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¿Qué es una máquina herramienta CNC?

CNC Machine Tool, acrónimo de Computer Numerical Control, se refiere a implementar tecnología informática en el control de máquinas herramienta, transformándolas en máquinas CNC altamente sofisticadas.

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¿Cómo funciona la máquina herramienta CNC?

Las máquinas CNC, que funcionan con un conjunto de instrucciones digitales prescritas, utilizan archivos de computadora para ejecutar un proyecto. Estas instrucciones digitales se crean en archivos de diseño asistido por computadora (CAD) o de fabricación asistida por computadora (CAM).

Una vez cargado el programa, un operador ejecuta un programa de prueba, a menudo denominado "aire de corte". Esta prueba es un primer paso importante para verificar tanto la velocidad como la posición de la herramienta porque cualquier discrepancia puede provocar daños a la máquina o a la pieza que se está creando.

Para maximizar la eficiencia, las máquinas CNC combinan múltiples herramientas en celdas o unidades comunes. Producen el producto final deseado eliminando material de la fuente original. Esto da como resultado un producto terminado más resistente y duradero.

Ventajas:
Pueden funcionar las 24 horas del día.
Pueden realizar trabajos con mayor exactitud y precisión que otras máquinas manuales.
Los operadores pueden realizar cambios fácilmente, lo que reduce el tiempo de demora.
Se necesitan menos trabajadores para operar estas máquinas, lo que ahorra costes laborales.
Las máquinas CNC tienen la capacidad de crear diseños complejos con alta precisión en poco tiempo.
El software de diseño moderno para máquinas CNC elimina la necesidad de producir un prototipo o modelo antes de ejecutar un proyecto, lo que ahorra dinero y tiempo a largo plazo.

¿Cuáles son los diferentes tipos de máquinas CNC?

En la actualidad existen innumerables tipos diferentes de máquinas CNC. Las máquinas CNC son máquinas herramienta que cortan o mueven material según lo programado en el controlador, como se describe anteriormente. El tipo de corte puede variar desde corte por plasma hasta corte por láser, fresado, fresado y tornos. Las máquinas CNC pueden incluso recoger y mover artículos en una línea de montaje.

A continuación se muestran los tipos básicos de máquinas CNC:
Tornos:Este tipo de CNC gira la pieza de trabajo y mueve la herramienta de corte hacia la pieza de trabajo. Un torno básico tiene 2-ejes, pero se pueden agregar muchos más ejes para aumentar la complejidad del corte posible. El material gira sobre un eje y se presiona contra una herramienta de esmerilado o tallado que le da la forma deseada. Los tornos se utilizan para fabricar objetos simétricos como esferas, conos o cilindros. Muchas máquinas CNC son multifunción y combinan todo tipo de corte.

Enrutadores:Las fresadoras CNC se suelen utilizar para cortar grandes dimensiones en madera, metal, láminas y plásticos. Las fresadoras estándar funcionan con coordenadas de 3 ejes, por lo que pueden cortar en tres dimensiones. Sin embargo, también se pueden comprar máquinas de 4,5 y 6 ejes para modelos prototipo y formas complejas.

Molienda:Las fresadoras manuales utilizan volantes y tornillos de avance para articular una herramienta de corte en una pieza de trabajo. En una fresadora CNC, el CNC mueve husillos de bolas de alta precisión a las coordenadas exactas programadas. Las fresadoras CNC vienen en una amplia gama de tamaños y tipos y pueden funcionar en múltiples ejes.

Cortadoras de plasma:La cortadora de plasma CNC utiliza un potente láser para cortar. La mayoría de las cortadoras de plasma cortan formas programadas en láminas o placas.

Impresora 3D:Una impresora 3D utiliza el programa para indicarle dónde colocar pequeños trozos de material para crear la forma deseada.. 3Las piezas D se construyen capa por capa con un láser para solidificar el líquido o energía a medida que crecen las capas.

Máquina de recogida y colocación:Una máquina CNC de "recoger y colocar" funciona de manera similar a un enrutador CNC, pero en lugar de cortar material, la máquina tiene muchas boquillas pequeñas que recogen los componentes mediante una aspiradora, los mueven a la ubicación deseada y los depositan. Estos se utilizan para fabricar mesas, placas base de computadoras y otros conjuntos eléctricos (entre otras cosas).

