Tipos de máquinas CNC: la guía definitiva

Quizás se pregunte qué máquina de control numérico por computadora (CNC) se adapta mejor a sus operaciones de mecanizado. Aquí discutiremos en detalle cada tipo de máquina CNC, sus beneficios, limitaciones y aplicaciones.

¿Qué es la máquina CNC?

máquina CNCo una máquina de control numérico por computadora es un dispositivo controlado numéricamente a través de una computadora adjunta. Emplea instrucciones programadas para regular con precisión los movimientos de las herramientas de corte o de la pieza de trabajo en sí misma. Por lo tanto, permite el mismo grado de precisión y confiabilidad en el mecanizado del proceso ciclo tras ciclo.

Las máquinas CNC, debido a la gran variedad de tareas que pueden realizar, son ampliamente utilizadas en diversas industrias. Realizan trabajos como cortar, taladrar, fresar, tornear y dar forma a una amplia gama de materiales, incluidos acero, postes, plástico, etc.

Tipos de máquinas CNC en el mercado

Las máquinas CNC se pueden clasificar de varias maneras, incluido el diseño y función, el número de ejes y el sistema de control.

Máquinas CNC clasificadas según diseño y función.

Fresadoras CNC

A Fresadora CNCutiliza varias herramientas de corte para eliminar el material adicional y obtener la forma requerida. Las fresadoras están disponibles en opciones horizontales y verticales.

Beneficios

Precisión: Las máquinas CNC han sido diseñadas para trabajar con absoluta precisión, con un nivel de precisión que oscila en miles de pulgadas.

Eficiencia: Al estar equipado con fresadoras CNC de alta velocidad y eficiencia, se logran tiempos de entrega cortos con un mayor nivel de productividad.

Versatilidad: A través de las fresadoras CNC se manipulan diversos materiales, incluidos madera, metal y plástico.

Capacidades de mecanizado complejas: Las fresadoras CNC pueden realizar una amplia gama de procesos de mecanizado complejos, como contorneado, perfilado, grabado y también fresado de roscas.

Limitaciones:

Limitación de tamaño: Trabajar con una fresadora CNC puede limitarle en cuanto a los tamaños de sus piezas de trabajo.

Habilidad del operador: Como operador, solo podrá manejar la fresadora CNC después de adquirir buenas habilidades sobre cómo operarla.

Precio: Otra limitación es la cantidad de dinero que necesitará para comprar y configurar una fresadora CNC.

Aplicaciones:

Las fresadoras CNC se utilizan en la fabricación de gabinetes, modelos prototipo, muebles, señalización, instrumentos musicales, etc.

Máquinas de torno CNC

A Máquina de torno CNC combina rotación y corte para dar como resultado las operaciones de torneado requeridas para cada pieza de trabajo determinada.

Beneficios

Precisión: Uno de los mejores atributos de un torno CNC es que ofrecen una precisión indudable en cada pieza que se toca.

Versatilidad: Los tornos CNC pueden trabajar con la mayoría de materiales, siendo algunos de ellos los metales, plásticos y composites.

Tiempos de configuración reducidos: Cuando se trata de la instalación de un torno CNC, no se requiere mucho tiempo.

Limitaciones

Naturaleza simétrica: Los tornos CNC tienen la capacidad de cortar pero no de crear piezas asimétricas debido a la forma en que moldean los materiales. Por tanto, fracasan en estas tareas cuando su función debería ser asimétrica y referirse a determinados detalles.

Costa inicial alta: Comprar y configurar una máquina de torno CNC requiere mucho dinero que puede ser difícil de recaudar para las operaciones iniciales.

Aplicaciones

Las máquinas de torno CNC son necesarias en diferentes industrias clave para diversas aplicaciones. Algunos de los usos son árboles de levas, mesas de comedor, repuestos de automóviles, cigüeñales, patas de muebles, instrumentos musicales, etc.

Taladradora CNC

taladradoras CNC son importantes para realizar agujeros precisos y de calidad en diferentes piezas de trabajo automáticamente mediante el uso de computadoras.

Beneficios

Precisión: Una de las características clave de los taladros CNC es su extraordinaria precisión; Se garantiza la posición adecuada de cada orificio dentro del espacio cerrado.

Versatilidad: Se ocupan más de los materiales y tipos de agujeros para una variedad de necesidades de fabricación. Es una gama tan diversa.

Errores reducidos: La perforación CNC reduce los errores y se traduce en una calidad alta y constante.

