Tipos de máquinas CNC
CNC se refiere a un dispositivo controlado por ordenador que se utiliza para ayudar en el proceso de mecanizado. El principio de funcionamiento de una máquina CNC es cortar, perforar o fresar el material.
El dispositivo realiza la tarea con gran precisión y exactitud. Los siguientes tres tipos dominan el funcionamiento de una máquina CNC:
- Unidad de control: Es una parte crucial de cualquier máquina CNC. Su función es seguir las instrucciones del programa. Normalmente, estas instrucciones se traducen del diseño a código con la ayuda de software de diseño asistido por ordenador (CAD) y fabricación asistida por ordenador (CAM). Las instrucciones pueden incluir diversas características, como la trayectoria de la herramienta, la velocidad, la velocidad de avance y otras. Una unidad de control suele estar formada por un microprocesador o una unidad más grande que tiene muchas partes diferentes. Puede tener una perilla, botones e incluso una pantalla para permitir al operador introducir las características/factores deseados de lo que está intentando trabajar. Un ejemplo de unidad de control de máquina CNC es la serie FANUC o Siemens.
- Herramientas de corte: Como su nombre indica, las herramientas de corte son esenciales para el trabajo de una máquina CNC en particular. Son los medios para llevar a cabo la tarea, ya sea cortar, perforar o fresar. Cada herramienta tiene sus especializaciones, formas y tamaños. Normalmente se fabrican con materiales resistentes que no se desgastan fácilmente, como acero rápido, carburo o cobalto. Las máquinas CNC avanzadas pueden tener un portaherramientas que intercambia las herramientas en función de las necesidades de lo que hay que hacer. Cada herramienta de corte está hecha, reforzada y perfeccionada para realizar todo tipo de tareas.
- Portapiezas: Una pieza de trabajo es un elemento que ha sido mecanizado por CNC. Es la materia prima sobre la que se realiza la tarea de mecanizado deseada. Un portapiezas mantendrá la pieza de trabajo en su lugar, por lo que no habrá movimiento cuando se realice la tarea. Es muy importante mantener la pieza de trabajo fija, porque si se mueve, puede arruinar el proyecto o incluso causar accidentes. Como todo en la máquina CNC, un portapiezas está hecho de metales resistentes como aluminio, acero o plástico, que pueden sujetar fácilmente la pieza de trabajo.
Especificaciones y mantenimiento de las máquinas CNC
Especificaciones
- Sistema de control: El sistema de control de una máquina CNC define cómo los operadores introducen comandos y controlan el proceso de mecanizado. El tipo de sistema de control CNC influye en la facilidad de uso, la funcionalidad y la compatibilidad de la máquina con diferentes aplicaciones de mecanizado.
- Diámetro máximo de mecanizado: Los tornos CNC y las máquinas de torneado especifican el diámetro máximo que pueden procesar. Esta especificación influye en gran medida en los tipos de materiales y piezas que se pueden mecanizar con la máquina. También determina la escala de los componentes fabricados. Generalmente, los diámetros de mecanizado más grandes requieren fijaciones más extensas y más potentes, como mordazas y pinzas, para asegurar y sujetar la pieza de trabajo durante el proceso de mecanizado.
- Longitud de mecanizado: La longitud de mecanizado es la longitud máxima o dimensión axial de las piezas de trabajo que una máquina CNC puede procesar. Es una especificación esencial para máquinas como tornos CNC, fresadoras y máquinas para trabajar la madera. La longitud de mecanizado afecta directamente al tamaño y la complejidad de las piezas mecanizadas.
- Velocidad del husillo: La velocidad del husillo de una máquina CNC se refiere a la velocidad de rotación de su husillo, que normalmente se utiliza para medir características como tornos y fresadoras. La velocidad del husillo es una especificación crucial que afecta directamente a la eficiencia de mecanizado y a la calidad superficial de las piezas mecanizadas. Diferentes velocidades del husillo corresponden a diferentes velocidades de rotación, lo que puede satisfacer las necesidades de procesamiento de diversos materiales y piezas.
