Las máquinas de control numérico por computadora (CNC) son dispositivos de fresado automatizados que fabrican componentes industriales sin ayuda humana directa. Utilizan instrucciones codificadas que se envían a una computadora interna, lo que permite a las fábricas fabricar piezas con precisión y rapidez. Hay muchos tipos diferentes de máquinas CNC, que van desde taladros hasta cortadores de plasma, por lo que se pueden utilizar para fabricar una amplia variedad de piezas. Aunque la mayoría se utiliza industrialmente en la fabricación, también existen versiones de aficionado de la mayoría de las máquinas que se pueden utilizar en hogares privados.
Tipos de maquinas
Las máquinas CNC más comunes son fresadoras, tornos y amoladoras. Las fresadoras cortan automáticamente materiales, incluido el metal, utilizando un husillo de corte, que puede moverse a diferentes posiciones y profundidades según las instrucciones de la computadora. Los tornos utilizan herramientas automatizadas que giran para dar forma al material. Suelen utilizarse para realizar cortes muy detallados en piezas simétricas, como conos y cilindros.
Las amoladoras usan una rueda giratoria para triturar materiales y moldear metal o plástico en la forma deseada. Son fáciles de programar, por lo que generalmente se utilizan para proyectos que no requieren la misma precisión que los molinos o tornos. Además de estos, también hay enrutadores CNC, que se utilizan para hacer cortes en una variedad de materiales; así como impresoras 3D programables por computadora; y punzones de torreta, que se utilizan para hacer agujeros en metal o plástico. Esta tecnología también se puede utilizar con diferentes tipos de cortadores, incluidos los que funcionan con agua, láser y plasma.
Programación y operación
El código utilizado para programar las unidades CNC se denomina genéricamente código G. Contiene información sobre dónde se deben colocar las partes de la máquina e indica a la máquina exactamente dónde colocar una herramienta. Otras instrucciones le dan a la máquina detalles adicionales, como la velocidad a la que debe funcionar una pieza; qué tan profundo debe cortar, quemar o perforar; y el ángulo de una herramienta automatizada. La mayoría de las máquinas CNC industriales modernas están conectadas a una red de computadoras y reciben instrucciones de operación y herramientas a través de un archivo de software.
Ventajas y desventajas
En un entorno industrial, las máquinas CNC se pueden combinar en celdas completas de máquinas herramientas que pueden funcionar de forma independiente entre sí. A menudo se basan en diseños completamente digitales, lo que elimina la necesidad de que los planos de diseño se redacten físicamente. Muchos son capaces de funcionar durante varios días sin intervención humana. De hecho, algunos son tan sofisticados que pueden comunicarse con el teléfono celular del operador y enviar una alerta si ocurre un mal funcionamiento. Estas funciones automatizadas permiten producir miles de piezas con una supervisión mínima y liberan al operador para realizar otras tareas.
Además de esto, una máquina CNC puede formar piezas con un nivel de precisión que es casi imposible con herramientas más antiguas. En una fábrica convencional, los trabajadores deben controlar diferentes herramientas a mano y los errores son comunes, pero una máquina puede realizar la misma tarea sin cansarse y puede trabajar sin parar. Esto ahorra mucho tiempo y la precisión mejorada puede ayudar a eliminar el desperdicio, ya que hay menos piezas defectuosas que deben desecharse.
A pesar de sus ventajas, las máquinas CNC son más caras que los tipos de máquinas más antiguas, lo que puede hacerlas inaccesibles para operaciones más pequeñas. También son costosos de reparar y mantener. Además, aunque limitan el potencial de errores, no lo eliminan por completo, ya que las operaciones aún pueden programar u operar la máquina de manera incorrecta. Además, estas máquinas deben ser operadas por personal calificado con un tipo específico de capacitación, que puede no estar disponible en todas las áreas.
Desarrollo
Las máquinas CNC han evolucionado considerablemente desde su introducción inicial en la industria manufacturera. Los primeros recibieron instrucciones de código a través de controladores cableados, lo que significaba que el formato de programación no se podía alterar. Los modelos posteriores se programaron mediante cables de mainframe y disquetes, lo que permitió variaciones en la programación. Los modernos pueden funcionar con archivos de software que se encuentran en CD, unidades USB o se envían a través de una red.