Mecanizado CNC explicado: Guía completa para principiantes

CNC - Control Numérico Computarizado

En el pasado, una máquina herramienta requería ser controlada y supervisada por un operador en todo momento durante el proceso de mecanizado. Gracias al progreso tecnológico y a la incorporación del Diseño Asistido por Computadora (CAD) y la Fabricación Asistida por Computadora (CAM) en la década de 1970, esto se volvió cada vez más innecesario.

El Control Numérico Computarizado integra un dispositivo computarizado con la máquina herramienta, permitiendo una operación totalmente automática. Este proceso de mecanizado automatizado supera las limitaciones del control manual, que requería que el operador controlara y ejecutara el mecanizado mediante palancas, botones y volantes. Esta automatización no solo hizo el entorno de trabajo más seguro para los operadores humanos, sino que también aumentó la precisión y la productividad.

Aplicaciones del mecanizado CNC

El mecanizado CNC puede utilizarse para realizar una amplia gama de operaciones de fabricación, como corte, fresado, rectificado, torneado, aserrado, tallado de engranajes, bruñido y muchas más. También es adecuado para muchos tipos de materiales, como metales, plásticos, madera, vidrio, espuma y compuestos, y encuentra aplicación en diversas industrias, por ejemplo, la industria automotriz, aeroespacial, médica, piezas militares y otras.

Generalmente, el mecanizado CNC se refiere a procesos de fabricación sustractivos, en contraste con los procesos de fabricación aditiva, como la impresión 3D o el moldeo por inyección. Los procesos sustractivos eliminan material de la pieza bruta para crear una pieza terminada, mientras que los procesos aditivos ensamblan capas de material para producir la forma deseada y los procesos formativos deforman y desplazan el material base hasta obtener la forma deseada.

Cada tipo de proceso de fabricación tiene sus ventajas y desventajas, que abordaremos en otro artículo. Ahora, echemos un vistazo más de cerca al proceso de mecanizado CNC en sí antes de distinguir algunas de las operaciones de mecanizado CNC más comunes.

El proceso de mecanizado CNC

Al inicio de todo proceso de mecanizado CNC existe un diseño CAD de pieza en 2D vectorial o 3D sólido. Con software de Diseño Asistido por Computadora (CAD), diseñadores y fabricantes crean un modelo de la pieza terminada junto con especificaciones técnicas, como dimensiones y geometrías, necesarias para el proceso de mecanizado CNC. El software de Fabricación Asistida por Computadora (CAM) extrae la geometría de la pieza del archivo de diseño CAD y genera el código de programación digital que controlará la máquina CNC y las herramientas para producir una pieza idéntica al diseño original.

El lenguaje de programación detrás del software de mecanizado CNC se conoce como código G y controla los diversos movimientos y parámetros de la máquina, como la velocidad, la tasa de avance y la coordinación. El mecanizado CNC permite preprogramar la secuencia de funciones de la máquina herramienta y ejecutarlas en un ciclo, todo con poca intervención de operadores humanos. Este programa CNC actúa como instrucciones para la máquina CNC; envía comandos de máquina que dictan las acciones y movimientos del utillaje al computador integrado de la máquina, que opera y manipula el utillaje. Iniciar el programa hace que la máquina CNC comience el proceso de mecanizado CNC, y el programa guía a la máquina durante el proceso mientras ejecuta las operaciones necesarias para producir una pieza o producto personalizado.

Tipos de operaciones de mecanizado CNC

Como mencionamos anteriormente, el mecanizado CNC es adecuado para una amplia variedad de industrias, incluyendo automotriz, aeroespacial, médica, para producir una amplia gama de productos. Veamos primero algunas de las operaciones de mecanizado CNC más comunes.

Fresado CNC

El fresado CNC es la operación de mecanizado CNC más común en el mundo de la fabricación actual. Es un proceso de mecanizado que emplea herramientas de corte multipunto rotativas para eliminar material de la pieza de trabajo. Las fresadoras estándar operan en tres ejes (X, Y y Z), aunque las fresadoras más avanzadas pueden acomodar ejes adicionales. Las capacidades operativas del proceso de fresado incluyen el fresado frontal —corte de superficies planas poco profundas y cavidades de fondo plano en la pieza— y el fresado periférico —corte de cavidades profundas, como ranuras y roscas, en la pieza.

Torneado CNC

El torneado CNC es un proceso de mecanizado CNC que emplea herramientas de corte de un solo punto para eliminar material de la pieza de trabajo que gira. En tornos o centros de torneado, la pieza gira y se corta en dirección circular. Este proceso de eliminación de material crea piezas rotativas cortando el material no deseado. Gracias a los controles CNC en los tornos CNC modernos, estas máquinas pueden realizar operaciones de corte con una precisión extremadamente alta y a una velocidad muy elevada. Sin los tornos CNC, muchas piezas complejas e intrincadas que se fabrican hoy serían imposibles con solo un torno manual. Las capacidades de mecanizado CNC del proceso de torneado incluyen mandrinado, desbastado, ranurado y corte de roscas.

Taladrado CNC

El taladrado CNC es un proceso de mecanizado CNC que emplea brocas multipunto para producir agujeros cilíndricos en la pieza de trabajo. Las máquinas de taladrado CNC operan haciendo girar una broca y cortándola en un bloque de material. La operación de taladrado en una máquina de taladrado CNC es un proceso de corte. Utilizando una broca única, se cortan agujeros de sección transversal circular en la pieza. Las más comunes son herramientas de corte rotativas con múltiples puntos. A medida que la broca presiona contra la pieza, gira a altas velocidades que oscilan entre cientos y miles de revoluciones por minuto (RPM). El resultado son agujeros taladrados con precisión que benefician a muchas industrias y para una multitud de aplicaciones.

Rectificado CNC

El rectificado CNC utiliza una muela abrasiva rotativa para eliminar material de una pieza. Las rectificadoras se utilizan principalmente durante la etapa final de un proceso de fabricación, ya que pueden lograr acabados superficiales de muy alta calidad. Las rectificadoras CNC modernas pueden procesar de manera fiable y eficiente incluso cigüeñales, árboles de levas, válvulas y otros componentes muy complejos. En cuanto al mecanizado CNC con rectificadoras, podemos distinguir rectificadoras planas, cilíndricas, sin centro, interiores y de propósito especial.

Otras operaciones de mecanizado CNC

Las anteriores son algunas de las operaciones de mecanizado CNC más comunes, pero existen muchas más en el mundo de la fabricación. Otras operaciones mecánicas de mecanizado CNC incluyen aserrado, brocado, bruñido, lapeado y muchas más. Además, existen operaciones de mecanizado CNC novedosas como el corte por descarga eléctrica (máquinas EDM) y plasma (máquinas de corte por plasma).

Mecanizado CNC en IMTS-Exhibition.com

El mecanizado CNC es un tema demasiado complejo para cubrirlo exhaustivamente en un solo artículo. Esperamos que al leer esta pieza hayas aprendido los fundamentos del mecanizado CNC. Si quieres saber más sobre máquinas CNC y sus aplicaciones, asegúrate de consultar nuestras otras entradas de blog. También, echa un vistazo a nuestra función de búsqueda para encontrar cientos de máquinas CNC en nuestra base de datos de productos.

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