O mecanizado CNC é un proceso de fabricación no que un software informático preprogramado determina o movemento das ferramentas e a maquinaria da fábrica. O proceso pódese empregar para controlar unha variedade de maquinaria complexa, desde rectificadoras e tornos ata fresadoras e fresadoras. Co mecanizado CNC, as tarefas de corte tridimensionais pódense realizar nun único conxunto de instrucións.
Abreviatura de "control numérico por computadora", o proceso CNC funciona en contraste con (e, polo tanto, supera) as limitacións do control manual, onde se necesitan operadores en directo para indicar e guiar os comandos das ferramentas de mecanizado mediante palancas, botóns e rodas. Para o espectador, un sistema CNC pode parecerse a un conxunto normal de compoñentes informáticos, pero os programas de software e as consolas empregadas no mecanizado CNC distíngueno de todas as outras formas de computación.
Como funciona o mecanizado CNC?
Cando se activa un sistema CNC, os cortes desexados prográmanse no software e dítanse ás ferramentas e maquinaria correspondentes, que realizan as tarefas dimensionais segundo o especificado, de xeito semellante a un robot.
Na programación CNC, o xerador de código dentro do sistema numérico asume a miúdo que os mecanismos son impecables, a pesar da posibilidade de erros, que é maior cando se lle ordena a unha máquina CNC que corte en máis dunha dirección simultaneamente. A colocación dunha ferramenta nun sistema de control numérico defínese mediante unha serie de entradas coñecidas como programa de peza.
Cunha máquina de control numérico, os programas introdúcense mediante tarxetas perforadas. Pola contra, os programas para as máquinas CNC aliméntanse aos ordenadores a través de pequenos teclados. A programación CNC mantense na memoria dun ordenador. O propio código é escrito e editado polos programadores. Polo tanto, os sistemas CNC ofrecen unha capacidade de cálculo moito maior. O mellor de todo é que os sistemas CNC non son en absoluto estáticos, xa que se poden engadir novas indicacións aos programas preexistentes mediante código revisado.
PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS CNC
No CNC, as máquinas funcionan mediante control numérico, no que se designa un programa de software para controlar un obxecto. A linguaxe que se emprega no mecanizado CNC tamén se denomina código G e está escrita para controlar os diversos comportamentos dunha máquina correspondente, como a velocidade, a velocidade de avance e a coordinación.
Basicamente, o mecanizado CNC permite preprogramar a velocidade e a posición das funcións das máquinas-ferramenta e executalas mediante software en ciclos repetitivos e predicibles, todo con pouca participación dos operadores humanos. Debido a estas capacidades, o proceso adoptouse en todos os ámbitos do sector manufactureiro e é especialmente vital nas áreas de produción de metal e plástico.
Para comezar, concíbese un debuxo CAD en 2D ou 3D, que logo se traduce a código informático para que o sistema CNC o execute. Despois de introducir o programa, o operador fai unha proba para garantir que non haxa erros na codificación.
Sistemas de mecanizado de bucle aberto/pechado
O control de posición determínase mediante un sistema de bucle aberto ou de bucle pechado. No primeiro caso, a sinalización funciona nunha soa dirección entre o controlador e o motor. Nun sistema de bucle pechado, o controlador é capaz de recibir retroalimentación, o que fai posible a corrección de erros. Polo tanto, un sistema de bucle pechado pode rectificar irregularidades na velocidade e na posición.
No mecanizado CNC, o movemento adoita dirixirse polos eixes X e Y. A ferramenta, á súa vez, colócase e guíase mediante motores paso a paso ou servomotores, que replican os movementos exactos determinados polo código G. Se a forza e a velocidade son mínimas, o proceso pódese executar mediante control de bucle aberto. Para todo o demais, o control de bucle pechado é necesario para garantir a velocidade, a consistencia e a precisión requiridas para as aplicacións industriais, como a metalurxia.
O mecanizado CNC está totalmente automatizado
Nos protocolos CNC actuais, a produción de pezas mediante software preprogramado está maioritariamente automatizada. As dimensións dunha peza determinada establécense con software de deseño asistido por ordenador (CAD) e logo convértense nun produto acabado real con software de fabricación asistida por ordenador (CAM).
Calquera peza de traballo pode requirir unha variedade de máquinas-ferramenta, como furadeiras e cortadoras. Para satisfacer estas necesidades, moitas das máquinas actuais combinan varias funcións diferentes nunha soa cela. Alternativamente, unha instalación pode consistir en varias máquinas e un conxunto de mans robóticas que transfiren pezas dunha aplicación a outra, pero con todo controlado polo mesmo programa. Independentemente da configuración, o proceso CNC permite unha consistencia na produción de pezas que sería difícil, se non imposible, de replicar manualmente.
OS DIFERENTES TIPOS DE MÁQUINAS CNC
As primeiras máquinas de control numérico datan da década de 1940, cando se empregaron por primeira vez os motores para controlar o movemento de ferramentas preexistentes. A medida que as tecnoloxías avanzaban, os mecanismos melloráronse con ordenadores analóxicos e, finalmente, con ordenadores dixitais, o que levou ao auxe do mecanizado CNC.
