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¿Cuál es la historia del mecanizado CNC?
Durante la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos producía rápidamente barcos, aviones y vehículos para el ejército. E incluso una vez finalizada la guerra, la producción se mantuvo al alza, ya que el país experimentó un auge de posguerra en la construcción de viviendas, la expansión de las infraestructuras y el transporte. Naturalmente, los ingenieros y diseñadores necesitaban herramientas que les ayudaran a satisfacer eficazmente la creciente demanda de productos industriales.
Entre en el mecanizado CNC.
John T. Parsons, que trabajaba en la producción de palas de rotor de helicópteros, fue una de las primeras personas en defender el mecanizado CNC. Él y sus colegas de la base Wright-Patterson de la Fuerza Aérea en Dayton (Ohio) utilizaron curvas de interpolación, que podían aplicarse al mecanizado con métodos computacionales, para conseguir las complejas conicidades necesarias para las palas de los rotores. Cuando la empresa de Parsons tuvo que fabricar piezas de aviones cada vez más complejas, recurrió a métodos computacionales y piezas mecanizadas por CNC para conseguir las formas deseadas.
Esta fue en parte la génesis del mecanizado CNC. Basándose en las innovaciones de Parsons, el Laboratorio de Servomecanismos del MIT desarrolló más tarde una máquina funcional capaz de utilizar métodos computacionales para fabricar piezas mecánicas precisas. Sus servomecanismos eran capaces de utilizar las coordenadas cartesianas -el control numérico- para dirigir la máquina y sus piezas móviles y fabricar con precisión automatizada. Este tipo de automatización no hizo sino sofisticarse durante el resto del siglo XX y sigue desarrollándose en la actualidad.
En un mundo que depende de la tecnología avanzada, no es de extrañar que el mecanizado por control numérico computerizado, o mecanizado CNC, esté más extendido que nunca. Pero, ¿qué es exactamente la fabricación CNC? Este método de fabricación utiliza programas informáticos para controlar máquinas-herramienta que crean piezas de alta calidad con tolerancias estrechas.
¿Qué es una máquina CNC?
Las máquinas de control numérico por ordenador son máquinas automatizadas que funcionan mediante ordenadores que ejecutan secuencias preprogramadas de comandos controlados. Las máquinas CNC son esencialmente lo contrario de los dispositivos de la “vieja escuela” que se controlan manualmente mediante volantes o palancas, o se automatizan mecánicamente sólo mediante levas. Las modernas máquinas CNC de hoy en día comprenden y funcionan mediante el lenguaje de mecanizado CNC -denominado código G-, que les indica medidas precisas para la producción, como el avance, la velocidad, la ubicación y la coordinación.
Hoy en día, el diseño y las piezas mecánicas de los sistemas CNC están muy automatizados, a diferencia de las viejas y peligrosas máquinas de fábrica de antaño. Las dimensiones mecánicas de las piezas se definen mediante software de diseño asistido por ordenador (CAD) y, a continuación, se traducen en directivas de fabricación mediante software de fabricación asistida por ordenador (CAM). Por lo tanto, es importante contar en la industria con maquinistas y programadores CNC con conocimientos para manejar esta maquinaria de alta tecnología.
La importancia del mecanizado CNC
Los fabricantes de Connecticut son líderes en la fabricación de productos vitales para la industria, como motores a reacción, helicópteros y submarinos. Y, gracias a los recientes avances de la tecnología, han quedado atrás los días de la cruda vida en las fábricas. Hoy en día, los trabajadores utilizan sus conocimientos de mecanizado en un entorno limpio y profesional con tecnología avanzada y de vanguardia.
¿En qué se diferencia el mecanizado CNC del mecanizado tradicional?
En el mecanizado tradicional, un maquinista experto maneja una máquina, retirando o conformando metal. Esto se hace de acuerdo con las especificaciones proporcionadas por diseñadores e ingenieros, normalmente a través de un dibujo de ingeniería o plano. Utilizan ruedas giratorias, diales, interruptores, mandriles, mordazas y una gran variedad de herramientas de corte de acero endurecido, carburo y diamante industrial, y después emplean instrumentos de medición para asegurarse de que todas las dimensiones son correctas.
Mecanizado CNC realiza la misma función que el mecanizado tradicional -corte de metales, taladrado, fresado, mandrinado, rectificado y otras funciones de conformado y arranque de viruta-, pero las máquinas CNC utilizan el control numérico por ordenador en lugar del control manual por parte de un maquinista. Está automatizado, controlado por código y desarrollado por programadores. Es tan preciso la primera vez que se corta como la 500ª. Ampliamente utilizado en la fabricación digital (y a veces en series de producción de bajo volumen), puede revisarse y alterarse para introducir modificaciones y materiales diferentes.
Este tipo de mecanizado es mucho más preciso y ha sustituido al mecanizado tradicional (aunque no totalmente) en la fabricación y la producción industrial. Utiliza coordenadas matemáticas y potencia de cálculo para lograr el mismo fin con la mayor precisión. En concreto, el control numérico por ordenador utiliza coordenadas cartesianas. Se trata de coordenadas espaciales -en varias dimensiones- mediante coordenadas y ejes. La automatización de máquinas de herramientas de corte controla su corte, mandrinado, taladrado u otra operación mediante el control numérico de un ordenador que lee las coordenadas. Estas coordenadas fueron designadas por los ingenieros en el dibujo y diseño digital del producto.
¿Cómo funciona el mecanizado CNC?
El mecanizado CNC utiliza procesos sustractivos, lo que significa que la materia prima se mecaniza hasta su forma final sustrayendo y eliminando material. Se taladran agujeros, se perforan lotes y vías, y se da forma a la chapa metálica para obtener nuevo material con conicidades, diámetros y formas variables.
En la fabricación sustractiva, las formas se consiguen mediante la sustracción de material. Esto contrasta con otros tipos, como la fabricación aditiva, en la que los materiales se añaden, se superponen y se deforman para darles una forma específica. También contrasta con el moldeo por inyección, en el que el material se inyecta en un estado diferente de la materia, utilizando un molde, y se le da una forma determinada.
El mecanizado CNC es versátil y puede utilizarse con diversos materiales, como metales, plásticos, madera, vidrio, espuma y otros materiales compuestos. Esta versatilidad ha contribuido a que el mecanizado CNC sea una opción popular en todos los sectores, ya que permite a diseñadores e ingenieros fabricar productos con eficacia y precisión.
¿Qué industrias utilizan el mecanizado CNC?
El mecanizado CNC se utiliza ampliamente en todas las industrias. Es habitual en los sectores aeroespacial, de la automoción, la electrónica de consumo, la robótica, la agricultura y otros campos que utilizan con frecuencia piezas metálicas. También se utiliza ampliamente en dispositivos médicos, artículos domésticos, energía, petróleo y gas, y otras aplicaciones de consumo. Es uno de los procesos de fabricación más comunes en el mundo.
