1. historia cnc

CONTROL NUMRICO COMPUTARIZADO

CNC

Documento preparado por la Maestrante en automatizacin y control MARIA RUTH

BONILLA GALLEGO

CTMA

PROGRAMACION DE TORNO CNC

TUTOR: MARIA RUTH BONILLA GALLEGO

COMPETENCIA

Programar las mquinas CNC siguiendo las especificaciones tcnicas establecidas en la ruta.

RESULTADOS DE APRENDIZAJE

29020111101 Organizar insumos y procedimientos para la ejecucin del

programa

29020111102 Seleccionar herramientas de simulacin y asistencia CAD

CAM en la programacin de mquinas de control numrico

29020111103 Aplicar protocolos de programacin en las mquinas CNC

siguiendo las especificaciones tcnicas establecidas en el

diseo del producto.

CTMA

SESIN 1

ACTIVIDAD. HORA.

CONTROL DE ASISTENCIA. 6:00 a 6:10

Presentacin de la temtica. 6:11 a 6:45

HISTORIA DEL CNC 6:46 a 8:00

TALLER 8:01 a 9:00

CTMA

HISTORIA DEL CONTROL NUMRICO

En 1949 la tecnologa de los aviones jet demanda que la mecanizacin de sus piezas sea ms dispendiosa y precisa, una de estas piezas era una leva tridimensional para el regulador de la bomba de los motores, por lo cual la fuerza area de Estados Unidos junto con el MIT (Instituto Tecnolgico de Massachussets) inicia el proyecto de una mquina controlada por un computador.

Continuacin

En 1952 el MIT presenta la primera mquina de control numrico (NC) basada en los conceptos de Jhon Parsons y Frank Stulen, esta mquina era una fresadora y el control era conformado por tubos electrnicos y relays, como se ve en la foto el control era ms grande que la misma mquina.

En 1952 se comenzaron a fabricar las primeras mquinas de control numrico (NC) a nivel industrial.

Continuacin

Despus de 1972 las mquinas CNC han venido evolucionado a la par con los computadores hacindolas ms confiables y fciles de manejar.

COMPOSICIN Y ESTRUCTURA DE LA MQUINA-HERRAMIENTA

CNC

CEREBRO

ELEMENTOS COMUNES DE

MQUINA-HERRAMIENTA CNC

Eje principal mecnico

Eje principal elctrico

Elementos de servo-eje principal

Cabeza de fresadora de

ngulo oscilante del A,C

Encoder ptico incremental

Encoder ptico absoluto

Aplicacin de Encoder ptico en el torno

Portaherramienta de torreta horizontal

Portaherramienta vertical en cuadrado

Mesa giratoria

inclinable de ejes A y

C mecnica

Mesa giratoria de

electromotor de torque

Forma de soporte comn de husillo de

bolas

Rodillos

Instalacin(montaje) de rodillos

7

Gua lineal en

rectngulo

Conduccin lineal en cilindro

Conduccin lineal de palanca en cilindro corto

Reductor

VARIOS ACOPLADORES

Transmisin

sincrnica por

correa en forma

de engranaje

Porta herramienta tipo revolver

Elementos lubricantes y su aplicacin

Centro de mecanizado

vertical

Centro de mecanizado vertical de 4 coordenadas

Mquina-herramienta de 4 ejes

Mquina-herramienta de 5 ejes

Volante

Engranaje en forma de paraguas

helicoidales

TENDENCIA DE DESARROLLO-

SIMPLE ESTRUCTURA

El husillo de bolas se reemplaza por el electromotor lineal .

Caractersticas:

Simple estructura, alta precisin de control.


SIMPLE ESTRUCTURA

La estructura convencional de cadenas transmisibles del husillo de

bolas se compone por el soporte de rodillos del husillo, husillo de

bolas, acoplamiento. Estructura compleja, alto desgaste de precisin

(intervalo en sentido contrario del husillo). Si se usa el motor lineal, se

puede resolver este problema, y desde el punto de la electricidad,

ser ms directo, simple y exacto disponer los parmetros.

El electromotor de momento de torsin sustituye el turbo-palanca

Caractersticas:

Simple estructura, bajo coste, facilidad de mantenimiento


SIMPLE ESTRUCTURA

El turbo-palanca desempea un papel de mecanizacin de los engranajes, la precisin es proporcional al coste. El coste de engranaje de alta precisin es muy alto. Y despus de ser utilizado a largo tiempo, es muy difcil recuperar la precisin por el desgaste. A su vez, el electromotor de momento de torsin ya soluciona los problemas arriba mencionados.


SIMPLE ESTRUCTURA

Alta precisin de control

Hace falta calcular la proporcin de velocidad del turbo-palanca, el mtodo del clculo se denomina proporcin flexible de engranajes en la aplicacin del sistema CNC, el electromotor de momento de torsin conduce directamente el terminal de carga, la proporcin de transmisin es 1:1, los parmetros de la electricidad son simples y exactos.


