Si desea aprender CNC desde cero, primero debe empezar sabiendo que una máquina CNC, también conocidas como centro de mquinado CNC, son máquinas y herramientas automatizadas, controladas por un ordenador.
Son herramientas capaces de realizar múltiples operaciones sobre una pieza, utilizando herramientas rotativas de múltiples filos de corte y con la mínima intervención del trabajador durante el proceso de mecanizado. De esta forma se incrementa la producción, flexibilidad y precisión.
Control Numérico Computarizado (CNC)
El control numérico computarizado es el uso de una computadora para controlar y monitorear los movimientos de una máquina herramienta. Entre esas máquinas herramienta, tanto estáticas como portátiles, podemos mencionar: fresadora, torno, rectificadora, máquina de corte por láser, por chorro de agua o por electroerosión, estampadora, prensa, brazo robotizado, entre otros. Las máquinas de gran porte cuentan con una computadora dedicada que forma parte del equipo, y la mayoría dispone de un sofisticado sistema de realimentación que monitorea y ajusta constantemente la velocidad y posición de la herramienta de corte. Las máquinas menos exigentes usadas en talleres admiten el uso de una computadora personal externa. El controlador CNC trabaja en conjunto con una serie de motores (servomotores y/o motores paso a paso), así como componentes de accionamiento para desplazar los ejes de la máquina de manera controlada y ejecutar los movimientos programados.
Elementos principales de una Maquina CNC
Una máquina CNC, por lo tanto, consiste en seis elementos principales:
- Dispositivo de entrada
- Unidad de control o controlador
- Máquina herramienta
- Sistema de accionamiento
- Dispositivos de realimentación (sólo en sistemas con servomotores)
- Monitor
La siguiente figura muestra un diagrama de bloques de una máquina CNC típica, provista de servomotores.
Muchos de los que trabajan en un taller mecánico, por ejemplo, conocen una de las operaciones más sencillas de manufactura, es decir, perforar orificios en una chapa metálica con un taladro manual de columna. Para ello, el operario debe realizar una multiplicidad de tareas: ubicar la chapa en la mesa del taladro, colocar una broca en el mandril y asegurarla al husillo, seleccionar la velocidad de rotación mediante un cambio de poleas, activar el husillo y accionar la palanca, o el volante de avance, para dirigir la broca hacia la chapa a mecanizar.
Surgimiento del CNC
Imaginemos la viabilidad de un proceso como este en un entorno industrial donde deben realizarse cientos de orificios en cientos de chapas, en el menor tiempo posible, al menor costo y con la máxima calidad de producción. Ese fue precisamente el desafío que enfrentaron las industrias durante la primera mitad del siglo XX y, por lo tanto, los avances tecnológicos cobraron impulso hacia la automatización de los procesos de manufactura, es decir, hacia el diseño de máquinas capaces de programarse para realizar automáticamente todas las tareas manuales de un operario.
Es así como ya entrada la década del ’50 se introdujo en Estados Unidos el concepto de control numérico (CN) en una fresadora, que usaba tecnología de válvulas de vacío y la carga de datos se realizaba mediante tarjetas perforadas. Ya en los años ’60 las válvulas de vacío eran reemplazadas por transistores, hasta que la introducción de las computadoras en la década del ’70 sentó las bases definitivas de lo que hoy conocemos como tecnología del control numérico computarizado (CNC).
Los microprocesadores revolucionaron el mundo del control numérico, permitiendo integrar prestaciones tales como, entre otras, ayudas avanzadas de la programación, presentación gráfica de la trayectoria de la herramienta, subprogramas y ciclos fijos, y comunicaciones e integración en redes. A comienzos de los ’90 se introdujo la tecnología de control numérico abierto, que posibilita su personalización y la incorporación de conocimientos propios, programación gráfica interactiva, comunicación digital con los accionamientos y otro nutrido etcétera que nos ofrece las notables ventajas actuales de la maquinaria CNC.
Las máquinas CNC se utiliza en la industria moderna, no sólo para reducir los costos de producción sino también para ahorrar en tiempo y mejorar la precisión del trabajo, pues los centros de CNC son muy útiles para el maquinado complejo.
A diferencia de las maquinas convencionales, los centros de maquinado permiten trabajar 24 horas o más sin detenerse más que para realizar el cambio de herramienta; mecanizando la misma pieza, piezas iguales o piezas completamente diferentes independientemente del tipo de material o tratamiento. Para ello se debe programar de acuerdo a las piezas a fabricar “revoluciones, avances, lubricación, aire a presión, entre otros.
Es importante mencionar que la programación de estos equipos requiere de cuidado para así evitar concentraciones de calor en la pieza y herramienta “posibles roturas”, “tiempos muertos” de herramientas, es decir y por supuesto evitar colisiones, para ello simularemos todos los programas antes de poner en marcha la máquina.
También debes tener en cuenta cuando trabajes con herramientas pequeñas, evites colisiones con el material sobrante de la herramienta usada previamente, además recuerda dejar bien calibradas las herramientas antes de continuar con cualquier proceso.