5 formas en que el CAD/CAM y el mecanizado CNC revolucionan el desarrollo de productos

La programación CAD/CAM y el mecanizado CNC están a la vanguardia del desarrollo de productos moderno, transformando la forma en que se diseñan y fabrican los productos. Con la definición basada en modelos, la producción bajo demanda y la personalización en masa, estas tecnologías agilizan los flujos de trabajo y ofrecen una precisión y eficacia sin precedentes. Este artículo explora cómo el CAD/CAM y el mecanizado CNC están revolucionando el desarrollo de productos, desde la creación de prototipos hasta la fabricación de precisión.

De los bits a los átomos: El mecanizado CNC en la era digital

Este artículo comienza con una introducción que ofrece una visión general de cómo la innovación avanzada está transformando el desarrollo de productos. A continuación, profundiza en la programación CAD/CAM, abarcando la definición basada en modelos y la programación CNC. A continuación, explora el mecanizado multieje, destacando los mayores niveles de libertad y las capacidades para la creación de prototipos complejos. La discusión continúa con la fabricación avanzada, centrándose en la producción bajo demanda y la personalización en masa. A continuación, la sección sobre el desarrollo de prototipos examina el papel del mecanizado CNC para permitir la creación rápida de prototipos. El artículo también aborda las tolerancias de precisión, detallando los avances en la precisión del mecanizado CNC. Por último, concluye con reflexiones sobre el futuro del desarrollo de productos en la era de la fabricación digital e incluye una sección de preguntas frecuentes que responde a cuestiones clave sobre el CAD/CAM y el mecanizado CNC.

La insurgencia de la innovación avanzada ha cambiado la forma de planificar y crear artículos. Los avances en el diseño asistido por ordenador/programación CAM y el mecanizado CNC (control numérico por ordenador) han facultado a los creadores y especialistas para imaginar y crear prototipos de artículos de formas fenomenales. Este artículo investiga cómo los patrones clave del ensamblaje informatizado, por ejemplo, el mecanizado multieje y la definición basada en modelos están suavizando el proceso de desarrollo de artículos.

Software CAD/CAM: La columna vertebral de la fabricación digital

Definición basada en modelos

La programación del diseño asistido por ordenador permite a los creadores de moda realizar modelos 3D de piezas y congregaciones en un clima virtual. Con la definición basada en modelos, todos los datos aplicables de la pieza y la congregación, incluidos los matemáticos, las tolerancias, los materiales y las terminaciones, pueden implantarse en el modelo 3D. Esto elimina los dibujos transitorios en papel y permite a los fabricantes importar directamente la información de diseño asistido por ordenador para la programación y evaluación CNC.

Programación CNC

Los modelos de diseño asistido por ordenador pueden trasladarse a la programación CAM (ensamblaje asistido por PC) para la edad de las formas de mecanizado y los programas de código G. Frente a la programación física de las máquinas, la programación CAM mecaniza esta interacción y disminuye los errores. Permite mecanizar cálculos complejos con eficacia utilizando máquinas CNC multieje. La programación basada en la inclusión traslada los puntos destacados del modelo de diseño asistido por ordenador a las actividades de ensamblaje.

Mecanizado multieje

Mayores grados de libertad

Las máquinas CNC de 3 ejes convencionales mueven el cabezal de la herramienta a lo largo de las hoces X, Y y Z. Las hoces giratorias adicionales permiten mecanizar perfiles no lineales con un único reglaje. El mecanizado en 4 y 5 ejes da más niveles de oportunidad a las superficies complejas. Prescinde de la necesidad de volver a montar las piezas entre una actividad y otra, lo que reduce los tiempos de preparación y aumenta la precisión.

Prototipos complejos

Gracias a las capacidades multieje, se pueden mecanizar directamente moldes, pases y piezas prototipo profundamente complejos a partir de modelos de PC con una envoltura manual insignificante. Esto abrevia los plazos de entrega frente a las estrategias sustractivas convencionales que incluyen arreglos múltiples. Los cálculos complejos que hace poco requerían una amplia creación o proyección manual pueden cortarse ahora con un único programa.

Fabricación digital

Creación a petición

Avanzando Impresión en 3D y Mecanizado CNC Las innovaciones han potenciado las capacidades de fabricación transmitidas y a petición. Las etapas en línea interconectan a los creadores con los fabricantes para que los planos informatizados puedan transformarse en artículos reales localmente, cuando y donde se necesiten. Esto disminuye los gastos de almacenamiento y los plazos de entrega en comparación con las técnicas habituales de creación de lotes.