SIMPLE ESTRUCTURA

Sustitucin de la caja de engranaje de cambio por el eje principal de alta velocidad inserto

Caractersticas: estructura simple


SIMPLE ESTRUCTURA

Tradicionalmente, el cambio de velocidad del eje

principal se realiza mediante el cambio de

engranaje mecnico, sin embargo debido a la

estructura compleja y un gran nmero de seales

de control, el costo de fabricacin y mantenimiento

es muy alto.


SIMPLE ESTRUCTURA

Desde el punto de la dinmica

angular, al desplazar los ejes, si el

punto de accin no est en el centro

de gravedad del mismo, se produce

un momento de torsin M, esto es un

factor inestable para el movimiento y

posicionamiento de mquina-

herramienta, que influye en la

precisin del contorno y la

estabilidad.

ARRANQUE POR GRAVEDAD


SIMPLE ESTRUCTURA

Con la transformacin de la

trayectoria de mecanizado, cambian:

El punto de recibimiento de fuerza de pieza de trabajo

Y fuerza de arranque del husillo de unibola, (con el movimiento de

herramienta, el punto de accin y

el punto de anti-accin nunca

est en el mismo punto), es decir,

el momento de torsin que recibe

mesa de trabajo an existe.


SIMPLE ESTRUCTURA

Tendencia de desarrollo- simple

estructura

Al ejecutar el arranque por gravedad se pueden

solucionar los problemas arriba mencionados, el

objetivo principal es reducir la vibracin.

INN

OV

AC

IN

DE

OT

RA

S

ES

TR

UC

TU

RA

S M

EC

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ICA

S

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RR

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QU

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NT

RO

DE

GR

AV

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CG

ES

TR

UC

TU

RA

ME

C

NIC

A

INNOVACIN DE OTRAS ESTRUCTURAS MECNICAS

DCG Comparacin de eficacia de mecanizacin

Con DCG

Sin DCG


Sin el mtodo DCG, la claridad la superficie es diferencia.


Con el mtodo DCG, alta precisin de mecanizacin

HUSILLO DE BOLAS CON ENFRIAMIENTO

INTERNO

El movimiento de corte produce una gran cantidad de calor por

ende debe ser eliminado, es por ello que el dispositivo de

enfriamiento interno del husillo de bolas, debe realizar esta

funcin en alto grado, con el fin de reducir eficazmente la

funcin de transferencia de calor y garantizar la precisin y la

estabilidad del posicionamiento en el movimiento.

Tradicionalmente, la

estructura de fresado

incluye transmisin de

cadenas y engranaje etc.

La estructura y procedimiento de fabricacin son muy

complejos, y se produce una

gran cantidad de calor y

vibracin. En caso de usar

Torreta de electromotor de

fresado, se puede

solucionar los problemas

arriba mencionados y evitar

el desgaste en la

trasmisin para elevar la

precisin de mecanizado y

funcin de corte .

TORRETA DE ELECTROMOTOR DE FRESADO

ESTRUCTURA NUEVA

Caja en entre las cajas Vstago estructura de soldadura

Mquina-herramienta de alta eficiencia

MATERIAL NUEVO

Fibra de carbn Material complejo Roca artificial / Cermica

de ingeniera

Mquina-herramienta de alta eficiencia

Tendencia en

mquinas-

herramientas de

alta eficiencia

Movimiento en

la mesa

Movimiento en

la herramienta

ESTRUCTURA DE SOLDADURA: ANTIGUO Y MODERNO

Quelle: IWU/IfW

Caja en la

pared posterior

Caja vertical

Soporte de deslice

del cabezal

Componente resbaladizo

del eje

Eje de

fresado

NUEVOS MATERIALES

El uso de fibra de carbono, la cermica y el

sndwich de los materiales de las piezas

mviles en las mquinas de ingeniera, puede

reducir el peso, reduciendo as los efectos

negativos de la inercia y la potencia motriz

necesaria.

NUEVOS MATERIALES

El uso de granito natural o granito artificial

(hormign polmero) en la fabricacin de la

cama de la mquina y otras partes que no

se muevan, puede mejorar el rendimiento

dinmico de la mquina y la estabilidad

trmica.

Sustitucin de

elementos de

fundicin por el

granito artificial

Elementos de fundicin

sustituido por aleacin

de aluminio

sandwich de

aluminio

63mm a modificacin 40mm piezas de aluminio

sustituido por

piezas de acero

Reduccin desde 11.8

kw hasta 6.44kw

Reduccin

desde 11.5kw

hasta 3.54kw

LA AUTOMATIZACIN Y EL CONTROL NUMRICO AUTOMATIZACIN. Mtodos usados para controlar

automticamente diversas maquinas enlazadas entre si con

los sistemas de transferencia de piezas en estas mquinas.

Puede incluir:

Alimentacin de la carga a las maquinas

La transferencia del producto de una maquina a otra

Las operaciones de inspeccin

La expulsin del producto terminado.

