Todo o que debes saber sobre o mecanizado CNC

Antes da introdución do control numérico computarizado (CNC), o proceso de fabricación implicaba traballo humano intenso, períodos de produción innecesariamente longos, desperdicio de material e estaba cheo de erros. Hoxe en día, a tecnoloxía mellorou moito o proceso de fabricación.

A introdución de tecnoloxías de mecanizado CNC proporciona un alto nivel de fiabilidade, facendo os procesos iterativos máis automáticos. Pero, que é o mecanizado CNC? Que produtos se poden fabricar con tecnoloxía CNC? Como funciona o mecanizado CNC e que materiais se poden empregar nos procesos de fabricación que se usanMáquinas CNC?

Este artigo analiza profundamente o que é o mecanizado CNC e os conceptos básicos implicados no proceso. Comentaremos as vantaxes da fabricación CNC fronte á fabricación tradicional e as contribucións da CNC á fabricación moderna.

Tamén veremos o software CNC. Por último, resaltamos o que se lles esixe aos individuos que queiran formarse para converterse en maquinistas CNC e debateremos sobre as tendencias futuras no mundo do mecanizado CNC.

mechanical technician mask operative entering

Que é o mecanizado CNC?

A abreviatura CNC significaControl numérico por ordenador. O mecanizado CNC é un proceso subtractivo que consiste en crear deseños personalizados a partir dunha peza a través de controis computarizados. O proceso é subtractivo porque o produto se fabrica troceando o material dunha peza inicial en lugar de engadir material para facer un produto.

O mecanizado CNC pode describirse como un proceso de fabricación feito por robots. O proceso permitiu aumentar a produtividade porque a máquina pode funcionar automaticamente sen que o operador teña que asistir continuamente.

Cal é a historia do mecanizado CNC?

O predecesor do CNC é o control numérico (NC), un procesodescrito pola Society of Manufacturing Engineerscomo "marcando o comezo da segunda revolución industrial e a chegada dunha época na que o control de máquinas e procesos industriais pasaría dun borrador impreciso á ciencia exacta".

O mecanizado CNC comezou como unha tecnoloxía baseada en cinta perforada no1940 e 1950antes de evolucionar rapidamente ás tecnoloxías analóxicas e dixitais nos anos sesenta.

John T. Parsonsconsidérase o pai do mecanizado CNC. Desenvolveu o control numérico, que é o principio sobre o que se basea o mecanizado CNC. Pero incluso antes de Parsons, oinventouse a técnica de mecanizadoen 1751. Logo, en 1952, Richard Kegg, en colaboración co Instituto Tecnolóxico de Massachusetts (MIT), desenvolveu a primeira fresadora CNC.

Cales son os conceptos básicos do mecanizado CNC?

Para comprender como funciona o CNC, necesitamos comprender algúns conceptos básicos.

Control numérico

Isto denota o control automático de máquinas-ferramenta. Estas máquinas-ferramentas van dendemoendaa soldadores, moedoras, cortadores de chorro de auga emáquina de prensa hidráulica.

Mecanizado CNC de sobremesa

Trátase de versións minimalistas de CNC e están mellor adaptadas para traballar en materiais máis brandos como cera, escuma e plásticos. Este tipo de mecanizado utiliza versións máis pequenas de máquinas CNC para fabricar produtos máis pequenos, principalmente por afeccionados.

CAM

O mecanizado ou fabricación asistida por ordenador (CAM) usa software para crear código para o funcionamento de máquinas CNC. Para traballar cun sistema CAM, necesitas tres cousas:

  1. O primeiro é un software que indica á máquina as direccións que debe mover.
  2. Tamén necesitas a máquina capaz de tomar as instrucións.
  3. Finalmente, ten que ter unha capacidade de post-procesamento para converter as instrucións nunha linguaxe que as máquinas poidan entender.