Integración: Este trabajo en vivo sin interrupciones de las brocas con otras operaciones de mecanizado aumenta la eficiencia del trabajo actual.

Limitaciones

Costo: La gente preferiría pagar mucho por máquinas con computadoras que por máquinas que dependen de humanos para ejecutarlas.

Pérdida de habilidades: El futuro de los aprendices para el puesto de usuarios de máquinas manuales se verá nublado a medida que sus habilidades pierdan valor en el mercado.

Aplicaciones

Las perforadoras CNC se encuentran en diversas industrias para aplicaciones como la fabricación de automóviles, la construcción naval, la astronáutica, la fabricación de moldes y la carpintería.

Rectificadoras CNC

Rectificadora CNC Es una herramienta avanzada o una herramienta de mecanizado de precisión que está controlada por un control numérico por computadora (CNC). Generalmente se utiliza para rectificar superficies para obtener una dimensión precisa o para producir formas muy complejas.

Beneficios

Calidad de superficie excepcional: El rectificado CNC es creíble por generar una calidad superficial impecable.

Repetibilidad: Una máquina rectificadora CNC se puede programar para repetir una actividad determinada muchas veces con la máxima precisión una vez que está configurada para una tarea segura.

Seguridad: Un centro de rectificado CNC funciona comparativamente mejor que una amoladora manual.

Residuos reducidos: Los trabajos de rectificado CNC se concentran en la precisión y la constancia, lo que reduce el desperdicio.

Limitaciones

Flexibilidad limitada: Aunque el rectificado CNC proporciona una mayor perfección y una repetición más precisa, puede ser menos flexible en comparación con otros procesos de mecanizado.

Ruido y vibración: Las amoladoras CNC no solo emiten una cantidad considerable de ruido sino también vibraciones, especialmente cuando funcionan a alta velocidad.

Aplicaciones

Las máquinas rectificadoras CNC son de gran valor en selecciones como equipos de alta precisión, autopartes, piezas médicas, aeroespaciales y herramientas similares.

Máquinas de corte por láser CNC

Las máquinas de corte por láser CNC utilizan rayos láser para cortar materiales con precisión sin entrar en contacto con ellos.

Beneficios

Distorsión mínima del material: El uso de máquinas de corte por láser ayuda a reducir la probabilidad de deformación de las piezas ya que no hay contacto con el material en cuestión.

Menos contaminación y desperdicio: Debido a la alta precisión del corte por láser CNC, la principal ventaja es que reduce la cantidad de material de desecho.

Menos mantenimiento requerido: Los láseres CNC tienden a requerir menos mantenimiento que otras máquinas de corte mecánicas. Esto se debe al hecho de que los láseres CNC utilizan la naturaleza sin contacto de los rayos láser.

Limitaciones

Espesor limitado: Dado que las máquinas de corte por láser CNC no entran en contacto con la pieza de trabajo, no pueden penetrar materiales más gruesos.

Conocimientos técnicos: Todos los puestos de trabajo clasificados para estas máquinas de corte por láser requieren trabajadores altamente calificados.

Calidad de borde: Aunque el corte por láser CNC le brinda un corte con bordes más limpios y precisos, pueden aparecer asperezas en los bordes.

Aplicaciones

Tener una máquina de corte por láser CNC le permite trabajar con aplicaciones como la fabricación de piezas aeroespaciales, estructuras de automóviles, equipos médicos, etc.

Máquinas de corte por plasma CNC

A Corte por plasma CNC Las máquinas le permiten cortar o fabricar con precisión diferentes tipos de materiales. Este tipo de soldadura utiliza un arco eléctrico para ionizar el aire que funde el material. Si bien es un proceso de arco eléctrico, funciona únicamente con materiales conductores de electricidad.

Beneficios

Alta eficiencia: Las máquinas de corte por plasma le ahorrarán tiempo y dinero incluso para una gran cantidad de productos.

Precisión constante: Las cortadoras de plasma CNC se utilizan a través de un programa informático específico que gestiona perfectamente el proceso con altísima precisión.

Facilidad de uso y entrenamiento reducido: Las máquinas de corte por plasma CNC pueden reducir el proceso de mano de obra tanto en términos de tiempo como de costos.

Limitaciones

Materiales limitados: El corte por plasma no corta metales no metálicos ni aleaciones ocupadas por la conductividad.

Zonas afectadas por el calor: En el corte por plasma, se realiza un proceso de corte en caliente calentando la pieza de trabajo. El calor produce un impacto fisiológico en la parte delantera y trasera de las zonas donde se produce el corte.

