El mecanizado CNC (mecanizado de control numérico por computadora) es un proceso de fabricación de precisión basado en el control de programas informáticos.Utiliza un sistema de control numérico por ordenador (CNC) conectado a la máquina herramienta para controlar las herramientas de corte de la máquinaLos códigos G y M que contienen instrucciones de parámetros de mecanizado, derivados del modelo CAD, se transmiten a la máquina herramienta.el fresado, y otras operaciones de mecanizado, que eliminan el material de la pieza de trabajo. Esto permite un mecanizado preciso de materiales como el metal, el plástico y la madera,que resulten en piezas o productos que cumplan los requisitos de diseño.
Cinco pasos clave en el mecanizado CNC
El mecanizado CNC generalmente implica cuatro pasos básicos, e independientemente del proceso de mecanizado utilizado, se debe seguir el siguiente proceso:
Paso 1: Diseño del modelo CAD
El primer paso en el mecanizado CNC es crear un modelo 2D o 3D del producto.o otro software CAD (diseño asistido por ordenador) para construir un modelo preciso del productoPara piezas más complejas, el modelado en 3D puede demostrar con mayor claridad las características del producto, como tolerancias, líneas estructurales, hilos e interfaces de montaje.
Paso 2: Conversión a un formato compatible con CNC
Las máquinas CNC no pueden leer directamente los archivos CAD. Por lo tanto, el software CAM (fabricación asistida por computadora), como Fusion 360 y Mastercam,se requiere para convertir el modelo CAD en un código de control numérico compatible con CNC (como el código G)Este código instruye a la máquina herramienta para ejecutar rutas de corte precisas, velocidades de alimentación, rutas de movimiento de la herramienta y otros parámetros para garantizar la precisión del mecanizado.
Paso 3: Seleccione la máquina herramienta adecuada y establezca los parámetros de mecanizado
En función del material, la forma y los requisitos de mecanizado de la pieza, seleccione una máquina CNC adecuada (como una fresadora CNC, un torno o una molienda).El operador realiza entonces las siguientes tareas preparatorias::
Instale y calibre la herramienta
Establecer parámetros tales como velocidad de mecanizado, velocidad de alimentación y profundidad de corte
Asegurar que la pieza de trabajo está fijada con seguridad para evitar el movimiento durante el mecanizado
Paso 4: Ejecutar el mecanizado CNC
Una vez completados todos los pasos preparatorios, la máquina herramienta CNC puede ejecutar la tarea de mecanizado de acuerdo con el programa CNC preestablecido.con la herramienta cortando a lo largo del camino definido hasta que se forme la pieza.
Paso 5: Inspección de calidad y posprocesamiento
Después del mecanizado, la pieza se somete a una inspección de calidad para garantizar que su precisión dimensional y su acabado superficial cumplan con los requisitos de diseño.
>Medición dimensional: inspección dimensional mediante pinzas, micrómetros o una máquina de medición de coordenadas (CMM)
>Inspección del acabado superficial: comprobar la rugosidad superficial de la pieza para determinar si es necesario pulir o pintar adicionalmente
>Ensayo de ensamblaje: si la pieza se ensamblará con otros componentes, se realizará el ensayo de ensamblaje para garantizar la compatibilidad
Si es necesario, se puede realizar un posprocesamiento como el desbarbado, el tratamiento térmico o el recubrimiento superficial para mejorar el rendimiento y la durabilidad de la pieza.
Las principales responsabilidades de un técnico CNC
Aunque el proceso de mecanizado CNC está automatizado, los técnicos de CNC todavía desempeñan un papel vital para abordar los fallos esperados e inesperados y garantizar un mecanizado sin problemas.Las siguientes son las principales responsabilidades de un técnico CNC:
>Confirmación de las especificaciones del producto: Comprensión precisa de las dimensiones, tolerancias y requisitos de materiales del producto basados en los requisitos del pedido y la documentación técnica.
