Fue a partir de los años 40 cuando se desarrolló la computadora electrónica. Esto sentó las bases del control numérico computarizado o CNC durante la década de los 50. Al utilizar una computadora en una máquina herramienta, se utilizaron válvulas electrónicas y relés. En los 60 surgieron los transistores y los circuitos integrados. Y fue gracias a los chips que se redujo el coste de los controladores. Para mediados de los 70 es cuando nacen los microprocesadores.
La constante evolución y desarrollo de las máquinas herramientas ha logrado posicionar el sector de la industria del metal. Actualmente se le considera como uno de los de mayor relevancia: ofrecer una mayor productividad y reducir costes, es una prerrogativa. En contraparte, realizar los procesos de forma manual conlleva mayor estrés en los trabajadores y altos costes de producción.
Por ello, el mecanizado, en especial el CNC, se considera indispensable en el apoyo a diversas industrias. Su empuje lo ha convertido en un sector en crecimiento acorde a las exigencias actuales. De esta forma, se ha recurrido a la construcción de nuevas herramientas y máquinas de mecanizado. Así como software especializado en el tratamiento y el procesado de los metales.
Definición del mecanizado CNC
En 1952, el Instituto Tecnológico de Massachusetts y John C. Parsons, desarrollaron la primera máquina operando mediante CNC. Esto fue logrado con bulbos, un código binario y una cinta perforadora. Es un híbrido entre el componente electromecánico de las máquinas-herramientas empleadas en el mecanizado por decoletaje, pero automático. Todo ello gracias al mando de un sistema operativo informático que dirige cada función y minimizando la intervención humana. Además se gana mayor productividad en menor tiempo y con una elevada precisión.
En resumen, el mecanizado CNC son máquinas-herramientas automatizadas que se controlan por ordenador. Mediante herramientas rotativas de múltiples filos de corte y con poquísima intervención humana, pueden llevar a cabo diferentes operaciones sobre una pieza. Este tipo de mecanizado se ha aplicado en múltiples operaciones de desbaste o de arranque de viruta. Pero también torneado, fresado, taladrado, incluso complementando todas ellas en una sola máquina.
Características del mecanizado CNC
Existen dos tipos de máquinas CNC: verticales y horizontales. La diferencia radica en la posición del motor del husillo. El tamaño también dependerá según el tipo de pieza a fabricar. Puede ser de 3, 4 y 5 ejes. A mayor número de ejes, mayor rapidez de producción de piezas más complejas.
Todas las máquinas herramientas pueden ser adaptadas a un proceso de fabricación mediante comandos CNC. El mantener un control y una lectura constante de los estados operacionales, lo hace un proceso de fabricación seguro. Tiene además mucha más precisión y calidad en los diversos acabados superficiales obtenidos. La informática, y la automatización en los procesos de fabricación por mecanizado, han sido fundamentales. En su conjunto han consolidado al CNC como un avance significativo en la industria metal-mecánica.
Aplicaciones y ventajas del mecanizado CNC
Ya mencionamos algunas bondades del mecanizado CNC, pero hay más, como la introducción de programas en los procesos de mecanizado. Esto permite realizar piezas con elevada complejidad en su diseño, difíciles de ser mecanizadas en máquinas herramientas convencionales. Este avance, ha logrado el desarrollo de componentes para diversas industrias. Algunas de ellas son la aeroespacial, la naval, la ferroviaria y la aeronáutica. El mecanizado CNC ha sido aplicado en routers que permiten el corte de materiales utilizando agua a presión, láser o plasma.
Además ofrece una considerable mejora en la precisión, disminuyendo los errores y mejorando la productividad. Y al reducir drásticamente la intervención humana, el riesgo de accidentes laborales es menor. Cabe destacar el ahorro en costes, dado que reduce el desperdicio de metal. Y cuenta con una retirada automática de virutas, ofreciendo limpieza, reutilización y reciclado. Incluso la maquinaria CNC puede realizar trabajos complejos con solo configurar la máquina e integrar los programas.
¿Qué es un torno CNC y para qué sirve?
El torno CNC o torno de control numérico, es una máquina herramienta utilizada para mecanizar piezas de revolución. Pero a diferencia del torno convencional, se vale de un software por ordenador que utiliza datos alfa numéricos, siguiendo los ejes X,Y. Es una máquina de enorme utilidad, ya que gracias a ella es posible producir piezas con gran precisión en grandes cantidades. Esto gracias a que el ordenador que incorpora control se encarga de realizar la pieza.
Los tornos CNC tienen además la ventaja de realizar todos aquellos trabajos que hacen otros tornos, como automáticos, verticales, paralelos, etc. Esto se debe a que los ejes X,Y pueden desplazarse de manera simultánea e intercalada. Como resultado, se obtienen mecanizados especiales, esféricos o cónicos, según se requiera. Este tipo de tornos CNC albergan toda una gama de herramientas que rotarán acorde al programa que se elija. De esta forma, pueden realizar piezas complejas sin tener que estar cambiando la herramienta conforme convenga.
Existen varios tipos de tornos CNC, entre los que destacan los siguientes:
- Tornos CNC de bancada plana: los hay de sistema refrigerado, con puerta de seguridad, indicados para piezas complejas o de tamaño muy reducido. El otro tipo cuentan con un sistema eléctrico programable de cuatro estaciones y un control FANUC. Se utilizan para piezas de mayor tamaño.
- Tornos CNC de bancada inclinada: debido a esta característica hay mayor rigidez y precisión, como sería el taladrado o fresado.
- Tornos CNC verticales: debido a los ejes X,Y, posee guías cuadradas y se utiliza para trabajar con herramientas de gran tamaño.
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