¿Qué es el mecanizado CNC? Comprenda este fascinante proceso de fabricación

Mire a su alrededor, identifique y nombre todos los productos de su entorno, incluidos teléfonos, tabletas, computadoras portátiles, relojes de pulsera, vehículos y escritorios. La mayoría, si no todos estos artículos, son productos finales de mecanizado CNC.

El mecanizado CNC es un proceso de fabricación que utiliza instrucciones computarizadas (o un programa de computadora) para crear con precisión y precisión las piezas que necesita.

La naturaleza computarizada, junto con la alta exactitud, precisión y una amplia gama de compatibilidad de materiales, del mecanizado CNC lo convierten en uno de los procesos de fabricación más solicitados en la actualidad. Por ejemplo, Tech Giant Apple tuvo que deshacerse del mecanizado convencional y confiar en el mecanizado CNC para fabricar la carcasa exterior de una sola pieza de la MacBook.

¿Quiere saber cómo funcionan las máquinas CNC, el proceso de mecanizado CNC y los diferentes tipos de máquinas CNC disponibles en la actualidad? ¡Estás en el lugar correcto!

¿Qué es CNC y cómo funcionan las máquinas CNC?

CNC significa Control Numérico por Computadora; esto es simplemente un método para automatizar el control de máquinas herramienta.

Las máquinas de control numérico por computadora se basan en instrucciones de computadora y un programa CAM (fabricación asistida por computadora) para controlar, automatizar y monitorear el movimiento de las máquinas herramienta para crear la pieza deseada.

Míralo de esta manera. Una máquina CNC toma una pieza de material en stock (por ejemplo, un bloque de aluminio) y la transforma en un producto terminado a través de procesos controlados de eliminación de material.

Analicemos aún más el proceso de mecanizado CNC.

Explicación del proceso de mecanizado CNC

Podemos dividir el proceso de mecanizado CNC en cinco pasos distintos:

#1 Cree sus diseños 2D y 3D

El primer paso del proceso de mecanizado CNC es crear los dibujos en 2D y 3D de su pieza utilizando un software de diseño asistido por computadora (CAD) o de fabricación asistida por computadora (CAM) como SolidWorks y Autodesk Inventor. Al crear sus dibujos en 2D y 3D, debe especificar todas las dimensiones importantes, características con tolerancias y superficies con requisitos de acabado de superficie específicos.

El objetivo es hacer una representación precisa de la pieza (o producto) que desea crear.

Más información: Una descripción general del diseño CNC CAD

#2 Guarde su diseño usando los mejores formatos de archivo CAD 3D

Dos formatos de archivo compatibles con CNC comúnmente utilizados en el mecanizado CNC son los formatos de archivo STEP e IGES.

El formato STEP (a veces llamado formato STP) es ampliamente considerado como el mejor formato de archivo para compartir sus modelos 3D. Esto se debe a que el formato es neutral y no pertenece a ningún proveedor de software CAD 3D en particular. Como resultado, su equipo de desarrollo de productos (o taller mecánico) no tendrá problemas para acceder (o modificar) sus diseños, independientemente del software CAD 3D que haya utilizado para crearlos.

Por el contrario, el formato IGES (pronunciado 'eye-jess') es un formato de archivo más antiguo que el formato STEP. Está disponible en casi todos los paquetes CAD 3D, lo que significa que su maquinista no tendrá problemas para acceder a él para fabricar sus productos. Sin embargo, los archivos IGES suelen ser más grandes que el archivo STEP para el mismo diseño de producto. Por lo tanto, el formato de archivo STEP podría ser la opción ideal si necesita enviar diseños grandes a su fabricante por correo electrónico.

Otros formatos de archivo CAD 3D utilizados en el mecanizado CNC incluyen los formatos de archivo AP214, STL, DWG y DXF.

#3 El maquinista genera una trayectoria

Una trayectoria es una serie de ubicaciones de coordenadas (o la ruta a través del espacio) que seguirá una herramienta de corte CNC durante el proceso de mecanizado para producir la geometría deseada de la pieza de trabajo.

Para ayudar a comprender mejor la "trayectoria" en el mecanizado CNC, consideremos la imagen a continuación donde tenemos un bloque cuyas características residen en el plano XY. Para crear la pieza deseada (un bloque con dos cavidades paralelepipédicas), primero debe colocar su herramienta de corte para hacer cortes a lo largo del eje Z antes de moverse a lo largo del plano XY.

El software CAM normalmente tiene funcionalidades que permiten a los maquinistas definir su estrategia de mecanizado, incluido el tipo de herramientas de corte a utilizar, las velocidades de avance y la velocidad de la herramienta de corte.

#4 El maquinista convierte los parámetros de mecanizado en un archivo compatible con CNC

El último paso que da el maquinista en el software CAM es convertir la estrategia de mecanizado en lo que se denomina el código G. Un código G es un lenguaje informático que una máquina CNC puede comprender y ejecutar; le dice a la máquina CNC con precisión qué pasos ejecutar para hacer su pieza.

Después de generar el código G, el maquinista lo exporta a la máquina CNC.

Más información: ¿Qué son el código G y el código M?

#5 El maquinista ejecuta la operación de mecanizado

Esta es la fase en la que el maquinista inserta la pieza de trabajo en la máquina CNC e instala todas las herramientas de corte necesarias para la operación de mecanizado. Una vez completados estos pasos, el maquinista inicia el programa de mecanizado para crear piezas de forma autónoma.

