Cómo utilizar una fresadora CNC: guía práctica para principiantes

Creemos que, como principiante, puede tener dificultades para poner en funcionamiento su nueva máquina CNC. Por este motivo, escribimos este blog con la esperanza de ayudar a quienes lo necesiten. Como usuario de CNC EagleTec, no se preocupe; le proporcionaremos un conjunto completo de tutoriales digitales y orientación en línea. Vamos a profundizar:

Cómo utilizar una fresadora CNC incluye principalmente tres secciones, que son:

01 Cómo configurar una fresadora CNC cuando la utiliza por primera vez

02 Cómo programar una fresadora CNC (trayectoria de herramientas)

03 Cómo hacer funcionar una fresadora CNC.

Antes de entrar en detalles, repasemos algunos conocimientos básicos.

¿Qué es una fresadora CNC?

La fresadora CNC es un tipo de máquina herramienta de control numérico por computadora; más específicamente, es una fresadora CNC diseñada para trabajar materiales no metálicos. Por el número de ejes de movimiento, se pueden clasificar como fresadoras CNC de 3 ejes, fresadoras CNC de 4 ejes y fresadoras CNC de 5 ejes, según la cantidad de direcciones en las que se puedan mover.

Según los materiales aplicables, las máquinas se pueden clasificar como enrutadores CNC para madera, máquinas CNC para señalización y enrutadores CNC para piedra.

Según la configuración del almacén de herramientas, se dividen en modelos básicos de enrutador CNC ATC y cambio manual de herramientas.

¿Cómo funciona una enrutadora CNC?

Como su nombre lo indica, la máquina funciona mediante un sistema de control numérico por computadora (CNC). El software CAM se utiliza para modelar y crear rutas de mecanizado. El archivo que contiene la ruta de mecanizado se importa al sistema de control numérico de la máquina, que luego lo convierte en señales. Estas señales impulsan el sistema de movimiento, permitiendo que cada eje de movimiento funcione de acuerdo con la ruta de mecanizado designada.

Su parte de trabajo suele ser un husillo eléctrico de alta velocidad con la fresa instalada en él. De acuerdo con las instrucciones de la trayectoria de la herramienta, la herramienta giratoria de alta velocidad es impulsada por cada eje de movimiento a la posición donde debe ir para realizar la acción de fresado, eliminar el exceso de material y finalmente dar forma a la pieza o pieza de trabajo deseada.

¿Qué hace una enrutador CNC?

La máquina enrutadora CNC puede procesar una variedad de materiales no metálicos, incluidos madera, espuma de poliestireno, plástico, acrílico, materiales compuestos y aluminio. En consecuencia, se utiliza ampliamente en campos como la carpintería, la señalización, la fabricación de moldes, la creación de artesanías, la producción de instrumentos musicales, la decoración de interiores y más.

Sección 01 Cómo configurar la máquina enrutadora CNC cuando la usa por primera vez

Los elementos de configuración pueden variar según las diferentes configuraciones de la máquina. Pero no te preocupes, suelen incluir los siguientes elementos.

Paso 01: Conexión de electricidad

Conecte la máquina a la electricidad adecuada según sus especificaciones de potencia. Por ejemplo, si la máquina necesita funcionar con electricidad monofásica de 220V/60Hz, conecte los terminales de cableado del armario de control a la fuente de alimentación correspondiente con cables adecuados. La pauta es que la máquina sólo debe conectarse a la electricidad para la que está diseñada para funcionar. De lo contrario, pueden ocurrir accidentes.

Tenga en cuenta: ¡Todas las operaciones deben realizarse con la alimentación apagada!

Paso 02: Configuración de la circulación de agua para el enfriamiento del husillo

Si su máquina CNC tiene un husillo refrigerado por agua, recuerde configurar el dispositivo de refrigeración por circulación de agua antes de comenzar la operación. Esto podría incluir una bomba sumergible o un enfriador de agua. Asegúrese de que el dispositivo esté correctamente conectado tanto a la entrada como a la salida de agua del husillo. Además, asegúrese de que el sistema de circulación de agua esté encendido antes de hacer funcionar el eje.

