El mecanitzat CNC és un procés de fabricació en el qual el programari informàtic preprogramat dicta el moviment de les eines i la maquinària de fàbrica. El procés es pot utilitzar per controlar una gamma de maquinària complexa, des de rectificadores i torns fins a molins i encaminadores. Amb el mecanitzat CNC, les tasques de tall tridimensionals es poden realitzar en un sol conjunt d'indicacions.
Abreviatura de "control numèric per ordinador", el procés CNC s'executa en contrast amb les limitacions del control manual, on es necessiten operadors en directe per demanar i guiar les ordres de les eines de mecanitzat mitjançant palanques, botons i rodes. Per a l'espectador, un sistema CNC podria assemblar-se a un conjunt normal de components d'ordinador, però els programes de programari i les consoles emprats en el mecanitzat CNC el distingeixen de totes les altres formes de càlcul.
Com funciona el mecanitzat CNC?
Quan s'activa un sistema CNC, els talls desitjats es programen al programari i es dicten a les eines i maquinària corresponents, que realitzen les tasques dimensionals tal com s'especifica, com un robot.
En la programació CNC, el generador de codi dins del sistema numèric sovint assumirà que els mecanismes són impecables, malgrat la possibilitat d'errors, que és més gran sempre que una màquina CNC es dirigeixi a tallar en més d'una direcció simultàniament. La col·locació d'una eina en un sistema de control numèric es descriu mitjançant una sèrie d'entrades conegudes com a programa de peces.
Amb una màquina de control numèric, els programes s'introdueixen mitjançant targetes perforades. Per contra, els programes per a màquines CNC s'alimenten als ordinadors mitjançant teclats petits. La programació CNC es conserva a la memòria d'un ordinador. El codi en si està escrit i editat pels programadors. Per tant, els sistemes CNC ofereixen una capacitat computacional molt més expansiva. El millor de tot és que els sistemes CNC no són de cap manera estàtics, ja que es poden afegir instruccions més noves als programes preexistents mitjançant un codi revisat.
PROGRAMACIÓ DE MÀQUINES CNC
Al CNC, les màquines funcionen mitjançant control numèric, on es designa un programa de programari per controlar un objecte. El llenguatge darrere del mecanitzat CNC es coneix alternativament com a codi G i està escrit per controlar els diferents comportaments d'una màquina corresponent, com ara la velocitat, la velocitat d'alimentació i la coordinació.
Bàsicament, el mecanitzat CNC permet programar prèviament la velocitat i la posició de les funcions de la màquina-eina i executar-les mitjançant programari en cicles repetitius i predictibles, tot amb poca implicació dels operaris humans. A causa d'aquestes capacitats, el procés s'ha adoptat a tots els racons del sector de la fabricació i és especialment vital en les àrees de producció de metalls i plàstics.
Per començar, es concep un dibuix CAD 2D o 3D, que després es tradueix a codi informàtic perquè el sistema CNC l'executi. Després d'introduir el programa, l'operador li fa una prova per assegurar-se que no hi ha errors a la codificació.
Sistemes de mecanitzat de bucle obert/tancat
El control de posició es determina mitjançant un sistema de llaç obert o tancat. Amb el primer, la senyalització funciona en una única direcció entre el controlador i el motor. Amb un sistema de bucle tancat, el controlador és capaç de rebre retroalimentació, cosa que fa possible la correcció d'errors. Així, un sistema de bucle tancat pot rectificar les irregularitats de velocitat i posició.
En el mecanitzat CNC, el moviment es dirigeix normalment a través dels eixos X i Y. L'eina, al seu torn, es posiciona i es guia mitjançant motors pas a pas o servomotors, que reprodueixen els moviments exactes determinats pel codi G. Si la força i la velocitat són mínimes, el procés es pot executar mitjançant un control de llaç obert. Per a la resta, el control de llaç tancat és necessari per garantir la velocitat, la consistència i la precisió requerides per a aplicacions industrials, com ara la metal·lúrgia.
El mecanitzat CNC està totalment automatitzat
En els protocols CNC actuals, la producció de peces mitjançant programari preprogramat està majoritàriament automatitzada. Les dimensions d'una peça determinada s'estableixen amb el programari de disseny assistit per ordinador (CAD) i després es converteixen en un producte acabat real amb el programari de fabricació assistida per ordinador (CAM).
Qualsevol peça de treball podria necessitar una varietat de màquines-eina, com ara trepants i talladors. Per tal de satisfer aquestes necessitats, moltes de les màquines actuals combinen diverses funcions diferents en una sola cel·la. Alternativament, una instal·lació pot consistir en diverses màquines i un conjunt de mans robòtiques que transfereixen peces d'una aplicació a una altra, però amb tot controlat pel mateix programa. Independentment de la configuració, el procés CNC permet una consistència en la producció de peces que seria difícil, si no impossible, de replicar manualment.