Aplicaciones

Con una máquina de corte por plasma CNC puede realizar un número ilimitado de tareas, incluida la fabricación de automóviles, salvamento, desguace, talleres de fabricación, etc.

Máquinas de corte por chorro de agua CNC

Una máquina de corte por chorro de agua CNC es un dispositivo que utiliza agua mezclada con varios materiales para cortar una pieza de trabajo determinada.

Beneficios

No habrá desprendimiento de fibras ni tensiones mecánicas en la superficie de la prenda durante el proceso de lavado.

Bajo costo en comparación con los procesos de fabricación tradicionales y fácil de emplear.

Geometría extremadamente detallada.

La máquina tiene la capacidad de manejar tanto cortes finos y delicados como piezas gruesas más sustanciales.

La máquina de chorro de agua CNC es respetuosa con el medio ambiente.

Limitaciones de las máquinas de chorro de agua

tiempo de corte: La velocidad de trabajo de la cortadora por chorro de agua CNC es menor que la de otras herramientas similares.

Desglose de componentes: Una cortadora por chorro de agua lo hace empujando chorros a presión ultraalta en la chapa de acero. Sin embargo, si uno elige un sistema de chorro de agua premium, el único problema posible podría ser la falla de los componentes del cortador.

Aplicaciones

Las máquinas de corte por chorro de agua CNC pueden manejar materiales finos y gruesos y se utilizan en aplicaciones como minería, aeroespacial, automotriz y de fabricación.

Máquinas impresoras 3D CNC

Las máquinas impresoras 3D CNC son una tecnología híbrida de CNC y fabricación aditiva. Dichos dispositivos son capaces de utilizar tecnologías de fabricación tanto sustractivas como aditivas para facilitar la realización de formas complejas.

Beneficios

Reducción de residuos de materiales: Con los procesos de fabricación aditiva, las descargas suelen ser menores en comparación con las sustractivas, cuando el material se corta o se fresa.

Plazos de entrega más cortos: Las impresoras 3D CNC tienen la capacidad de reducir sustancialmente el tiempo de entrega tanto para el desarrollo de maquetas como para el proceso de acabado.

Personalización y personalización: Es la fabricación aditiva la que hace que la producción de piezas con especificaciones personalizadas sea algo sencillo.

Limitaciones

Selección de materiales: La falta de capacidad de procesamiento del rango de salida de material en una impresora CNC 3D es una de las limitaciones de la máquina.

Volumen de construcción: Los dispositivos de impresora CNC 3D pueden tener un volumen de construcción menor en comparación con unidades de mecanizado grandes.

Propiedades materiales: Las piezas fabricadas mediante sistemas aditivos tienen otras propiedades mecánicas en comparación con las piezas producidas mediante procesos tradicionales.

Aplicaciones

Se necesitan impresoras 3D CNC en creación de prototipos, fabricación, personalización, herramientas rápidas, arte y escultura, educación e investigación, odontología y medicina.

Máquinas de fresado CNC

Las fresadoras CNC pertenecen a la clase de máquinas de corte asistidas por computadora diseñadas para producir formas 3D, básicamente de madera, plástico, espuma y metales.

Beneficios

Reducción de desperdicios: Las máquinas fresadoras CNC están diseñadas y construidas para ser extremadamente precisas y, por lo tanto, brindar formas y tamaños máximos con un desperdicio mínimo.

Escalabilidad: Las fresadoras CNC son máquinas escalables que son capaces de alcanzar diversos volúmenes de producción y muchos otros requisitos diferentes.

Seguridad: Las enrutadores CNC están equipadas con funciones de seguridad como detección automática de herramientas, detección de colisiones y botón de parada de emergencia, todo ello destinado a garantizar un funcionamiento seguro y provocar menos accidentes.

Limitaciones

Altos niveles de ruido: Las fresadoras CNC se componen básicamente de husillo, sistema de extracción y sistema de vacío como pieza fundamental. A este respecto se puede describir el funcionamiento general de la máquina que tiene un alto nivel de ruido.

Polvo residual: Una fresadora CNC se utiliza en un entorno donde hay una gran cantidad de aserrín de madera o metal.

Aplicaciones

Dado que las máquinas enrutadoras CNC pueden crear formas intrincadas, son necesarias para aplicaciones como muebles de madera tallada, señalización, molduras, tallado de puertas, decoraciones interiores y exteriores e instrumentos musicales.

