Como funcionan las maquinas CNC Router
Las máquinas CNC o máquinas controladas numéricamente por computadora, son dispositivos electromecánicos que pueden manipular herramientas alrededor de un número variable de ejes (por lo general de 3 a 5) con alta precisión por instrucción de un programa de computadora en donde se le indica a la máquina cómo moverse, que velocidad de avance y que potencia utilizar su herramienta. El mecanizado CNC es una de las dos formas en que puede generar una parte física a partir de un archivo de diseño de computadora, la segunda es la impresión 3D, conocida como fabricación aditiva.
La diferencia entre estas dos técnicas es que el mecanizado CNC, al igual que otros procesos de mecanizado es un proceso sustractivo, donde el material se va eliminando por capas, y la impresión 3D es un proceso aditivo que funciona mediante la extracción de filamentos.
En la mayoría de los casos, una máquina CNC es programada mediante un software CAM en el cual se aplican trayectorias en cada eje a un modelo 3D o 2D de la pieza o diseño que se desea maquinar. Una vez que el programador ha terminado su trabajo de programación, el programa se envia a un postprocesador que convertirá el programa CAM en codigo G que la máquina podrá interpretar. El código G se carga a la maquina CNC. Luego,el operador pondrá la herramienta en el punto de inicio e iniciará el programa para hacer la pieza.
Las primeras máquinas CNC se desarrollaron en los años 1940 y se basaron principalmente en una técnica de almacenamiento de datos conocida como "tarjeta perforada". El "código" para controlar las máquinas se perforaba manualmente en una tarjeta de datos y se introducía en un sistema que luego interpretaba esos datos.
La tecnología CNC ha crecido exponencialmente a medida que la capacidad tecnológica se aceleró a fines del siglo XX, gracias a eso hoy en día contamos con una variedad significativa de herramientas y cabezales disponibles para máquinas CNC.
Como se mencionó anteriormente, el mecanizado es una forma de transformar una pieza de algún material como plásticos industriales, metales no ferrosos y ferrosos, titanio y más en un producto o pieza terminada. Las máquinas CNC se basan en instrucciones digitales específicamente denominadas código G. Antes de que existieran los programas modernos de fabricación asistida por computadora (CAM) y diseño asistido por computadora (CAD) como Fusion 360, Inkscape, Camworks, Rhino y más, los operadores escribían manualmente el código G para controlar estas máquinas. Los programas de hoy en día te permiten tomar un modelo 3D y generar automáticamente el código G que direccionará la máquina a las coordenadas necesarias.
Cuando se compara las capacidades del mecanizado CNC automatizado con la alternativa manual como tornos y otras técnicas de mecanizado, puede ver los beneficios. Las máquinas CNC simplemente funcionan más rápido con mayor precisión y precisión, al tiempo que permiten la transformación de un diseño digital en una parte física.
Ahora que tenemos lo básico del mecanizado CNC fuera del camino, podemos comenzar a profundizar en las complejidades que se encuentran dentro.
Muchos diseños o procesos de mecanizado específicos requieren el uso de múltiples herramientas para realizar cortes. Una herramienta no funciona universalmente. Para esto, los maquinistas suelen construir bibliotecas de herramientas digitales que interactúan con la máquina física CNC. Estas máquinas, que a menudo cuestan cientos de miles de dólares, pueden cambiar automáticamente las herramientas cuando se lo indiquen sus instrucciones digitales, lo que les permite convertirse en caballos de batalla de fabricación.
Las máquinas CNC básicas se moverán en uno o dos ejes, conocidos como el eje xy el eje y, seguidos por el tercer eje z, que escuchará el término eje 2.5, lo que significa que solo dos ejes se mueven juntos, en lugar de todos 3. A menudo escuchará los términos máquinas CNC de 2.5, 3 ejes y 5 ejes, que simplemente se refieren a los grados de libertad en los que una máquina puede hacer cortes. Una máquina de tres ejes puede moverse en x, y, y el eje z, mientras que una máquina de 5 ejes puede moverse en estos 3 ejes junto con 2 ejes de rotación. Como puede imaginar, las posibilidades de producción con máquinas de 5 ejes son prácticamente infinitas. Las máquinas de 5 ejes solían relegarse al trabajo de alta precisión, pero a medida que se han vuelto más asequibles, se están convirtiendo rápidamente en estándar en muchos talleres.
Hay tres tecnologías de mecanizado convencionales que necesita comprender para comprender los conceptos básicos de cómo se elimina el material del stock en máquinas CNC.
Tecnologías de maquinado
El primero es taladros. Los taladros funcionan girando una broca y poniendo la broca en contacto con el material estacionario.
A continuación, tenemos tornos, que funcionan en reversa a la perforación. Los tornos hacen girar el bloque de material contra una broca o cortadora estacionaria para eliminar el material en una trayectoria circular o fluida. Las capacidades de forma en los tornos son más limitadas que otras técnicas, pero la tecnología moderna permite que estas máquinas creen cosas como agujeros cuadrados y formas no circulares.
Por último, el tipo de máquina CNC más común se denomina fresadora. Las fresadoras implican el uso de herramientas de corte rotativas para eliminar material de una pieza de stock. Estas máquinas funcionan de manera similar a los taladros, con sus capacidades de herramientas que abarcan mucha más variedad.
Casi cualquier material puede usarse en una máquina CNC, desde plástico hasta titanio. Diferentes materiales tienen diferentes propiedades, por lo que los maquinistas e ingenieros superarán sus desafíos únicos al alterar las variables de mecanizado como la selección de herramientas, RPM, velocidad de alimentación, flujo de refrigerante, entre una amplia variedad de otros factores.
Las piezas mecanizadas por CNC están a su alrededor. Mantienen unido su automóvil y realizan funciones vitales a bordo de cohetes SpaceX. El mecanizado CNC es posiblemente la única forma de producir piezas metálicas de alta precisión para diseños de ingeniería en todo el mundo. Si está interesado en aprender más sobre el mecanizado CNC y el oficio crucial que es, uno de los mejores lugares para hacerlo es a través de TITANS of CNC: Academy. Este recurso en línea le enseñará desde cero cómo diseñar piezas y mecanizarlas, tenga o no una máquina CNC. También puede obtener pruebas gratuitas del software Autodesk CAD y CAM para jugar, o, si es un estudiante, puede obtener los programas completamente gratis.
Por lo tanto, el mecanizado CNC es posiblemente el proceso de fabricación más significativo del siglo XXI y su funcionalidad impulsa el avance tecnológico en todo el mundo. Es un oficio que se mantiene al día con el crecimiento de la tecnología y los maquinistas de todo el planeta están cambiando el mundo con sus habilidades de mecanizado CNC.
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