TECNOLOGICO VIDA NUEVA

CONTROL NUMRICO COMPUTARIZADO

C.N.C.

ING. CARLOS ECHEVERRIA

ESPECIALIDAD MECANICA

INDUSTRIAL

UNIDAD 1: MAQUINAS HERRAMIENTAS DE CONTROL NUMERICO CN-CNC

OBJETIVO:

Adquirir una visin general de lo que son las maquinas herramientas CNC la programacin y movimientos principales para que puedan ser aplicados en el campo prctico.

CN- Control Decimal Numrico (CN) es un sistema de automatizacin de mquinas herramientas que son operadas mediante comandos programados en un medio de almacenamiento, en comparacin con el mando manual volantes o palancas.

Instrucciones-mediante tarjetas perforadas. Analgicos-digitales/microprocesadores = CN Computadora

CNC es el acrnimo de Computer Numerical Control= Control de una mquina herramienta usando nmeros y letras.

Sistema en le cual los valores numricos programados son directamente insertados y almacenados en un medio de entrada, automticamente ledos y decodificados para provocar el movimiento correspondiente en la maquina que se esta controlando.

Se trata de un mtodo de control de los movimientos de una mquina, pudiendo ser sta: un torno, una fresadora, una rectificadora, una soldadora, una cortadora, una mquina textil, una electroerosionadora, etc. mediante una computadora.

DEFINICION

APLICACIONES Gracias a lo anterior, puede hacer movimientos que no se pueden lograr manualmente como crculos, lneas diagonales y figuras complejas tridimensionales. Una vez programada la mquina, sta ejecuta todas las operaciones por s sola, sin necesidad de que el operador est manejndola.

CNC APLICADO A LOS MTODOS DE CORTE

Mtodo obsoleto

Mtodo moderno

CNC APLICADO A LA MANUFACTURA

Diseo adecuado de las mquinas Factores: forma, materiales de las estructuras, esfuerzos, peso, consideraciones de fabricacin y rendimiento.

Exactitud Mejoras en la rigidez estructural y la compensacin de las deflexiones con el uso de controles especiales.

Bastidores Tipo caja, rigidez esttica mejor.

Vibraciones Evitar, provoca movimiento.

Condiciones de ubicacin Lugar, seguridad, y espacio.

Fundamentos del funcionamiento de una maquina CN

Elementos Bsicos

Programa: Informacin/acciones a ejecutar.

Control Numrico: Interpreta estas instrucciones, las convierte en seales correspondientes para los rganos de accionamiento de la mquina y comprueba los resultados.

Maquina: Ejecuta las operaciones.

PROCESO El trmino "control numrico" se debe a que las rdenes dadas a la mquina son indicadas mediante cdigos numricos. Esto se ejerce a travs del siguiente proceso: Dibujo del proyecto Programacin Interfase Unidad de control Mquina Herramienta

DIBUJO DEL PROYECTO

Para dibujar el proyecto, sea ste: pieza, corte, bordado, etc. Se utiliza el CAD que es el acrnimo de Computer Aided Design o diseo asistido por computador. Las herramientas de CAD abarcan desde herramientas de modelado geomtrico hasta aplicaciones a medida para el anlisis u optimizacin de un producto especifico.

PROGRAMACION DEL PROYECTO Para programar el proyecto se utiliza el CAM que es el acrnimo de Computer Aided Manufactring o manufactura asistida por computador. El sistema CAM toma la informacin del diseo y genera la ruta de corte que tiene que seguir la herramienta para fabricar la pieza deseada.

MAQUINA Se encargar de mecanizar, mediante una herramienta de corte, el proyecto codificado por el CAM, controlado y supervisado por la unidad de control

Ventajas VS Desventajas

Flexibilidad de mquina: Se adapta e incrementa a los cambios/tareas produccin

Demasiada frecuencia de errores en la programacin

Flexibilidad para el cambio: Para las instrucciones, se pueden modificar, fcil adaptacin.

Deterioro de cintas magnticas o perforadas en que estn grabadas las instrucciones.

Reduccin de mano de obra. La sensibilidad del lector de las instrucciones a las averas.

Reduccin de inventarios. Elevada inversin inicial. El personal que tenga conocimiento en CNC.

Reduccin de tiempos Averas: Costosas en lo que respecta a la parte elctrica y electrnica.

Maquinas CNC

Se opera por una sola persona Una persona puede operar muchas mquinas.

Es necesario localizar el dimensionamiento en el Plano.

No necesita localizar las medidas el diseo grfico lo hace.

Es necesario la experiencia. No es necesario la experiencia.