Las máquinas CNC pueden hacer muchas cosas. Hoy en día, la tecnología informática se puede instalar en casi todas las máquinas imaginables. El CNC reemplaza la interfaz humana necesaria para mover las piezas de la máquina para obtener el resultado deseado. Los CNC actuales son capaces de comenzar con materia prima, como un bloque de acero, y fabricar una pieza muy compleja con tolerancias precisas y una repetibilidad asombrosa.

¿Cuáles son los materiales utilizados en el mecanizado CNC?

Las máquinas CNC se utilizan en una amplia gama de materiales. Cada material tiene su propio conjunto óptimo de parámetros de mecanizado (velocidades y avances) para mecanizar con éxito el material. Los materiales más comunes son:

Metal

La harina es fácilmente el material más utilizado en el mecanizado CNC. Las máquinas CNC pueden cortar casi cualquier tipo de metal, desde latón-mecanizado libremente hasta superaleaciones de níquel como Inconel. El mecanizado de metales cubre una variedad de aplicaciones, desde moldes de inyección hasta ejes y engranajes.

Plástico

Si bien la gran mayoría de las piezas de plástico se fabrican mediante moldeo por inyección, el mecanizado CNC se puede utilizar para producir ciertos componentes de plástico. Los materiales típicos pueden incluir ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), nailon y policarbonato. Las aplicaciones de mecanizado de plástico pueden incluir cuerpos de válvulas, casquillos y prototipos de moldeo por inyección para comprobar el funcionamiento general de la pieza antes de invertir en costosas herramientas de moldeo.

Madera

Las fresadoras CNC se utilizan con mayor frecuencia para cortar madera y, por lo general, son más baratas que las máquinas CNC estándar para cortar metales. El mecanizado CNC de madera se realiza más comúnmente con fines decorativos. Las aplicaciones comunes incluyen muebles, marcos de ventanas y paneles ornamentales.

Espuma

La espuma de poliuretano (ya sea de celda cerrada o abierta-) se usa comúnmente en aplicaciones de mecanizado CNC. Los bloques de espuma se pueden cortar en envases ajustados para productos de alto-valor utilizando una fresadora CNC. Un ejemplo es la espuma que se utiliza en las cajas de herramientas para mantener las herramientas seguras durante el transporte.

compuestos

Las máquinas CNC se utilizan habitualmente para procesar piezas compuestas. Los compuestos pueden incluir cualquier cosa, desde aramida hasta fibra de vidrio y fibra de carbono. Estos materiales son extremadamente abrasivos para las herramientas de corte. Los componentes compuestos aeroespaciales y marinos se mecanizan para agregar orificios para sujetadores y para recortes generales después del proceso de moldeo.

¿Cómo configurar una máquina CNC de 5 ejes?

Una de las ventajas de un centro de mecanizado de 5-ejes es que no se requieren sistemas de sujeción ni accesorios complejos para sujetar la pieza que se está mecanizando. Por tanto, es bastante fácil montar una pieza de trabajo en una máquina de este tipo.

El dispositivo de sujeción o la pieza de trabajo debería montarse preferentemente en el centro de la mesa de la máquina. El equipo de sujeción puede ser un tornillo de banco de sujeción cero, una abrazadera hidráulica o simplemente un bloque donde se monta de forma segura la pieza a mecanizar.

Más importante aún, la herramienta de corte debe poder acceder libremente a la pieza desde los 5 lados y fijarla de forma segura de manera que no pueda moverse ni vibrar. Luego es necesario preparar, medir y cargar las herramientas de corte y el portaherramientas en el cargador del cambiador automático de herramientas (ATC) de la máquina.

Un punto esencial que a menudo se pasa por alto es la calibración de toda la máquina antes de que comience la producción. Esta calibración requiere un software muy específico y una sonda de medición automática (accionada por infrarrojos o por radio). La función de calibración completa puede tardar unos 45 segundos (en el caso de Hwacheon) o un máximo de 2 a 3 minutos, según la marca y el tipo de máquina.

Al ejecutar dicho ciclo de calibración, la máquina está nueva y correctamente calibrada en todos los ejes y no se acumulan tolerancias entre cada eje. Esto debe hacerse al menos una vez al mes (preferiblemente una vez a la semana) y definitivamente antes de cada ejecución de producción.

