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Tipos de máquinas CNC LUIS LUCERO B [email protected] Universidad Politécnica Salesiana 

Resumen Originalmente, todas las máquinas eran operadas manualmente con una clara posibilidad de errores, producto de la dependencia total al factor humano. Sin embargo, la máquina CNC realiza estas mismas acciones con mucha más velocidad y precisión. Las primeras máquinas CNC fueron fabricadas en la década de 1970 para acelerar la producción en grandes fábricas pero eran muy costosas y difíciles de programar. Al diseñar una pieza, el software convierte las dimensiones en lenguaje de código G y la máquina de CNC hace que las herramientas ejecuten las instrucciones del programa de inmediato. Estas máquinas ahorran tiempo y dinero, lo que resulta en ahorro de costos debido a la menor cantidad de residuos y minimización de los errores. Las máquinas CNC se encargan de realizar labores de alta precisión, como trabajos de corte, moldeado o mecanizado de metales, maderas, plásticos y otros materiales. Esto es posible gracias a que un sistema computarizado controla milimétricamente los movimientos y la velocidad de una herramienta de corte o mecanizado, y así trabaja las piezas con márgenes de error mínimo o nulo. Por medio de una computadora y el modelado en 3D, ahora es posible fabricar piezas complejas de una precisión tan alta que anteriormente no había tecnología con tal capacidad para realizarlas.

I. INTRODUCCIÓN Diversos ramos industriales se benefician de las máquinas de control numérico, conocidas como CNC: Control Numérico Computarizado. Éstas han traído muchas ventajas facilitando tareas que ahora es posible realizar mejor, en menor tiempo y con menor involucramiento humano. Los tipos de maquinaria CNC se clasifican según la manera en que realizan sus funciones. Es decir, en su particular procedimiento para cortar o perforar. Entonces, los tipos de equipo CNC se dividen en:

Las máquinas de control interpolar o continuo pueden realizar mecanizados en trayectorias de cualquier tipo, a diferencia de las de control pariaxial, cuyas trayectorias deben ser paralelas a sus ejes. Estos equipos de control interpolar, por lo tanto, se dice que son polivalentes. Las máquinas que más frecuentemente suelen operar por CNC, son: -Tornos -Fresadoras -Enrutadores -Cortadoras de plasma -Impresoras 3D

Tornos CNC Los tornos son quizás los equipos que mayormente disponen de la tecnología de control numérico por computadora; son las máquinas que cortan metal a gran velocidad mediante movimientos giratorios. Los tornos CNC son capaces de hacer cortes y perforaciones de precisión casi de forma instantánea, utilizando herramientas y brocas macizas bajo órdenes de algoritmos complicados, para producir partes que normalmente no se pueden cortar en tornos manuales. Estas máquinas suelen incluir 12 portaherramientas y bombas de refrigeración para reducir el desgaste de la herramienta. Los tornos CNC tienen especificaciones similares de control y pueden leer el código G, así como el lenguaje de programación propio del fabricante.

-Máquinas de control punto a punto -De control pariaxal -Máquinas de control interpolar o continuo Las máquinas de control punto a punto, mecanizan en el material en cuestión exclusivamente los puntos iniciales y finales, pero no la trayectoria entre un punto y otro. Puede tratarse de taladradoras o punteadoras, que no controlan trazado ni velocidad. Por su parte, las máquinas de control pariaxial, a diferencia de las de control punto a punto, sí pueden programarse en cuanto desplazamiento y velocidad a lo largo de una trayectoria. Un claro ejemplo de este tipo de equipo CNC son los tornos.

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Gráfico 1. – PROGRAMA WINUNISOFT TORNO FAGOR 8050-8055

Gráfico 4. –TORNO CNC TIPO FRESADORA

Enrutador CNC

Gráfico 2. –TORNO CNC FAGOR 8050-8055

Los enrutadores son equipos que permiten realizar trabajos de corte y mecanizado en una diversidad de materiales de grandes dimensiones, mediante el arrastre o enrutamiento hacia las herramientas de corte. El enrutador es ideal para cortar materiales como láminas metálicas, maderas, plástico, e incluso, goma espuma y anime. Un enrutador CNC es ideal para la producción de perfiles y láminas a velocidades impresionantes, así como el mecanizado de materiales en alto relieve.

