O mecanizado CNC é un proceso de fabricación no que un software informático preprogramado dita o movemento das ferramentas e da maquinaria da fábrica. O proceso pode usarse para controlar unha variedade de maquinaria complexa, desde rectificadoras e tornos ata molinos e fresadoras. Co mecanizado CNC, as tarefas de corte tridimensionais pódense realizar nun só conxunto de indicacións.
Abreviatura de "control numérico por ordenador", o proceso CNC execútase en contraste coas limitacións do control manual, onde se necesitan operadores en directo para indicar e guiar os comandos das ferramentas de mecanizado mediante pancas, botóns e rodas. Para o espectador, un sistema CNC pode parecerse a un conxunto normal de compoñentes de ordenador, pero os programas de software e as consolas empregados no mecanizado CNC o distinguen de todas as outras formas de cálculo.
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 especificadas, como un robot.
Na programación CNC, o xerador de código dentro do sistema numérico a miúdo asumirá que os mecanismos son impecables, a pesar da posibilidade de erros, que é maior sempre que unha máquina CNC é dirixida a cortar en máis dunha dirección á vez. A colocación dunha ferramenta nun sistema de control numérico está esbozada por 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 máquinas CNC son alimentados aos ordenadores a través de teclados pequenos. A programación do CNC consérvase na memoria dun ordenador. O código en si está escrito e editado por programadores. Polo tanto, os sistemas CNC ofrecen unha capacidade computacional moito máis expansiva. O mellor de todo é que os sistemas CNC non son de ningún xeito estáticos, xa que pódense engadir novas solicitudes aos programas preexistentes mediante un código revisado.
PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS CNC
No CNC, as máquinas son operadas mediante control numérico, no que se designa un programa de software para controlar un obxecto. A linguaxe detrás do mecanizado CNC denomínase alternativamente como código G e está escrito para controlar os distintos 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 da máquina-ferramenta e executalas a través de software en ciclos repetitivos e predicibles, todo con pouca implicación dos operadores humanos. Debido a estas capacidades, o proceso foi adoptado en todos os recunchos do sector de fabricación e é especialmente vital nas áreas de produción de metal e plástico.
Para comezar, concíbese un debuxo CAD 2D ou 3D, que despois se traduce a código informático para que o sistema CNC o execute. Despois de introducir o programa, o operador dálle unha proba para garantir que non hai erros na codificación.
Sistemas de mecanizado en bucle aberto/pechado
O control de posición determínase mediante un sistema de lazo aberto ou pechado. Co primeiro, a sinalización transcorre nunha única dirección entre o controlador e o motor. Cun sistema de bucle pechado, o controlador é capaz de recibir feedback, o que fai posible a corrección de erros. Así, un sistema de bucle pechado pode rectificar irregularidades de velocidade e posición.
No mecanizado CNC, o movemento adoita dirixirse nos eixes X e Y. A ferramenta, á súa vez, está posicionada e guiada a través de motores paso a paso ou servo, que replican os movementos exactos determinados polo código G. Se a forza e a velocidade son mínimas, o proceso pódese executar mediante un control de lazo aberto. Para todo o demais, é necesario o control en bucle pechado para garantir a velocidade, a consistencia e a precisión necesarias para aplicacións industriais, como a metalurgia.
O mecanizado CNC é totalmente automatizado
Nos protocolos de CNC actuais, a produción de pezas mediante software preprogramado é maioritariamente automatizada. As dimensións dunha peza determinada fíxanse co software de deseño asistido por ordenador (CAD) e despois convértense nun produto acabado real cun software de fabricación asistida por ordenador (CAM).
Calquera peza de traballo pode necesitar unha variedade de máquinas-ferramentas, como brocas e fresas. Para acomodar estas necesidades, moitas das máquinas actuais combinan varias funcións diferentes nunha soa cela. Alternativamente, unha instalación pode constar de 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 os motores foron empregados por primeira vez para controlar o movemento de ferramentas preexistentes. A medida que avanzaban as tecnoloxías, os mecanismos foron mellorados con ordenadores analóxicos e, finalmente, con ordenadores dixitais, o que provocou o 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 de buratos e o corte con láser. As máquinas máis utilizadas nos sistemas CNC inclúen as seguintes:
Fresadoras CNC
As fresadoras CNC son capaces de executarse en programas compostos por indicacións baseadas en números e letras, que guían pezas a varias distancias. A programación empregada para unha máquina de molino podería estar baseada nun código G ou nunha linguaxe única desenvolvida por un equipo de fabricación. Os muíños básicos consisten nun sistema de tres eixes (X, Y e Z), aínda que a maioría dos muíños máis novos poden acomodar tres eixes adicionais.