Desafortunadamente, muchos centros de mecanizado de 5-ejes se venden sin esta función y sin el equipo necesario para ello, principalmente para ahorrar dinero. Si bien se pueden ahorrar sumas iniciales de dinero, esto conlleva un costo de precisión. Con el tiempo, dichos costos aumentarán, lo que dará como resultado un mecanizado de calidad inferior. Ciertamente, esto no forma parte de las mejores prácticas de la industria.

Otro punto importante a tener en cuenta es verificar cuidadosamente si hay áreas potenciales de colisión antes de presionar el botón de inicio del ciclo. A continuación, permita que se ejecute todo el programa, paso-a-paso, para garantizar que cada posición sea correcta y que cada herramienta cambiada sea la correcta.

Sin dedicar algo de tiempo a comprobarlo, puede producirse un fallo. Esto no sólo cuesta una cantidad considerable de tiempo para arreglarlo, sino que también puede resultar en reparaciones muy costosas, así como en la necesidad de realinear todos los ejes.

Diferencia entre mecanizado de 3 ejes y 5 ejes

Para satisfacer mejor las necesidades cada vez más sofisticadas de industrias avanzadas como la ingeniería aeroespacial, la médica, la defensa, la robótica y la fabricación de automóviles, los fabricantes de máquinas herramienta CNC han innovado constantemente en el desarrollo de máquinas herramienta más nuevas, más complejas y al mismo tiempo más potentes.

Uno de los grandes hitos en este ámbito es el desarrollo de los Centros de Mecanizado de 5 Ejes. La capacidad y flexibilidad de estas máquinas son muy superiores a las de los centros de mecanizado estándar de 3 ejes. Algunos de los puntos clave se pueden ver en la siguiente tabla:

Diferencia	3 ejes	5 ejes
1.	Los materiales se alimentan y trabajan solo en 3 ejes: ejes X, Y y Z.	Los materiales se alimentan y trabajan en 5 ejes: ejes X, Y, Z, A y B/C.
2.	Es difícil manejar piezas complejas en un solo entorno, así como piezas de trabajo que tienen cavidades o formas profundas y estrechas. Limitación por el movimiento del eje 3D-. Para operaciones más complejas, es necesario reposicionar las piezas y sujetarlas en accesorios hechos a medida.	Diseñado para piezas complejas con resultados mecanizados de alta precisión. Puede utilizar herramientas de corte más cortas con velocidades más rápidas y un nivel de vibración más bajo. Esto ahorra mucho tiempo y esfuerzo en el mecanizado y al mismo tiempo permite fabricar piezas más sofisticadas. Capaz de alcanzar 5 lados en cualquier parte para lograr contornos complejos. Por ejemplo, impulsor, molde para neumáticos, piezas con forma 3D.
3.	Para lograr acabados superficiales de calidad, es posible que sea necesario reposicionar las piezas. Esto no sólo llevará más tiempo sino que la posibilidad de errores es alta.	Las máquinas CNC de 5 ejes pueden colocar las piezas en la herramienta de corte en una posición óptima entre sí (90 grados). Al mismo tiempo se pueden alcanzar los 5 lados de una pieza. Incluso los contornos y formas más complejos se pueden mecanizar utilizando simultáneamente los 5 ejes.
4.	Menos ejes simplifican la programación con una preparación y un tiempo de respuesta más rápidos.	Los sistemas CAD/CAM se utilizan para programar fácilmente operaciones complejas.

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Guangdong Anda Soluciones de automatización Co., Ltd. es un fabricante de sistemas y equipos inteligentes que ofrece integración vertical de investigación y desarrollo, fabricación, ventas y servicio para aplicaciones de fluidos y sistemas de automatización inteligentes. Las principales líneas de productos de Anda incluyen máquinas dispensadoras de alta precisión, sistemas de recubrimiento conformado, equipos de tratamiento por plasma, sistemas de curado, sistemas de ensamblaje multifuncionales, equipos de fabricación de semiconductores, máquinas de ensamblaje y dispensación de electrónica médica y soluciones de sistemas de fabricación inteligentes. Los equipos Anda cubren las aplicaciones de electrónica de consumo, electrónica automotriz, electrónica de comunicaciones, equipos de instrumentos, electrodomésticos, nuevas energías, suministro de energía, LED, electrónica militar, electrónica médica, semiconductores y otras industrias.