Mantenimiento
- Inspección regular: Compruebe si las piezas de fijación de la máquina herramienta CNC están sueltas y vuelva a colocarlas a tiempo si lo están. La máquina herramienta CNC está equipada con muchos componentes eléctricos y de control numérico; compruebe sus conexiones de circuito, propiedades aislantes y cajas de protección, asegurándose de que no haya cables expuestos o aislamiento violado. Además, compruebe los sistemas hidráulico, neumático y de refrigeración en busca de fugas e inspeccione a fondo el tanque de refrigerante para mantener los niveles de fluido adecuados.
- Limpieza: Limpie con frecuencia la superficie de la máquina herramienta CNC para evitar que las impurezas de las partículas afecten a la precisión del mecanizado. Además, mantenga las guías, los tornillos de bolas y otras piezas deslizantes libres de polvo y residuos, y utilice soluciones de limpieza especiales para limpiar con precisión el aceite residual y la suciedad de la superficie de la máquina herramienta. Preste atención a la limpieza del portaherramientas y de la herramienta, asegúrese de que estén libres de virutas e impurezas, y elija las herramientas de corte adecuadas y los métodos de limpieza de las herramientas en función de las necesidades de mecanizado.
- Lubricación: Aplique regularmente aceite lubricante o grasa adecuados para máquinas herramienta CNC a las guías, tornillos de bolas, engranajes, cojinetes y otros componentes de fricción para garantizar un movimiento suave y reducir el desgaste. Los componentes de lubricación son una parte de las máquinas CNC que se desgastan fácilmente; a menudo están sujetos a la fricción y deben lubricarse con más frecuencia. Utilice lubricantes y métodos recomendados por el fabricante para garantizar una lubricación adecuada.
- Refrigeración y disipación del calor: El entorno de trabajo de una máquina herramienta CNC debe mantenerse limpio y bien ventilado para evitar que el polvo y las impurezas invadan los componentes internos de la máquina herramienta. El sistema de refrigeración de la herramienta se comprobará para asegurar que funciona correctamente, que el efecto de refrigeración es bueno, que el calor de trabajo se lleva rápidamente y que se mantienen la calidad de mecanizado y la vida útil del equipo.
- Protección: Abra regularmente la cubierta protectora de la máquina herramienta CNC para el mantenimiento y la limpieza, eliminando el polvo y los residuos del interior de la cubierta protectora, asegurando una buena disipación del calor y efectos de refrigeración en los componentes. Además, evite la sobrecarga del procesamiento, controle estrictamente los parámetros de procesamiento y la selección de procesos de mecanizado, y asegúrese de un uso razonable para reducir el desgaste y los daños en las piezas de la máquina herramienta.
Escenarios
La aplicación de la máquina CNC funciona en diversas industrias, desde la madera hasta la metalurgia. Estos son algunos escenarios de uso comunes de las máquinas CNC.
- Fabricación de metales: En las metalúrgicas, las máquinas de fresado CNC y de corte por láser se utilizan principalmente para la fabricación de metales. Estas máquinas crean piezas metálicas, desde prototipos hasta grandes conjuntos, con gran precisión y eficiencia. Algunas máquinas CNC que se utilizan en la fabricación de metales son las máquinas punzonadoras CNC, las máquinas de corte por plasma CNC y las máquinas de corte por láser CNC para metales.
- Piezas de maquinaria: La industria dental depende en gran medida de las máquinas CNC para fabricar implantes dentales, prótesis y dispositivos de ortodoncia precisos. Las fresadoras CNC se utilizan comúnmente para crear coronas dentales, puentes, dentaduras postizas y alineadores de ortodoncia personalizados. Estas máquinas garantizarán un ajuste perfecto, y su diseño facilita la producción rápida y la automatización.
- Fresadoras CNC para la carpintería: Uno de los escenarios de uso más populares de las máquinas CNC es la carpintería. Las fresadoras CNC cortan, tallan y graban patrones complejos en diversos materiales de carpintería con gran precisión. Los carpinteros la utilizan para producir muebles, armarios, puertas, molduras y carpintería personalizada.
- Prototipado y desarrollo de productos: Con la función de automatización de sus máquinas y la facilidad de uso en la operación, las máquinas CNC son perfectas para crear prototipos de productos a partir de diversos materiales como plástico, espuma, madera y metal. Se pueden crear rápidamente prototipos para su prueba y desarrollo de productos.
