cnc

1. C2
TALLER DE PRODUCTOS 3
Introducción a CNC
Viernes 10 de marzo 2023

2. Bloque 1
Bloque 2
El día de hoy
• Clase teórica: CNC
• Demostración en Laboratorio de prototipado

3. FASE 1:

4. Fabricación Digital

5. Fabricación Digital
La fabricación digital es el proceso de diseñar un objeto en software, definir la
forma en que la máquina se moverá para crear ese objeto y luego ejecutar
físicamente la máquina para convertir esos códigos creados previamente en
elementos tangibles del mundo real.

6. Métodos de fabricación
• Métodos Aditivos
• Soldadura
• Impresión 3D
• Inyección
• Métodos Sustractivos
• Fresadora
• Torno
• Sierra
• Corte láser

7. Computer-Aided Design
Permiten la realización de
modelos 3D, enfocándose
principalmente en su
geometría y relación entre
partes
Computer-Aided
Manufacturing
Permite la utilización de
modelos creados mediante
CAD para crear instrucciones
que manejen un sistema de
manufactura automatizado
(Laser, fresadora CNC)
Computer-Aided
Engineering
Permiten la simulación de
propiedades físicas de un
modelo creado mediante CAD.
algunos ejemplos son
esfuerzos mecánicos,
transferencia de calor,
resistencia al aire, etc.
CAD / CAM / CAE

8. ¿Cuáles son las
ventajas/desventajas de utilizar
métodos de Fabricación Digital?
Tarea a investigar

9. Introducción a maquinaria de
Control Numérico
Computarizado (CNC)

10. Control Numérico Computarizado (CNC)
El acrónimo CNC se utiliza para indicar dispositivos que tienen la capacidad de
controlar tanto la posición como otros parámetros (velocidad, potencia, etc) de
una herramienta de manera automatizada.

11. ¿Cómo funciona la maquinaria CNC?

12. Fresadora CNC de 5 ejes

13. Materiales
Metal Madera Plástico
Cada material necesitará de diferentes herramientas, velocidades de
trabajo, sistemas de fijación y sistemas de refrigeración entre otras cosas.

14. Aplicaciones
Construcción Transporte Medicina

15. Funcionamiento

16. Funcionamiento
Portal (Gantry)
El pórtico abarca
el eje x (de
izquierda a
derecha) y se
desplaza a lo
largo de los rieles
laterales del eje y.
Eje X
Eje Y
Eje Z

17. Funcionamiento
Portal (Gantry)
Unidos al pórtico
se encuentran el
carro (carriage) y
el (spindle)
husillo, que
forman el eje z.
Eje X
Eje Y
Eje Z

18. Funcionamiento
Carro (Carriage)
Conjunto que lleva
los rieles del eje z y
el husillo (spindle).
Viaja a lo largo del
eje x.
Un motor sube y baja
el eje hacia arriba y
hacia abajo a lo largo
del eje z.
Eje X
Eje Y
Eje Z

19. Funcionamiento
Husillo (Spindle)
Sostiene la
herramienta de corte,
llamada fresa, que
desbasta el material
que se está
mecanizando a
medida que el husillo
lo gira en el sentido
de las agujas del
reloj.
Eje X
Eje Y
Eje Z

20. Fresas de corte

21. Fresas de corte

22. Fresas de corte
Diferentes puntas crean cortes únicos
Las fresas de uso más común
son de punta plana.
Una fresa de extremo esférico
dará como resultado una
transición superficial más fina.
Las brocas en V se utilizan para
grabar e incluso achaflanar
bordes.

23. Fresas de corte

24. Fresas de corte
Generalmente están hechas de acero de alta velocidad (High-speed Steel,
HSS) o carburo.
La mayoría se pueden comprar con diferentes recubrimientos como TiN,
AlTiN, TiCN. Brindan una mejor resistencia al desgaste, enfriamiento y una
vida útil más larga en general.

