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Una fresadora de control numérico computarizado ( CNC ) es una máquina de corte controlada por computadora que generalmente incorpora una fresadora manual como husillo, la cual se utiliza para cortar diversos materiales, como madera , materiales compuestos , metales , plásticos , vidrio y espumas . Las fresadoras CNC pueden realizar las tareas de muchas máquinas de taller de carpintería, como la sierra de paneles , la molduradora de husillo y la mandrinadora . También pueden realizar uniones como mortajas y espigas .
Un router CNC es muy similar en concepto a una fresadora CNC . En lugar de fresar manualmente, las trayectorias de la herramienta se controlan mediante control numérico computarizado . El router CNC es uno de los muchos tipos de herramientas que tienen variantes CNC .
Aplicaciones
Una fresadora CNC se puede utilizar para producir artículos como tallas de puertas , decoraciones interiores y exteriores, paneles de madera, letreros, marcos de madera, molduras , instrumentos musicales y muebles. Además, se emplean en la industria para el termoformado de plásticos, automatizando el proceso de recorte. Las fresadoras CNC ayudan a garantizar la repetibilidad de las piezas y una producción suficientemente eficiente, o permiten la creación de diseños únicos.
Usar
Las fresadoras CNC se controlan mediante un ordenador. Las coordenadas se cargan en el controlador de la máquina desde un programa independiente. Las fresadoras CNC suelen utilizarse con dos aplicaciones de software : una para realizar diseños ( CAD ) y otra para convertir esos diseños en un programa de instrucciones en código G o código M para la máquina ( CAM ) en coordenadas verticales, horizontales y perpendiculares. Al igual que las fresadoras CNC, las fresadoras CNC pueden controlarse directamente mediante programación manual, pero el CAD/CAM ofrece mayores posibilidades de contorneado, acelera el proceso de programación y, en algunos casos, permite crear programas cuya programación manual sería inviable. En algunos controladores, el código G puede cargarse como un archivo vectorial en el panel de control de la fresadora. Un archivo vectorial puede crearse a partir de un archivo de imagen mediante un software de dibujo (CAD).
El operario selecciona la herramienta (como una fresa en V de 6 mm o una fresa de núcleo de 19 mm ) , la velocidad , la profundidad de corte y la trayectoria. Para la trayectoria de corte, la mayoría de las máquinas ofrecen la opción de trazar los vectores, cortar fuera de ellos o cortar dentro de ellos. El operario determina el punto central de la pieza, la sujeta a la mesa, mueve la fresa directamente sobre el centro marcado y hacia abajo, hasta la cara de la pieza, y marca este punto como punto de inicio. El operario sube la fresa unos centímetros y selecciona la función de ejecución del código G. La máquina comienza a cortar el diseño.
Fabricación asistida por ordenador
El software CAM convierte el dibujo/diseño CAD en un código llamado código G. La ilustración muestra cómo podría verse una máquina CNC básica sin su controlador informático.
Tamaños y configuraciones
Las fresadoras CNC vienen en muchas configuraciones, desde pequeñas fresadoras domésticas de sobremesa para aficionados hasta grandes fresadoras industriales fabricadas para uso comercial. Se utilizan en talleres de rotulación, ebanistería, industria aeroespacial y construcción naval .
Aunque existen muchas configuraciones, la mayoría de las fresadoras CNC tienen algunas piezas específicas: un controlador CNC dedicado, uno o más motores de husillo , servomotores o motores paso a paso, amplificadores servo, variadores de frecuencia con inversor de CA, guías lineales, husillos de bolas y una mesa o bancada de trabajo.
Además, las fresadoras CNC pueden incluir accesorios como bombas de vacío, mesas de trabajo con rejilla o dispositivos de sujeción con ranura en T para mantener las piezas en su lugar durante el corte. Generalmente, las fresadoras CNC están disponibles en formatos de 3 y 5 ejes. Muchos fabricantes ofrecen ejes A y B para una capacidad completa de 5 ejes y un cuarto eje rotatorio. Los tamaños más comunes de fresadoras CNC industriales son de 4 × 8 pies y 5 × 10 pies.
Actualmente, muchos routers CNC están fabricados con perfiles de aluminio extruido, lo que proporciona una gran flexibilidad, ya que se pueden enviar sin ensamblar desde casi cualquier lugar y, además, ofrecen diversas opciones de tamaño. Algunos perfiles extruidos populares son MakerSlide, el riel lineal V-Slot y el perfil 8020 con ranura en T.
