El mecanizado por CNC es uno de los tipos de mecanizado mediante el cual se fabrican piezas con la ayuda de computadoras que controlan las maquinas herramienta.
Con los CNC ( control numérico por computadora ) podemos controlar en nuestro taller de mecanizado el mecanizado mediante un programa , automatizando los procesos de fabricación de piezas y minimizandose la interveción humana.
Esta tecnología de CNC se puede aplicar a una amplia gama de operaciones como el caso de la elaboración, el montaje, la inspección, así como el trabajo sobre hojas metálicas, etc.
Pero el control numérico se utiliza de manera más frecuente en los diferentes procesos de mecanizado de metales o aluminio tales como el torneado, el taladrado, o el fresado. Incluso y como consecuencia de la configuración, las operaciones de mecanizado permiten fabricar a ritmo acelerado, dando como resultado una fabricación a granel que además es mucho más económica y mucho más precisa.
Como surgió esta tecnología?
Aunque se trata de una tecnología muy actual, nos tendriamos que remontar al año 1948 cuando el ingeniero estadounidense John T. Parsons hizo una demostración a la Fuerza Aerea de Estados Unidos , quienes posteriormente patrocinaron una serie de proyectos en los laboratorios de Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).
Pero los trabajos iniciales fueron en 1940 , en cuyo año Parsons concibió el uso de tarjetas perforadas como sistema de coordenadas de posición para controlar una máquina herramienta.
Tras una gran cantidad de investigaciones, el MIT fue capaz de crear el primer prototipo de una máquina de CNC en el año 1952 y para el año siguiente fueron capaces también de demostrar todas las posibles aplicaciones del Control Numérico por Computadora.
Al poco tiempo los fabricantes de máquinas-herramientas comenzaron a introducir unidades CNC comerciales, mientras tanto, las investigaciones continuaban en el MIT, de tal manera que descubrieron las herramientas de programación automática, las cuales se podían utilizar para la programación de las máquinas de control numérico.
El objetivo principal era proporcionar al programador los medios mediante los cuales se pudiesen comunicar las instrucciones de mecanizado a las máquinas-herramienta de una forma mucho más fácil.
¿Qué es un #centrodemecanizado?
Un centro de mecanizado es una máquina automatizada capaz de realizar múltiples operaciones de mecanizado con escasa intervención humana.
Pueden llevar incorporadas opciones como cambio automático de herramientas o el posicionado de la pieza en el espacio también de forma automática.
¿Cuáles son las características de un centro de mecanizado CNC?
Son máquinas reconfigurables, lo que les permite cambiar rápidamente de configuración y realizar diferentes tareas de mecanizado sobre una misma pieza.
Ofrecen uniformidad en la producción, un requisito esencial para la producción en serie.
Su capacidad de realizar una gran cantidad de operaciones de forma automática permite una alta velocidad de producción.
La versatilidad y flexibilidad que presentan por el alto grado de automatización les capacita para ejecutar diferentes operaciones de mecanizado en una sola pieza.Ofrece un acabado superficial impecable, que los hace indicados para dar forma final a las piezas fabricadas.
Tipos
Los centros de mecanizado se diferencian entre sí por diversas características como tamaño, funcionalidades y grados de automatización.
La división más genérica es la que diferencia los centros de mecanizado con husillo vertical u horizontal.
Centros de mecanizados con husillo vertical
Están dotados de una cabeza giratoria que se acerca a la pieza de trabajo desde la parte superior hasta la inferior, generalmente, trabajando sobre la superficie superior del material.
Por ello, son los más adecuados para realizar operaciones en superficies planas con cavidades hondas; un ejemplo es la fabricación de matrices, moldes o dados. Estas máquinas ofrecen una gran rigidez y producen piezas con buena precisión dimensional.
Centros de mecanizados con husillo horizontal
Se utilizan para piezas grandes y altas, que requieren ser mecanizadas en varias partes. En algunos casos, la pieza maquinada puede inclinarse con respecto a ejes diferentes para ocupar posiciones angulares diferentes.
¿Qué ventajas nos ofrece los centros de mecanizado frente a los tradicionales?
Rapidez
Permiten disponer de cajones con gran cantidad de herramientas, lo que se traduce en una mayor posibilidad de operar. Si cuentan con cambio automático de herramienta se produce un gran ahorro de tiempo de manipulación.
Seguridad
Al tener mayor automatización se evita la manipulación del operario, y con ello posibles accidentes.
Uniformidad
Con esta maquinaria, el diseño del producto que va a ser fabricado va a servir para crear una gran cantidad de replicas exactas, ya que, como hemos dicho, esta máquina tiene una precisión y una exactitud casi perfectas.
Flexibilidad y versatilidad
Diversas operaciones a una misma pieza en la misma maquina.
principal ventaja de esta maquinaria es que es más rentable que cualquier otra, ya que, al estar controlada por un ordenador podría aguantar las 24 horas del día en funcionamiento, simplemente hay que detenerla de vez en cuando.
Sofware de diseño avanzado
Otra destacable de los mecanizados CNC es que las máquinas diseñadas para este mecanizado pueden ser programadas por un software de diseño avanzado, eso permite la creación de productos especiales los cuales no podrían ser creados con otro tipo de máquina distinta a estas.
