Definición de Control Numérico Computarizado PDF

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definiciones, resúmenes y links básicos sobre el control numérico computarizado...

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 DEFINICION DEL CONTROL NUMERICO COMPUTARIZADO Qué es el CNC – control numérico por computadora El control numérico por computadora (o más comúnmente conocido como CNC) es un sistema que permite controlar en todo momento la posición de un elemento físico. Normalmente una herramienta, que está montada en una máquina. Esto se consigue mediante un programa y un conjunto de órdenes añadidas. Con ambos, se pueden controlar las coordenadas de posición de un punto (la herramienta que trabaja el producto) respecto a un origen (la posición de la máquina). En pocas palabras, estamos trabajando con una especie de GPS pero aplicado al mundo de los mecanizados, y muchísimo más preciso. Si tuviéramos un cubo, cada una de las aristas se compondría de unas coordenadas propias e únicas. Así, para dirigir una punta de una herramienta al tocar cada una de las coordenadas, solo hay que introducir las órdenes pertinentes en el programa. Se cargará en la máquina, la cual, ejecutará todos los caminos. La primera cifra representa el desplazamiento sobre el eje X, la segunda sobre el eje Y, y la tercera sobre el eje Z. Como se puede observar, el trabajo se realiza sobre un plano tridimensional. 

El CNC controla todos los movimientos de la herramienta cuando estamos fabricando

No solo controla las coordenadas que hemos visto, sino también, la manera de desplazarse entre ellas, su velocidad, y algunos parámetros más. Un CNC es un equipo totalmente integrado dentro de máquinas-herramienta de todo tipo, de mecanizado, de corte, por láser, cortadoras, etc. https://www.mecanizadossinc.com/cnc-control-numerico-por-computadora/

 FUNCIONAMIENTO DEL CNC ¿Cómo funciona una máquina CNC? Básicamente, el controlador de las máquinas CNC recibe instrucciones de la computadora (en forma de códigos G y códigos M) y mediante su propio software convierte esas instrucciones en señales eléctricas destinadas a activar los motores que, a su vez, pondrán en marcha el sistema de accionamiento. Para comprender en términos generales cómo funciona una máquina CNC vamos ahora a examinar algunas de las funciones específicas que pueden programarse. a) Control de movimiento Todas las máquinas CNC comparten una característica en común: tienen dos o más direcciones programables de movimiento llamadas ejes. Un eje de movimiento puede ser lineal (en línea recta) o rotatorio (en una trayectoria circular). Una de las primeras especificaciones que implica

la complejidad de una máquina CNC es la cantidad de ejes que tiene. En términos generales, a mayor cantidad de ejes, mayor complejidad. Los ejes de una máquina CNC son un requisito para generar los movimientos necesarios para el proceso de fabricación. Si seguimos con el ejemplo de un taladro industrial, los ejes ubicarían la herramienta sobre el orificio a mecanizar (en dos ejes) y efectuarían la operación (con el tercer eje). Los ejes se denominan con letras. Los nombres más comunes de los ejes lineales son X, Y y Z, mientras que los más comunes de los ejes giratorios son A, B y C. El control de movimiento puede realizarse mediante dos sistemas, que pueden funcionar individualmente o combinados entre sí: • Valores absolutos (código G90), donde las coordenadas del punto de destino son referidas al punto de origen de coordenadas. Se usan las variables X (medida del diámetro final) y Z (medida en dirección paralela al eje de giro del husillo). • Valores incrementales (código G91), donde las coordenadas del punto de destino son referidas al punto actual. Se usan las variables U (distancia radial) y W (medida en dirección paralela al eje de giro del husillo). b) Accesorios programables Una máquina CNC no sería útil si solo contara con un control de movimiento. Casi todas las máquinas son programables de varias otras maneras. El tipo específico de máquina está directamente relacionado con sus accesorios programables apropiados, por lo que puede programarse cualquier función requerida en una máquina CNC. Así, por ejemplo, un centro de mecanizado contará al menos con las siguientes funciones específicas programables: • Cambiador automático de herramienta: la mayoría de los centros de mecanizado puede tener muchas herramientas diferentes ubicadas en un portaherramientas. Cuando se requiera, la herramienta necesaria puede colocarse automáticamente en el husillo para efectuar el mecanizado correspondiente. • Velocidad y activación del husillo: la velocidad del husillo (en rpm) se puede especificar fácilmente y el husillo puede girar no sólo en un sentido horario o antihorario, sino que además, puede puede detenerse. • Refrigerante: muchas operaciones de mecanizado requieren de refrigerante para lubricar y enfriar. El refrigerante puede activarse y desactivarse durante el ciclo de trabajo de la máquina. c) Programa CNC Este es un listado secuencial de instrucciones que ejecutará la máquina. Esas instrucciones se conocen como programa CNC, el cual debe contener toda la información requerida para el mecanizado de la pieza. El programa CNC está escrito en un lenguaje de bajo nivel denominado G y M, estandarizado por las normas 6983 de ISO (Organización Internacional de Normalización) y RS274 de EIA

(Alianza de Industrias Electrónicas) y compuesto por instrucciones Generales (código G) y Misceláneas (código M). El programa presenta un formato de frases conformadas por bloques, encabezados por la letra N, tal como vemos en la figura de abajo, donde cada movimiento o acción se realiza secuencialmente y donde cada bloque está numerado y generalmente contiene un solo comando.