>Interpretación de dibujos de ingeniería: lectura de planos, bocetos manuales y archivos CAD/CAM para comprender los detalles del diseño del producto.
>Creación de modelos CAE: Utilización de software de ingeniería asistida por ordenador (CAE) para optimizar los planes de mecanizado y mejorar la precisión y la eficiencia del mecanizado.
>Alineación y ajuste de herramientas y piezas de trabajo: garantiza que las herramientas de corte, los accesorios y las piezas de trabajo estén correctamente instalados y ajustados para unas condiciones de mecanizado óptimas.
>Instalar, operar y desarmar máquinas CNC: Instalar y desarmar correctamente máquinas CNC y sus accesorios, y operar con competencia varios equipos CNC.
>Monitoría del funcionamiento de la máquina: Observación de la velocidad de la máquina, el desgaste de la herramienta y la estabilidad del mecanizado para garantizar un funcionamiento adecuado.
>Inspección y control de calidad de los productos terminados: Inspeccionar las piezas terminadas para identificar los defectos y garantizar que cumplen con los estándares de calidad.
>Confirmar la conformidad de la pieza con el modelo CAD: comparar la pieza real con el diseño CAD para confirmar que las dimensiones, la geometría y las tolerancias del producto cumplen con precisión los requisitos del diseño.
Las habilidades profesionales y el enfoque meticuloso del técnico CNC son cruciales para garantizar la calidad del mecanizado, mejorar la eficiencia de la producción y reducir la chatarra,y son una parte integral del sistema de mecanizado CNC.
Procesos comunes de mecanizado CNC
La tecnología de mecanizado CNC (Computer Numerical Control) se utiliza ampliamente en la industria manufacturera para el mecanizado de precisión de varios materiales metálicos y no metálicos.Se requieren diferentes procesos de mecanizado CNC según los requisitos de mecanizado.Los siguientes son algunos procesos de mecanizado CNC comunes:
1. Fresado por CNC
El fresado CNC es un método de mecanizado que utiliza una herramienta giratoria para cortar piezas de trabajo. Es adecuado para mecanizar superficies planas, superficies curvas, ranuras, agujeros y estructuras geométricas complejas.Sus principales características son las siguientes::
Es adecuado para mecanizar una variedad de materiales, como aluminio, acero, acero inoxidable y plásticos.
Es capaz de un mecanizado multieje de alta precisión y alta eficiencia (como fresado de 3 ejes, 4 ejes y 5 ejes).
Es adecuado para la producción en masa de piezas de precisión, como carcasas, soportes y moldes.
Los tornos CNC utilizan una pieza de trabajo giratoria y una herramienta fija para cortar. Se utilizan principalmente para mecanizar piezas cilíndricas, como ejes, anillos y discos.
Es adecuado para el mecanizado eficiente de piezas rotativas simétricas.
Puede procesar círculos internos y externos, superficies cónicas, hilos, ranuras y otras estructuras.rodamientos de aviación, conectores electrónicos, y más.
3. Perforación por CNC
La perforación CNC es el proceso de mecanizado a través de agujeros ciegos en una pieza de trabajo.Sus principales características son las siguientes::
> Apto para el mecanizado de orificios de diversas profundidades y diámetros.
> Se puede combinar con el tapping para crear hilos dentro del agujero.
> Aplicable a una variedad de materiales, incluidos metales, plásticos y compuestos.
4. CNC aburrido
El taladro CNC se utiliza para ampliar o afinar los agujeros existentes para mejorar la precisión dimensional y el acabado de la superficie.
Apto para el mecanizado de agujeros de gran tamaño de alta precisión.
Se utiliza comúnmente para piezas que requieren un control de tolerancia estricto, como bloques de motor y cilindros hidráulicos.
Se puede combinar con otros procesos, como fresado y torneado, para lograr necesidades de mecanizado más complejas.
5Mecanizado de descarga eléctrica CNC (EDM)
El mecanizado de descarga eléctrica (EDM) utiliza descargas eléctricas pulsadas entre un electrodo y una pieza de trabajo para eliminar material.