Código NC

Esta é unha linguaxe informática básica pero única deseñada para que unha máquina CNC poida entender e executar rapidamente o código NC (normalmente chamado código G). Esta é a linguaxe que usa o programador para dicir á máquina como fabricar algo.

Postprocesador

Un postprocesador é un tradutor que converte o código G escrito para unha máquina CNC en código que pode ser entendido e executado por outra máquina CNC.

Como funcionan os mecanizados CNC?

As máquinas CNC funcionan programando as súas instrucións nun software introducido nos ordenadores mediante un pequeno teclado conectado á máquina. O sistema CNC realiza entón estas tarefas programadas de xeito similar aos robots.

Cales son os diferentes tipos de máquinas CNC?

Diferentes máquinas CNC teñen diversos propósitos. Algúns dos tipos máis comúns de máquinas CNC son as fábricas, os tornos, os routers, as cortadoras de plasma e as cortadoras LaserJet. Podes ver máis exemplos dos diferentes tipos de máquinas CNC e o que fanaquí.

Que poden facer as máquinas CNC?

As máquinas CNC poden producir unha gama diversa de produtos a partir dunha ampla gama de materiais, incluíndo metais, plásticos, escuma e madeira. Mentres se poida cortar un material, pódese usar para fabricar produtos nunha máquina CNC. CNCtornos metálicospódese usar para mecanizar barras redondas, rosca e círculos exteriores. As fresadoras CNC pódense empregar para procesar superficies, chaves e outras formas irregulares. Unha perforadora pode furar:aquí.

Software CNC

O software CNC son paquetes de aplicacións que escriben G-Code que unha máquina CNC pode ler. Este software chámaseFabricación asistida por ordenador (CAM)ouDeseño asistido por ordenador (CAD). Este software é o responsable do control numérico das máquinas CNC. Axuda a crear deseños que o programa de ordenador da máquina CNC pode interpretar.

Os diferentes tipos de software CNC teñen usos específicos:

Debuxo asistido por ordenador (CAD):Úsase para crear deseños 2D e 3D e documentación técnica.

Fabricación asistida por ordenador (CAM):Permite aos usuarios configurar traballos en sucursais para atender a varias tarefas como fluxo de traballo, rutas de ferramentas e simulacións de corte.

Enxeñaría Asistida por Ordenador (CAE):Son programas empregados durante todo o proceso de desenvolvemento durante as etapas de pre-procesamento, análise e post-procesamento.

Cales son as vantaxes e desvantaxes do mecanizado CNC?

Como calquera outra tecnoloxía, o mecanizado CNC inclúe pros e contras específicos. Vemos algúns deles a continuación.

Vantaxes do mecanizado CNC

O mecanizado CNC ten unha vantaxe de custo significativa sobre a fabricación tradicional, xa que reduce os custos laborais. Diminúe drasticamente a marxe de erro na fabricación. Ademais, fai da fabricación en masa unha tarefa moito máis fácil do que nunca se debeu á súa capacidade para ofrecer resultados uniformes de forma consistente.

O CNC tamén ofrece flexibilidade no deseño que permite reprogramar rapidamente o software para crear pezas completamente novas ou corrixir erros.

Inconvenientes do mecanizado CNC

O inconveniente do mecanizado CNC é o custo inicial de configuración. É posible que as empresas teñan que contratar préstamos para adquirir tecnoloxía CNC. Pero, se a empresa pode aumentar os beneficios a través do mecanizado CNC, ese investimento pódese recuperar rapidamente.

O mecanizado CNC vive dunha suposición da infalibilidade dos ordenadores. Isto significa que algunhas persoas que utilizan sistemas de mecanizado CNC poden pasar por alto a posibilidade de erros, facilitando que as avarías poidan pasar desapercibidas. Non obstante, cunha formación axeitada pódese mitigar.

Por último, ao tratarse dun proceso subtractivo, o mecanizado CNC xera residuos, o que pode ter algúns efectos adversos sobre o medio ambiente. Non obstante, pódense establecer procesos de xestión de residuos para garantir que os residuos producidos mediante a fabricación en máquinas CNC poidan ser reciclados.

