Las máquinas CNC contemporáneas se enfocan en minimizar la intervención humana tanto como sea posible. Esto garantiza un rendimiento uniforme y continuo, lo que facilita la fabricación inteligente y ofrece excelentes resultados.
Sin embargo, las operaciones de mecanizado CNC requieren una cuidadosa consideración desde el diseño inicial hasta la fabricación final. Todo el proceso funciona en tres pasos diferentes:
Este es el primer paso donde los entregables son archivos de diseño en formato CAD, CAM y CAE. Los ingenieros y diseñadores utilizan paquetes CAD/CAM que los ayudan a crear el diseño general de la pieza y el producto, que luego se analiza para determinar su capacidad de fabricación. Este análisis, a veces denominado DFM (diseño para la fabricación), es un proceso integral, ya que garantiza los máximos beneficios al menor costo total y se adapta a las limitaciones de la tecnología disponible.
En la mayoría de los casos, las herramientas CAD disponibles en el mercado vienen con una herramienta CAM interna, que facilita el preprocesamiento y la programación, que es el siguiente paso en el proceso CNC.
El método principal de comunicación con una máquina CNC es a través de códigos G o códigos M. Los paquetes CAM generan estos códigos que son básicamente el mapa de navegación para la herramienta de corte en las máquinas CNC.
En la mayoría de los casos, los maquinistas CNC no tendrán que intervenir en las operaciones o preprocesamiento si el diseño está de acuerdo con los estándares DFM. En caso contrario, podría ser necesaria alguna intervención para garantizar un rendimiento excelente.
Este es un paso general que es común en cualquier operación de mecanizado CNC. La calidad general del proceso de diseño determina cuánto tiempo se necesita para el preprocesamiento. La programación de los códigos G o códigos M solo requiere unos minutos.
Sin embargo, dependen del diseño. Si el diseño general está de acuerdo con las convenciones necesarias para DFM, los códigos serían correctos y brindarían resultados aceptables. Por el contrario, las fallas en el diseño darían como resultado códigos defectuosos que naturalmente producirían resultados inaceptables.
La etapa final es el proceso de mecanizado real, que utiliza los códigos proporcionados del paso anterior para eliminar el exceso de material de un bloque.
En general, las máquinas herramienta de precisión son extremadamente importantes, pero no pueden reproducir exactamente las mismas dimensiones que el modelo CAD. Es por eso que los maquinistas generalmente usan tolerancias, que son diferentes según los requisitos de la industria. La regla general establece que las tolerancias precisas darían como resultado costos más altos para la unidad de fabricación.
El mecanizado CNC es uno de esos procesos de fabricación que no están sujetos a una industria o aplicación específica. Hoy en día, estas máquinas se utilizan en casi todas partes en una capacidad u otra. Sin embargo, las siguientes industrias pueden aprovechar al máximo lo que ofrece el mecanizado CNC:
El proceso de mecanizado CNC tiene su conjunto de ventajas y desventajas. Generalmente, la mayoría de las ventajas y desventajas no son específicas de la industria. Sin embargo, algunas cualidades pueden tener un mayor efecto en una determinada aplicación debido a los requisitos generales de costos, calidad y tiempo.
Estas son las principales ventajas que ofrece el mecanizado CNC:
| Ventajas | Desventajas |
| Exacto y de alta precisión: el mecanizado CNC permite un control preciso de la herramienta de corte, lo que da como resultado piezas con tolerancias estrechas y una excelente repetibilidad. | Altos costes iniciales: las máquinas CNC son bastante caras. Además, hay muchos tipos de ellos y la mayoría de sus operaciones no son intercambiables. Por lo tanto, los requisitos de capital son significativos para las pequeñas y medianas empresas. |
| Producción rápida: las máquinas CNC pueden funcionar a altas velocidades, lo que permite una producción de piezas más rápida. | Se necesitan operadores capacitados: a diferencia de las máquinas tradicionales, los operadores de CNC requieren una capacitación significativa antes de que puedan comenzar a trabajar. Lo que significa que tienen más demanda y tienen requisitos salariales más altos. |
| Capacidad mejorada: el mecanizado CNC garantiza una calidad constante, lo cual es excelente para un producto de consumo o una producción de gran volumen. | Mayor desperdicio de material en algunos casos: si bien son eficientes, algunas operaciones de CNC pueden desperdiciar más material en comparación con el proceso manual. Sin embargo, la precisión, la repetibilidad y la eficiencia que ofrecen pueden compensar esta desventaja en muchos casos. |
| Diseño complejo: las máquinas CNC se pueden programar para producir una amplia variedad de piezas. Desde formas simples hasta formas complejas, todo es posible con las consideraciones de diseño y el enfoque de mecanizado adecuados. | |
| Consistencia y bajo error humano: el mecanizado CNC garantiza una calidad constante, lo cual es excelente para un producto de consumo o una producción de gran volumen. | |
| Rentabilidad: el mecanizado CNC puede ser rentable para grandes series de producción. Los ciclos de producción más grandes utilizan economías de escala para reducir el costo total por pieza, que es exactamente lo que exige la industria. | |
| Seguridad mejorada: las máquinas CNC son significativamente más seguras que sus contrapartes manuales. Generalmente, los operadores controlan la máquina desde otra habitación, lo que los mantiene a salvo de fragmentos, calor y exposición a otras amenazas. | |
| Requisitos de mantenimiento reducidos: dado que la mayoría de los procesos son automáticos, están optimizados para funcionar de manera consistente sin ninguna intervención. De este modo, se reducen los requisitos generales de mantenimiento. |