Preguntas frecuentes

P: ¿Por qué se utiliza la máquina CNC?

R: El CNC se utiliza para operar una variedad de maquinaria compleja, como rectificadoras, tornos, fresadoras, láseres y enrutadores, todos los cuales se utilizan para cortar, dar forma y crear diferentes piezas y prototipos.

P: ¿Qué se llama máquina CNC?

R: Por definición, CNC (Control Numérico Computarizado) significa controlar una máquina herramienta u otro dispositivo automáticamente mediante una computadora en lugar de la manipulación directa por parte de un operador.

P: ¿Cómo controlar una máquina CNC?

R: En esencia, las máquinas CNC están controladas por datos generados por computadora que inicialmente se desarrollan utilizando un programa especializado y luego se transfieren a una máquina mediante un enlace de cable directo o un medio de almacenamiento extraíble. La secuencia requerida de movimientos del motor se convierte en coordenadas X e Y.

P: ¿Qué es un torno de torneado vertical de 5 ejes?

R: Las máquinas CNC de 5 ejes utilizan una herramienta que se mueve en cinco direcciones diferentes. El uso de una máquina de 5 ejes le permite al operador acercarse a la pieza desde todas las direcciones en una sola operación, eliminando así la necesidad de reposicionar manualmente la pieza de trabajo entre operaciones.

P: ¿Qué es el material CNC?

R: Los metales comunes para el mecanizado CNC son acero, aluminio, titanio, latón, cobre, acero inoxidable y plástico. Los materiales más blandos funcionan bien con procesos como el enrutamiento CNC o el tallado CNC. Estos materiales fresables mediante CNC incluyen latón, aluminio, acrílico, plexiglás y madera.

P: ¿Cómo funciona el CNC de 5 ejes?

R: Una máquina de 5-ejes permite que las herramientas se muevan simultáneamente alrededor de 5-ejes de un objeto.. 5-Las máquinas de ejes utilizan los típicos ejes X, Y y Z junto con los ejes A y B para que sus herramientas puedan llegar a los cinco lados de una pieza, sin necesidad de giros ni configuraciones adicionales.

P: ¿Cuál es el proceso del centro de mecanizado vertical?

R: El mecanizado vertical se produce en un centro de mecanizado vertical (VMC), que emplea un husillo con orientación vertical. Con un husillo orientado verticalmente, las herramientas se pegan directamente hacia abajo desde el portaherramientas y, a menudo, cortan la parte superior de una pieza de trabajo.

P: ¿Cuál es el principio de la máquina CNC de 5 ejes?

R: El mecanizado de 5 ejes se refiere a la capacidad de una máquina para mover una herramienta o pieza en cinco ejes diferentes simultáneamente. El mecanizado básico opera en tres ejes principales, X,Y y Z; sin embargo, una herramienta de mecanizado CNC de 5 ejes puede girar dos ejes adicionales, A y B, lo que le da a la herramienta de corte un enfoque multidireccional.

P: ¿Cuál es la diferencia entre el mecanizado de 3 y 5 ejes?

R: El mecanizado de 5-ejes permite que una pieza gire alrededor de 5 ejes diferentes (como girar alrededor de X, Y, Z, en el sentido contrario a las agujas del reloj y en el sentido de las agujas del reloj), mientras que el mecanizado de 3 ejes solo permite la rotación alrededor de un solo eje (X, Y o Z).

P: ¿Qué son los 5 ejes en una máquina CMM?

R: Explicación de la tecnología de medición de 5 ejes
La tecnología de medición de 5-ejes rompe ese límite mediante el uso de un cabezal articulado que se mueve en dos ejes giratorios mientras mide. Esto permite que la CMM haga lo que mejor está diseñada para hacer: moverse a velocidad constante en un solo vector mientras mide.

Somos bien-conocidos como uno de los principales fabricantes y proveedores de máquinas herramienta CNC en China. Si va a comprar una máquina herramienta cnc fabricada en China, le invitamos a obtener una cotización de nuestra fábrica. Además, se encuentra disponible un servicio personalizado.

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