¿Qué es el CNC?
El control numérico (CNC) (también control numérico por computadora (CNC )) es el control automatizado de herramientas de mecanizado (taladros, herramientas de perforación, tornos) e impresoras 3D por medio de una computadora. Una máquina CNC procesa una pieza de material (metal, plástico, madera, cerámica o compuesto) para cumplir con las especificaciones siguiendo una instrucción programada codificada y sin un operador manual.
Una máquina CNC es una herramienta maniobrable motorizada y, a menudo, una plataforma maniobrable motorizada, ambas controladas por un núcleo de computadora, de acuerdo con las instrucciones de entrada específicas. Las instrucciones se entregan a una máquina CNC en forma de archivos de diseño gráfico asistido por computadora (CAD), que se transforman en un programa secuencial de instrucciones de control de la máquina, como el código G, y luego se ejecutan. En el caso de las impresoras 3D, la parte a imprimir se "corta" antes de que se generen las instrucciones (o el programa).
El CNC es una máquina avanzada, y es una gran mejora sobre el mecanizado sin computadora que requiere control manual, con ruedas manuales o palancas, o control mecánico mediante guías de patrón fabricadas (levas). En los sistemas CNC modernos, el diseño de una pieza mecánica y su programa de fabricación están altamente automatizados. Las dimensiones mecánicas de la pieza se definen mediante el software CAD y luego se traducen en directivas de fabricación mediante el software de fabricación asistida por computadora (CAM). Las directivas resultantes se transforman (mediante software de "postprocesador") en los comandos específicos necesarios para que una máquina en particular produzca el componente, y luego se cargan en la máquina CNC.
Dado que cualquier componente en particular puede requerir el uso de una serie de herramientas diferentes (taladros, sierras, etc.), las máquinas modernas a menudo combinan varias herramientas en una sola "celda". En otras instalaciones, se utilizan varias máquinas diferentes con un controlador externo y operadores humanos o robóticos que mueven el componente de una máquina a otra. En cualquier caso, la serie de pasos necesarios para producir cualquier parte está altamente automatizada y produce una parte que coincide estrechamente con el CAD original.
Descripción
El movimiento es controlar múltiples ejes, normalmente al menos dos (X e Y), [1] y un eje de herramienta que se mueve en la Z (profundidad). La posición de la herramienta es impulsada por motores paso a paso de accionamiento directo o servomotores para proporcionar movimientos muy precisos, o en diseños más antiguos, motores a través de una serie de engranajes reductores. El control de bucle abierto funciona siempre que las fuerzas se mantengan lo suficientemente pequeñas y las velocidades no sean demasiado grandes. En las máquinas de metalurgia comerciales, los controles de circuito cerrado son estándar y necesarios para proporcionar la precisión, velocidad y repetibilidad exigidas.
Descripción de partes
A medida que el hardware del controlador evolucionó, las fábricas también evolucionaron. Un cambio ha sido encerrar todo el mecanismo en una caja grande como medida de seguridad, a menudo con enclavamientos de seguridad adicionales para garantizar que el operador esté lo suficientemente lejos de la pieza de trabajo para una operación segura. La mayoría de los nuevos sistemas CNC construidos hoy en día son 100% controlados electrónicamente.
Los sistemas tipo CNC se utilizan para cualquier proceso que pueda describirse como movimientos y operaciones. Estos incluyen corte por láser , soldadura, soldadura por fricción, soldadura ultrasónica, corte por llama y plasma, doblado, hilado, perforación de agujeros, fijación, encolado, corte de tela, costura, colocación de cinta y fibra, enrutamiento, selección y colocación, y aserrado.
Ejemplos de máquinas CNC.
Molino
Traduce programas que consisten en números y letras específicos para mover el eje (o pieza de trabajo) a varias ubicaciones y profundidades. Muchos usan el código G. Las funciones incluyen: fresado frontal, fresado de hombro, roscado, taladrado y algunos incluso ofrecen torneado. Hoy en día, los molinos CNC pueden tener de 3 a 6 ejes. La mayoría de las fresadoras CNC requieren colocar su pieza de trabajo sobre ellas y deben ser al menos tan grandes como su pieza de trabajo, pero se están produciendo nuevas máquinas de 3 ejes que puede colocar en su pieza de trabajo y pueden ser mucho más pequeñas.
