Significado de CNC
¿Qué es CNC?
CNC significa Control Numérico Computarizado en español o Computer Numerical Control en inglés y se refiere a un sistema automatizado que controla el movimiento y operación de máquinas-herramienta mediante comandos digitales programados. En otras palabras, una máquina CNC es capaz de realizar cortes, perforaciones, fresados o torneados de manera precisa y repetitiva gracias a un software que guía cada uno de sus movimientos.
El CNC (Control Numérico Computarizado) convierte instrucciones digitales con programación CNC en movimientos mecánicos ultra-precisos. Según Millán Gómez (2006) en Procedimientos de mecanizado (Enlace a Google Books), las máquinas CNC funcionan mediante un sistema de coordenadas gestionado por un ordenador que ejecuta una programación específica. Así, el ordenador pone en marcha la máquina, controla el movimiento de los carros, regula el avance de la herramienta y ajusta las revoluciones de forma totalmente automática, sin que el operario intervenga en el desplazamiento durante el mecanizado.
Por consiguiente, estas máquinas pertenecen a la gama de las llamadas máquinas automáticas, puesto que su operación no depende del manejo manual de carros, sino exclusivamente de la programación computacional. Además, al eliminar la intervención directa, se incrementa la precisión y se reducen errores humanos en cada ciclo de corte.
¿Cómo nació el CNC?
Primero surgió la necesidad de mecanizar con mayor precisión. Luego, con el avance de la tecnología, llegaron los controles numéricos. A partir de ahí, el cambio fue imparable: más velocidad, menos errores y una revolución en la manufactura. Hoy, gracias al CNC, el maquinado es más exacto que nunca. Pero, ¿cómo empezó todo?
1.-Orígenes durante la Segunda Guerra Mundial
La necesidad de producción en masa
El Control Numérico por Computadora (CNC) surgió durante la Segunda Guerra Mundial para mecanizar piezas de metal duro de forma más rápida y uniforme que el trabajo manual. Posteriormente, en 1952, el Massachusetts Institute of Technology (MIT), en colaboración con la Oficina de Investigación Naval de Estados Unidos y varios fabricantes de máquinas, presentó la primera máquina de control numérico. Partiendo de una fresadora de Cincinnati Milling Machine Company modificada (“retrofitada”), esta máquina recibió sus instrucciones a través de tarjetas perforadas, lo que permitió automatizar con precisión los movimientos de los ejes X, Y y Z.
2. Evolución en las décadas de 1960 y 1970
La llegada de los microprocesadores
Para 1960, la transición a cintas magnéticas facilitó la edición y almacenamiento de programas, extendiendo el uso de las herramientas CNC al sector automotriz, de moldes y aeroespacial comercial. Posteriormente, en 1970, la incorporación de microprocesadores y computadoras digitales estandarizó el G-code, el lenguaje universal de instrucciones CNC.
3. Avances en los años 80 y 90
CAD/CAM y máquinas de 5 ejes
Durante la década de 1980, la popularización de los sistemas CAD/CAM de Autodesk permitió diseñar piezas en 3D antes de mecanizarlas, consolidando el uso del CNC en la industria automotriz y aeroespacial. Más adelante, en los 90, la llegada de máquinas de 5 ejes revolucionó la fabricación de geometrías complejas, como aeroestructuras y moldes de precisión; adicionalmente, los sistemas de monitoreo y robótica comenzaron a integrarse a los CNC
En la última década, la evolución ha incorporado interfaces táctiles, simulación en tiempo real, conectividad IoT, mantenimiento predictivo y machine learning, mejorando la autonomía y la precisión de las máquinas CNC
¿Qué es una máquina de CNC?
Pasos que sigue una máquina de CNC
Una máquina CNC es aquella que, mediante el Control Numérico Computarizado, transforma un bloque de material (metal, plástico u otros) en una pieza con la forma deseada. El proceso de mecanizado consta de tres etapas:
- Diseño de la pieza en software CAD.
- Programación del código G-code que indica las trayectorias de las herramientas.
- Ejecución del programa por la máquina: el husillo desplaza la herramienta y retira material según el diseño.
Dependiendo de la operación (fresado, torneado, taladrado) y el tipo de máquina, las herramientas pueden variar, pero el objetivo principal es el mismo: reducir material de manera precisa y repetible.
Diseño CNC
¿Cómo se diseña para CNC?