25. Corte

26. Las fresas se pueden sumergir directamente en
el material, como una broca. Sin embargo, esto
es duro para la máquina y la herramienta.
Ramping
Aumentar gradualmente la
profundidad de corte a medida que
la herramienta avanza a través de la
trayectoria.
Toma un poco más de tiempo,
debido a la introducción y
aceleración gradual, pero es mucho
más sencillo para la máquina,
producirá piezas más precisas y una
mejor vida útil de la herramienta.
Rampa (Ramping)

27. Rapidez con la que gira el
husillo, combinada con la
rapidez con la que la
herramienta se mueve a
través del material.
Estas medidas se
comunican en unidades a
lo largo del tiempo,
comúnmente en pulgadas
por minuto o milímetros
por minuto.
Velocidades y avances

28. Velocidad de alimentación (Feed rate):
Rapidez con la que la máquina se mueve a
través de su material.
Eje de velocidad (Spindle speed):
Revoluciones por minuto (RPM) de su eje.
Pase de profundidad (Depth pass): Qué
tan profundo se sumerge la broca en el
material en un solo paso. (Profundidad de
corte, o DOC)
Velocidades y avances

29. Al determinar velocidades y avances, una
buena regla general es basar el pase de
profundidad en el diámetro de su cortador.
Para materiales blandos (como madera
contrachapada), la profundidad de paso
suele ser igual al diámetro de la fresa.
Para materiales más densos (como la
madera dura), el pase de profundidad debe
ser aproximadamente la mitad del diámetro
de la broca.
Para materiales realmente duros (como el
aluminio), el paso de profundidad debe ser
una fracción del diámetro de su
herramienta.
Velocidades y avances

30. Diseñar para utilizar una máquina
CNC

31. Cada proyecto
comienza con un
diseño digital (CAD).
CNC utiliza software
de fabricación asistida
por computadora
(CAM) para procesar
archivos digitales a
través del flujo de
trabajo.
Los programas CAM
solo aceptan tipos de
archivos específicos.
Proceso de trabajo

32. Para proyectos en 2D:
Los gráficos vectoriales usan rutas conectadas
por puntos o nodos para definir formas que
describen la forma y la proporción de un diseño.
 Los vectores se manipulan y escalan
fácilmente.
 Son generados matemáticamente (también
llamados trazos) que conectan cada punto.
Gráficos vectoriales 2D

33. Software de edición de
vectores
• Programas de arte:
Inkscape, Adobe Illustrator,
iDraw y CorelDraw
• Programas de dibujo
AutoCAD, LibreCAD,
QCAD y DraftSight
Después de dibujar el diseño,
hay que guardarlo en un
formato de archivo que pueda
abrirse con el programa CAM
donde crearán las trayectorias:
SVG, DXF o incluso PDF.
Gráficos vectoriales 2D

34. Para crear proyectos en 3D es
necesario usar un software de
modelado 3D: Autodesk Inventor
Otros softwares para probar
Hay varios paquetes de software
disponibles que generan Gcode para
tareas específicas, como V-carving.
Otros programas realizan las siguientes
acciones:
• Conversión de pixeles
• Dibujos de una sola línea y medios
tonos a partir de imágenes.
Modelación 3D

35. Imagen a código G
Las imágenes se convierten a
código G creando un mapa de
profundidad de la imagen.
Hay bastantes paquetes de
software disponibles para
descargar que realizan estas
tareas:
• image2Gcode, para una opción
basada en web
• dmap2gcode, que está
disponible para Windows y
Linux
Modelación 3D

36. Hacer Trayectorias

37. Las trayectorias se crean
(típicamente) importando un CAD 2D
o un gráfico vectorial o un modelo 3D
en un programa CAM y luego
aplicando operaciones y parámetros a
ese archivo. Los parámetros son
valores ingresados por el usuario,
como el diámetro de su cortador,
velocidades y avances, y profundidad
de corte. Estos valores se aplican a
las operaciones, o tipos de corte,
creando las instrucciones
(compuestas por coordenadas) que le
indican a la máquina cómo moverse y
cortar.
Trayectorias: CAM

38. Tanto las trayectorias 2D
como las 2.5D se pueden
crear a partir de cualquier
dibujo 2D (o incluso del
mismo). La diferencia es que
las trayectorias 2D cortan solo
a una profundidad, mientras
que las 2.5D cortan a varias
profundidades.
Trayectorias 2.5D

39. Reflexiones finales

40. Comprender que se requiere un flujo
de trabajo para pasar de la idea al
producto terminado