Torno
Corta las piezas de trabajo mientras se giran. Realiza cortes rápidos y de precisión, generalmente utilizando herramientas y taladros indexables. Efectivo para programas complicados diseñados para hacer piezas que no serían factibles de hacer en tornos manuales. Especificaciones de control similares a las fresadoras CNC y, a menudo, pueden leer el código G. Generalmente tienen dos ejes (X y Z), pero los modelos más nuevos tienen más ejes, lo que permite mecanizar trabajos más avanzados.
Cortador de plasma
Implica cortar un material usando una antorcha de plasma. Comúnmente se usa para cortar acero y otros metales, pero se puede usar en una variedad de materiales. En este proceso, el gas (como el aire comprimido) se expulsa a alta velocidad desde una boquilla; Al mismo tiempo, se forma un arco eléctrico a través de ese gas desde la boquilla hasta la superficie que se está cortando, convirtiendo parte de ese gas en plasma. El plasma está suficientemente caliente para derretir el material que se está cortando y se mueve lo suficientemente rápido como para alejar el metal fundido del corte.
Mecanizado de descarga eléctrica
(EDM), también conocido como mecanizado por chispa, erosión por chispa, quemado, hundimiento o erosión de alambre, es un proceso de fabricación en el que se obtiene la forma deseada mediante descargas eléctricas (chispas). El material se elimina de la pieza de trabajo mediante una serie de descargas de corriente que se repiten rápidamente entre dos electrodos, separadas por un fluido dieléctrico y sujetas a un voltaje eléctrico. Uno de los electrodos se llama electrodo de herramienta, o simplemente "herramienta" o "electrodo", mientras que el otro se llama electrodo de pieza o "pieza de trabajo".
Máquina de husillo múltiple
Tipo de máquina de tornillo utilizada en la producción en masa. Considerado como altamente eficiente al aumentar la productividad a través de la automatización. Puede cortar materiales de manera eficiente en piezas pequeñas mientras utiliza simultáneamente un conjunto diversificado de herramientas. Las máquinas de husillo múltiple tienen husillos múltiples en un tambor que gira en un eje horizontal o vertical. El tambor contiene un cabezal de perforación que consta de varios husillos montados en rodamientos de bolas y accionados por engranajes. Hay dos tipos de accesorios para estos cabezales de perforación, fijos o ajustables, dependiendo de si la distancia central del husillo de perforación necesita ser variada.
Electroerosión por hilo
También conocido como EDM de corte de alambre, EDM de quema de alambre o EDM de alambre móvil, este proceso utiliza la erosión por chispa para mecanizar o eliminar material de cualquier material conductor de electricidad, utilizando un electrodo de alambre móvil. El electrodo de alambre generalmente consiste en material de latón recubierto de latón o zinc. Wire EDM permite esquinas de casi 90 grados y aplica muy poca presión sobre el material. Dado que el cable se erosiona en este proceso, una máquina de electroerosión por hilo alimenta alambre nuevo desde un carrete mientras corta el cable usado y lo deja en un contenedor para su reciclaje.
Sinker EDM
También llamado EDM de tipo cavidad o EDM de volumen, un EDM hundidor consiste en un electrodo y una pieza de trabajo sumergidos en aceite u otro fluido dieléctrico. El electrodo y la pieza de trabajo están conectados a una fuente de alimentación adecuada, que genera un potencial eléctrico entre las dos partes. A medida que el electrodo se acerca a la pieza de trabajo, se produce una ruptura dieléctrica en el fluido que forma un canal de plasma y pequeños saltos de chispa. La producción de moldes y moldes a menudo se hace con plomo EDM. Algunos materiales, como los materiales de ferrita blanda y los materiales magnéticos unidos ricos en epoxi, no son compatibles con la electroerosión por penetración, ya que no son conductores de electricidad. [6]
Cortador de chorro de agua
También conocido como " chorro de agua ", es una herramienta capaz de cortar en metal u otros materiales (como el granito) mediante el uso de un chorro de agua a alta velocidad y presión, o una mezcla de agua y una sustancia abrasiva, como la arena. A menudo se usa durante la fabricación o fabricación de piezas para maquinaria y otros dispositivos. El chorro de agua es el método preferido cuando los materiales que se cortan son sensibles a las altas temperaturas generadas por otros métodos. Ha encontrado aplicaciones en un número diverso de industrias, desde la minería hasta la industria aeroespacial, donde se usa para operaciones como cortar, dar forma, tallar y escariar.
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