Máquinas de descarga eléctrica CNC (EDM)

El mecanizado por electroerosión (EDM) CNC, o máquinas de electroerosión o electroerosión, son las herramientas de mecanizado de precisión de EDM. Forman las piezas metálicas mediante eliminación de material mediante descarga eléctrica.

Beneficios de la electroerosión

Formas complejas: Con una electroerosión se pueden lograr formas muy complicadas que quizás no sean posibles con otros métodos.

Materiales más duros: si está trabajando con los materiales más duros y se pregunta qué máquina CNC utilizar, la electroerosión es una buena opción.

Piezas más pequeñas: La electroerosión es capaz de trabajar en piezas delicadas más pequeñas sin crear ningún tipo de distorsión.

Sin acabado: la electroerosión produce piezas limpias sin necesidad de acabado posterior.

Limitaciones

Eficiencia: La electroerosión ofrece varios beneficios, pero es un proceso más lento en comparación con otros métodos.

Operadores capacitados: Para operar una electroerosión y crear las piezas necesarias, es necesario comprender la máquina.

Restricciones materiales: En cuanto a la selección de materiales, si la electroerosión es la máquina que ha elegido, entonces sólo podrá trabajar con materiales conductores.

Aplicaciones

Tener una máquina de electroerosión le permite trabajar en aplicaciones como punzones, creación de prototipos, fundición a presión o moldes de inyección.

Máquinas CNC con cambiador de herramientas

Las máquinas cambiadoras de herramientas CNC tienden a combinar bits de cada máquina CNC existente para poder realizar sus funciones. El uso de una máquina de cambio automático de herramientas significa la posibilidad de cambiar rápidamente las herramientas de corte sin tiempos de inactividad.

Beneficios

Mayor seguridad: Un operador no tiene por qué manipular ni entrar en contacto con las herramientas de corte ya que la máquina está automatizada.

Repetibilidad del proceso y alta calidad del producto.: De hecho, es capaz de realizar el mismo proceso para varias piezas y con gran precisión.

Costos laborales reducidos: El alto nivel de automatización en las máquinas cambiadoras de herramientas tiende a eliminar trabajadores manuales y, por lo tanto, reduce los costos.

Limitaciones

Complejidad de programación: En comparación con otras máquinas CNC, las máquinas CNC con cambiador de herramientas son más complejas en términos de procedimientos de programación.

Capacidad del portaherramientas: Es posible que espere que una máquina cambiadora de herramientas pueda acomodar todas las herramientas de corte que tiene. Desafortunadamente, tiene una capacidad limitada para alojar herramientas.

Alto costo inicial: Necesitará una cantidad de dinero mayor para poder adquirir e instalar una máquina cambiadora de herramientas.

Aplicaciones

Las máquinas cambiadoras de herramientas CNC son útiles o recomendadas para el mecanizado de producción, fabricación de matrices o moldes, creación de prototipos, mecanizado de precisión y grabado.

Máquinas CNC clasificadas según el número de ejes implicados

Máquina de 2 ejes

Las máquinas CNC de 2 ejes o fresadoras de 2 ejes son tipos de máquinas de control numérico por computadora (CNC) que operan a lo largo de dos ejes. A través de estos, normalmente trazamos el eje X y el eje Y.

Beneficios

Simplicidad y facilidad de uso: Las primeras variaciones dentro de este ámbito son las máquinas CNC de dos ejes. Destacan y son simplistas en diseño y funcionamiento en comparación con el resto de máquinas CNC.

Rentabilidad:Por naturaleza, las máquinas CNC de 2 ejes son un poco baratas en comparación con las fresadoras con mayor número de ejes.

Limitaciones

Complejidad limitada: Las máquinas de 2 ejes manejan procesos de mecanizado 2D con mucha facilidad. Sin embargo, pueden tener dificultades con geometrías y contornos 3D complejos.

Semiautomatización: Este tipo produce resultados de calidad, especialmente en tareas sencillas de corte y perforación. Sin embargo, estas máquinas se utilizan en paralelo con operaciones manuales si se necesitan más características facetadas o múltiples planos.

Aplicaciones

Perforación: Realización de aberturas en las piezas de trabajo con espacios y tamaños específicos.

Fresado: Cortar, aplanar y dar forma a superficies irregulares, pantorrillas y botas bovinas.

Grabado: Impresión de imágenes, nombres y logotipo junto con una decoración en los acabados de la carrocería.

Máquina de 3 ejes

Una máquina CNC de 3 ejes es un tipo de máquina de control numérico por computadora (CNC) que opera a lo largo de tres ejes principales. A lo largo, a lo largo, en línea recta y a lo alto.