LA AUTOMATIZACIN IMPLICA AUTOCORRECCIN

LA AUTOMATIZACIN Y EL CONTROL NUMRICO

CONTROL NUMRICO. Es el proceso mediante el cual las maquinas herramienta se controlan por medio de instrucciones numricas

Es ms flexible que la automatizacin ya que todo se controla mediante instrucciones numricas Se pueden operar las mquinas sin la intervencin del elemento humano. Pueden adaptarse fcilmente a cambios de producto, material, tipo de produccin, etc.

LA AUTOMATIZACIN Y EL CONTROL NUMRICO CONTROL NUMRICO.

70

TALLER 1

Consulte sobre la temtica expuesta, esto es, nuevas tendencias en las mquinas

- herramientas

MQUINA-

HERRAMIENTA

CNC

INTRODUCCIN AL CNC

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CNC

APLICACIONES DEL CNC

INTRODUCCIN

Control Numrico (CN) es el trmino original de esta tecnologa. Actualmente es intercambiable con el

trmino Control Numrico por Computadora (CNC)

El CN ha sido uno de los ms importantes desarrollos en manufactura en los ltimos 50 aos, al desarrollar

:

Nuevas tcnicas de produccin Incrementar la calidad de los productos Reduccin de costos

QU ES CNC?

El Control Numrico Computarizado (CNC), es un sistema para produccin en serie de piezas mecanizadas. Dicho sistema consiste en una unidad computarizada que se emplea para controlar la direccin, velocidad y posicin de los motores que se usan como actuadores de los distintos ejes que puede poseer la mquina herramienta. La forma de realizar el control es a travs del empleo de rutinas programadas.

TUTOR: MARIA RUTH BONILLA GALLEGO

CNC

El objeto del control numrico es lograr la automatizacin en la fabricacin de piezas. Deber tenerse en consideracin que la automatizacin no implica produccin masiva, la automatizacin debe observarse como la manufactura de piezas que cumplen con especificaciones rigurosas y en las que para su fabricacin intervino poco la mano del hombre.

CNC El objeto de las mquinas automticas es poder reproducir las piezas diseadas el nmero de veces que sea necesario y disminuir al mximo la intervencin del hombre en la operacin de la mquina.

Cuando se desarrollaron los sistemas de control numrico (CNCComputerized Numerical Control) la idea consista en preplanificar cada movimiento que el operario realizase, para posteriormente ejecutarlos secuencialmente de manera rpida, evitando las imprecisiones que se cometen en cualquier proceso manual.

El desarrollo continu ampliando el movimiento punto a punto a interpolaciones circulares y helicoidales, y agregando multitud de funcionalidades adjuntas.

EL CNC tiene que ser capaz de realizar las operaciones manteniendo los diferentes errores que se producen dentro de las tolerancias establecidas.

Para el trabajo en alta velocidad, las exigencias son, como cabe esperar, ms severas debido sobre todo a los altos valores de avance que se requieren.

CNC

VENTAJAS

Prototipos precisos Cumplimiento de especificaciones Reduccin en la dificultad para manufacturar partes

DISEO

CNC de Alta Velocidad

VENTAJAS

MANUFACTURA

Aumento en precisin Permite una mejor planeacin de las operaciones Se incrementa la flexibilidad de maquinado Reduccin en tiempo de programacin Mejor control del proceso y tiempos de maquinado Disminucin en los costos por herramientas Reduccin del tiempo de flujo de material Reduccin del manejo de la pieza de trabajo Aumento de productividad

APLICACIONES

Punzonado

Inspeccin (Mquina de coordenadas)

Fresado

Torneado

Taladrado Esmerilado

Doblado

Maquinado por descarga elctrica (EDM)

Con las mquinas automticas se logra lo siguiente:

Reproduccin de las piezas con gran similitud

Alta calidad en los acabados y en las medidas

Poca participacin de los operadores de las mquinas

Control de la produccin

En las operaciones de automatizacin se pueden

incluir las siguientes acciones:

Alimentacin del material a procesar

Procesamiento del material de acuerdo a las necesidades

Transferencia de productos de unas mquinas a otras

Inspeccin de trabajos

Expulsin de trabajos terminados

Una mquina automtica con o sin control numrico es una mquina que

permite la fabricacin, de manera

repetida, de piezas con muy poca

participacin del hombre en la operacin

de la mquina. Su objeto no es fabricar

muchas piezas sino fabricarlas sin que el

hombre se preocupe por su operacin.

TOMADA DE: www.lazpiur.com

Los centros de maquinado CNC son mquinas totalmente automticas en las

que su objetivo es la produccin a gran

velocidad de muchas piezas u objetos. En

la operacin de estas mquinas tampoco

participa el hombre.

TOMADO DE: www.directindustry.es

MAQUINAS CNC

TIPOS DE TORNO CNC

TORNO CNC DE BANCADA HORIZONTAL

TIPOS DE TORNO CNC

TORNO CNC DE BANCADA INCLINADA

TIPOS DE TORNO CNC

TORNO SUIZO CNC

TIPOS DE TORNO CNC

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