Guía de mecanizado CNC:tipos de máquinas CNC, materiales, beneficios

El mecanizado de control numérico por computadora (CNC) es un método de alta precisión para fabricar piezas personalizadas derivadas de una variedad de materiales diferentes y con tolerancias muy estrictas. Son muchos los beneficios que se derivan de la implementación de una solución de producción de mecanizado CNC.

Comprender el mecanizado CNC

El mecanizado CNC se considera una tecnología de fabricación sustractiva, lo que significa que el producto final se forma eliminando selectivamente el exceso de material de la pieza de trabajo. Cada operación de mecanizado CNC de extremo a extremo sigue un proceso de producción similar de cuatro pasos.

Estas cuatro fases de producción son:

• Diseño de piezas

Las piezas producidas a través del mecanizado CNC generalmente comienzan como diseños iniciales del software de diseño asistido por computadora (CAD). En la fase de diseño, los ingenieros analizan detenidamente todos los aspectos del producto final deseado, como los parámetros para un rendimiento óptimo, las condiciones de funcionamiento de la pieza final y los niveles de variación de tolerancia aceptables.

• Conversión de diseño

Una vez completada la fase de diseño inicial, el modelo CAD debe convertirse en un programa CNC funcional utilizando el software de fabricación asistida por computadora (CAM). El software CAM puede extraer los requisitos geométricos del archivo de origen del modelo CAD y traducirlos a un lenguaje de programación compatible con CNC, como el código G o el código M, que dictará las operaciones mecánicas de la máquina.

• Preparación de máquinas CNC

Luego, el operador de la máquina CNC debe configurar tanto la máquina como el material de destino de acuerdo con las especificaciones requeridas por el programa CNC. El operador se asegurará de que las herramientas de corte o perforación correctas estén correctamente instaladas y coincidan con las brocas o fresas de extremo adecuadas. El operador también debe configurar la pieza de trabajo, generalmente en una abrazadera estacionaria o conectada directamente a la máquina CNC.

• Ejecución de operaciones programadas

Finalmente, el operador de la máquina CNC ejecuta los procesos mecánicos deseados. Durante la operación, el programa CNC controla con precisión los movimientos de la máquina herramienta.

Tipos de Máquinas CNC

Los tipos más comunes de máquinas CNC son aquellas que utilizan herramientas de corte para eliminar el exceso de material de la pieza de trabajo. Si bien hay máquinas CNC que emplean operaciones de corte por chorro de agua y mecanizado por descarga eléctrica (EDM), esta guía se centrará en las cinco categorías más comunes de la siguiente lista, divididas en dos clasificaciones básicas: máquinas de 3 ejes y de varios ejes.

Máquinas CNC de 3 ejes

Las máquinas de 3 ejes permiten que las herramientas de corte se muevan a lo largo de vectores tridimensionales rectos (arriba y abajo, izquierda y derecha, adelante y atrás). Hay dos tipos de máquinas CNC de 3 ejes:

• Fresadoras CNC

En las operaciones de fresado CNC, la pieza de trabajo permanece estacionaria y una herramienta de corte giratoria de alta velocidad desciende sobre la pieza de trabajo para eliminar el exceso de material. Este tipo de máquina es muy útil para formar formas geométricas básicas.

Una guía para el fresado CNC:

• Máquinas de torneado CNC (tornos) 

En las operaciones de torneado CNC, la herramienta de corte permanece estacionaria mientras la pieza de trabajo gira a alta velocidad en un husillo. El torneado CNC ofrece la capacidad de producir piezas cilíndricas rápidamente y con tolerancias estrictas. Por ejemplo, Technox Machine and Manufacturing tiene tornos CNC que pueden producir piezas con dimensiones de hasta 152″ de diámetro y 240″ de largo, manteniendo tolerancias estrictas de ± 0,001″. La gran desventaja de las operaciones de torneado de 3 ejes es que solo las piezas cilíndricas se pueden fabricar de manera eficiente.

Haga clic aquí para obtener más información sobre las diferencias entre el fresado y el torneado CNC.