El operador tiene el control de profundidad, avance, etc.

El programa tiene todo el Control de los parmetros de corte

Existen trabajos que es imposible realizar.

Luego que se ejecuta el Programa virtualmente se realiza cualquier trabajo.

Contraste entre una mquina convencional y una mquina C.N.C.

Arranque de viruta-trazado y deformacin.

Centro de mecanizado

Centro de torneado.

Caractersticas de precisin, estructural, mayor rigidez y ausencia de vibraciones.

Diseo de la cadena cinemtica, juegos rozamientos, vibraciones e inercia de las masas mviles para mejorar sus precisin y repetitividad del posicionamiento de la mquina herramienta, aumentando la rigidez de las guas y utilizando materiales de bajo coeficiente de friccin y rodadura, husillos sin holguras.

Uniformidad trmica con potentes sistemas de refrigeracin de herramienta, pieza e incluso mquina.

Las funciones desarrollada de una mquina convencional las maquinas a control numrico incorporan:

Sistemas de posicionado de la herramienta, medicin del desplazamiento, pieza-herramienta, control de condiciones de mecanizado, cambio de herramienta y cambio de pieza.

Criterios para decidir una inversin

La unidad de gobierno.

Los servomecanismos.

Los transductores.

Dispositivos para el cambio de herramienta.

Husillos y ejes de trabajo y avance.

Componentes de una maquina CN

Un servomecanismo es un sistema formado de partes mecnicas y electrnicas que en ocasiones son usadas en robots, con parte mvil o fija. Puede estar formado tambin de partes neumticas, hidrulicas y controlado con precisin. Ejemplos: brazo robot, mecanismo de frenos automotor, etc.

Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada manifestacin de energa de entrada, en otra diferente a la salida, pero de valor muy pequeos en trminos relativos con respecto a un generador. El nombre del transductor ya nos indica cual es la transformacin que realiza (por ejemplo electromecnica, transforma una seal elctrica en mecnica o viceversa). Es un dispositivo usado principalmente en la industria, en la medicina interna, en la agricultura, en robtica, en aeronutica, etc., para obtener la informacin de entornos fsicos y qumicos y conseguir (a partir de esta informacin) seales o impulsos elctricos o viceversa. Los transductores siempre consumen cierta cantidad de energa por lo que la seal medida resulta atenuada.

El control numrico se monta sobre todo tipo de mquina

herramienta convencional, tanto de arranque de viruta como de

trazado y deformacin. Sin embargo, el control numrico ha

promocionado el desarrollado de dos tipos de mquinas

mltiples:

El centro de maquinado, en el que

sobre pieza fija una o ms torretas

con herramientas giratorias permiten

efectuar operaciones de fresado,

taladrado, escariado,

etc. Si lleva incorporada mesa

giratoria pueden efectuarse

operaciones de torno vertical.

El centro de torneado, dotado de una

o ms torretas, con herramientas

motorizadas que, adems de las

clsicas operaciones de torneado

permiten efectuar fresados,

taladrados, escariados, etc., tanto

axiales como radiales.

TORNOS

Se considera a los tornos la maquina ms

antigua del mundo. el torno bsico tiene las

siguientes partes principales: bancada,

cabezal, contrapunta, carro corredizo. los tipos

de torno existen para diversas aplicaciones se

puede listar como sigue: tornos mecnicos

rpidos, horizontales, verticales, automticos.

cada categora influye una gran variedad de

tornos y aditamentos, lo cual tambin depende

del volumen de produccin requerido.

TORNO CNC

Tornos verticales

Equipo diseado para mecanizar piezas de gran

tamao.

Tornos de bancada plana

Son equipos diseados para producir piezas nicas o lotes

pequeos.

Tornos de bancada inclinada

Se caracterizan por producir

grandes lotes.

Torno de cabeza mvil o suizo

Se emplea para el maquinado de

piezas con dimetros pequeos

Torno automtico de husillos mltiples

Este se utiliza para el mecanizado de altas producciones, pues dispone de cuatro a

ocho husillos.

Un equipo ideal para el trabajo en serie y para el

mecanizado de piezas complejas y de alta

precisin.

Un equipo ideal para el trabajo en serie y para el

mecanizado de piezas complejas y de alta

precisin.

Eje X: Es el que realiza el

movimiento transversal

perpendicular al eje

principal de la mquina.

(Basado en un torno con

la herramienta

trabajando desde el lado

del operario)

Eje Z: Es el que

realiza el movimiento

longitudinal en

sentido del eje

principal de la

mquina.