Tornos
Nas máquinas de torno, as pezas córtanse en sentido circular con ferramentas intercambiables. Coa tecnoloxía CNC, os cortes empregados polos tornos realízanse con precisión e alta velocidade. Os tornos CNC úsanse para producir deseños complexos que non serían posibles nas versións executadas manualmente da máquina. En xeral, as funcións de control dos muíños e tornos CNC son similares. Do mesmo xeito que o primeiro, os tornos poden ser dirixidos por código G ou código propietario único. Non obstante, a maioría dos tornos CNC consisten en dous eixes: X e Z.
Cortadores de plasma
Nun cortador de plasma, o material córtase cun facho de plasma. O proceso aplícase sobre todo a materiais metálicos, pero tamén se pode empregar noutras superficies. Para producir a velocidade e a calor necesarias para cortar metal, o plasma xérase mediante unha combinación de gas de aire comprimido e arcos eléctricos.
Máquinas de descarga eléctrica
O mecanizado de descarga eléctrica (EDM), denominado alternativamente afundimento de matrices e mecanizado con chispa, é un proceso que moldea pezas de traballo en formas particulares con chispas eléctricas. Coa electroerosión, as descargas de corrente ocorren entre dous electrodos, e isto elimina seccións dunha determinada peza de traballo.
Cando o espazo entre os electrodos se fai máis pequeno, o campo eléctrico faise máis intenso e, polo tanto, máis forte que o dieléctrico. Isto fai posible que unha corrente pase entre os dous electrodos. En consecuencia, cada eléctrodo elimina partes dunha peza de traballo. Os subtipos de EDM inclúen:
● EDM por cable, mediante a cal se utiliza a erosión por chispa para eliminar partes dun material condutor electrónicamente.
● Electroerosión por afundimento, onde un eléctrodo e unha peza de traballo están empapados en fluído dieléctrico para a formación da peza.
Nun proceso coñecido como lavado, os restos de cada peza de traballo acabada son levados por un dieléctrico líquido, que aparece unha vez que se detén a corrente entre os dous eléctrodos e ten como finalidade 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 da máquina de fábrica adoitan dar forma a través deste proceso.
Os chorros de auga empréganse como unha alternativa máis fría para materiais que non poden soportar os procesos de calor intensivo doutras máquinas CNC. Polo tanto, os chorros de auga utilízanse en diversos sectores, como a industria aeroespacial e a mineira, onde o proceso é potente para tallar e cortar, entre outras funcións. As cortadoras de chorro de auga tamén se usan para aplicacións que requiren cortes moi complicados de material, xa que a falta de calor impide calquera cambio nas propiedades intrínsecas dos materiais que poidan resultar do corte de metal sobre metal.
OS DIFERENTES TIPOS DE MÁQUINAS CNC
Como demostraron moitas demostracións de vídeo de máquinas CNC, o sistema úsase para facer cortes moi detallados de pezas metálicas para produtos de hardware industrial. Ademais das máquinas mencionadas anteriormente, outras ferramentas e compoñentes utilizados nos sistemas CNC inclúen:
● Máquinas de bordar
● Fresadoras de madeira
● Perforadoras de torretas
● Máquinas curvadoras
● Cortadores de escuma
● Cortadoras con láser
● Trituradoras cilíndricas
● Impresoras 3D
● Cortadores de vidro
Cando hai que facer cortes complicados en varios niveis e ángulos nunha peza de traballo, todo pódese realizar en minutos nunha máquina CNC. Mentres a máquina estea programada co código correcto, as funcións da máquina levarán a cabo os pasos indicados polo software. Sempre que todo estea codificado segundo o deseño, debería xurdir un produto de detalle e valor tecnolóxico unha vez rematado o proceso.
Hora de publicación: 01-xan-2022