Personalización masiva

La fabricación informatizada posibilita la personalización masiva al permitir que los artículos se adapten a un enorme alcance. Límites como tonos, materiales y elementos matemáticos pueden alterarse a petición. Cuando se une a la mecanización, la fabricación bajo pedido es razonable tanto para la creación de grandes volúmenes como para series de bajo volumen de artículos especialmente personalizados.

Desarrollo de prototipos

El mecanizado CNC acelera el proceso de desarrollo de prototipos al permitir una rápida puesta a punto. Los planos pueden demostrarse rápidamente mediante prototipos completamente utilitarios antes de centrarse en costosos aparatos y tiradas de creación adicionales. Las estrechas tolerancias de creación garantizan que los prototipos se ajusten perfectamente al propósito del plan previsto. El mecanizado rápido CNC abrevia el ciclo de desarrollo del artículo, permitiendo que los nuevos artículos lleguen al mercado más rápidamente a través de un productivo círculo de entrada de aprendizaje aprobado.

Tolerancias de precisión

Los avances en la programación CAM, los controles CNC y los enfoques de mecanizado han desarrollado fundamentalmente las tolerancias de precisión alcanzables mediante el mecanizado CNC. Las tolerancias más ajustadas, que se acercan a las del conformado por infusión, están permitiendo la creación de prototipos de piezas metálicas complejas o incluso su fabricación eficaz mediante CNC con una menor necesidad de acabado posterior al proceso.

Conclusión

La mezcla de innovaciones avanzadas como el diseño asistido por ordenador/programación de mecanizado, Mecanizado CNC y la fabricación de sustancias añadidas está trastornando la forma en que se planifican y producen los artículos. Ha potenciado un cambio hacia modelos de creación diseminados y a petición que suavizan los procesos desde la planificación hasta la fabricación. En concreto, el CNC multieje ha ampliado los cálculos que pueden mecanizarse con exactitud, teniendo en cuenta piezas y utillajes profundamente complejos. Cuando se une a la robotización, funciona con una personalización masiva inteligente a escala. A medida que las capacidades de mecanizado siguen progresando, el CNC se está convirtiendo progresivamente en una estrategia de creación esencial, desde la creación de prototipos hasta las tiradas de volumen medio. Las sinergias entre estas innovaciones avanzadas mejorarán además los procesos de trabajo de desarrollo de artículos, satisfaciendo más rápidamente las necesidades mecánicas y del mercado mediante ciclos de aprobación, aprendizaje y mejora constante más productivos.

Preguntas frecuentes:

P: ¿Cuáles son las ventajas fundamentales del diseño asistido por ordenador/programación de mecanizado?

• La definición basada en modelos agiliza la producción al eliminar los dibujos de transición.
• La programación CNC robotizada disminuye los errores y agiliza las trayectorias de las herramientas.
• Se pueden mecanizar cálculos complejos con un único dispositivo de instalación.

P: ¿Qué tipo de elementos pueden producir las máquinas CNC multieje?

• Perfiles no lineales a través de tomahawks rotacionales adicionales más allá de los 3 tomahawks lineales comunes.
• Cajeras, orificios y superficies grabadas profundamente impredecibles mediante el mecanizado concurrente en 5 ejes o consecutivo en 5+2 ejes.

P: ¿Cómo ha afectado el montaje avanzado a los modelos de creación?

• La fabricación diseminada a petición reduce los costes al crear localmente cuando y donde se necesitan los artículos.
• La personalización masiva a escala permite fabricar artículos a medida por cliente mediante la informatización.

P: ¿Qué artículos son apropiados para el mecanizado CNC?

• Prototipos a través de empresas para la estructura y la aprobación práctica previa a la creación.
• Moldes, mordedores y aparatos para ensamblar diferentes productos.
• Aviación de precisión, piezas clínicas y de ferretería.

P: ¿Cómo contrastan las tolerancias de mecanizado con los distintos ciclos?

R: Aunque no exactamente tan ajustadas como las del conformado por infusión, las tolerancias del CNC han mejorado esencialmente y se acercan a las de otras técnicas sustractivas como el procesado sin trabajo posterior.