Beneficios

Versatilidad: Son capaces de producir componentes con una gran variabilidad en tamaño y nivel de complejidad. Satisfacen las necesidades tanto de pruebas de desarrollo en series pequeñas como de fabricación en producción.

Facilidad de uso: Estas máquinas son en cierto modo más complicadas que el CNC de 2 ejes debido a su familiaridad y experiencia en programación.

Exactitud y precisión: La unidad CNC de 3 ejes se puede fabricar según los requisitos exactos y se pueden otorgar tolerancias que minimizan los defectos de los componentes.

Limitaciones

Funcionalidad limitada: La operación multitarea de mecanizado automatizado de 3 ejes tiene un límite al fabricar formas 3D complejas con pendientes más pronunciadas en socavados.

Aplicaciones

Fresado 3D: cree y moldee formas tridimensionales complejas en contornos cuidadosos y precisos.

Perfilado: Descartar piezas de trabajo con formas y esquinas innecesarias dentro del rango deseado de planos limitando masa y volumen.

Grabado: El uso de texto, logotipos o patrones decorativos en superficies contundentes sigue siendo una opción que no se limita a superficies planas (dimensionalmente).

Estas máquinas a menudo se utilizaban en la industria aeroespacial, automotriz, de fabricación de metales, de joyería y, en general, de mecanizado.

Máquina de 4 ejes

Una máquina CNC de 4 ejes es un tipo de máquina de control numérico por computadora (CNC) que opera a lo largo de cuatro ejes principales. El eje X, el eje Y, el alias Z y un eje giratorio adicional (comúnmente conocido como eje A).

Beneficios

Complejidad y versatilidad: las máquinas CNC de 4 ejes permiten operaciones de mecanizado más complejas, en comparación con las de 3 ejes, y aumentan la versatilidad al permitir diferentes geometrías de piezas.

Limitaciones

Rendimiento limitado: Desafortunadamente, estas máquinas con capacidad para múltiples tareas todavía no pueden crear formas geométricas completamente complejas ni tolerancias con respecto a los cortes.

Más espacio: La máquina de 4 ejes puede necesitar más espacio en el piso de fabricación debido a los ejes giratorios dobles.

Aplicaciones

Fresado rotativo: las piezas de trabajo se dirigen manualmente en el eje necesario mediante métodos de mecanizado y sus áreas contorneadas se mecanizan mediante movimiento circular.

Indexación: Trabajar con la pieza de trabajo, mientras cambia las características simplemente girando la pieza en todos los lados.

Fresado helicoidal: Máquina herramienta que aumenta rápidamente al enrollar o curvar la trayectoria verticalmente a lo largo de toda la altura de un artículo.

Máquina de 5 ejes

Una máquina CNC de 5 ejes es un tipo de máquina de control numérico por computadora (CNC) que opera a lo largo de cinco ejes principales. El eje X, el eje Y, el eje Z y dos polos giratorios más (principalmente asignados como eje A y eje B).

Beneficios

Complejidad y versatilidad: Las máquinas CNC de 5 ejes brindan versatilidad y flexibilidad de vanguardia, permitiendo el fresado secuencial de piezas complejas a través de múltiples ángulos en una sola operación.

Precisión y exactitud: Los últimos sistemas de control también se controlan por computadora con aplicaciones de software que tienen una ruta optimizada para las herramientas. Esto reduce los huecos básicos y los errores de mecanizado.

Limitaciones

Capacidad de peso limitada: tienden a tener algunas limitaciones en el procesamiento de piezas grandes y pesadas porque el peso y el tamaño son las limitaciones.

Invertir en máquinas CNC de 5 ejes es obviamente más caro y consume más espacio que las máquinas con capacidad de ejes inferiores.

Aplicaciones

Contorneado: Habilidad para expresar detalles complicados de diseños geométricos 3D que incluyen curvas e incluso ángulos.

Trimming: Mecanizado de materiales compuestos avanzados para trabajos de operaciones de fabricación aeronáutica y de automoción.

Escultura: Desarrollar las bellas artes realizando trabajos impresionantes en paredes, techos y esculturas también.

Mecanizado de palas de turbina: cortar las palas de la turbina y el impulsor para que tengan una estructura aerodinámica complicada.

Conclusión

Por lo general, estas son las máquinas CNC más comunes que encontrará en el mercado. Según la discusión anterior, le resultará mucho más fácil elegir uno que se adapte a sus líneas de producción. Además, las máquinas CNC también se dividen según el sistema de control y el modo de servocontrol que se utilizan.