Programa Maquina CNC – Figura 2

El código G describe las funciones de movimiento de la máquina (por ejemplo, movimientos rápidos, avances, avances radiales, pausas, ciclos), mientras que el código M describe las funciones misceláneas que se requieren para el mecanizado de la pieza, pero que no corresponden a los movimientos de la máquina (por ejemplo, arranque y detención del husillo, cambio de herramienta, refrigerante, detención del programa). A su vez, cada código contiene variables (direcciones), identificadas con otras letras y definidas por el programador para cada función específica. Por ejemplo, F define la velocidad de avance, S la velocidad del husillo, T la herramienta seleccionada, X, Y y Z el movimiento de los ejes, I, J y K la localización del centro de un arco, etc. Debemos tener en cuenta que, dado que todas son diferentes, cada máquina tendrá su propio programa CNC, ya que, por ejemplo, una plegadora de chapas no tiene husillo ni requiere de refrigerante. A tal efecto, la tabla ilustrativa que sigue muestra los códigos G y M más usados para un torno CNC.

Códigos G y M para torno CNC

d) Controlador CNC Este componente clave interpreta un programa CNC y acciona la serie de comandos en orden secuencial. A medida que lee el programa, el controlador activa las funciones apropiadas de la máquina, impulsa el movimiento de los ejes, y en general, sigue las instrucciones dadas en el programa. Además de interpretar el programa CNC, el controlador tiene varios otros propósitos, por ejemplo: •

Modificar (editar) los programas si se detectan errores.

• Realizar funciones de verificación especial (como el funcionamiento en vacío) para confirmar la exactitud del programa CNC.

• Especificar ciertas entradas importantes del operador, tales como los valores de longitud de las herramientas. e) Programa CAM En este artículo mencionamos la importancia de un programa CAM (fabricación asistida por computadora) cuando se dificulta la escritura del programa CNC, ya sea por desconocimiento del operario o ante aplicaciones complicadas. En muchos casos, el programa CAM funciona conjuntamente con el diseño asistido por computadora (CAD). Esto elimina la necesidad de redefinir la configuración de la pieza de trabajo para el programa CAM. El programador CNC simplemente especifica las operaciones de mecanizado a realizar y el programa CAM crea automáticamente el programa CNC. f) Sistema DNC Una vez que se desarrolla el programa CNC (ya sea manualmente o con un programa CAM), debe cargarse en el controlador y para ello se usa un sistema de distribución de control numérico (DNC). Un sistema DNC es una computadora conectada en red con una o más máquinas CNC. Tradicionalmente la transferencia de los programas se efectuaba mediante un protocolo rudimentario de comunicaciones seriales (RS-232C). Sin embargo, la tecnología ha avanzado para dotar a los controladores actuales con mayores capacidades de comunicación, de manera que puedan conectarse en red de maneras más convencionales, por ejemplo, mediante Ethernet. https://www.demaquinasyherramientas.com/mecanizado/introduccion-a-la-tecnologia-cnc

 VENTAJAS DEL CNC 1. Mejora de la precisión Puesto que las máquinas CNC funcionan a partir de programas de ordenador, ofrecen mayor precisión en comparación con las máquinas mecánicas operadas manualmente. Más aún, como las máquinas están controladas por software y programas de ordenador integrado, los procesos se terminan antes y disminuye el número de errores, lo que resulta en una mejora global de la productividad. 2. Seguridad Las operaciones en las máquinas CNC se ejecutan a través de programas, por lo que los trabajadores no están en contacto directo ni expuestos a las herramientas de corte. Esto significa que los trabajadores están exentos de peligro y seguros en sus espacios de trabajo. 3. Alta precisión del proceso

