Mecanizado CNC vs. Convencional: Diferencias clave y beneficios

La tecnología de procesamiento de control numérico se origina en la tecnología de procesamiento convencional y es una combinación orgánica de tecnología de procesamiento convencional, tecnología de control numérico por computadora, diseño asistido por computadora y tecnología de fabricación auxiliar. Debido al desarrollo continuo de la tecnología, cada vez más piezas necesitan ser procesadas con precisión en la fabricación moderna, y los requisitos para la precisión de procesamiento y complejidad superficial de la pieza de trabajo también son cada vez más altos. Por lo tanto, el mecanizado CNC ha recibido amplia atención, pero en términos de ahorro de costos, el mecanizado CNC sigue siendo más caro que el mecanizado tradicional. Ahora presentaremos las diferencias y ventajas del mecanizado CNC VS mecanizado tradicional.

Diferencia entre CNC y mecanizado convencional

1. Método de operación

El sistema CNC consiste en software y hardware. El operador usa el software para monitorear la máquina herramienta y crear programas. El programa NC es una lista de instrucciones que indica a la máquina cómo manejar las piezas. El hardware NC lee el programa y dice a la máquina cómo operar.

El mecanizado tradicional significa que el operador controla directamente todos los movimientos de la máquina herramienta. El operador puede elegir cuándo mover el equipo. También decidió detener la alimentación, cuándo y dónde detener. Los operadores usan reglas y medidores especiales incrustados en la varilla de control para mejorar la precisión.

2. Costo y producción

El costo del mecanizado convencional es bajo, y generalmente se usa para proyectos de pequeños lotes. El mecanizado CNC se usa para producción en masa y no es rentable para proyectos más pequeños.

3. Replicación

CNC — Después de la programación correcta, la máquina CNC puede producir el mismo resultado final tantas veces como sea necesario. La alta cuota de producción se beneficia enormemente de las funciones CNC.

Debido a factores humanos, el mecanizado tradicional (muy adecuado para hacer una sola pieza personalizada), es imposible hacer una copia exacta usando mecanizado tradicional.

4. Mano de obra requerida

Mecanizado CNC — Con capacitación adecuada, los operadores CNC pueden supervisar múltiples máquinas a la vez. Después de que las máquinas están programadas, pueden hacer el trabajo por su cuenta — casi sin intervención humana.

Mecanizado convencional — Dominar la tecnología de procesamiento convencional requiere una gran cantidad de conocimiento, entrenamiento y talento — con diferentes habilidades (generalmente varias personas) requeridas para completar diferentes partes del proceso. En tornos manuales, cada máquina debe tener un técnico calificado.

5. Exactitud

Procesamiento CNC — Dado que la producción se basa en software, las máquinas CNC pueden fabricar piezas que son casi imposibles de producir a mano o con métodos de mecanizado tradicional. Eliminar el factor de error humano significa que puede cortar con precisión cada vez, reduciendo enormemente la posibilidad de error, reduciendo el desperdicio de producto y asegurando la calidad.

Procesamiento convencional — El resultado final del procesamiento convencional depende enteramente del nivel de habilidad y experiencia de los técnicos.

6. Tecnología de procesamiento

En el proceso de mecanizado ordinario, ya sea datum de posicionamiento, método de sujeción, herramienta, método de corte, etc. pueden simplificarse, pero el proceso de procesamiento de datos es más complicado, y estos factores deben considerarse completamente. La misma tarea de procesamiento, el proceso de mecanizado CNC puede tener múltiples esquemas, que pueden organizar múltiples piezas de mecanizado y herramientas de mecanizado como línea principal. El proceso tiene características diversificadas. Esta es la diferencia entre el proceso de mecanizado CNC y el proceso de mecanizado tradicional.

7. Sujeción y fijación

En el proceso de mecanizado CNC, no solo las direcciones de coordenadas de la fijación y la máquina herramienta deben estar relativamente fijas, sino que también la relación dimensional entre las piezas y el sistema de coordenadas de la máquina herramienta debe coordinarse. Además, los dos pasos de posicionamiento y sujeción necesitan ser controlados efectivamente durante el proceso de sujeción. Bajo el proceso de mecanizado tradicional, debido a la capacidad de mecanizado limitada de la propia máquina herramienta, es necesario realizar múltiples sujeciones durante el proceso de mecanizado.

Además, es necesario usar fijaciones especiales, lo que lleva a costos más altos en el diseño y fabricación de fijaciones, y virtualmente aumenta el costo de producción de productos. El posicionamiento del proceso de mecanizado CNC puede ser depurado por el instrumento. En la mayoría de los casos, no se requiere diseño de fijación especial, por lo que el costo es relativamente bajo.

8. Herramienta de corte

En el proceso de mecanizado, la elección de la herramienta de corte necesita determinarse según la tecnología de procesamiento y el método de procesamiento. Especialmente en mecanizado CNC, el uso de corte de alta velocidad no solo es propicio para la mejora de la eficiencia de mecanizado, sino que también se puede garantizar la calidad de mecanizado, reduciendo efectivamente la probabilidad de deformación de corte y acortando el ciclo de mecanizado, por lo que la demanda de herramientas de corte bajo corte de alta velocidad aumenta aún más.

