Todo lo que necesita saber sobre el mecanizado CNC
Antes de la introducción del control numérico computarizado (CNC), el proceso de fabricación implicaba un arduo trabajo humano, períodos de producción innecesariamente largos, desperdicio de material y estaba plagado de errores. Hoy, la tecnología ha mejorado enormemente el proceso de fabricación.
La introducción de tecnologías de mecanizado CNC proporciona un alto nivel de confiabilidad, lo que hace que los procesos iterativos sean más automáticos. Pero ¿qué es el mecanizado CNC? ¿Qué productos se pueden fabricar con tecnología CNC? ¿Cómo funciona el mecanizado CNC?y qué materiales se pueden utilizar en los procesos de fabricación que utilizan Maquinas CNC?
Este artículo es una inmersión profunda en lo que es el mecanizado CNC y los conceptos básicos involucrados en el proceso. Discutiremos las ventajas de la fabricación CNC sobre la fabricación tradicional y las contribuciones de CNC a la fabricación moderna.
También veremos el software CNC. Por último, destacamos lo que se requiere de las personas que desean capacitarse para convertirse en maquinistas CNC y discutimos las tendencias futuras en el mundo del mecanizado CNC.
¿Qué es el mecanizado CNC?
La abreviatura CNC significaControl numérico por computadora. El mecanizado CNC es un proceso sustractivo que implica la creación de diseños personalizados a partir de una pieza de trabajo mediante controles computarizados. El proceso es sustractivo en el sentido de que el producto se fabrica quitando material de una pieza inicial en lugar de agregar material para hacer un producto.
El mecanizado CNC se puede describir como un proceso de fabricación realizado por robots. El proceso ha permitido aumentar la productividad porque la máquina puede funcionar automáticamente sin la necesidad del operador de estar presente continuamente.
¿Cuál es la historia del mecanizado CNC?
El predecesor del CNC es el control numérico (NC), un procesodescrito por la Sociedad de Ingenieros de Fabricacióncomo "marcar el comienzo de la segunda revolución industrial y el advenimiento de una era en la que el control de las máquinas y los procesos industriales pasaría de un borrador impreciso a una ciencia exacta".
El mecanizado CNC comenzó como una tecnología basada en cinta perforada en el1940 y 1950antes de evolucionar rápidamente a tecnologías analógicas y digitales en la década de 1960.
John T. Parsonses considerado el padre del mecanizado CNC. Desarrolló el control numérico, que es el principio sobre el que se basa el mecanizado CNC. Pero incluso antes de Parsons, else había inventado la técnica de mecanizadoen 1751. Luego, en 1952, Richard Kegg, en colaboración con el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), desarrolló la primera fresadora CNC.
¿Cuáles son los conceptos básicos del mecanizado CNC?
Para comprender cómo funciona el CNC, debemos comprender algunos conceptos básicos.
Control numérico
Esto denota el control automático de máquinas herramienta. Estas máquinas herramienta van desdemoliendapara soldadores, amoladoras, cortadoras de chorro de agua ymáquina de prensa hidráulica.
Mecanizado CNC de escritorio
Estas son versiones minimalistas de los CNC y están mejor adaptadas para trabajar con materiales más blandos como cera, espuma y plásticos. Este tipo de mecanizado utiliza versiones más pequeñas de máquinas CNC para fabricar productos más pequeños, en su mayoría por aficionados.
LEVA
El mecanizado o fabricación asistidos por computadora (CAM) utiliza software para crear código para ejecutar máquinas CNC. Para trabajar con un sistema CAM, necesita tres cosas:
- El primero es un software que instruye a la máquina sobre las direcciones en las que debe moverse.
- También necesita una máquina que sea capaz de seguir las instrucciones.
- Finalmente, debe tener una capacidad de posprocesamiento para convertir las instrucciones en un lenguaje que las máquinas puedan entender.
Código NC
Este es un lenguaje informático básico pero único diseñado para que una máquina CNC comprenda y ejecute rápidamente el código NC (comúnmente llamado código G). Este es el lenguaje que usa el programador para decirle a la máquina cómo fabricar algo.