El software CNC integra CAD (Computer Aided Design) y las operaciones CAM (Computer Aided Manufacturing), capaces de realizar el mismo proceso cientos o miles de veces con el mismo nivel de perfección. 4. Reducción de residuos La maquinaria CNC ayuda a reducir los desperdicio de metal, ya que están diseñadas con sistemas de gestión de las virutas resultantes de procesos de mecanizado o corte, que se acumula en los talleres sin tener un uso en particular. La retirada automática de virutas que incorporan produce espacios de trabajo más limpios. Por ello, estos sistemas proporcionan una solución óptima para el trabajo con metales en diferentes formas. Mejoran la gestión de los cortes para tener el mayor aprovechamiento, y además pueden separar los diferentes tipos de virutas, de modo que se facilita su reutilización y reciclado. 5. Reducción de la implicación del trabajador Con la incorporación de máquinas CNC, las empresas pueden realizar las operaciones más complejas en pocos minutos sin la intervención de un operador de máquina o un ingeniero. Este hecho reduce considerablemente los costes de incorporación y formación de operadores de máquinas, y también reduce los errores humanos y accidentes que ocurren en los procesos tradicionales. De hecho, una sola persona puede supervisar varias máquinas CNC, ya que una vez ha sido programada se la puede dejar trabajar de forma autónoma como norma general. A veces solo es necesario reemplazar ocasionalmente las herramientas de corte. 6. Ejecución de procesos complejos La maquinaria CNC pueden ejecutar procesos complejos que requerirían grandes esfuerzos y tiempo en el caso de hacerse a mano. Todo lo que uno tiene que hacer es configurar la máquina e integrar los programas. Los operadores solamente son necesarios para supervisar la máquina y los procesos y, por lo tanto, se puede ejecutar el proceso sin interrupciones o fallos. Con todas estas ventajas de las máquinas CNC, las empresas del metal pueden ser más eficientes y obtener un ROI más alto en menor tiempo. En Kuzu toda nuestra maquinaria es de control numérico CNC, para así ofrecer un servicio de mecanizado de precisión por decoletaje con las más alta calidad, fiabilidad y garantía. Llevamos ya muchos años utilizando tornos automáticos CNC, e incorporando nuevas máquinas, por lo que contamos con la tecnología y la experiencia necesaria para atender a — casi— cualquier petición de mecanizado por decoletaje, con calidad, fiabilidad y seriedad en la entrega.

http://kuzudecoletaje.es/las-6-principales-ventajas-de-utilizar-maquinaria-cnc/

 CUALIDADES DEL CNC El diseño adecuado de las estructuras de las máquinas y herramientas requieren el análisis de factores como la forma, material de las estructuras, esfuerzos, peso, consideraciones de fabricación y rendimiento. El mejor enfoque para obtenerlo último en exactitud de las máquinas y herramientas es el empleo de las mejoras en la rigidez estructural y la compensación de las deflexiones con el uso de control es especiales. La estructura del bastidor en c sé ha utilizado desde hace mucho tiempo porque permite fácil acceso a la zona de trabajo de la máquina. Con la aparición del control numérico, se ha vuelto practico el bastidor del tipo caja, que tiene una rigidez estática mucho mejor, porque se reduce mucho la necesidad detener acceso manual de la zona de trabajo. El empleo de una estructura del tipo caja con paredes delgadas puede proporcionar bajo peso para una rigidez dada. El principio del diseño con peso ligero ofrece alta rigidez dinámica por que suministra una alta frecuencia natural de la estructura mediante la combinación de una elevada resistencia estática con un peso reducido, en vez de emplear una más agrande, esto es para las herramientas y el centro de control numérico. Pero para la fabricación de los equipos es necesario que sean robustos y que estén fijos para evitar vibraciones para que la pesa fabricar salga lo más perfecta posible, ya que la vibración provoca movimiento y esto es algo que no queremos que pase. Ventajas La automatización es el empleo de equipo especial para controlar y llevar a cabo los procesos de fabricación con poco o ningún esfuerzo humano. Se aplica en la fabricación de todos los tipos de artículos y procesos desde la materia prima hasta el producto terminado. https://es.scribd.com/document/364748129/Caracteristicas-Del-Control-NumericoComputarizado

 RESEÑA HISTORICA DE LA INDUSTRIA Y DEL CNC o

Historia del CNC

Su inicio fue en la revolución industrial en 1770, las máquinas eran operadas a mano, al fin se tiende más y más a la automatización, ayudo el vapor, electricidad y materiales avanzados. En 1945 al fin de la segunda guerra mundial se desarrollo la computadora electrónica. En los 50´s se uso la computadora en una máquina herramienta. No paso mucho tiempo hasta que la computación fue incorporada masivamente a la producción. En los 60´s con los chips se reduce el costo de los controladores. Hacia 1942 surgió lo que se podría llamar el primer control numérico verdadero, debido a una necesidad impuesta por la industria aeronáutica para la realización de hélices de helicópteros de diferentes configuraciones. o

