en la fabricación?

 

Le hemos dado una descripción general rápida del mecanizado CNC en los procesos de fabricación. Sin embargo, comprendamos de cerca cómo funciona el mecanizado CNC en la fabricación.

 

Paso 1: El primer paso de cualquier proceso de fabricación es la visualización del resultado. De manera similar, el mecanizado CNC también requiere la visualización de la pieza de trabajo. A diferencia de la fabricación aditiva, la fabricación sustractiva elimina las partes innecesarias de una pieza de trabajo para convertirla en una pieza de trabajo visualizada. Por eso, el primer paso es muy importante: los ingenieros dibujarán un modelo CAD de la pieza que quieren fabricar con máquinas CNC.

 

Paso 2: El dibujo CAD se convierte en código G, el lenguaje de programación para CNC. La historia del código G es otra historia que contar.

 

Código G

El código G fue el nombre que se le dio a los códigos de instrucción utilizados en las tarjetas de cinta perforada cuando los programas de control numérico eran comunes en la industria manufacturera. La principal razón para llamar código G al lenguaje instructivo se debe a la empresa que lo desarrolló. Gerber Scientific Instruments fue la empresa detrás del desarrollo del código G, de ahí que le diera el nombre.

 

Paso 3: El siguiente paso es cargar el programa G-code en el unidad de control de la máquina (MCU) y ejecute una prueba sin el elemento sin procesar. Esta prueba tiene como objetivo garantizar que el posicionamiento y el rendimiento de la máquina sean precisos para el proceso real. La prueba también es importante porque la precisión de la posición es necesaria para el mecanizado CNC para evitar daños o deterioro de la máquina durante la operación real.

 

Etapa 4: Finalmente, el elemento bruto que debe convertirse en el dibujo del modelo CAD se coloca dentro de la maquinaria de fabricación. El programa se ejecuta y obtendrá el resultado deseado.

 

Diferentes tipos de operaciones de máquinas CNC

 

Antes de hablar sobre por qué los centros de mecanizado CNC son necesarios para la industria manufacturera y por qué es una opción más conveniente que el mecanizado manual, es importante repasar brevemente los tipos comunes de operaciones de máquinas CNC utilizadas en diferentes sectores de fabricación.

 

Estas son las operaciones CNC más populares utilizadas en maquinaria comercial:

 

Perforación CNC

En la perforación CNC, el centro de mecanizado CNC utiliza brocas de puntas múltiples para hacer orificios cilíndricos en el elemento sin procesar/pieza de trabajo. La broca giratoria se alimenta perpendicularmente a la superficie del elemento en bruto, lo que da como resultado que los orificios verticales tengan el mismo diámetro que el de la broca. El taladrado CNC también se puede realizar con operaciones angulares empleando configuraciones de máquinas especializadas.

 

En pocas palabras, las operaciones de taladrado se utilizan para hacer agujeros redondos en piezas de trabajo estacionarias a través de una herramienta de corte giratoria. La aplicación común del taladrado CNC es para el alojamiento de tornillos, clavos y pernos utilizados en los procesos de ensamblaje de diferentes materiales.

 

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Fresado CNC

Fresadoras CNC utilice operaciones de fresado similares a las de taladrado o corte CNC. Sin embargo, la principal aplicación del fresado CNC es cortar una variedad de materiales para convertirlos en piezas diseñadas a medida con alta precisión. En el fresado CNC, la pieza de trabajo permanece estacionaria y se emplea una herramienta de corte giratoria para las operaciones. Por lo tanto, hay dos operaciones más en el fresado CNC: frontal y periférico.

 

Torneado CNC

Finalmente, Torneado CNC es la operación en la que el elemento en bruto o la pieza de trabajo sigue girando y las herramientas de corte estacionarias se emplean en la maquinaria. La herramienta de corte permanece estacionaria y convierte la pieza de trabajo giratoria en el resultado deseado con muy alta eficiencia y precisión. Sin embargo, el principio de funcionamiento detrás del fresado y el torneado es el mismo, ya que ambos procesos eliminan las partes de la pieza de trabajo para darle la forma o el diseño deseado.

 

Otras operaciones

Además de las operaciones populares de los programas de control numérico computarizados, algunas otras operaciones son las siguientes:

 

Brochado: eliminación selectiva de material de la pieza de trabajo con una brocha que empuja o tira de la superficie de la pieza de trabajo y deja un agujero.

Rectificado: eliminación de pequeñas cantidades de materiales de una pieza de trabajo mediante el uso de ruedas abrasivas de alta velocidad como herramienta de corte en maquinaria que realiza operaciones girando en su lugar.

El aserrado corta una hendidura estrecha en una pieza de trabajo empleando herramientas de corte abrasivas o dentadas en movimiento contra la superficie de la pieza de trabajo.

Lapeado: el mecanizado CNC emplea la operación de lapeado cuando el objetivo es obtener superficies planas precisas de las piezas de trabajo.