- Corte de textiles y cuero: Una máquina de corte CNC es una excelente herramienta para cortar materiales textiles y de cuero. Con ella, los fabricantes podrán cortar y grabar fácilmente patrones en el material para producir prendas, bolsos y productos de tapicería.
Cómo elegir una máquina CNC
Al seleccionar una máquina CNC, se deben tener en cuenta algunos elementos clave, como la compatibilidad con los materiales, las características necesarias, el espacio disponible y las limitaciones presupuestarias.
- Compatibilidad con los materiales: La elección de las máquinas CNC adecuadas se ve influenciada por el tipo de materiales con los que el usuario pretende trabajar. Las diferentes máquinas CNC están diseñadas para manejar materiales específicos, como la madera, el metal, el plástico o la cerámica. Por ejemplo, una máquina fresadora CNC es muy adecuada para mecanizar materiales blandos como la madera y el plástico. En cambio, una fresadora CNC es más apropiada para materiales más duros como el metal. Por lo tanto, examinar la compatibilidad con los materiales garantiza que la máquina elegida satisfaga las necesidades y aplicaciones específicas del usuario.
- Características necesarias: Para tomar una decisión adecuada, hay que tener en cuenta las características cruciales que se necesitan en una máquina CNC. Los diversos modelos disponibles vienen con características que satisfacen diferentes requisitos. Por ejemplo, una máquina fresadora CNC puede tener un sistema de recogida de polvo para mantener un entorno de trabajo limpio o un sistema de cambio de herramienta para permitir el fresado automático de múltiples herramientas para diferentes aplicaciones. Por otro lado, las máquinas más avanzadas, como la máquina de plasma CNC, pueden ofrecer capacidades adicionales, como ajustes de velocidad baja y alta y una mayor velocidad de corte. Al identificar y comprender las características esenciales que se necesitan en una máquina CNC, resulta más fácil elegir un modelo que tenga las características y especificaciones que satisfagan los requisitos específicos y que garantice un rendimiento óptimo para el uso previsto.
- Espacio disponible: La decisión de elegir una máquina CNC también depende de la cantidad de espacio que se tenga para la instalación. Algunas máquinas, como la fresadora CNC, pueden tener huellas más grandes y requerir más espacio. En cambio, las máquinas más pequeñas, como la fresadora CNC de sobremesa, son más compactas y adecuadas para entornos con espacio limitado. Un estudio previo descubrió que el espacio disponible para los usuarios influye significativamente en el tamaño y el modelo de la máquina CNC.
- Restricciones presupuestarias: Las restricciones presupuestarias son un factor crítico a la hora de seleccionar una máquina CNC. Estas restricciones presupuestarias pueden ser la razón principal por la que el usuario debe considerar las opciones y máquinas disponibles. Las máquinas CNC se encuentran en diversos rangos de precios, y es esencial que el presupuesto del usuario se ajuste a las características y capacidades de las máquinas que se están considerando. Algunas máquinas, como la fresadora CNC, pueden ser más asequibles, pero siguen ofreciendo funciones esenciales para numerosas aplicaciones.
Principio de funcionamiento de la máquina CNC Preguntas frecuentes
P1: ¿Qué significa CNC en el mecanizado de metales?
A1: CNC significa control numérico por ordenador. Una máquina CNC utiliza un programa informático para llevar a cabo los cambios en los metales.
P2: ¿Cuáles son los tipos de máquinas CNC?
A2: Los principales tipos de máquinas CNC son los fresadores CNC, los tornos CNC, las máquinas de corte por láser, plasma y chorro de agua CNC, las fresadoras CNC y las máquinas de punzonado y grabado CNC.
P3: ¿En qué se diferencian las máquinas CNC de las máquinas convencionales?
A3: Una máquina CNC tiene una cabeza de trabajo que puede moverse en múltiples direcciones. Esto le permite crear formas complejas sin necesidad de herramientas cambiables. Mientras que, en una máquina convencional, las herramientas fijas trabajan sobre el material en una sola dirección para crear formas más sencillas.
P4: ¿Puede una persona operar una máquina CNC?
A4: Sí, una persona puede operar una máquina CNC. Es posible aprender a configurar, programar y ejecutar máquinas CNC, incluida la resolución básica de problemas y el mantenimiento necesarios.