Máquinas CNC multieje

Las máquinas CNC multieje son similares a las máquinas de 3 ejes, pero con un mayor grado de libertad en los movimientos mecánicos. Por ejemplo, las máquinas multieje pueden emplear operaciones de corte rotacional y diagonal. Hay tres tipos principales de máquinas CNC multieje:

• Fresadoras CNC indexadas de 5 ejes

Aunque este tipo de fresadora solo puede cortar a lo largo de 3 ejes lineales durante la operación, entre operaciones, el operador tiene la capacidad de rotar la bancada y el cabezal de la herramienta para el siguiente corte, lo que permite una mayor capacidad de modelado.

• Fresadoras CNC continuas de 5 ejes

Este tipo de máquina permite un movimiento continuo a lo largo de los tres ejes lineales y dos ejes de rotación durante la operación. Esto le da al operador la capacidad de crear formas altamente complejas a partir de la pieza de trabajo de destino.

• Centros CNC de fresado y torneado

Los centros de fresado-torneado combinan las funcionalidades de los tornos CNC y las fresadoras CNC. La pieza de trabajo se puede girar a altas velocidades en un husillo o posicionarse con precisión para operaciones de fresado.

Diseño de piezas mecanizadas CNC:diseño de modelos CAD

Un vector 2D o un diseño CAD de pieza sólida 3D es el punto de concepción de una pieza mecanizada CNC. Además de los requisitos de diseño directamente relacionados con la aplicación final del producto, los ingenieros también deben tener en cuenta las capacidades y limitaciones de la máquina CNC que se utilizará para las operaciones de corte reales.

El ingeniero debe convertir el archivo de origen del modelo CAD a un formato compatible con CNC, como el formato de código abierto STEP o IGES, o un formato más restringido como IPT o SAT. También se considera una buena práctica que un ingeniero cree un dibujo técnico que se enviará junto con las instrucciones CAD digitales. Estos dibujos se utilizan para verificar las tolerancias y geometrías de diseño; ayudar al maquinista a identificar las características sobresalientes de la pieza; y servir como una fuente tangible de verificación en caso de que surjan preguntas.

Beneficios del mecanizado CNC

El mecanizado CNC ofrece varias ventajas competitivas , incluyendo:

• Plazos de entrega de pedidos rápidos
• Alta precisión
• Altamente personalizable
• Crea productos con propiedades físicas excepcionales y umbrales de rendimiento

Materiales utilizados

La selección adecuada del material es fundamental para las operaciones de mecanizado CNC. Esta elección depende en gran medida del uso esperado del producto final. Deberá examinar una variedad de propiedades del material para determinar cuál es mejor para su diseño, como:

• Resistencia a la tracción
• Dureza
• Facilidad de operación
• Resistencia química
• Resistencia a la corrosión
• Propiedades térmicas

En Technox, utilizamos un amplio espectro de materiales para nuestras operaciones de maquinado, incluyendo:

• Acero
• Acero inoxidable
• Aluminio
• Latón
• Cobre
• Bronce
• Níquel
• Hierro fundido
• Inconel®
• Hastelloy®
• Plásticos

Aplicaciones de mecanizado CNC

Las piezas mecanizadas CNC se emplean en una amplia gama de aplicaciones en todas las industrias. En Technox, servimos a una amplia gama de sectores, que incluyen:

• Acero
• Alimentos y bebidas
• Plásticos
• Papel
• Textil
• Reciclaje
• Petróleo y gas
• Energía fluida
• Construcción

Piezas mecanizadas CNC en Technox

En Technox Machine and Manufacturing, ofrecemos soluciones versátiles y personalizadas a nuestros clientes y entregamos solo trabajos de la más alta calidad. Nuestras capacidades de mecanizado incluyen:

• Aburrido
• Fresado
• Perforación
• Tocando
• Enhebrado
• Avellanado
• Avellanado
• Moleteado

Si desea obtener más información sobre las ventajas de asociarse con Technox, comuníquese con nosotros o solicitar un presupuesto .