¿Qué significa CNC?
Muchas personas han oído hablar del CNC, pero no saben qué significan sus siglas. Es una tecnología que ha revolucionado la industria manufacturera, ya que las máquinas CNC son capaces de crear piezas con una precisión y velocidad increíbles.
Si le interesa aprender más sobre esta tecnología, ¡siga leyendo! No solo veremos qué significan sus siglas, sino también cómo funciona, junto con sus pros y sus contras. ¡Comencemos!
¿Qué significa CNC?
CNC significa control numérico por computadora y es un término que se refiere a maquinaria especializada automatizada, a veces llamada centros de mecanizado. Es un proceso para automatizar el control de máquinas herramienta mediante un software instalado en una microcomputadora vinculada a una herramienta. A menudo se utiliza en la fabricación para mecanizar piezas de plástico y metal.
Con el CNC, cada artículo creado recibe un programa informático distinto, generalmente escrito en código G, un lenguaje estándar internacional.
El programa consta de parámetros e instrucciones que la máquina herramienta debe seguir. Estos incluyen la velocidad de alimentación del material y la velocidad/posicionamiento de los componentes de la herramienta.
Mecanizado CNC
Es un proceso de fabricación sustractiva que implica el uso de herramientas de corte. Estas se utilizan para eliminar material (según sea necesario) para crear la pieza deseada.
El proceso es opuesto a la impresión 3D, que es una tecnología de fabricación aditiva en la que se añaden materiales capa por capa para crear una pieza con la forma requerida. El proceso es opuesto al del CNC, donde se toma material de un bloque para producir la pieza.
Antes de que existiera cualquier forma de control automatizado del mecanizado, la producción de una pieza mecanizada a medida se realizaba manualmente. Por lo general, el proceso se llevaba a cabo en una fresadora o torno por un operario.
Para realizar el trabajo, se necesitaban operarios altamente cualificados para leer planos y tomar medidas de precisión. Tenían que utilizar instrumentos como micrómetros y calibres para cortar repetidamente una pieza de trabajo. Esto continuaba hasta que se creaba una parte terminada con las dimensiones correctas.
Cuanto más complejo era el diseño y mayor la tolerancia requerida, más tedioso resultaba el proceso de mecanizado. Esto, sin embargo, limitaba el rendimiento y afectaba a los costes.
Con esto, los pasos para incluir la automatización en el proceso comenzaron a ser más importantes para proyectos que involucraban la creación de componentes precisos.
Los pasos básicos en el mecanizado CNC
Para darle una idea, aquí están los pasos básicos de mecanizado:
- Diseño y creación de un modelo CAD de la pieza elegida
- Proceso de conversión para tomar los detalles del modelo CAD y producir un programa CNC
- Proceder con la configuración/inicialización de la máquina CNC
- Ejecutar el programa guardado para realizar las operaciones de mecanizado
¿Cómo funciona el CNC?
Dado que ya respondimos a la pregunta de qué significa CNC, hablemos de cómo funciona. Al principio del proceso, los ingenieros producen un dibujo CAD (o diseño asistido por computadora) de la pieza que desean fabricar. A partir de ahí, convierten el dibujo en un código G.
El programa se carga en la unidad de control de la máquina (MCU) y un operador realiza una prueba sin el elemento en bruto en su lugar. Lo hacen para garantizar un rendimiento y posicionamiento adecuados. Este es un paso vital porque un posicionamiento o velocidad incorrectos pueden dañar o afectar la máquina y la pieza.
El CNC es conocido por ofrecer más complejidad y precisión que el mecanizado manual. Otros beneficios son una mayor flexibilidad, velocidad y mecanizado de contornos. Esto último permite el fresado de formas contorneadas, incluidas aquellas producidas mediante diseños 3D.
Sin embargo, el CNC puede ser bastante costoso y requiere más mantenimiento que otros procesos de producción. Además, puede obligar a las empresas a contratar a un programador CNC cualificado para realizar el trabajo correctamente.
Algunas máquinas CNC vienen con software CAD y CAM (fabricación asistida por computadora) integrado. Esto puede ayudar a potenciar el proceso de programación de la MCU.
El acoplamiento con software ERP y otras aplicaciones relacionadas, como el software de gestión de activos empresariales, puede ayudar a mejorar el rendimiento y el mantenimiento de la planta. Además, también puede facilitar métodos de inteligencia operativa.
Ventajas y desventajas de las máquinas CNC
Aquí están las ventajas y desventajas de utilizar máquinas CNC.
Ventajas
- Precisión exacta y alta
- Menos tiempo de ejecución
- Más seguro de usar y operar
- Se requiere personal mínimo
- Sin posibilidad de error humano
- Se pueden producir diseños fiables y complejos
- Bajo mantenimiento y altamente versátil
- Puede trabajar las 24 horas del día
- Los residuos generados son menores en comparación con el mecanizado convencional
- Eficiente y rápido
- No es necesario el prototipado de productos
- Puede trabajar con diversos materiales
Desventajas de las máquinas CNC
- Costoso
- Los operarios necesitan formación para manejar la máquina
- Durante las averías, un profesional cualificado debe resolver el problema
- La instalación es compleja
Historia y evolución del CNC
La teoría del mecanizado CNC no comenzó como la mayoría de la gente supone. Hoy en día, cuando mencionamos el mecanizado CNC, la gente espera métodos informatizados. Sin embargo, el mecanizado CNC comenzó como un método de copia más manual.
En 1949, la primera máquina se atribuyó a James Parsons, un pionero de la informática. Trabajó en un proyecto de investigación de la Fuerza Aérea relacionado con la producción de palas de helicóptero y el perfeccionamiento del revestimiento de las aeronaves.
Calculó con éxito las coordenadas del perfil aerodinámico del helicóptero mediante un multiplicador IBM602-A. A partir de ahí, Parsons introdujo la información en una tarjeta perforada que utilizó en una mandrinadora de plantillas suiza. Los datos llevaron a la creación de toneladas de revestimientos de aviones y palas de helicóptero.
Desarrollo del CNC
Antes de crear la primera máquina CNC, se instruía a otros dispositivos para crear otras herramientas. Estos se llamaban NC o Controles Numéricos. Con el tiempo, Parsons creó la primera máquina CNC y con esto vino una evolución. Aquí hay una cronología rápida de la evolución y el progreso de la historia del mecanizado CNC.
1952 - 1958 - La Guerra Fría se intensificó, lo que llevó a la necesidad de mejorar la eficiencia y la productividad en la creación de muchas armas y máquinas. Así, en 1952, la primera fresadora CNC llamada Cincinnati Milacron Hydrotel fue creada por Richard Kegg junto con el MIT. En 1958, Kegg finalmente presentó una patente para la MCA para una máquina herramienta de posicionamiento.
1967 - 1972 - Más personas en todo el mundo comenzaron a reconocer el mecanizado CNC debido al desarrollo de CAD y CAM en 1972. La inclusión de estos en el mecanizado CNC condujo a su gran desarrollo. A pesar de esto, CAD y CAM no se consideraban una parte habitual del método de fabricación.
1976 - 1989 - Luego, en 1976, se introdujeron los CAD y CAM 3D y se incluyeron en el mecanizado CNC. Posteriormente, en 1989, las máquinas controladas por software CAM y CAD comenzaron a convertirse en los estándares industriales para las máquinas CNC.
Reflexiones finales
El control numérico por computadora se ha convertido en una forma importante de fabricar una amplia variedad de artículos de forma rápida y eficiente. Ha recorrido un largo camino desde los días de James Parsons, y miles de empresas en todo el mundo utilizan ahora el CNC.