Lea nuestra guía para principiantes sobre las fresadoras CNC para saber qué es este dispositivo, sus usos y su funcionamiento.
Las fresadoras CNC se utilizan ampliamente tanto en grandes empresas industriales como en pequeñas compañías. Independientemente de la complejidad y el coste del equipo, el principio general de su funcionamiento es el mismo, es decir, el mecanizado de una pieza con una herramienta eléctrica automatizada controlada por un programa.
Siga leyendo para conocer las características de diseño de las máquinas CNC y cómo trabajar con ellas.
Características de una fresadora CNC
Antes de continuar, vea el siguiente vídeo para saber más sobre las fresadoras CNC.
Las fresadoras CNC se utilizan en la fabricación de diferentes piezas de materiales duros (plástico, madera, metal, etc.). Estos dispositivos disponen de control numérico (de ahí la abreviatura “CNC”), lo que permite el procesamiento automático de cualquier complejidad.
Las fresadoras CNC son más caras que las manuales. Sin embargo, la ventaja de las máquinas CNC es la alta precisión, la velocidad y el nivel mínimo de errores.
La inversión en una máquina CNC se amortiza rápidamente, gracias a los productos de alta calidad que se obtienen con ellas.
Una fresadora CNC es en gran medida similar a su homóloga mecánica. Todas las unidades y mecanismos se montan en la bancada (1), mientras que la pieza se fija en la mesa de trabajo (2). Dependiendo del diseño de la fresadora CNC, la mesa de trabajo se mueve a lo largo de las guías (3) en dirección longitudinal y/o transversal.
Para procesar la pieza, se utiliza una fresa u otra herramienta de corte. La fresa se fija en el husillo (4). La columna (5) se utiliza para mover el husillo en el plano vertical.
Coste de la fresadora CNC
El precio de una máquina CNC depende en gran medida de cómo está implementado el mecanismo de movimiento del husillo. Esta unidad debe ser precisa y suave en condiciones de funcionamiento a largo plazo. Las máquinas CNC más caras tienen una mayor resistencia a las vibraciones.
Una fresadora CNC tiene las siguientes características para que las operaciones sean cómodas y seguras:
- Puerta (6) – permite el acceso del operario a la mesa
- Almacén de herramientas (8) – elemento opcional para el cambio automático de las fresas en la máquina
- Cubiertas de protección (7) – protegen la zona de trabajo de la máquina, impidiendo así la entrada de objetos extraños en la mesa de trabajo y evitando la dispersión de virutas alrededor de la máquina
La mayoría de las máquinas tienen un panel de control (9), que suele estar situado en la parte delantera de la caja. El panel de control estará presente en función del coste de la máquina y de la complejidad de las tareas a las que esté destinada.
Por último, existe un mando a distancia, que consta de una pantalla (táctil o convencional) y un bloque de botones.
La fresadora CNC puede estar equipada con diversos mecanismos, sistemas de ventilación (para eliminar el humo de la cámara de trabajo), refrigeración por aire o agua de la herramienta de corte, y otras características.
Dispositivos de entrada de datos
Las máquinas CNC difieren en cuanto a sus características de diseño y, en consecuencia, en cuanto a su precio. La diferencia más evidente es el tipo de dispositivo de entrada. En las máquinas se utilizan las siguientes tecnologías:
- Ordenador personal o red de empresa
- Lector de bandas magnéticas
- Lector de cintas perforadas
El segundo y el tercer tipo son más comunes en las máquinas industriales obsoletas y están cayendo gradualmente en desuso. Esto es especialmente cierto en el caso de la tercera tecnología.
El formato RS-232-C se utiliza para que el dispositivo se comunique con la unidad de control cuando se introducen datos.
Unidad de control de la máquina
La unidad de control de la máquina es un elemento clave en una máquina CNC. Este elemento da una orden a los nodos y analiza el resultado del trabajo. Entre sus funciones se encuentran las siguientes:
- Procesamiento de los datos recibidos del dispositivo de entrada
- Generación de códigos para controlar las unidades de la máquina
- Procesamiento de la señal de retroalimentación
- Realización de acciones adicionales (cambio de herramientas de corte, etc.)
Mecanismo de accionamiento
El actuador en una máquina CNC es la unidad que procesa la pieza. La mesa de trabajo mueve la pieza en el plano horizontal, mientras que el husillo mueve la herramienta en el plano vertical. Para que este mecanismo funcione se necesitan motores y husillos.
Sistema de accionamiento
En una máquina CNC, el sistema de accionamiento recibe órdenes de la unidad de control, tras lo cual ajusta la velocidad y la trayectoria de movimiento de los elementos del actuador. El sistema de accionamiento consta de los siguientes componentes:
- Circuito amplificador
- Motores de accionamiento
- Rodamiento de tornillo de bolas.
Sistema de retroalimentación
El sistema de retroalimentación de la máquina analiza, en tiempo real, la precisión del movimiento de la herramienta de corte con respecto a la pieza. Gracias a los datos de los sensores de alta precisión, la máquina CNC puede ajustar automáticamente la trayectoria de la herramienta y la velocidad de la fresa.
Mando a distancia
El panel de control se utiliza tanto para introducir una tarea como para controlar el progreso de la misma. El operador puede realizar rápidamente ajustes a través del panel de control, o detener el proceso si es necesario.
Esquema de una fresadora CNC
Los elementos estructurales mencionados proporcionan una interacción eficaz entre el operario y el equipo. Además, se minimiza la intervención del operario en el proceso de trabajo. En el esquema, el operario sólo tiene acceso al dispositivo de entrada de datos y al panel de control. El técnico realiza todos los demás procesos de forma autónoma.
¿Cómo funciona una máquina CNC?
Vea el siguiente vídeo para conocer el funcionamiento de una máquina CNC.
El trabajo en una máquina CNC consta de varias etapas, incluido un amplio trabajo de preparación. Para descargar un proyecto en la máquina, primero hay que crear un modelo de la pieza en el ordenador en un programa CAD. Estas son las etapas del trabajo en una máquina CNC:
- Diseñar una pieza en 3D en un ordenador
- Utilizar el software para transformar el modelo 3D en una lista de códigos G comprensibles para la máquina CNC
- Poner en marcha la máquina
- Comprobar la corrección de los ajustes del equipo y la presencia de objetos innecesarios en la zona de trabajo del equipo
- Conectar dispositivos adicionales, si es necesario
- Comprobar la inclusión al ralentí
- Instalar las herramientas necesarias
- Instalar la pieza
- Descargar el proyecto en la máquina
- Comprobar el funcionamiento de la máquina con el movimiento de la fresa a una altura de 5 cm sobre la superficie de la pieza
- Fabricar la pieza
Aunque la parte mecánica de una fresadora CNC se parece a los antiguos dispositivos controlados manualmente, existen importantes diferencias. En concreto, una máquina CNC se maneja automáticamente mediante un ordenador. Además, también cuenta con sensores y motores, lo que garantiza que las piezas sean de alta calidad y se produzcan más rápidamente de forma repetible.
En la industria manufacturera moderna, una fresadora y un torno CNC es una herramienta indispensable.