ELS DIFERENTS TIPUS DE MÀQUINES CNC
Les primeres màquines de control numèric daten de la dècada de 1940 quan els motors es van emprar per primera vegada per controlar el moviment d'eines preexistents. A mesura que avançaven les tecnologies, els mecanismes es van millorar amb ordinadors analògics i, finalment, amb ordinadors digitals, cosa que va provocar l'auge del mecanitzat CNC.
La gran majoria dels arsenals CNC actuals són completament electrònics. Alguns dels processos operats per CNC més comuns inclouen la soldadura per ultrasons, la perforació i el tall per làser. Les màquines més utilitzades en sistemes CNC inclouen les següents:
Molins CNC
Els molins CNC són capaços d'executar-se amb programes formats per indicacions basades en números i lletres, que guien peces a diverses distàncies. La programació emprada per a una màquina de molí es podria basar en codi G o en algun llenguatge únic desenvolupat per un equip de fabricació. Els molins bàsics consisteixen en un sistema de tres eixos (X, Y i Z), tot i que la majoria de molins més nous poden acomodar tres eixos addicionals.
Torns
A les màquines de torn, les peces es tallen en sentit circular amb eines indexables. Amb la tecnologia CNC, els talls que utilitzen els torns es realitzen amb precisió i alta velocitat. Els torns CNC s'utilitzen per produir dissenys complexos que no serien possibles en versions manuals de la màquina. En general, les funcions de control dels molins i torns amb CNC són similars. Igual que amb el primer, els torns es poden dirigir mitjançant codi G o codi propietari únic. Tanmateix, la majoria dels torns CNC consisteixen en dos eixos: X i Z.
Talladors de plasma
En un tallador de plasma, el material es talla amb una torxa de plasma. El procés s'aplica sobretot a materials metàl·lics, però també es pot utilitzar en altres superfícies. Per tal de produir la velocitat i la calor necessàries per tallar el metall, el plasma es genera mitjançant una combinació de gas d'aire comprimit i arcs elèctrics.
Màquines de descàrrega elèctrica
El mecanitzat de descàrrega elèctrica (EDM), denominat alternativament com a mecanitzat d'enfonsament i espurna, és un procés que modela peces de treball en formes particulars amb espurnes elèctriques. Amb EDM, es produeixen descàrregues de corrent entre dos elèctrodes, i això elimina seccions d'una peça de treball determinada.
Quan l'espai entre els elèctrodes es fa més petit, el camp elèctric es torna més intens i, per tant, més fort que el dielèctric. Això fa possible que un corrent passi entre els dos elèctrodes. En conseqüència, cada elèctrode elimina porcions d'una peça de treball. Els subtipus d'EDM inclouen:
● Electroerosió per filferro, mitjançant la qual s'utilitza l'erosió per espurna per eliminar parts d'un material conductor electrònic.
● Electroerosió de ploma, on un elèctrode i una peça de treball es submergeixen en fluid dielèctric amb la finalitat de formar la peça.
En un procés conegut com a rentat, els residus de cada peça de treball acabada són enduts per un dielèctric líquid, que apareix un cop s'ha aturat el corrent entre els dos elèctrodes i està destinat a eliminar qualsevol càrrega elèctrica addicional.
Talladores per raig d'aigua
En el mecanitzat CNC, els dolls d'aigua són eines que tallen materials durs, com el granit i el metall, amb aplicacions d'aigua a alta pressió. En alguns casos, l'aigua es barreja amb sorra o alguna altra substància abrasiva forta. Les peces de la màquina de fàbrica sovint es donen forma mitjançant aquest procés.
Els raigs d'aigua s'utilitzen com a alternativa més freda per a materials que no poden suportar els processos intensius de calor d'altres màquines CNC. Com a tal, els dolls d'aigua s'utilitzen en diferents sectors, com ara la indústria aeroespacial i la mineria, on el procés és potent per tallar i tallar, entre altres funcions. Les talladores per raig d'aigua també s'utilitzen per a aplicacions que requereixen talls molt complicats en el material, ja que la manca de calor evita qualsevol canvi en les propietats intrínseques dels materials que puguin derivar-se del tall de metall sobre metall.
ELS DIFERENTS TIPUS DE MÀQUINES CNC
Com han demostrat moltes demostracions de vídeo de màquines CNC, el sistema s'utilitza per fer retalls molt detallats de peces metàl·liques per a productes de maquinari industrial. A més de les màquines esmentades anteriorment, altres eines i components utilitzats als sistemes CNC inclouen:
● Màquines de brodar
● Fresadores de fusta
● Perforadores de torreta
● Màquines de doblegar filferro
● Talladors d'escuma
● Talladores làser
● Rectificadores cilíndriques
● Impressores 3D
● Talla vidre
Quan cal fer talls complicats a diversos nivells i angles en una peça de treball, tot es pot realitzar en qüestió de minuts en una màquina CNC. Sempre que la màquina estigui programada amb el codi correcte, les funcions de la màquina realitzaran els passos dictats pel programari. Sempre que tot estigui codificat segons el disseny, un producte de detall i valor tecnològic hauria de sorgir un cop finalitzat el procés.
Hora de publicació: 01-gen-2022