Tipos de Máquinas CNC

Las máquinas CNC vienen en varios tipos, y cada tipo tiene sus funciones y capacidad de mecanizado. Cuatro de las máquinas CNC más utilizadas en la actualidad incluyen:

• Fresadoras CNC
• Fresadoras CNC de 5 ejes
• Tornos CNC
• Taladradoras CNC

Fresadoras CNC

Las fresadoras CNC (o fresadoras CNC) crean piezas girando una herramienta de corte contra una pieza de trabajo estacionaria. Esta operación elimina material de la pieza de trabajo para formar la pieza deseada. La secuencia de movimiento de la herramienta de corte está controlada por tecnología de control numérico computarizado.

Por lo general, encontrará fresadoras CNC como máquinas de tres ejes, lo que significa que operan a lo largo de tres ejes independientes (eje X, eje Y y eje Z) para fabricar piezas. Sin embargo, la tecnología de fresado CNC ha avanzado recientemente a máquinas complejas capaces de operar a lo largo de varios ejes independientes (por ejemplo, la fresadora CNC de 5 ejes).

Fresadora CNC de 5 ejes

Una fresadora CNC de 5 ejes es un tipo de fresadora que opera a lo largo de cinco ejes independientes, que son el eje X, el eje Y, el eje Z y los ejes de rotación A y B. Esto le permite acercarse a su pieza de trabajo en todas las direcciones para crear geometrías complejas.

La fresadora CNC de 5 ejes permite que la pieza de trabajo y la herramienta de corte se muevan simultáneamente durante la operación, lo que ahorra tiempo y le permite crear cavidades y cortes en ángulo con precisión y precisión.

Tornos CNC

Los tornos CNC (o tornos CNC) son similares a las fresadoras CNC:se basan en la naturaleza automatizada de la tecnología CNC para crear cortes y mecanizar piezas. Sin embargo, a diferencia de las fresadoras CNC, una máquina de torneado CNC crea cortes girando la pieza de trabajo contra una herramienta de corte estacionaria.

Un conjunto de máquina de torneado CNC típico presenta un mandril que sujeta la pieza de trabajo. El mandril está unido a un husillo que gira la pieza de trabajo contra la herramienta de corte estacionaria. Este modo de operación elimina porciones de material de la pieza de trabajo, lo que le permite crear las piezas deseadas.

Los tornos CNC son ideales para mecanizar formas cilíndricas; le permiten realizar operaciones de torneado, incluidas operaciones de torneado cónico, taladrado, moleteado, ranurado y tronzado.

Máquinas de perforación CNC

Una máquina perforadora CNC utiliza una herramienta de corte giratoria para crear cortes en una pieza de trabajo estacionaria, como las máquinas fresadoras CNC. Sin embargo, las máquinas de perforación CNC son especialmente adecuadas para producir orificios para acomodar pernos o tornillos de máquina para fines de ensamblaje. También los encontrará útiles para crear letras o grabados en una pieza de trabajo.

Otros tipos de máquinas CNC incluyen cortadoras de plasma CNC, máquinas de corte por láser CNC y máquinas de descarga eléctrica CNC (EDM). Estas máquinas tienen funciones y capacidades de mecanizado similares. Sin embargo, difieren en sus modos de operación y en su mecanismo de corte. Para obtener más información, consulte nuestro artículo sobre los diferentes tipos de máquinas CNC.

Elegir el taller de mecanizado CNC ideal para su proyecto de fabricación

Ahora que sabe qué es el mecanizado CNC, cómo funciona y la amplia gama de tipos de máquinas CNC, estará de acuerdo en que el mecanizado CNC es verdaderamente una de las mejores tecnologías de mecanizado disponibles en la actualidad.

Sin embargo, si planea externalizar la fase de fabricación del desarrollo de su producto, el éxito de su proyecto depende principalmente del taller de mecanizado CNC con el que trabaje. Los talleres de máquinas CNC de primer nivel tienen tecnologías de fabricación de primera línea, maquinistas CNC altamente experimentados y expertos en control de calidad que trabajan juntos para hacer su producto correctamente. Además, estas tiendas suelen cumplir con los requisitos de varias normas reglamentarias, como las normas ISO 9001, ISO 14001 e ISO 13485.

Los talleres de maquinaria ideales también suelen tener una herramienta de cotización instantánea disponible en línea. Por ejemplo, Gensun Precision Machining tiene una herramienta de cotización que le permite cargar su archivo CAD 3D (en varios formatos de archivo) y especificar sus requisitos para obtener una cotización para su proyecto.

Mecanizado CNC:la precisión de Gensun puede ayudar

Gensun Precision Machining es un proveedor líder de servicios de mecanizado CNC en todo el mundo. Con el respaldo de casi dos décadas de experiencia en mecanizado CNC, tenemos la reputación de crear piezas de metal y plástico de alta calidad para clientes de diversas industrias.

Además, nuestras instalaciones cuentan con la certificación ISO 9001 para la gestión de la calidad, la certificación ISO 14001 para la gestión ambiental y la certificación ISO 13485 para servir a la industria médica. Hemos completado más de 100 000 proyectos con varias empresas innovadoras que prestan servicios a diferentes industrias.

Cuéntenos sobre su proyecto y deje que nuestros ingenieros, operadores de máquinas y equipo de control de calidad altamente calificados creen piezas exactamente según sus especificaciones.

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Nota:este artículo se publicó originalmente en septiembre de 2021 y se actualizó en junio de 2022