Conocidos como programas CAD/CAM son software que permiten el diseño de piezas destinadas al mecanizado CNC. En otras palabras, el CAD (Computer-Aided Design) que permite crear bocetos y modelos paramétricos en 2D o 3D; después, esos modelos se importan en un módulo CAM (Computer-Aided Manufacturing), encargado de:
- Definir operaciones de mecanizado (fresado, taladrado, etc.).
- Seleccionar herramientas y parámetros de corte (velocidades, avances).
- Generar las trayectorias de herramienta (toolpaths) y convertirlas en instrucciones de G-code
Por lo tanto, los paquetes combinados CAD/CAM simplifican todo el flujo, desde el diseño conceptual hasta la elaboración del programa CNC, estos son algunos programas que pueden serte útiles si estás buscando opciones.
Programación CNC
¿Cómo programar en CNC?
Dado que el CNC es un sistema de Control Numérico Computarizado, requiere un lenguaje de programación. Por ejemplo, el G-code es ampliamente utilizado para este propósito, llamado así ya que se representa por letras y números, por ejemplo, G01 indica velocidad de movimiento (avance lineal a velocidad programada), cada acción contiene su propia numeración, por lo que, una acción se ejecutaría de esta manera “G01 X247.951560 Y11.817060 Z-1.000000 F400.000000” donde se puede ver que se ejecuta el código G (G01), la posición de los ejes (X,Y,Z) y la velocidad (F).
Si quieres conocer las funciones principales del código G, consulta el siguiente libro: Click aquí
Características de un centro de maquinado cnc
Beneficios de una máquina CNC
Un centro de maquinado CNC es una máquina altamente automatizada y programable que ejecuta diversas operaciones de mecanizado con precisión micrométrica.
Programabilidad y configuración
Las máquinas de maquinado CNC son totalmente programables, lo que permite al operador definir trayectorias, velocidades y avances sin intervenir manualmente durante el proceso. Esto minimiza riesgos y optimiza los tiempos de producción.
Complejidad y accesorios
Un centro de maquinado CNC integra múltiples componentes (husillos, ejes, sistemas de refrigeración) y requiere accesorios (portaherramientas, mesas giratorias para camibio de herramienta, etc.). Para ser rentable, impone producción continua y de gran volumen.
Multitarea y automatización
Precisión micrométrica
Estas máquinas ofrecen vibraciones ínfimas, logrando desviaciones por debajo de una micra. Su rigidez y estabilidad se traducen en acabados de alta calidad y tolerancias muy estrictas.
Flexibilidad de configuración
Existen infinitas configuraciones según ejes, husillos y accesorios. Además, es común solicitar dimensiones y funciones personalizadas, ajustadas a necesidades específicas de cada industria
Clasificaciones de Máquinas CNC
Tipos de máquinas CNC
Hay diferentes formas de clasificar los centros de máquinado CNC, con muchas diferencias, variaciones y propósitos, aquí te desglsamos las más importantes.
Orientación del husillo CNC
HMC
(Horizontal Machining Center)
El husillo está orientado horizontalmente, lo que facilita la evacuación de virutas en mecanizados profundos y de gran tamaño.
VMC
(Vertical Machining Center)
Su husillo es vertical, ideal para fresado de discos y placas. Se le añade mesa giratoria o ranura en T para movimientos transversales.
Número de ejes para máquinas CNC
2 ejes
Movimiento en los planos X/Y o X/Z.
Usos: Operaciones simples de taladrado y torneado de piezas cilíndricas básicas.
Ventajas:
- Bajo costo de máquina y programación.
- Fácil mantenimiento y operación.
Desventajas:
- No apto para geometrías complejas.
- Limitado a perfiles básicos.
3 ejes
Movimiento en X, Y y Z
Usos: Fabricación de piezas prismáticas, moldes simples y prototipos.
Ventajas:
- Versatilidad en fresado de superficies planas y contornos.
- Amplia disponibilidad y menor inversión que 5 ejes.
Desventajas:
- No recomendado para superficies curvadas o formas redondeadas.
- Requiere reposicionamiento manual para caras múltiples.
4 ejes
Tres ejes lineales + un eje rotatorio (A o B).
Usos: Taladrado y roscado en caras opuestas sin desmontar la pieza; fabricación de piezas cilíndricas con ranuras.
Ventajas:
- Menos tiempo de configuración al evitar reposicionamientos.
- Mejora la calidad en mecanizados complejos.
Desventajas:
- Programación más compleja.