Rendimiento
Un solo empleado puede supervisar una cantidad notoria de máquinas, esto se debe a que las máquinas, una vez han sido programadas, funcionan por sí mismas.
Gracias al gran avance tecnológico que ha notado este sector, se han podido desarrollar, a la par, diferentes sectores totalmente externos al mismo, como por ejemplo el aeroespacial, que, gracias a los productos que crean los mecanizados CNC han podido avanzar a pasos agigantados en cuanto a rendimiento se refiere.
Desventajas de los centros de mecanizado?
Coste de mantenimiento de las maquinarias mayor
Coste de los accesorios mayor
Operarios formados con mayor formación
¿Por qué usar un centro de mecanizado vertical CNC?
Este tipo de centros incorporan tecnología de fresado de última generación, así como un sistema de programación CNC de fácil operación, aumentando de tal forma la productividad y el crecimiento de la producción en la industria implementada
El mecanizado vertical, gracias a su ya mencionada flexibilidad y fácil operación, ofrece grandes posibilidades como la de optar entre 3, 4 o 5 ejes, lo que permite a la máquina ejecutar multitud de procesos y trabajar con piezas de diversos formatos.
Además, su sistema de refrigeración estabiliza la regulación de la temperatura, convirtiéndolo en un equipo de trabajo seguro.
Actualmente, gracias a la gran variedad de estos centros de mecanizado, se pueden trabajar tanto piezas pequeñas como grandes, en grandes o en pequeñas series. Sin duda, los centros verticales son la mejor opción en cuanto a su relación costo-beneficio.
Máquinas que operan por Control Numérico Computerizado (CNC)
Las máquinas que más frecuentemente suelen operar por CNC, son:
Tornos
Fresadoras
Enrutadores
Cortadoras de plasma
Impresoras 3D
Clasificación según la manera de realizar sus funciones
Es decir, según la manera y procedimiento para cortar o perforar. Entonces, los tipos de equipo se dividen en:
Máquinas de control punto a punto
Las máquinas de control punto a punto, mecanizan en el material en cuestión exclusivamente los puntos iniciales y finales, pero no la trayectoria entre un punto y otro. Puede tratarse de taladradoras o punteadoras, que no controlan trazado ni velocidad.
De control pariaxial
Por su parte, las máquinas de control pariaxial, a diferencia de las de control punto a punto, sí pueden programarse en cuanto desplazamientos y velocidad a lo largo de una trayectoria. Un claro ejemplo de este tipo de equipo CNC son los tornos.
Máquinas de control interpolar o continuo
Las máquinas de control interpolar o contínuo pueden realizar mecanizados en trayectorias de cualquier tipo, a diferencia de las de control pariaxial, cuyas trayectorias deben ser paralelas a sus ejes. Estos equipos de control interpolar, por lo tanto, se dice que son polivalente
Los tornos
Los tornos están englobados en el tipo de máquina de control pariaxial.
Trabajan situando el material a mecanizar en una garra giratoria que hace girar a altas velocidades.
Una vez conseguida la velocidad adecuada, se acerca la herramienta que mecaniza la pieza por arranque de viruta de la superficie del material.
El brazo que aproxima la herramienta puede realizar desplazamientos transversales, longitudinales o en ángulo, lo que permite trabajar como mínimo en tres ejes. Permiten trabajar helicoidalmente sobre una pieza que obligatoriamente tiene que ser de revolución.
Los tornos se suelen clasificar en dos tipos: de tres o de cinco ejes.
Tipos de tornoCNC
La variedad de herramientas en el sector del mecanizado es muy grande, así como la necesidad de hacer todo tipo de piezas.
Torno CNC de bancada inclinada
Este tipo de herramienta, dispone de una bancada inclinada de una pieza, la cual otorga una mayor rigidez, precisión y durabilidad, independientemente del trabajo que se vaya a realizar, como taladrado, torneado o fresado. Este tipo de movimientos se controlan mediante un control digital muy sofisticado que garantiza que la herramienta funcione como es debido.
Torno CNC de bancada plana
Este tipo de herramienta la podemos encontrar en dos presentaciones. Por una parte, el de la serie FLC utiliza un sistema de refrigerado, así como una puerta de seguridad de vidrios. Este sistema es muy utilizado para realizar trabajos con piezas pequeñas y complejas como brocas, piezas de metal, hierro, etc. Por otra parte, tenemos la serie BJ VSCNC, la cual utiliza un sistema de refrigerado, un sistema eléctrico programable de cuatro estaciones y un control FANUC.
Se diferencia del otro modelo por realizar trabajos con exactitud en piezas medianas o grandes.
Tornos CNC verticales
Esta herramienta dispone de guías cuadradas con las que marca un mejor corte acompañado de un controlador digital . La especialidad de esta herramienta con las piezas de gran volumen.
Las ventajas de este tipo de maquinaria hacen que hoy en día los centro de mecanizado estén presentes en prácticamente todos los procesos de fabricación desde los sectores más avanzados hasta los más tradicionales.
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