Las fábricas modernas están muy lejos de los sueños industriales, de humo y maquinaria de los aficionados al steampunk. Las fábricas modernas cuentan con una asombrosa cantidad de tecnología; Algunas de ellas son posiblemente de mucha más alta tecnología que la mayoría de las oficinas en lo que respecta a la variedad de técnicas expuestas.
Al pisar una de esas fábricas seguramente encontrarás varias máquinas CNC. El Control Numérico por Computadora (CNC), fundamental para la automatización y el mecanizado de alta gama, se ha convertido en una parte integral de las fábricas modernas. Pero si no tienes conocimientos en ingeniería y programación, es posible que estés un poco confundido: ¿qué es el CNC, cómo funciona y qué es la programación CNC?
En esta guía, intentaremos desglosar el tema de la tecnología CNC, detallando parte de su historia y cómo se usa, antes de profundizar un poco más en la programación.
ORÍGENES Y CONCEPTOS BÁSICOS DEL CNC
¿Cuándo comenzó la tecnología CNC?
La tecnología CNC comenzó en la década de 1950, con tarjetas perforadas mecánicas que indicaban a ciertas máquinas qué acciones debían llevar a cabo. Al ingresar las tarjetas, los operadores podían “programar” una máquina para realizar un conjunto de acciones. Sin embargo, aunque el CNC comenzó en la década de 1950, no despegó realmente sino hasta el desarrollo y adopción generalizada de las computadoras y la robótica. Las computadoras permitían a un operador ingresar y guardar ciertos programas directamente en una máquina CNC, y en consecuencia, la entrada de un programa podía simplificarse considerablemente.
Principales beneficios del CNC
¿Cuál es el mayor atractivo del CNC? Son varias las ventajas
- Control de calidad y consistencia
En teoría, un buen programa de CNC debería conllevar siempre a buenos resultados. Una fresadora CNC eliminará la misma cantidad de material, un torno girará una pieza a una velocidad determinada; con la tecnología CNC, un programa establecido es casi infinitamente repetible. Para un fabricante, esto significa que una serie completa de piezas debe ser consistente. La primera y la última pieza deben verse idénticas – no hay ningún error humano que dé como resultado fallas y errores.
Al mismo tiempo, la tecnología CNC facilita mucho el control de calidad. Es el programa el que debe verificarse primero, no las piezas; siempre que el programa sea correcto, las piezas deben coincidir.
- Automatización
La maquinaria equipada con CNC no requiere de un operador para que funcione – solamente para ingresar el programa. Un operador calificado podría programar y luego dirigir varias máquinas simultáneamente, lo que permite un alto grado de automatización.
- Facilidad de uso
No cualquier persona puede operar una máquina CNC; se requiere de habilidades y conocimientos técnicos. Pero al mismo tiempo, por lo general es mucho más fácil aprender a programar una máquina CNC que operar una en forma manual. Con la capacitación adecuada, la mayoría de las personas pueden operar una máquina CNC.
¿QUÉ ES LA PROGRAMACIÓN CNC?
Todo lo explicado anteriormente nos da una clara idea de cuándo comenzó la tecnología CNC y los beneficios que ofrece; ¿qué pasa con la tecnología en sí? ¿Cómo se ejecuta un programa de CNC y cómo se ingresa en primer lugar?
La programación CNC se basa en una forma especial de código, descendiente de las tarjetas perforadas del primer CNC. La mayoría de las líneas de programación CNC consisten en conjuntos cortos de coordenadas e instrucciones, y la mayoría de ellas comienzan, o se utilizan para comenzar, con la letra “G.”
La letra irá seguida de un número (por ejemplo, G76) que indica la posición de inicio del programa. El código G le indica a la máquina CNC dónde mover la herramienta y quedar preparada para el resto del programa. Con el tiempo, el lenguaje de programación CNC se conoció simplemente como código g.
Diferentes métodos de programación CNC
- Programación de código G
El código G es la forma más básica de programación CNC; es el lenguaje de programación utilizado por los otros métodos. Pero también puede ser el más difícil de aprender; los otros dos métodos son formas de evadir la programación directa en código g.
- Software CAM
El software de Fabricación Asistido por Computadora (CAM) es una variante del software de Diseño Asistido por Computadora (CAD). Ambas variantes utilizan un programa de computadora para diseñar, establecer y programar un conjunto de instrucciones para una máquina CNC. Es el programa en sí el que traduce el diseño en instrucciones para la máquina CNC.
- Software Conversacional
El software conversacional utiliza una interfaz para traducir comandos ordinarios a código g. No es tan extenso ni tan versátil como el código-g, pero funciona para que la interfaz sea mucho más fácil.
¿Qué es el código G?
Incluso después de que las computadoras comenzaron a usarse para controlar las máquinas CNC, los códigos debían ser breves y sencillos; Las primeras máquinas CNC controladas por computadora no estaban equipadas para manejar líneas de código largas y complicadas. Una línea simple de código g podría verse así:
G01 X1 Y1 F20 T01 M03 S500
El comando G inicia el movimiento de la máquina, y X e Y dan las coordenadas de destino. F le dice a la máquina qué tan rápido debe moverse, en este caso, a una velocidad de 20. T01 indica a la máquina que use la Herramienta 1 para realizar el trabajo, M03 inicia el movimiento del husillo y S500 establece la velocidad del husillo. (Ejemplo tomado de aquí.)