Desarrollo Histórico del Control Numérico

Los primeros equipos de CN con electrónica de válvulas, relés y cableados, tenían un volumen mayor que las propias máquinas-herramientas, con una programación manual en lenguajes máquina muy complejo y muy lenta de programar. Puede hablarse de cuatro generaciones de máquinas de control numérico de acuerdo con la evolución de la electrónica utilizada. 1. Válvulas electrónicas y relés (1950). 2. Transistores (1960). 3. Circuitos integrados (1965). 4. Microprocesadores (1975). A finales de los 60´s nace el control numérico por ordenador. Las funciones de control se realizaban mediante programas en la memoria del ordenador, de forma que pueden adaptarse fácilmente con solo modificar el programa. En esta época los ordenadores eran todavía muy grandes y costosos, la única solución práctica para el CN era disponer de un ordenador central conectado a varias máquinas herramientas que desarrollaban a tiempo compartido todas las funciones de control de las mismas. Esta tecnología se conoce con las siglas DNC (Direct Numerical Control - Control Numérico Directo). A principios de los 60´s se empezó a aplicar más pequeño y económico apareciendo así el CNC (Control Numérico Computarizado), que permite que un mismo control numérico pueda aplicarse a varios tipos de máquinas distintas sin más que programar las funciones de control para cada máquina en particular. Las tendencias actuales de automatización total y fabricación flexible se basan en máquinas de CNC conectadas a un ordenador central con funciones de programación y almacenamiento de programas y transmisión de los mismos a las máquinas para su ejecución. Los esfuerzos para eliminar la intervención humana en los procesos de producción son una meta gerencial con la introducción de los conceptos de partes intercambiables y producción en masa. El control numérico puede proveer: 1. Flexibilidad para incrementar la producción de bajo nivel. 2. Instrucciones almacenadas para disminuir la mano de obra directa. La tecnología de control numérico fue la primera aplicación del auxilio de manufactura computarizada (CAM), la aplicación de tecnología de proceso de información a la tecnología de automatización industrial. La máquina herramienta de control numérico original fue desarrollada por contrato de la Fuerza Aérea por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en el laboratorio de servomecanismos militar para producir frecuentes y muy complejas partes modificadas en base a emergencias. La primera instalación comercial de equipo de control numérico fue en 1957. Las máquinas originales de control numérico fueron estándar como las fresadoras y taladros. Tecnología de control fue desarrollada en paralelo con computadoras digitales, desde tubos de vacio pasando por transistores y circuitos integrados para los más capaces y confiables minicomputadoras, miniprocesadores, basados en control de unidades los cuales son referidos como computadora

de control numérico (CNC). El control con alambrado fue menos flexible en su habilidad para leer y responder. En los CNC el alambrado lógico es reemplazado por software ejecutador, el da al controlador su identidad. En adición provee parte del almacén del programa, ahora muchos controladores aceptan operaciones de cómputo lógico tales como variables, ramales, y subrutinas en la parte de instrucción del programa. El programa de la parte y nuestro programador es de la nueva creación de trabajadores de información en la nueva revolución industrial de la información. Como desarrollo del progreso de la tecnología de maquinado y control, se reconoció una necesidad para un método de programación para manipular y traducir información de tecnología y manufactura para crear un medio de control para partes complicadas de 3 dimensiones. La Fuerza Aérea inició este proyecto (MIT), el resultado fue el sistema de asistencia por computadora llamado APT para herramientas programables completamente automáticas. Mientras más intervención humana fue quitada del equipo de operación, controles humanos, la accesibilidad del operador al proceso se ha minimizado. Estos procesos son tales como corte con alambre eléctrico, corte con láser y maquinado a alta velocidad que pueden ser imposibles sin el control numérico. o

Evolución del control computarizado en manufactura

Siglo XIV.- Se usó el primer aditamento con información secuenciada en los cilindros con pernos en los relojes de las iglesias. 1808.- Joseph M. Jacqaurd usó una hoja de metas perforadas para controlar agujas en las tejedoras. 1863.- M. Fourneaux patentó el primer piano automático, usando el principio de pasar aire a través de un rollo de papel perforado; llamándola pianola. 1842.- Pascal construyó una calculadora mecánica. 1834.- Babbage construyó una calculadora capaz de dar seis decimales. 1940.- Aiken en E.U.A. y Zuse en Alemania usando relevadores construyeron la primera máquina electrónica computable. 1943.- Mauchly and Eckert construyeron la primera computadora electrónica ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), contenía 18000 bulbos, 500,000 conexiones soldadas a mano, pesaba 30 toneladas, ocupaba 160 mts , su carga electrónica era de 174 kw. 1948.- Se desarrollo el transistor. 1959.- Se empezaron a construir circuitos integrados. 1960.- Se empezaron a construir computadoras en forma comercial. 1965.- Se construyeron circuitos integrados en gran escala.

1979.- Microprocesadores. 1980.- Componentes de superficie. Máquinas de control numérico. El principal objet...