Materiales
Madera
Una fresadora CNC para madera es una herramienta de fresado controlada por computadora que talla/graba objetos o imágenes en la superficie de una pieza de madera. [ 1 ] La fresadora CNC es ideal para pasatiempos, prototipado de ingeniería, desarrollo de productos, arte y trabajos de producción. La CNC funciona en el sistema de coordenadas cartesianas (X, Y, Z) para el control de movimiento 3D; sin embargo, los sistemas operados por CNC típicos solo pueden hacer tallados en planos planos. La máquina se asienta sobre un riel y no es capaz de hacer cortes redondos o esféricos. Las partes de un proyecto se pueden diseñar en la computadora con un programa CAD/CAM y luego cortar automáticamente usando una fresadora u otras herramientas de corte para producir una pieza terminada. En algunos casos, la mesa no vendrá con una fresadora incluida. Esto permite al usuario cambiar las fresadoras para diferentes aplicaciones. Para cortes de tensión más ligeros, podrían usar una fresadora de menor grado, pero para aplicaciones más intensivas.
Metal
El fresado es el proceso de mecanizado que utiliza fresas rotativas para eliminar material [ 2 ] de una pieza de trabajo que avanza (o alimenta ) en una dirección que forma un ángulo con el eje de la herramienta. [ 3 ] [ 4 ] Abarca una amplia variedad de operaciones y máquinas, desde piezas individuales pequeñas hasta grandes operaciones de fresado en serie de alta resistencia. Es uno de los procesos más utilizados en la industria y los talleres mecánicos actuales para mecanizar piezas con tamaños y formas precisas.
Piedra
Una fresadora CNC para piedra es un tipo de máquina fresadora CNC diseñada para trabajar mármol, granito, piedra artificial, lápidas, azulejos de cerámica, vidrio, pulido para artesanías, etc. La madera, el metal y la piedra requieren diferentes brocas o insertos. Existen brocas llamadas herramientas de diamante con diferentes diámetros de 4 mm, 6 mm y 8 mm, que se utilizan principalmente. Para el mecanizado CNC de madera, se utilizan brocas con bordes de corte afilados, mientras que para el mecanizado CNC de piedra, las brocas están hechas de una barra de metal con una capa sinterizada de partículas extremadamente duras pero de forma irregular. El fresado CNC se asemeja más al rectificado que al corte.
Debido a que el polvo de piedra es muy abrasivo, estas fresadoras también ofrecen una protección mucho mejor para las guías (debajo de la cubierta). En las fresadoras para madera, las guías suelen ser visibles desde el exterior y no están protegidas, mientras que en las fresadoras para piedra están completamente cubiertas.
Las fresadoras de piedra también cuentan con un sistema de recirculación de agua. Un pequeño chorro de agua se dirige hacia la fresa y captura casi todo el polvo fino de piedra, que luego fluye hacia un depósito de recolección donde las partículas de piedra se depositan en el fondo.
espuma de poliuretano
La espuma de poliuretano también se puede cortar con una fresadora CNC para crear formas complejas que, de otro modo, serían difíciles o imposibles de replicar manualmente. Dependiendo del tipo de espuma, una fresadora CNC puede cortar hasta una densidad de 8 lb. Al convertir un archivo de diseño CAD en un archivo CAM, la fresadora CNC puede leer la información relevante y producir un producto final de alta precisión.
El poliestireno expandido [ 5 ] también se puede cortar utilizando una fresadora CNC, lo que lo convierte en un material ideal para crear prototipos detallados, señalización y modelos arquitectónicos.
Referencias
- ↑ "Los 15 mejores routers CNC" . 21 de febrero de 2021. Consultado el 5 de septiembre de 2021 .
- ↑ Brown & Sharpe 1914 , pág. 7.
- ↑ CMMC 1922 , pág. 122.
- ↑ Usher 1896 , pág. 142.
- ↑ "Styrofoam" , Wikipedia , 19 de enero de 2025 , consultado el 30 de enero de 2025
- Alper, Camci; Temur, Gul Tekin; Ahmet, Beskese (2018). "Selección de enrutador CNC para PYMES en la fabricación de trabajos en madera utilizando el método AHP difuso hesitante". Journal of Enterprise Information Management . 31 (4): 529– 549. doi : 10.1108/JEIM-01-2018-0017 . S2CID 51918785 .
- Tratado práctico sobre fresado y máquinas fresadoras . Brown & Sharpe Manufacturing Company. 1914. Consultado el 28 de enero de 2013 .
- Tratado sobre fresado y máquinas fresadoras . Cincinnati, Ohio : Cincinnati Milling Machine Company . 1922. Consultado el 28 de enero de 2013 .
- Usher, John T. (1896). El maquinista moderno (2.ª ed.). NW Henley . Recuperado el 1 de febrero de 2013 .
- Máquinas para trabajar la madera
- Tallado en madera
- Control numérico