Fresadora CNC - información básica que debe conocer
Las fresadoras CNC son máquinas cuya creación es el resultado de los cambios que se están produciendo en la industria mundial, específicamente de la creciente computarización y automatización.
Mediante el control por computadora, en una fresadora CNC se puede fabricar una pieza o producto diseñado a medida con alta calidad y un acabado preciso. Esto es preferido en muchas industrias debido a la precisión, consistencia y capacidad de aumentar la producción y la uniformidad de las piezas producidas.
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Fresadoras CNC
¿Qué es una fresadora CNC?
CNC es la abreviatura de Computer Numerical Control, lo que significa que una computadora controla el funcionamiento de la fresadora.
Una fresadora CNC es una máquina que produce piezas de alta calidad con un alto nivel de detalle y acabado. Las fresadoras CNC utilizan herramientas rotativas, como fresas, para trabajar el material, siguiendo las instrucciones de un archivo CAD.
La función y las coordenadas de las fresas son controladas por el controlador de la fresadora, con mínima intervención humana necesaria para completar la producción.
Las fresadoras CNC están diseñadas para la producción en masa de muchas piezas hechas de diversos materiales y plásticos. La función principal de la fresadora es cortar de manera mecánica una forma específica en el material que se está trabajando.
¿Cómo funciona una fresadora CNC?
El proceso de fresado CNC consiste en que la máquina lee las instrucciones codificadas y luego las lleva a cabo mediante el mecanizado del material.
Todo comienza con el desarrollo de un archivo con el diseño en 3D CAD que representa la pieza final. Una vez completado este paso, el diseño se puede convertir a un formato legible por la máquina. El software CAM lo exporta al programa de la máquina CNC, generalmente en formato G-code, que actúa como instrucción para guiar cada movimiento de la máquina. Esto replica el diseño CAD en el material elegido con alta precisión y eficiencia.
La fresadora CNC utiliza la tecnología de mecanizado por corte. Este es un proceso de trabajo de materiales mediante torneado, fresado, perforado y roscado con herramientas CNC que tienen una geometría y número de cuchillas establecidas, eliminando capas específicas de material y convirtiéndolo en virutas.
La fresadora CNC puede producir grandes y pequeñas cantidades de piezas muy complejas y detalladas. Dependiendo de la fresadora utilizada, puede cortar en diferentes ángulos y moverse a lo largo de diferentes ejes. En el mercado se pueden encontrar fresadoras de 3, 4 o incluso 5 ejes.
Dependiendo de la cantidad de ejes que tenga la fresadora CNC, el elemento final puede ser más complejo y detallado.
¿Qué significa la cantidad de ejes en una fresadora CNC?
Para geometrías más simples, se puede utilizar una fresadora de 3 ejes. Son fáciles de programar y operar, logrando una excelente precisión a bajos costos. Las herramientas de corte están montadas en el husillo, que trabaja en tres ejes lineales. Puede girar a velocidades de miles de revoluciones por minuto, lo que significa que incluso los materiales más resistentes se pueden trabajar con facilidad y alta precisión.
Las fresadoras CNC de 3 ejes son el tipo más común y pueden cortar en la vertical (eje Z) y en las direcciones X e Y. Sin embargo, es importante señalar que generalmente no es posible realizar cortes profundos con una fresadora de 3 ejes. Estas fresadoras no tienen acceso a esa superficie utilizando una fresa estándar.
La fresadora de 4 ejes es más avanzada, con la capacidad adicional de girar en el eje X (similar a un torno).
Las fresadoras de 5 ejes incluyen rotación tanto en los ejes X como Y. Son las fresadoras más completas disponibles y se utilizan para proyectos altamente complejos, como dispositivos e implantes para la industria médica, rotores y estructuras aeroespaciales.
Estructura de una fresadora CNC
Una fresadora CNC típica consta de los siguientes elementos:
- Motor paso a paso del eje Z — Motor que eleva y baja la herramienta (fresa) que trabaja el material hacia arriba y hacia abajo.
- Fresa — Cuchilla que trabaja el material.
- Husillo — Elemento en forma de eje con rodamientos, que gira a alta velocidad y al que se monta la herramienta, la fresa.
- Guía del eje X — Guía que permite mover la fresa en el plano horizontal (izquierda - derecha, mirando desde el frente de la máquina).
- Guía del eje Y — Guía en la que se encuentra la guía que mueve la fresa en el plano del eje X. La guía del eje Y mueve la guía del eje X hacia adelante y hacia atrás.
- Protección plástica — Funda plástica para los cables de alimentación de los motores paso a paso que mueven la fresa en los ejes X y Y, así como los cables que transmiten datos a estos motores.
- Abrazaderas — El objeto que se va a trabajar con la fresadora CNC debe ser fijado, ya que si no está fijado, se moverá y desplazará.
- Espacio de trabajo - mesa de trabajo — Aquí se coloca el material que se va a trabajar, y su tamaño varía dependiendo de la fresadora en particular.
- Estación de control de la máquina — Computadora con el software que controla el funcionamiento de la fresadora CNC + Controlador de la fresadora.
¿Cuáles son las principales ventajas de la fresadora CNC?
- Alta calidad y precisión en la producción: La propia naturaleza del proceso CNC deja muy poco espacio para errores y proporciona un alto nivel de exactitud y precisión. Esto ocurre porque funciona a partir de un programa manejado por computadora, introduciendo diseños 3D desarrollados con CAD. Todas las operaciones se activan mediante la interfaz de la máquina. La máquina realiza estas instrucciones sin necesidad de intervención manual de datos.
- Alta eficiencia en la producción: Con una fresadora se logra un alto nivel de producción debido a los procesos automatizados. El fresado CNC es una solución comprobada cuando una pieza debe producirse en grandes cantidades y cada pieza debe cumplir los mismos requisitos en términos de calidad y acabado. Es especialmente fácil programar y operar una máquina de 3 ejes, logrando alta precisión a bajos costos.
- Repetibilidad de la producción: Las fresadoras CNC están diseñadas y construidas para cortar una pieza con la máxima precisión. Cada movimiento es guiado por un programa de computadora, lo que significa que cada parte se produce con la misma exactitud, con casi cero margen de error.
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