Como é Vital o mecanizado CNC na fabricación moderna?

O mecanizado CNC iniciou unha nova forma de fabricación moderna a través das súas ofertas de maior eficiencia e precisión, ofrecendo así melloras significativas sobre os métodos convencionais de fabricación moderna. Isto significa que as empresas que usan mecanizado CNC aforran en custos en termos de traballo e tempo, aumentando a rendibilidade a longo prazo.

O CNC tamén fixo máis seguros procesos como a fabricación (soldar chapas de metal, cortar, perforar buratos e cortar chama). É unha opción ideal para a fabricación porque as máquinas son flexibles e pódense reprogramar.

É mellor o CNC que a impresión 3D?

A impresión 3D e o mecanizado CNC son métodos de fabricación. A diferenza crítica entre eles é que o mecanizado CNC é un proceso subtractivo, mentres que a impresión 3D é un proceso aditivo. Isto significa que o primeiro crea produtos picando material dunha peza orixinal, mentres que o segundo crea o produto engadindo material.

Que é mellor entre os dous métodos? Depende de varios factores, como os materiais que se utilizan, a complexidade das pezas, as habilidades dos empregados, o que se está a crear e as consideracións financeiras. Así, un método podería ser excelente para un traballo específico e non outro.

cnc milling machine Machinist

Facerse maquinista CNC

Os futuros maquinistas CNC requiren algún nivel de formación e educación para acceder á profesión.

Que habilidades necesitas para ser maquinista CNC?

Maquinistas CNCrequirir un mínimo de diploma de bacharelou un Desenvolvemento Educativo Xeral (GED) antes de que poidan adquirir habilidades específicas do CNC en escolas técnicas. O GED é un conxunto de probas empregadas para determinar se unha persoa dos Estados Unidos ou Canadá ten habilidades académicas de nivel secundario.

Maquinistas CNC, que contan cunha certificación de institucións como aInstituto Nacional de Habilidades Metálicas(NIMS), teñen unha vantaxe sobre aqueles sen certificación.

Onde podo conseguir a formación para ser maquinista CNC?

As persoas que escriben os programas que seguen as máquinas CNC son coñecidas comoProgramadores CNC, mentres que os que asisten ao funcionamento das máquinas no taller son coñecidos comoOperadores CNC.

Se queres ser programador CNC, normalmente pasarías moito tempo como aprendiz ou nunha institución terciaria formal. Os operadores CNC adoitan completar cursos de curta duración e gañan a maior parte da súa experiencia no traballo.

Moitas escolas ofrecenFormación específica do CNC. Entre eles estáUniversidade de Goodwin, unha institución que se describe a si mesma como unha "escola de operadores CNC" que está "deseñada para que os estudantes estean certificados e traballen no campo nun curto período, nun horario flexible".

É certo o mecanizado CNC para o meu proxecto?

O mecanizado CNC é versátil e a súa aplicación abrangue moitas industrias, incluíndo aeroespacial, a agricultura, a construción, a impresión, a fabricación, o militar e o transporte. Así, se o seu proxecto require unha gran cantidade de consistencia, precisión e eficiencia, o CNC é a mellor opción.

Cal é o futuro do mecanizado CNC?

Como as tecnoloxías comointelixencia artificialeaprendizaxe automáticase fan máis populares, tamén se espera que a popularidade das máquinas CNC aumente. Aínda que a algúns lles pode preocupar que estas sofisticadas máquinas lles quiten postos de traballo aos humanos, normalmente non sucede cando as tecnoloxías melloran porque crean máis emprego en novas áreas.

A proliferación no uso do mecanizado CNC terá beneficios tanto para os empregados como para os fabricantes. Para os primeiros, os procesos non son tan duros e a seguridade mellórase. Para estes últimos, os beneficios aumentarán debido á eficiencia. Os clientes, por outra banda, beneficiaranse de produtos de máis calidade.