Tema 3: Introducción a la programación

CNC

HistoriaEjes, puntos de referencia

.Sistemas de coordenadas

IntroducciónConocidos por las siglas NC (Numerical Control), son sistemas electrónicos programables que controlan los movimientos de una máquina-herramienta. La unión de ambos da lugar a una unidad autónoma de mecanizado, que es un conjunto mecánico con accionamiento propio que, por sí solo o en unión de otros conjuntos similares, realiza operaciones de mecanizado sin necesidad de intervención de un operario.

Torno manual Torno CNC

CRONOLOGÍA DEL CN

Historia del ControlNumérico

1909 Línea de producción de Ford podría considerarse uno de los primero pasos hacia la automatización de la producción.

1952 Control Numérico (CN), donde la posición de la herramienta se logra con la ayuda de la computadora; esto combinado con el desarrollo del lenguaje de programación para el CN llamado “Herramientas Automáticamente Programadas”. John T. Parsons lideró el desarrollo del primer prototipo de sistema NC en el año 1952 (servocontrol, lenguaje de programación APT). Posteriormente patentó el concepto.

1960 Implementación de primer Robot “Unimate” basado en los principios del control numérico que se introdujo en 1960 y se instaló en Ford.

1965 Control computarizado de línea de producción. Desarrollo por IBM para fabricación de tarjetas para circuitos.

1970 Control Multi Máquina. La Japanese National Railways coloco siete máquinas bajo control simultaneo de una computadora. Esto fuela base del Control Numérico directo (DNC) y del CNC.

1970 Control Numérico por Computadora (CNC ) El desarrollo de la minicomputadora permitió que una máquina pudiera tener su propia memoria de computadora.

1975 Control Numérico Distribuido. La utilización de una computadora que proporcione a la memoria de la máquina el programa de control numérico a la memoria de la máquina el programa de control numérico y distribuya el trabajo en las diferentes máquinas aplicables que esten disponibles, es la base para la actual CIM y está evolución a Control de Manufactura y Sistemas Flexibles de Manufactura (SFM).

1980 Celdas de Manufactura, la introducción de los grupos Tecnológicos. La determinación de familias y equipo adecuados generalmente se hace con Grupos Tecnológicos (GT). Con esto, una computadora puede bajar programas de CN y efectuar manejo de materiales.

1980 Sistemas Flexibles de Manufactura (SFM) es utilizar un conjunto de máquinas para hacer una variedad de productos, con movimiento automático de material a través de cualquier secuencia de máquinas, incluyendo pruebas, es el corazón de SFM.

1985 CAD/CAM Integración a través de la Planeación de Procesos Asistida por Computadora (CAPP). Consiste en preparar instrucciones de operación para transformar un diseño ingenieril en una parte , El plan detallado contiene la ruta, procesos, parámetros de proceso, máquina, herramienta de corte. El fin de realizar la programación, por lo tanto, utilizando CAPP, se acorta la brecha de CAD y CAM.

Componentes funcionales en máquinas CNC

Programa CNC:  Dispositivo entrada programa (IHM)  Controlador máquina  Sistemas de actuación  Sistemas de realimentación Herramientas de la máquina

Ejes, puntos de referencia

ORIGEN PIEZA (W)Punto al cual se referencian las cotas de la pieza.

Existen funciones que desplazan el origen activo a dicho punto (decalajes de origen ZMW).

El CN permite definir el origen pieza donde interese, dando la posición respecto a M. De esta forma, durante el programa referimos las cotas a W, no siendo necesario calcular las cotas respecto al origen máquina.

PUNTO DE REFERENCIA DE ORÍGENES (R) Sirve para sincronizar el sistema de medición al iniciarse la puesta en marcha de la máquina. En este punto se determina la posición del carro respecto a M. Es necesario en el caso de captadores incrementales.

Si los detectores de posición son absolutos, al iniciar el sistema se muestra en pantalla la distancia entre el cero pieza y el punto de referencia en cada eje. No es

necesario un ciclo de toma de orígenes.

Si son incrementales, se debe ejecutar un ciclo de toma de

orígenes. Al pulsar la tecla correspondiente del panel del CNC,

todos los ejes se mueven automáticamente al punto de referencia R. Al llegar a este punto, el carro acciona un microrruptor y se para. En la pantalla se actualiza la

posición del carro a su valor correcto.

PUNTO DE REFERENCIA DE LA HERRAMIENTA (N).

Punto a partir del cual se describen las longitudes de las herramientas. Situado sobre el eje de la torreta.

Cuando se alcanza el punto de referencia R, el control numérico conocerá la posición de N respecto M, y a partir de este valor conocerá la nueva posición del carro de forma incremental según este se vaya moviendo.

DETERMINACIÓN DEL DECALAJE DEL ORIGEN EN UN TORNO:

Sólo es necesario determinar ZMW.Se mueve la torreta hasta que la punta de la herramienta coincida con el origen pieza W deseado. En esta posición, el CN conoce ZMN y XMN, dado que siempre controla la posición de N. (En la pantalla aparecen estas coordenadas). En este punto, se da la orden de que se traslade el origen pieza a dicho punto. En la pantalla aparecerán, a partir de este momento, las coordenadas de la punta de la herramienta respecto al origen pieza (XWP, ZWP).

Sistemas de coordenadas

Eje: cualquier movimiento de la máquina que realice un posicionamiento. Mediante el movimiento combinado de dos o más ejes es posible describir todo tipo de trayectorias o interpolaciones en el plano o en el espacio.

El eje Z se encuentra situado en la dirección del husillo principal (el que proporciona la potencia de corte). Si no existiera husillo principal, el eje Z se obtiene según la normal saliente al plano de sujeción de la pieza. Su sentido positivo es aquel en que se aleja la herramienta de la pieza.

El eje X es perpendicular a Z y se elige sobre un plano horizontal paralelo a la superficie de sujeción de la pieza. Su sentido positivo es aquel tal que la herramienta se aleja de la pieza. En máquinas en las que el eje Z es horizontal, X también es horizontal. El eje Y forma un triedro a derechas con X y Z.

SISTEMA DE COORDENADAS

- 1 5 - 1 0 - 5 5 1 0 1 5

- 1 0

- 5

5

1 0

- Y

- X

P 2

P 1 2

- 5

P 7

P 8

- 1 5 - 1 0

P 4

P 5

P 9P 1 0

5

P 3

P 1P 6

+ Y

- 1 0

- 5

5

1 0

P 1 1

1 0 1 5

+ X

*P1 X2. Y2. *P5 X-3. Y4. *P9 X7. Y3.

P2 X5. Y5. P6 X-2. Y2. P10 X3. Y-9.

*P3 X-4. Y4. *P7 X-8. Y-5. *P11 X7. Y2.

P4 X-7 Y10. P8 X-12. Y-10 P12 X5. Y-3.

SISTEMA DE COORDENADAS DE UN TORNO DE CNC

CHUCK

0PERADOR

EJE X

EJE ZCONTRAPUNTO