- Coste superior a 3 ejes.
5 ejes
Tres ejes lineales + dos ejes rotatorios.
Usos: Geometrías altamente complejas, aeroespacial, moldes de precisión y prototipos avanzados.
Ventajas:
- Acceso a todas las caras de la pieza en una sola fijación.
- Máxima precisión y acabado superficial.
Desventajas:
- Elevado coste de máquina y mantenimiento.
- Requiere operadores y programadores altamente especializados.
Más ejes
Integración de múltiples ejes rotatorios o cabezales intercambiables (hasta 9–12).
Usos: Producción simultánea de varias piezas; mecanizados multitarea en líneas automatizadas.
Ventajas:
- Eficiencia extrema en producción en masa.
- Flexibilidad para procesos complejos.
Desventajas:
- Muy alto costo y complejidad operativa.
- Espacio y energía requeridos significativamente mayores.
Por tipo de operación
Torno CNC:
Ejemplo: Producción de ejes de transmisión en camiones pesados, que requieren alta cadencia de producción y tolerancias estrictas.
Industrias:
- Maquinaria pesada (ejes y bujes)
- Aeroespacial (sincronizadores y piezas cilíndricas de tren de aterrizaje)
- Biomédica (implantes ortopédicos cilíndricos)
Si quieres saber todo sobre los Tornos CNC revisa este artículo: Click aquí.
Fresa CNC
Ejemplo: Fabricación de bloques de motor en la industria automotriz, donde se requiere retirar grandes cantidades de material en superficies planas y contornos complejos.
Industrias:
- Automotriz (bloques y culatas de motor)
- Aeroespacial (componentes de fuselaje y alas)
- Moldes y troqueles (cavidades de moldes de inyección)
Taladrado
Ejemplo: Perforación de orificios de montaje en bastidores de chasis de automóviles.
Industrias:
- Automotriz (chasis y carrocería)
- Construcción (estructuras metálicas)
- Aeronáutica (perforaciones en paneles de fuselaje)
Rectificado CNC
Ejemplo: Acabado de superficies de discos de freno en la industria automotriz de alta gama.
Industrias:
- Automotriz de lujo (discos y tambores de freno)
- Aeroespacial (componentes de turbinas)
- Hidroeléctrica (rodillos de generadores)
Impresora 3D CNC
Deposita capas de material plástico o resina para crear prototipos y piezas personalizadas con geometrías imposibles de mecanizar de otro modo. Esta tecnología de impresión 3D es rápida para pruebas de diseño y prototipado, aunque no está pensada para producción masiva debido a la menor resistencia mecánica de las piezas impresas.
Ejemplo: Creación de maquetas arquitectónicas en resina para proyectos de construcción.
Industrias:
- Arquitectura (modelos de presentación)
- Medtech (prótesis y dispositivos médicos personalizados)
- Automotriz (prototipos rápidos de piezas interiores)
Corte por agua o plasma
Ejemplo: Corte de placas de acero de gran espesor para la construcción naval.
Industrias:
- Naval (casco y estructura de barcos)
- Petroquímica (recipientes de presión)
- Arquitectura (paneles decorativos de metal)
Láser CNC
Ejemplo: Grabado de códigos QR y textos en carcasas de dispositivos electrónicos.
Industrias:
- Electrónica de consumo (carcasas y placas)
- Publicidad (letreros y rótulos)
- Joyería (grabado de metales preciosos)
Portaherramientas para CNC:
¿Qué es un portaherramientas para cnc?
En NT TOOL sabemos que entender qué es CNC es el primer paso para optimizar tus procesos de manufactura. Una máquina de Control Numérico Computarizado (CNC) traduce diseños digitales en movimientos mecánicos de alta precisión, y nuestras soluciones de portaherramientas son el complemento perfecto para maximizar la calidad y la productividad de tus centros de mecanizado.
Un portaherramientas para CNC es el componente encargado de sujetar la herramienta de corte al husillo, garantizando la precisión y la velocidad de rotación necesarias para procesos como fresado, torneado o taladrado. Aunque no todas las máquinas CNC emplean portaherramientas y herramientas de corte, en los centros de mecanizado son elementos imprescindibles para mantener la concentricidad y minimizar la vibración
Para profundizar en sus funciones, nomenclaturas y aplicaciones de los portaherramientas o toolholders, visita nuestro artículo “¿Qué es un portaherramientas para CNC?” donde entramos más en detalle.
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