A la hora de iniciar un programa CNC es necesario tener en cuenta tres factores: cero maquina, cero pieza y punto de referencia. El primero es el punto donde se sita el sistema de coordenadas inicial de las maquinas y generalmente se ubica sobre el eje X-0

El segundo es el sistema de referencia que el programador elige teniendo en cuenta la geometra y acotacin de la pieza a mecanizar. Esta funcin se debe programar en cada modelo de pieza nueva y tiene como coordenadas en X el centro del husillo y en Z la distancia que hay entre el cero maquina a la cota elegida.

El punto de referencia, que es programado por el fabricante del torno es aquel donde la maquina determina la medicin de sus coordenadas; cada vez que el operador encienda la maquina debe enviar el carro hacia este punto, de lo contrario el torno no podr empezar el proceso de mecanizado.

Nuevos adelantos en las maquinas y herramientas son los centros de maquinado, esto son una maquina que puede tener unas 100 herramientas o ms con un cambiador automtico de ellas. est diseada para efectuar diversas operaciones sobre diferentes superficies de la pieza de trabajo. los centros de maquinado pueden producir piezas complejas con gran exactitud y rapidez.

TIPOS DE CENTROS DE MAQUINADO

Segn la posicin y nmero de

husillos

Centro de maquinado

vertical, horizontal y

universal de uno o varios husillos

Segn el nmero de ejes

Centro de maquinado de 2, 3, 4, 5 y 6 ejes

Segn a velocidad del

husillo

Centro de maquinado de

baja, mediana y alta velocidad

Segn el numero de herramientas

Centro de maquinado de 6, 8, 10, 20, 40 y

ms

Segn su caractersticas

tcnicas

Tamao, potencia o

desplazamiento

FRESADORAS

En las fresadoras se emplean

cortadores con dientes mltiples

conocidos como fresas. el fresado

suele ser de corte o perifrico. el filo

s enfra en forma intermitente, por

que los cortes no son continuos. las

bocas de los huesillos y

portaherramientas estndar de las

fresadoras permiten intercambiar

portaherramientas y fresas para

frasado de frente, sin que importen

la construccin o el tamao de la

maquina.

Eje Z: Es el que

realiza el

movimiento

perpendicular de

la herramienta

hacia el suelo.

Eje Y: Es el que

realiza el

movimiento

transversal de la

herramienta.

Eje X: Es el que

realiza el

movimiento

longitudinal de la

herramienta.

TALADRADORAS

Las taladradoras verticales se suelen designar por una dimensin que indica en forma aproximada el dimetro del circulo ms grande que se puede taladrar en su centro. debajo de la maquina. las taladradoras para trabajo pesado del tipo vertical, con transmisin por completo con engranes para la velocidad del avance, se construyen con una columna del tipo de caja a diferencia de las antiguas que tenan una columna cilndrica.

DIFERENTES TIPOS DE CONTROLES NUMERICOS

Control Numrico Punto a Punto

Posiciona y controla cualquier punto de forma exacta, pero n o gobierna la trayectoria de ejes. Se utiliza para maquinas sencilla, como taladradoras, punteado-punzonadoras.

DIFERENTES TIPOS DE CONTROLES NUMERICOS

Control Numrico Paraxial

Es un sistema que gobierna el posicionamiento y la trayectoria seguida, pero la trayectoria se realiza paralela a uno de los ejes de la mquina y siempre realiza segmentos rectilneos. Su aplicacin dentro de la mquina-herramienta es en las taladradoras, punzonadoras y en fresadoras que no mecanicen tramos curvos.

DIFERENTES TIPOS DE CONTROLES NUMERICOS

Control Numrico Continuo o por Contorneado

Cuando la pieza a mecanizar est compuesta por tramos rectos y curvos, este tipo es el idneo en todo tipo de mquinas CNC.

LA AUTOMATIZACIN DE LA PRODUCCION DE PIEZAS

El CNC se utiliza para controlar los movimientos de los componentes de una mquina por medio de nmeros y estar sujeta de acuerdo al tipo de operacin de corte. Condiciones de operacin como fuerza, temperatura, rapidez de desgaste ( en la herramienta) y acabado superficial en la pieza, convierte estos datos en control de avance y velocidad que permita obtener la mxima productividad y eficiencia en los maquinados de los metales.

Videos educativos.

Examen Parcial 1: Mquinas Herramientas CN/CNC

1. Qu es una mquina de control numrico?

2. Describa el proceso que emplea una mquina de control numrico computarizado.

3. Describa tres ventajas y tres desventajas de una mquina CNC.

4. Cual es la diferencia de un centro de torneado con un centro de maquinado.

Tmax: 25 minutos.