El código G se desarrolló como un lenguaje de programación muy conciso pero poderoso, que transmite toda la información vital para una amplia variedad de operaciones. Con el código g, los enrutadores CNC, los tornos de metal y las fresadoras podían realizar una serie completa de operaciones, incluso cambiando las herramientas de corte a mitad de camino.
Las computadoras dieron a las máquinas CNC un lenguaje dedicado; otras computadoras hicieron que la programación en código g fuera aún más fácil. Las máquinas CNC actuales pueden ser integradas con programas de Diseño Asistido por Computadora (CAD), permitiendo que un diseño se traduzca automáticamente en una operación de código g.
Convertirse en programador CNC
Si has leído hasta aquí y consideras que las operaciones de CNC pueden ser el camino para ti, ¿qué sigue? ¿Qué puedes esperar de una carrera en tecnología CNC y a dónde debes dirigirte para obtener la capacitación necesaria?
¿Qué implica el aprendizaje de la programación CNC en código g?
La mejor forma de aprender a programar operaciones de CNC es simplemente aprender de alguien que tenga suficientes conocimientos. Es posible que puedas encontrar pasantías o comenzar a trabajar en un taller de máquinas con un operador de CNC capacitado.
Qué esperar de una carrera en tecnología cnc
DESAFÍOS
La programación CNC implica mucho más que simplemente introducir algunas coordenadas en una computadora, retroceder y dejar que la máquina funcione mientras pones tus pies en alto. Un operador de CNC debe tener al menos un conocimiento básico en tres áreas separadas para destacarse realmente en el campo.
- Conocimientos generales de mecanizado
Necesitarás saber la diferencia entre un torno y una fresadora; saber qué máquinas funcionan mejor para diferentes operaciones; ser capaz de calcular y conceptualizar con precisión los distintos cortes, movimientos y giros que requiere el programa.
- Metalografía
No todas las piezas reaccionarán de la misma manera al mismo programa. Los metales difieren ampliamente en sus propiedades; algunos son más duros, otros más suaves, algunos son conductores y otros no. Cada una de esas propiedades puede requerir un ajuste en un programa básico, o podría afectar la velocidad que requiere la máquina CNC para completar la operación. Un operador experto en tecnología CNC conocerá esas características y podrá ajustarlas en consecuencia.
- Programación
Una cosa es ejecutar un programa CNC existente y otra muy diferente crear uno nuevo desde cero. Probablemente necesitarás al menos una familiaridad básica con programas CAD y la capacidad de conceptualizar nuevos programas basados en diseños o dibujos.
En vista de todos estos desafíos, resulta evidente que la tecnología CNC no es un camino fácil. Es una carrera profesional desafiante, pero al mismo tiempo gratificante.
OPORTUNIDADES FINANCIERAS
Afortunadamente, hay algunas ventajas reales en el aprendizaje de la programación CNC. Primero, a medida que crece la automatización en la industria manufacturera, también lo hace la demanda de programadores CNC. Las nuevas tecnologías, como la impresión 3D, se basan mayormente en los mismos principios, por lo que es probable que continúe en crecimiento la demanda de programadores experimentados.
Una alta demanda incide consecuentemente en la oferta de salarios más altos. El ingreso medio de los programadores de tecnología CNC es de aproximadamente $ 40,000 por año en los Estados Unidos y en algunos estados como Oregón, por ejemplo, puede llegar a $ 60,000. Los operadores individuales con vasta habilidad y experiencia pueden cobrar salarios mucho más altos.
OPORTUNIDADES LABORALES
Tener habilidades en programación CNC puede conducir a puestos de trabajo en casi todo el sector manufacturero. La industria automotriz se basa en máquinas CNC en líneas de montaje y talleres, e incluso el sector de generación de energía utiliza máquinas CNC para producir piezas para turbinas y otros equipos esenciales.
Aparte de la fabricación, encontrarás trabajos de tecnología CNC en carpinterías. Un programador experto en CNC también podría encontrar trabajo en la producción de otras máquinas CNC o para un proveedor de máquinas-herramienta. Incluso hay puestos de trabajo CNC en el sector científico – en producción, corte, seccionamiento y evaluación de piezas.
En resumen, las oportunidades laborales para los operadores de tecnología CNC son abundantes. Cuanta más experiencia y habilidad tengas en el campo de las máquinas CNC, más probabilidades tendrás de encontrar un trabajo en una gran fábrica o en un pequeño taller mecánico.
Dominar la tecnología CNC es una tarea abrumadora. Afortunadamente, adquirir una comprensión básica de la programación CNC no requiere títulos avanzados o una comprensión intuitiva de los lenguajes informáticos. El código G en sí es conceptualmente simple; es simplemente un sistema de coordenadas y comandos básicos que se utilizan para indicarle a una máquina CNC qué es lo que debe hacer.
La capacitación en programación CNC tampoco requiere una inversión masiva. La mejor manera de aprender a programar en código g es simplemente hacerlo – busca trabajar en un taller de máquinas y aprende de un operador de CNC con más experiencia.
Las oportunidades de trabajo para los operadores de CNC son bastante abundantes, y es probable que aumenten a medida que la tecnología se vuelve cada vez más crucial para incrementar la automatización industrial. El salario promedio de los operadores de CNC es más alto que el promedio nacional. El aprendizaje de la programación CNC puede ser un camino hacia una carrera profesional rentable y satisfactoria.