Ignore este paso si su máquina viene con un husillo enfriado por aire.

Paso 03: Configuración de aire comprimido

Si su CNC incluye componentes neumáticos, como un husillo de cambio automático de herramientas (motor de husillo ATC), ventanas emergentes de alineación de materiales, un cilindro de equilibrio o una rueda de prensa neumática, asegúrese de conectar la fuente de aire comprimido a la máquina. De lo contrario, estos componentes no funcionarán correctamente.

Paso 04: conecte la bomba de vacío a la máquina

Si su máquina está equipada con un lecho de absorción al vacío, debe conectar la bomba de vacío a la máquina y asegurarse de que esté enchufada a una fuente eléctrica para su funcionamiento. Si tu máquina no tiene mesa de vacío, puedes saltarte este paso.

Paso 05: Configuración del sistema de recolección de polvo

Para configurar el sistema de recolección de polvo, siga estas instrucciones:

• Coloque la cubierta antipolvo en el eje.

• Conecte un extremo de la manguera al puerto de recolección de polvo de la aspiradora y el otro extremo a la cubierta del eje.

• Enchufe la aspiradora a una fuente de alimentación adecuada.

Sección 02: Cómo programar una fresadora CNC (trayectoria)

Los pasos de la operación pueden variar entre diferentes programas CAM, pero el proceso general es similar. Este artículo utiliza el software ArtCAM como ejemplo.

Paso 01: Crear el modelo

El modelo se refiere a la materia prima o pieza bruta. Construimos el modelo en el software según el tamaño real.

Paso 02: Definir el tamaño del patrón

Este paso permite definir las dimensiones del patrón que se grabará o fresará en el software. Normalmente, se requiere introducir la longitud, el ancho y la altura.

Paso 03: Área a mecanizar

Según las necesidades reales, podemos procesar el patrón completo o solo las partes seleccionadas. Simplemente seleccione la porción a procesar.

Paso 04: Estrategia de mecanizado

La estrategia de mecanizado incluye parámetros como la dirección, el ángulo y la tolerancia de la trayectoria de la herramienta, que se configuran según la experiencia y las necesidades específicas.

Paso 05: Z seguro de la máquina

El valor correcto depende de cada situación. Solo asegúrese de que sea lo suficientemente grande como para que quepan las abrazaderas que pueda usar para sujetar el trabajo firmemente en su lugar.

Paso 06: Configuración de la herramienta

Antes de programar la trayectoria de la herramienta, debemos seleccionar la fresa adecuada que mejor se adapte a los requisitos de procesamiento.

Ingresamos las dimensiones y la forma específica de la herramienta en el software.

Asegúrese de que la información de entrada coincida con la herramienta utilizada. De lo contrario, la trayectoria calculada será inexacta.

Establezca la reducción y el sobrepaso adecuados según las necesidades reales de procesamiento. El sobrepaso se refiere a la profundidad de fresado/enrutamiento/grabado para cada capa durante el proceso de trabajo; el sobrepaso es la distancia entre dos trayectorias de herramienta adyacentes y juega un papel importante en la suavidad del acabado. Para obtener mejores resultados, puede configurarlo entre 0,2 y 1,0. Recuerde: cuanto menor sea el número, mejor será el acabado.

Paso 07: Múltiples pasadas en Z

Esta opción suele estar seleccionada; si no la seleccionamos, el mecanizado se realizará en una sola pasada, no por capas, independientemente del valor de reducción establecido en los parámetros de la herramienta. Todos sabemos que si la profundidad de corte es demasiado grande, la herramienta es propensa a romperse. Si seleccionamos esta opción, se ejecutarán múltiples pasadas en el eje Z.

Paso 08: Configuración del material

Podemos introducir el espesor del material según el tamaño real, establecer la posición del punto cero del eje Z y ajustar el desplazamiento superior.

Paso 09: Cálculo de la trayectoria

Una vez completados los ajustes anteriores, podemos pasar al siguiente paso y dejar que el software calcule la trayectoria. Una vez finalizado el cálculo, podemos simular todo el proceso de mecanizado en el software para comprobar que todo funciona correctamente.