A gran maioría dos arsenais CNC actuais son completamente electrónicos. Algúns dos procesos máis comúns operados por CNC inclúen a soldadura por ultrasóns, a perforación e o corte por láser. As máquinas máis empregadas nos sistemas CNC inclúen as seguintes:
Fresadoras CNC
As fresadoras CNC son capaces de executarse con programas compostos por indicacións baseadas en números e letras, que guían as pezas a través de varias distancias. A programación empregada para unha fresadora pode basearse en código G ou nalgunha linguaxe única desenvolvida por un equipo de fabricación. As fresadoras básicas constan dun sistema de tres eixes (X, Y e Z), aínda que a maioría das fresadoras máis novas poden aloxar tres eixes adicionais.
Tornos
Nos tornos, as pezas córtanse en dirección circular con ferramentas indexables. Coa tecnoloxía CNC, os cortes empregados polos tornos realízanse con precisión e alta velocidade. Os tornos CNC utilízanse para producir deseños complexos que non serían posibles nas versións manuais da máquina. En xeral, as funcións de control das fresadoras e tornos CNC son similares. Do mesmo xeito que cos primeiros, os tornos poden dirixirse mediante código G ou código propietario único. Non obstante, a maioría dos tornos CNC constan de dous eixes: X e Z.
Cortadores de plasma
Nun cortador de plasma, o material córtase cunha tocha de plasma. O proceso aplícase principalmente a materiais metálicos, pero tamén se pode empregar noutras superficies. Para producir a velocidade e a calor necesarias para cortar metal, xérase plasma mediante unha combinación de gas aire comprimido e arcos eléctricos.
Máquinas de descarga eléctrica
A mecanización por descarga eléctrica (EDM), tamén coñecida como mecanización por penetración e mecanización por chispa, é un proceso que moldea pezas de traballo en formas particulares con chispas eléctricas. Coa EDM, prodúcense descargas de corrente entre dous eléctrodos, e isto elimina seccións dunha peza de traballo determinada.
Cando o espazo entre os eléctrodos se fai máis pequeno, o campo eléctrico faise máis intenso e, polo tanto, máis forte que o dieléctrico. Isto fai posible que pase unha corrente entre os dous eléctrodos. En consecuencia, cada eléctrodo elimina porcións dunha peza de traballo. Os subtipos de EDM inclúen:
● Electroerosión por fío, mediante a cal se emprega a erosión por chispa para eliminar partes dun material condutor electronicamente.
● Electroerosión por penetración, onde un eléctrodo e unha peza de traballo se mergullan en fluído dieléctrico para a formación da peza.
Nun proceso coñecido como limpeza, os residuos de cada peza de traballo acabada son arrastrados por un dieléctrico líquido, que aparece unha vez que a corrente entre os dous eléctrodos se detén e ten como obxectivo eliminar calquera outra carga eléctrica.
Cortadores de chorro de auga
No mecanizado CNC, os chorros de auga son ferramentas que cortan materiais duros, como granito e metal, con aplicacións de auga a alta presión. Nalgúns casos, a auga mestúrase con area ou algunha outra substancia abrasiva forte. As pezas das máquinas de fábrica adoitan moldearse mediante este proceso.
Os chorros de auga empréganse como unha alternativa máis fría para materiais que non poden soportar os procesos de alta intensidade de calor doutras máquinas CNC. Por iso, os chorros de auga utilízanse nunha variedade de sectores, como as industrias aeroespacial e mineira, onde o proceso é potente para o tallado e corte, entre outras funcións. As cortadoras de chorro de auga tamén se usan para aplicacións que requiren cortes moi complexos no material, xa que a falta de calor impide calquera cambio nas propiedades intrínsecas dos materiais que poida resultar do corte de metal sobre metal.
OS DIFERENTES TIPOS DE MÁQUINAS CNC
Como xa demostraron moitas demostracións en vídeo de máquinas CNC, o sistema úsase para facer cortes moi detallados de pezas metálicas para produtos de ferraxería industrial. Ademais das máquinas mencionadas, outras ferramentas e compoñentes empregados nos sistemas CNC inclúen:
● Máquinas de bordar
● Fresadoras para madeira
● Perforadores de torreta
● Máquinas de dobrar arames
● Cortadores de escuma
● Cortadoras láser
● Rectificadoras cilíndricas
● Impresoras 3D
● Cortadores de vidro
Cando é preciso realizar cortes complexos a varios niveis e ángulos nunha peza de traballo, todo isto pódese realizar en cuestión de minutos nunha máquina CNC. Sempre que a máquina estea programada co código correcto, as funcións da máquina executarán os pasos segundo o ditado polo software. Sempre que todo estea codificado segundo o deseño, debería xurdir un produto detallado e de valor tecnolóxico unha vez finalizado o proceso.
Data de publicación: 31 de marzo de 2021