Las fresadoras CNC Las fresadoras, al igual que los tornos, son equipos que permiten realizar cortes en metales y otros materiales duros. Pero a diferencia, en la fresadora, la pieza a mecanizar permanece fija y la herramienta actúa por arranque de viruta o acepillado. Según el sitio CNC.com, la tecnología de control numérico permite que las fresadoras tengan una amplia gama de funciones como “fresado frontal, fresado de resalte, roscado, taladrado y torneado”. Las maquinas CNC del tipo torno-fresa aprovechan al máximo las capacidades de corte en piezas cilíndricas de un torno y las operaciones de fresado de un centro de maquinado. Las piezas complejas pueden ser mecanizadas en una sola preparación de estas máquinas con lo que se consigue reducción el tiempo de operación manteniendo una buena precisión. La selección adecuada del software CAM que se utilizara es clave para poder responder al óptimo desempeño del proceso de manufactura CNC. Por lo que es crítico escoger la tecnología adecuada de software, pues esperamos la mayor productividad de la inversión que hicimos en la máquina. ESPRIT de DP Technology ofrece una poderosa funcionalidad de maquinado usando los ejes C y Y para un amplio rango de máquinas herramientas multitareas.

Gráfico 6. – ROUTER PROCUT SIR 1325 C

Cortadoras de plasma CNC Un cortador de plasma, según nos explican los expertos de Quora.com, posee características similares y funciones de un enrutador; aunque no requiere de su imponente dimensión o Gráfico 5. – SOFTWARE CAD/CAM PROGRAMA BobCAD-CAM FRESA STND configuración, ya que no hala o arrastra el material sino que la cortadora con arco de plasma (a altísimas temperaturas) se desplaza sobre la pieza. Permite obtener superficies y acabados de alta precisión en metales densos, actuando por fundición en lugar de corte. Bajo el mismo mecanismo, también podemos tener a la cortadora por arco eléctrico CNC.

Gráfico 3. – SOFTWARE CAM PROGRAMA ESPRIT

Gráfico 7. – Software de Fastcam del cortador del plasma del router del CNC Gráfico 8. – CORTADORA DE PLASMA CNC

Impresoras 3D CNC Las impresoras 3D, aparatos que parecían sólo parte de la ciencia ficción hasta hace un par de décadas, operan bajo la funcionabilidad del control numérico. Éstas inyectan pequeñas cantidades de material plástico mediante una o varias boquillas extrusoras que depositan plástico fundido capa por capa, hasta formar una pieza completa. Este tipo de impresoras han encontrado un uso impresionante en la producción de réplicas de todo tipo de piezas, incluso prótesis médicas y órganos artificiales. por ordenador. Con volumen quiere decir que tiene ancho, largo y alto. Esta impresora tiene beneficios en cuanto al diseño de piezas y figuras realizando un proceso flexible, que permite alternar rápidamente entre trabajos. Y el coste unitario de un elemento concreto es siempre el mismo, independientemente de la cantidad. La tecnología 3D es ideal para diseñar objetos personalizados, incluso únicos. La aplicación puede ir creciendo en diferentes áreas como las médicas y automotrices, donde se puede utilizar para adaptar los elementos a cada paciente en concreto o a su vez creando piezas para el automóvil.

Gráfico 9. – Programa Repetier-Host para impresión en 3D

Gráfico 10. – Impresora Snapmaker CNC 3D

II. IBLIO GRAFÍ A

[1] N. Acosta, «Cuida tu dinero,» LeafGroup, 14 DICIEMBRE 2018. [En línea]. Available: https://www.cuidatudinero.com/13176145/tipos-demaquinas-cnc. [Último acceso: 15 ENERO 2020]. [2] R. F. Masip, Fabricación asistida por computador-CAM, MARCOMBO, 1987.

B

[3] Autycom, «Autycom,» [En línea]. Available: https://www.autycom.com/tipos-de-maquina-de-controlnumerico-cnc/. [Último acceso: 15 ENERO 2020]. [4] B. C. CAM, «SOFTWARE,» SoftwareCADCAM.com , 2014. [En línea]. Available: http://www.softwarecadcam.com.mx/software/plw.html. [Último acceso: 15 ENERO 2020].