Ventajas del mecanizado CNC sobre el mecanizado convencional

No es sorprendente que muchas empresas manufactureras hayan cambiado recientemente su procesamiento tradicional a procesamiento CNC. Debido a que la inteligencia automotriz, atención médica, militar e industrias aeroespaciales requieren piezas de precisión, sus tolerancias deben ser estrictas a +/- .0005, lo cual es difícil de lograr con mecanizado tradicional. A continuación, veamos las ventajas del mecanizado CNC comparado con el mecanizado tradicional.

1. Seguridad del trabajador

El operador de máquina CNC puede proteger cualquier parte afilada detrás de la estructura protectora. El operador puede ver lo que sucede en la máquina a través del vidrio. El operador no necesita necesariamente estar cerca del husillo o fresadora. El operador no tiene que estar cerca del refrigerante. Dependiendo del material, ciertos líquidos son peligrosos para la piel humana.

2. Reducir costos laborales

En el caso de procesamiento convencional, cada máquina requiere personal técnico especializado, que debe tener experiencia, habilidades y amplio conocimiento de la máquina del oponente. En contraste, el mecanizado CNC está estrictamente controlado por el programa de software, y casi no se requiere intervención manual excepto para la configuración inicial y alimentación de datos.

El operador solo necesita verificar errores en la configuración o programas. Esta situación significa que hay tiempo libre entre operadores, que puede usarse para operar más herramientas. Un operador puede usar varias máquinas herramienta, puede ahorrar el costo de contratar más personas para operar máquinas herramienta, mientras mantiene un alto nivel de producción.

Debido a que las computadoras juegan un papel importante, las posibilidades de error humano y compromiso de seguridad en el lugar de trabajo se reducen enormemente.

3. Excelente repetibilidad

Las máquinas herramienta CNC están diseñadas para controlar velocidad y posicionamiento precisos, y pueden producir miles de piezas 100% idénticas en tiempo récord, una hazaña que no se puede lograr con mecanizado manual o tradicional. La máquina puede programarse para repetir el mismo corte o repetir el mismo acabado sin afectar la calidad de la pieza procesada.

Cuando necesita hacer una sola pieza personalizada, el mecanizado convencional funciona bien, y la maquinaria convencional requiere la ayuda de operadores experimentados para hacer piezas similares. Aun así, todavía hay pequeñas diferencias entre las piezas.

4. Gran cantidad y buena calidad

Debido a la necesidad de mano de obra, el mecanizado tradicional se usa principalmente para proyectos de pequeños lotes. Sin embargo, ya sea produciendo docenas de piezas de procesamiento de metal o miles de piezas de procesamiento de metal, las máquinas herramienta CNC pueden proporcionar la más alta precisión.

Los materiales de alta calidad controlados numéricamente los hacen resistentes al desgaste, que es común en el mecanizado convencional. Como resultado, pueden operar 24 horas al día y mantenerse de manera oportuna pero rápida. Además, el mecanizado CNC usa software avanzado, que puede actualizarse regularmente según especificaciones para hacer que la fabricación de piezas ultra-complejas sea más fácil.

La máquina CNC también tiene un sistema de enfriamiento automático para reducir la posibilidad de daño térmico. Muchos modelos avanzados de máquinas tienen almacenamiento de virutas integrado y cintas transportadoras para gestión de virutas.

5. No se requiere prototipo

Se necesita un prototipo para simular el diseño y dibujar su diagrama de factibilidad. Antes del mecanizado CNC, cada fabricante desarrollará un prototipo factible, realizará una prueba de funcionamiento, y luego procederá al proceso de mecanizado. Si se hace manualmente, toda la rutina generalmente toma días o incluso meses. La introducción de máquinas CNC introduce programación de software, donde puede ingresar un diseño e intuitivamente ver si puede usarlo en situaciones reales. Esto significa que no hay necesidad de pagar costos adicionales para desarrollo de prototipos, ahorrando semanas o meses de tiempo de producción.

6. Capacidad para desarrollar piezas complejas

Las máquinas CNC pueden reprogramarse y actualizarse en cualquier momento, para que puedan producir libre y fácilmente piezas 3D, 4D e incluso 5D. Si se requiere, esto puede hacer una transición más suave entre la producción de piezas mecanizadas CNC convencionales y la producción de piezas complejas. Además, el software puede almacenar diseños, para que pueda volver a visitar cualquier forma deseada u otros diseños más rápidamente.

7. Parámetros de corte más altos

Ahora, el torneado CNC de alta velocidad puede realizarse a través del área de corte cerrada. Las virutas vuelan a alta velocidad y luego rocían refrigerante a alta presión durante el procesamiento. Cuando la velocidad alcanza 10000 rpm o más, la operación manual no puede realizarse. Dado que la velocidad de corte es muy rápida, el ancho de viruta y la tasa de alimentación deben mantenerse estables para evitar vibraciones, lo cual no se puede hacer manualmente.

8. Muchas opciones de materiales

Esta puede ser la mayor ventaja del mecanizado CNC sobre el mecanizado tradicional. Las máquinas CNC pueden usar casi todos los tipos de materiales, incluyendo metal, acero, madera, espuma o plástico sensible.

9. Alta precisión de procesamiento

El mecanizado CNC puede proporcionar máxima precisión, exactitud y velocidad para productos de alto y bajo volumen, lo que es una opción muy ventajosa para fabricantes en diversas industrias. La fresadora manual tradicional tiene una precisión de mecanizado de +/-0.05 mm, mientras que el centro de mecanizado CNC puede alcanzar 0.005 mm, 0.003 mm o mayor precisión. (Publicación relacionada: ¿Qué es el mecanizado CNC?)

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