Paso 10: Guardar el archivo de la trayectoria

Después de confirmar que la simulación de la trayectoria funciona correctamente, podemos guardar la ruta en el ordenador o en una unidad USB. A continuación, importaremos el archivo de trayectoria de herramienta al sistema operativo CNC de la máquina mediante la unidad USB y lo prepararemos para el procesamiento.

Si la biblioteca de herramientas del programa CAM no contiene la herramienta que planea usar, podemos crearla allí introduciendo la forma y las dimensiones de la herramienta y guardándola.

Sección 03: Cómo operar una fresadora CNC

Paso 01: Montar la broca

Según los requisitos del proceso, seleccione la herramienta correcta y móntela en el husillo. Durante la instalación, primero inserte el vástago de la herramienta en la pinza, luego coloque la pinza dentro del orificio interior del husillo y, finalmente, apriete la tuerca del husillo con dos llaves. Una llave gira en sentido horario y la otra en sentido antihorario.

Paso 02: Encender todo el sistema

Encienda el interruptor principal.

Encienda la máquina, el colector de polvo y la bomba de vacío en secuencia.

Si la máquina no está equipada con estos dos últimos elementos, puede ignorarlos.

Paso 03: Colocar el material sobre la mesa y sujetarlo

Coloque la placa en un área adecuada de la mesa. Si se trata de una placa completa, asegúrese de que llene todas las áreas de vacío para optimizar el efecto de adsorción por vacío.

Si la placa es pequeña y no llena todos los espacios vacíos, podemos usar sellos de goma para cerrar un área ligeramente menor que los cuatro bordes de la placa. Esto formará un área de adsorción cerrada, lo que ayudará a lograr un mejor efecto de adsorción.

Paso 04: Acción de Inicio

El inicio representa el origen mecánico de la máquina herramienta; es decir, el punto cero del sistema de coordenadas de la máquina herramienta.

El propósito de esta acción es calibrar el sistema de coordenadas del sistema operativo CNC, es decir, indicarle dónde se encuentra el punto de inicio de todo el sistema de coordenadas.

El equipo de EagleTec CNC recomienda realizar esta operación después de cada arranque para garantizar la precisión del mecanizado. No es necesario repetir esta instrucción antes de apagar el sistema hasta el siguiente arranque.

Paso 05: Establecer XYZ=0

El inicio mencionado anteriormente sirve como punto cero del sistema de coordenadas de la máquina; lo que debe establecerse aquí es el origen del fresado/grabado CNC. Corresponde al punto cero en el archivo de la trayectoria de la herramienta.

Por lo tanto, la posición establecida debe ser coherente con la posición del punto cero en el archivo de la trayectoria de la herramienta. De lo contrario, la salida no se realizará correctamente.

Paso 06: Cargar el archivo

El archivo se refiere al archivo de la trayectoria de la herramienta. Primero podemos guardar el archivo de la trayectoria de la herramienta en una unidad USB y luego insertarla en el puerto USB del sistema operativo CNC.

De esta manera, el sistema puede acceder a los datos de la unidad USB. Coloque el cursor sobre el archivo deseado y selecciónelo. 

Paso 7: Ajuste la velocidad de avance y las RPM del husillo

Ajuste la velocidad de avance y la velocidad del husillo según la dureza del material y la capacidad de carga de la herramienta.

La mejor práctica no es universal y se basa principalmente en la experiencia. Sin embargo, una recomendación clave es comenzar con una velocidad de avance más lenta y luego optimizarla según la situación real.

Paso 8: Iniciar el trabajo automático

Después de completar todo el trabajo anterior, podemos hacer clic en el botón Aceptar para que la máquina procese automáticamente.

Avisos importantes sobre el funcionamiento de la fresadora CNC

• El operador debe estar frente al equipo durante la operación. Si detecta alguna anomalía, presione el botón de parada de emergencia del panel de control lo antes posible.

• Se recomienda que el operador use gafas protectoras y orejeras.

• No se apoye en la máquina mientras esté en funcionamiento ni coloque las manos ni los pies en su área de trabajo.

• Nunca utilice las manos para ajustar el material mientras la máquina esté en funcionamiento.