>Es adecuado para materiales difíciles de mecanizar con métodos de corte tradicionales, como las aleaciones de carburo y titanio.
>Puede procesar detalles finos y moldes de alta precisión, como moldes de inyección y componentes electrónicos de precisión.
> Es adecuado para el mecanizado sin esfuerzo sin daños mecánicos en la superficie de la pieza.
Los procesos de mecanizado CNC son diversos, cada uno con sus propias características únicas, adecuadas a diferentes necesidades de mecanizado.corte por láserEl corte por chorro de agua es adecuado para el mecanizado de materiales especializados y estructuras complejas.Elegir el proceso de mecanizado CNC adecuado no solo mejora la eficiencia de la producción, sino que también garantiza la precisión y la calidad de la pieza, que cumple con los altos estándares de la fabricación moderna.
Ventajas de elegir el mecanizado CNC
El mecanizado CNC (Computer Numerical Control) se ha convertido en una tecnología central en la fabricación moderna.El mecanizado CNC ofrece una mayor precisiónLas siguientes son las principales ventajas de la elección del mecanizado CNC:
Alta precisión y consistencia
El mecanizado CNC utiliza programas informáticos para controlar el movimiento de la herramienta, asegurando dimensiones y forma precisas para cada pieza de trabajo.El mecanizado CNC puede lograr una precisión a nivel de micrón y garantizar la consistencia en toda la producción en masaEs adecuado para el mecanizado de piezas con altos requisitos de tolerancia, como en industrias como la aeroespacial, los dispositivos médicos y la electrónica.El mecanizado de varios ejes (como el CNC de 5 ejes) también se puede utilizar para lograr geometrías complejas, reduciendo los tiempos de configuración y mejorando la precisión.
Mejora de la eficiencia de la producción
Las máquinas-herramienta CNC pueden funcionar de forma continua, reduciendo la intervención manual y mejorando la eficiencia de la producción.Las máquinas CNC pueden completar múltiples pasos de mecanizado en una sola configuraciónLa reducción de los ciclos de producción y su adaptación a la producción a gran escala reduce el tiempo de cambio de herramientas y de instalación de la máquina, aumentando así la producción por unidad de tiempo.En comparación con el mecanizado manual tradicional, las máquinas CNC pueden operar las 24 horas, los 7 días de la semana, reduciendo los costes de producción.
Fuerte capacidad para el procesamiento de piezas complejas
El mecanizado CNC puede manejar fácilmente piezas con geometrías complejas y requisitos de alta precisión. Las máquinas CNC de varios ejes, en particular, pueden completar el mecanizado de múltiples superficies en una sola operación,evitar la acumulación de errores causados por el cierre repetidoEsto los hace adecuados para industrias con altos requisitos de complejidad de piezas, como la industria aeroespacial, los dispositivos médicos y la fabricación de automóviles.estructuras internas complejas, y superficies curvas, que son difíciles de lograr con procesos tradicionales.
Compatibilidad con diversos materiales
El mecanizado CNC es adecuado para una amplia gama de materiales, incluyendo metales (aleaciones de aluminio, acero inoxidable, aleaciones de titanio, cobre, etc.), plásticos (POM, ABS, nylon, etc.), materiales compuestos,y cerámicaEsto permite que el mecanizado CNC satisfaga las necesidades de diversos escenarios de aplicación. Además, el mecanizado CNC también puede procesar materiales de alta resistencia y alta dureza,como las aleaciones de titanio de grado de aeronave y el acero inoxidable de alta resistencia, lo que lo hace adecuado para la fabricación de componentes de precisión en varias industrias, incluidas la electrónica, la medicina y la automoción.
Reducción de los costes de producción
Aunque el mecanizado CNC requiere una importante inversión inicial en equipos, puede reducir significativamente los costes unitarios a largo plazo.y las características de ahorro de mano de obra hacen que el mecanizado CNC sea más económico para la producción a gran escala.
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