¿Qué es una máquina CNC? trabajando, tipos, ventajas, usos con PDF

Hoy en la publicación The Mechanical aprenderemos sobre ¿Qué es un CNC? su construcción, funcionamiento, sus tipos, ventajas, limitaciones y aplicaciones.

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¿Qué es un CNC?

La forma completa de la máquina CNC es C ordenador N C numérico controlar Una máquina CNC es una máquina controlada por computadora que se utiliza para realizar varias funciones automáticamente que antes se realizaban en máquinas convencionales como taladrar, fresar, tornear, etc., con la ayuda de una computadora. Se puede decir que la máquina CNC es un robot que actúa de acuerdo con el programa. La máquina CNC está programada o controlada por una computadora y tiene una amplia gama de aplicaciones, incluida la automatización industrial. La máquina CNC realiza la tarea requerida según lo especificado por el código numérico ingresado en la máquina. Estos códigos son el conjunto de comandos con la ayuda de los cuales el operador puede indicar a la máquina qué función debe realizar. Estos códigos se denominan códigos G y códigos M. Cada código tiene una función específica.

Mecanizado CNC

El mecanizado CNC se puede definir como "El proceso de fabricación en el que un código de computadora ordena a la máquina que realice varios procesos de mecanizado en la pieza de trabajo".

La máquina CNC es capaz de mecanizar en 3 ejes simultáneamente. Algunas máquinas CNC avanzadas son capaces de mecanizar en 5 ejes al mismo tiempo.

Componentes básicos de la máquina CNC

La estructura básica o los componentes de una máquina CNC son:

• Dispositivo de entrada
• La unidad de control de la máquina (MCU)
• Máquina herramienta
• Mecanismo de accionamiento
• Unidad de visualización

Dispositivo de entrada

Los dispositivos de entrada son aquellos dispositivos que se utilizan para introducir el programa en la máquina. Los CNC más antiguos usaban cintas perforadas o cintas magnéticas para la entrada de programas, sin embargo, han sido reemplazadas por unas digitales llamadas controladores CNC.

TedColes, Dominio público, a través de Wikimedia Commons

Unidad de control de la máquina (MCU)

La unidad de control de la máquina es el cerebro del sistema que recibe información, la procesa y luego ejecuta el programa en consecuencia. La MCU es capaz de controlar el movimiento de la herramienta, controlar el sistema de conducción, ENCENDER/APAGAR varias funciones como ENCENDER/APAGAR el husillo, ENCENDER/APAGAR el refrigerante, etc.  Por ejemplo:si el operador ha especificado que el refrigerante debe ser se apaga después de completar un determinado proceso, la MCU envía señales para apagar el refrigerante.

Máquina herramienta

La máquina herramienta es uno de los componentes básicos de la máquina CNC. Es el componente que realiza las operaciones para convertir la materia prima en el producto terminado. La máquina herramienta está controlada por la MCU. La máquina herramienta avanza, sube, baja, etc.; eliminando así el material de la pieza de trabajo poco a poco. ¿Cuál debe ser la velocidad del husillo, cuándo debe encenderse/apagarse el refrigerante, cuál debe ser la velocidad de avance? todos estos parámetros son especificados por el operador en forma de código y, por lo tanto, la máquina herramienta funciona en consecuencia.

Mecanismo de conducción

El mecanismo impulsor consta de un motor impulsor y una disposición de husillo de bolas con un mecanismo de retroalimentación. La MCU le indica al motor que gire, esto a su vez hace girar el tornillo de cabeza esférica que está conectado al motor de accionamiento. La corredera de la mesa sobre la que se coloca la pieza de trabajo para el mecanizado está montada en el tornillo de avance. Entonces, a medida que el tornillo de avance gira, la corredera de la mesa se mueve de un lado a otro en consecuencia. Se coloca un mecanismo de retroalimentación al final del tornillo de avance para indicarle a la MCU los cambios. Esto permite una mayor precisión en el movimiento de deslizamiento de la mesa.

Unidad de visualización 

Es un monitor que muestra la entrada, la salida y otra información y configuraciones útiles del sistema.

Funcionamiento de la máquina CNC

Los siguientes son los pasos de cómo funciona una máquina CNC:

• El operador ingresa los códigos G y M en el controlador CNC e inicia el proceso.
• Este programa luego es procesado por la Unidad de control de la máquina.
• La MCU luego instruye a la máquina herramienta y al mecanismo de inmersión para que tomen posiciones.
• Luego, la pieza de trabajo se mecaniza de acuerdo con el programa ingresado en ella.
• El sistema de retroalimentación brinda retroalimentación a la MCU.
• La MCU también enciende y apaga los diferentes componentes según el programa.
• La MCU también envía la salida o retroalimentación al operador a través de la pantalla.