Postprocesador
Un postprocesador es un traductor que convierte el código G escrito para una máquina CNC en código que puede ser entendido y ejecutado por otra máquina CNC.
¿Cómo funciona el mecanizado CNC?
Las máquinas CNC funcionan con sus instrucciones programadas en un software que se alimenta a las computadoras mediante un pequeño teclado conectado a la máquina. El sistema CNC lleva a cabo estas tareas programadas de forma similar a los robots.
¿Cuáles son los diferentes tipos de máquinas CNC?
Las diferentes máquinas CNC sirven para diversos propósitos. Algunos de los tipos más comunes de máquinas CNC son fresadoras, tornos, enrutadores, cortadores de plasma y cortadores LaserJet. Puedes ver más ejemplos de los diferentes tipos de máquinas CNC y lo que hacenAquí.
¿Qué pueden hacer las máquinas CNC?
Las máquinas CNC pueden producir una amplia gama de productos a partir de una amplia gama de materiales, incluidos metales, plásticos, espuma y madera. Siempre que se pueda cortar un material, se puede utilizar para fabricar productos en una máquina CNC. CNCtornos de metal Se puede utilizar para mecanizar varillas redondas, roscas y círculos exteriores. Las fresadoras CNC se pueden utilizar para procesar superficies, chaveteros y otras formas irregulares como válvulas de tapón, rodamientos, etc. taladro puede perforar agujeros.
Software CNC
El software CNC son paquetes de aplicaciones que escriben código G que una máquina CNC puede leer. Este software se llamaFabricación asistida por computadora (CAM)oDiseño asistido por computadora (CAD). Este software es responsable del control numérico de las máquinas CNC. Ayuda a crear diseños que el programa de computadora en la máquina CNC puede interpretar.
Los diferentes tipos de software CNC tienen usos específicos:
Dibujo asistido por computadora (CAD):Se utiliza para crear diseños y documentación técnica en 2D y 3D.
Fabricación asistida por computadora (CAM):Permite a los usuarios configurar el trabajo en sucursales para atender múltiples tareas como flujo de trabajo, rutas de herramientas y simulaciones de corte.
Ingeniería asistida por computadora (CAE):Son programas que se utilizan en todo el proceso de desarrollo durante las etapas de preprocesamiento, análisis y posprocesamiento.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas del mecanizado CNC?
Al igual que cualquier otra tecnología, el mecanizado CNC tiene ventajas y desventajas específicas. Veamos algunos de ellos a continuación.
Ventajas del mecanizado CNC
Mecanizado CNCtiene una ventaja de costos significativa sobre la fabricación tradicional, ya que reduce los costos de mano de obra. Disminuye drásticamente el margen de error en la fabricación. Además, hace que la fabricación en masa sea una tarea mucho más fácil que nunca debido a su capacidad para ofrecer resultados uniformes de manera constante.
El CNC también ofrece flexibilidad en el diseño que permite que el software se reprograme rápidamente para crear piezas completamente nuevas o corregir errores.
Desventajas del mecanizado CNC
Una desventaja del mecanizado CNC es el costo de configuración inicial. Es posible que las empresas incluso necesiten obtener préstamos para adquirir tecnología CNC. Pero, si la empresa puede aumentar las ganancias mediante el mecanizado CNC, esa inversión puede recuperarse rápidamente.
El mecanizado CNC vive del supuesto de la infalibilidad de las computadoras. Esto significa que algunas personas que utilizan sistemas de mecanizado CNC pueden pasar por alto la posibilidad de errores, lo que facilita que las fallas pasen desapercibidas. Sin embargo, con la formación adecuada, esto se puede mitigar.
Por último, al ser un proceso sustractivo, el mecanizado CNC genera residuos que pueden tener algunos efectos adversos sobre el medio ambiente. No obstante, se pueden implementar procesos de gestión de residuos para garantizar que los residuos producidos durante la fabricación en máquinas CNC puedan reciclarse.