Bruñido: las operaciones de bruñido CNC le permiten lograr un mejor acabado superficial y una tolerancia más estricta.

 

Aplicaciones del mecanizado CNC en la fabricación

 

Las aplicaciones del mecanizado CNC están muy extendidas en todo el mundo y en diferentes procesos de fabricación. Las aplicaciones más comunes de los centros de mecanizado CNC son las siguientes:

Fresadoras CNC

Tornos

Enrutadores

Cortadoras de plasma, láser y cortadoras de chorro de agua

Máquina de descarga eléctrica

Máquinas de fabricación CNC

Cortadores de espuma

Máquinas de bordar

cortadores de patrones

Impresoras de cerámica

fabricantes de alimentos

 

Ventajas de CNCMecanizado en Fabricación

 

Hablemos de la parte más importante de este artículo sobre cómo el mecanizado CNC brinda conveniencia y ventajas a la industria manufacturera en todo el mundo:

 

 

Exactitud y precisión

La ventaja más obvia de utilizar centros de mecanizado CNC en diferentes procesos de fabricación es la exactitud y alta precisión de las piezas fabricadas por la máquina. Los sofisticados programas y software que trabajan detrás de las operaciones minimizan las posibilidades de error humano y resultados inexactos.

 

Seguro

El software preprogramado que funciona detrás de las operaciones de las máquinas CNC las hace más seguras de usar. Las máquinas que funcionan con las puertas de seguridad cerradas no presentan ningún peligro para el operador; ese podría ser el caso de las máquinas manuales.

 

Procesos más rápidos

Una de las razones por las que la industria manufacturera necesita emplear centros de mecanizado CNC son los requisitos de velocidad para los diferentes procesos. Las máquinas CNC reducen el tiempo de configuración manual y no necesitan cambio de herramienta manual, ahorrando tiempo para todo el proceso.

 

Útil para diseños complicados

Cuando tiene que obtener diseños complicados como resultado, las máquinas manuales con palancas, sierras, etc., y el trabajo humano pueden no dar el mejor resultado. El resultado es maravilloso y perfectamente preciso cuando emplea un software preprogramado con sus requisitos exactos.

 

Mayor eficiencia

La industria manufacturera también debe considerar la mayor eficiencia general de las máquinas de control numérico computarizado. Estas máquinas pueden trabajar las 24 horas del día con una tasa de desperdicio más baja para los productos de alta demanda. No solo esto, estas máquinas no necesitan una gran cantidad de trabajadores manuales, lo que también resulta rentable.

 

Funciona bien con diversos tipos de materiales.

Las máquinas y operaciones CNC pueden funcionar bien con varios tipos de materiales, desde madera hasta vidrio, metales hasta aleaciones y mucho más.

 

Desafíos en la adopción del mecanizado CNC

 

Todo lo relacionado con CNC no es bueno, y esta automatización tiene ciertos desafíos o desventajas que deben abordarse. Aquí hay algunos puntos que deben evaluarse y corregirse:

Los centros de mecanizado CNC, ya sean fresadoras CNC, tornos o máquinas de bordar, son muy caros. Por lo tanto, los fabricantes comerciales de esta tecnología deben trabajar en áreas relevantes para mejorar la rentabilidad de las máquinas.

 

Además, la instalación de estas máquinas es compleja y requiere que los maquinistas estén bien capacitados para su correcta operación. Si las partes interesadas de la industria manufacturera superan estos desafíos, la tecnología CNC marcará una gran diferencia en la industria.

 

Conclusión

 

En conclusión, los beneficios del mecanizado CNC superan los desafíos de su adopción. Implica la necesidad de una amplia adopción de la tecnología en las industrias manufactureras relevantes. Por lo tanto, las partes interesadas de la industria deben tomar medidas en la dirección correcta para superar los desafíos y aprovechar la tecnología CNC.

 

preguntas frecuentes

 

¿Qué significa CNC?

CNC significa control numérico computarizado.

 

¿Cuál es la diferencia entre el mecanizado manual y CNC?

El mecanizado CNC utiliza software y programas sofisticados para operar maquinaria y herramientas de fabricación. Por otro lado, las máquinas manuales requieren trabajadores manuales para operar las palancas, ruedas, botones, etc. La velocidad, precisión y exactitud de las máquinas CNC también son más altas que los procesos de mecanizado manual.

 

¿Cuál es la diferencia entre las operaciones de fresado CNC y torneado CNC?

Hay una diferencia entre el fresado CNC y las máquinas de torneado CNC. Ambas técnicas de fabricación pertenecen a la categoría de fabricación sustractiva. Sin embargo, difieren en la forma en que operan la pieza de trabajo y la máquina. Como se mencionó, en las fresadoras CNC, la herramienta de corte girará y el elemento en bruto no se moverá. Por otro lado, la pieza de trabajo gira en las operaciones de torneado.

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