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Tipos de máquinas CNC 

Los diferentes tipos de máquinas CNC son :

• Fresadora CNC
• Máquina de torno CNC
• Enrutador CNC
• Cortador de plasma CNC
• Máquinas de descarga eléctrica CNC 

Fresadora CNC

La fresadora CNC es similar a la fresadora convencional, sin embargo, es automática y más precisa que la fresadora convencional.

HafeezJD, CC BY-SA 4.0, a través de Wikimedia Commons

La fresadora CNC es capaz de realizar todas las operaciones que realiza una fresadora. Una fresadora CNC ocupa una gran superficie y es cara.

Máquina de torno CNC

Un torno CNC se puede decir como una máquina de torno automático. El torno CNC puede realizar torneado, torneado cónico, taladrado, ranurado, moleteado y casi todas las operaciones que se pueden realizar en un torno.

Mike Zielinski, CC BY-SA 4.0, a través de Wikimedia Commons

Enrutador CNC

El enrutador CNC es una actualización del enrutador portátil. Es capaz de cortar materiales como acero, aluminio, espuma, plásticos, latón, etc. La mayoría de los enrutadores pueden mecanizar en 3 ejes (es decir, X, Y, Z). También hay enrutadores CNC de 4, 5 y 6 ejes disponibles en el mercado. .

Rickwashburn1, CC BY-SA 4.0, a través de Wikimedia Commons

Cortador de plasma CNC

La cortadora de plasma CNC utiliza un soplete de plasma para cortar metales fundiéndolos. Suele utilizarse para cortar chapas de metal. Puede cortar fácilmente metales pesados ​​como el acero. Estas máquinas son similares a los enrutadores CNC, sin embargo, están restringidas a solo 2 ejes.

Zgyricky, CC BY-SA 4.0, a través de Wikimedia Commons

Máquina de descarga eléctrica CNC

Esta máquina utiliza chispas eléctricas para fundir el metal y así mecanizarlo. La herramienta aquí en este caso es un electrodo. Hay un espacio entre la herramienta y la pieza de trabajo. Un fluido dieléctrico pasa continuamente a través del espacio. Todo el proceso está controlado por computadora.

Máquina de corte por láser CNC

La máquina de corte por láser CNC es similar al plasma CNC excepto que en lugar de plasma se utiliza un rayo láser para cortar la pieza de trabajo. Generalmente se utilizan para cortar metales, madera y plástico.

S zillayali, CC BY 3.0, a través de Wikimedia Commons

El láser CNC ofrece cierta flexibilidad, ya que la intensidad del láser se puede ajustar de acuerdo con el material de la pieza de trabajo que se está cortando.

Ventajas de las máquinas CNC

Las ventajas de utilizar una máquina CNC son:

• La precisión del mecanizado de la pieza de trabajo es muy alta.
• Los CNC se pueden utilizar para fabricar componentes con tolerancias más estrictas.
• La tasa de producción es alta debido al menor tiempo de inactividad y a la reducción de errores.
• Los errores humanos se reducen en gran medida.
• El tiempo requerido para terminar el proceso de mecanizado es comparativamente menor.
• Estas máquinas son altamente confiables debido a su alta precisión.
• Mayor productividad.
• Más adecuado para la producción a gran escala.
• El programa se puede guardar y ejecutar más tarde.
• Se puede utilizar las 24 horas del día con muy poco tiempo de inactividad.
• Se pueden producir diseños complejos en un tiempo mínimo con alta precisión.

Limitaciones de las máquinas CNC

• El principal factor limitante para las máquinas CNC es que son muy caras.
• Estas máquinas tienen una construcción compleja.
• Requieren una superficie considerable.
• Los sistemas de control utilizados en CNC son caros.
• Debido a la compleja construcción de los CNC, su costo de mantenimiento es alto.

Usos de la máquina CNC

Las siguientes son las aplicaciones de las máquinas CNC:

• Se utilizan para fabricar ejes, engranajes, trabajos cuadrados, trabajos redondeados, trabajos rectangulares, trabajos roscados, trabajos cónicos, trabajos fresados, perforaciones, creación de ranuras, etc.
• Se utilizan en industrias de fabricación para cortar láminas de metal.
• Las máquinas CNC también se utilizan ampliamente en la industria de la madera.
• Las máquinas CNC también se utilizan para tallar la pieza de trabajo.

Si está interesado en las máquinas CNC y desea obtener más información sobre el funcionamiento, los códigos G, los códigos M, etc., échele un vistazo aquí (*no patrocinado):Titans of CNC

Esa es una descripción general de la máquina CNC. Si te gusta esta publicación o tienes alguna sugerencia, háznoslo saber en los comentarios, nos encantaría escucharla.

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