¿Qué importancia tiene el mecanizado CNC en la fabricación moderna?
El mecanizado CNC marcó el comienzo de una nueva forma de fabricación moderna a través de sus ofertas de mayor eficiencia y precisión, ofreciendo así mejoras significativas con respecto a los métodos convencionales de fabricación moderna. Esto significa que las empresas que utilizan Mecanizado CNC ahorrar costes en mano de obra y tiempo, aumentando la rentabilidad a largo plazo.
El CNC también ha hecho que los procesos como la fabricación (soldadura de láminas de metal, cizallamiento, perforación de orificios y corte con llama) sean más seguros. Es una opción ideal para la fabricación porque las máquinas son flexibles y se pueden reprogramar.
¿Es el CNC mejor que la impresión 3D?
La impresión 3D y el mecanizado CNC son métodos de fabricación. La diferencia fundamental entre ellos es que el mecanizado CNC es un proceso sustractivo, mientras que la impresión 3D es un proceso aditivo. Esto significa que el primero crea productos picando material de una pieza original, mientras que el segundo crea el producto agregando material.
¿Cuál es mejor entre los dos métodos? Depende de varios factores, como los materiales que se utilizan, la complejidad de las piezas, las habilidades de los empleados, lo que se está creando y las consideraciones financieras. Por lo tanto, un método podría ser excelente para un trabajo específico y no otro.
Convertirse en un maquinista CNC
Los futuros maquinistas CNC requieren cierto nivel de capacitación y educación para ingresar a la profesión.
¿Qué habilidades necesita para ser un maquinista CNC?
Maquinistas CNCrequieren un mínimo de un diploma de escuela secundariao un Desarrollo Educativo General (GED) antes de que puedan adquirir habilidades específicas de CNC de las escuelas técnicas. El GED es un conjunto de pruebas que se utilizan para determinar si una persona en los Estados Unidos o Canadá tiene habilidades académicas de nivel secundario.
Maquinistas CNC, que cuentan con certificación de instituciones como laInstituto Nacional de Habilidades Metalúrgicas(NIMS), tienen ventaja sobre aquellos sin certificación.
¿Dónde puedo capacitarme para ser un maquinista CNC?
Las personas que escriben los programas que siguen las máquinas CNC se conocen comoProgramadores CNC, mientras que los que asisten al funcionamiento de las máquinas en el taller se conocen comoOperadores CNC.
Si desea ser un programador de CNC, normalmente pasaría mucho tiempo como aprendiz o en una institución terciaria formal. Los operadores de CNC generalmente completan cursos de corta duración y obtienen la mayor parte de su experiencia en el trabajo.
Muchas escuelas ofrecenFormación específica de CNC. Entre ellos estaUniversidad de Goodwin, una institución que se describe a sí misma como una "escuela de operadores de CNC" que está "diseñada para que los estudiantes se certifiquen y trabajen en el campo en un período corto, en un horario flexible".
¿Es el mecanizado CNC adecuado para mi proyecto?
El mecanizado CNC es versátil y su aplicación abarca muchas industrias, incluidas la aeroespacial, la agricultura, la construcción, la impresión, la fabricación, el ejército y el transporte. Por lo tanto, si su proyecto requiere una gran cantidad de consistencia, precisión y eficiencia, CNC es su mejor opción.
¿Cuál es el futuro del mecanizado CNC?
Como tecnologías comointeligencia artificialyaprendizaje automáticovolverse más populares, también se espera que aumente la popularidad de las máquinas CNC. Aunque a algunos les preocupe que estas sofisticadas máquinas le quiten puestos de trabajo a los humanos, no suele ser así cuando las tecnologías mejoran, porque crean más puestos de trabajo en nuevas áreas.
La proliferación en el uso del mecanizado CNC tendrá beneficios tanto para los empleados como para los fabricantes. Para los primeros, los procesos no son tan duros y se mejora la seguridad. Para este último, las ganancias aumentarán debido a la eficiencia. Los clientes, por otro lado, se beneficiarán de productos de mayor calidad.
