Sistemas de control numrico

El control numrico (CN) es una forma de automatizacin programable, que permite gobernar

las acciones de una mquina o mecanismo, mediante la ejecucin secuencial de una serie de

instrucciones codificadas (programa), haciendo que sta desarrolle una secuencia de operaciones

y movimientos preestablecidos por el programador.

Se le considera un mtodo apropiado para volmenes de produccin bajos o medios, porque es ms

Fcil escribir programas en lugar de realizar cambios en los equipos de procesado.

Es apto para la programacin de piezas simples, debido a que la programacin de trayectorias muy

complejas sera muy tedioso para el programador, sin embargo, para piezas ms complicadas se

utilizan sistemas de diseo auxiliados por computadora (CAD)

Factores que favorecen la implementacin de sistemas de CN

Mayor exigencia en la precisin de los mecanizados.

Diseos cada vez ms complejos.

Diversificacin de productos, ocasionando la necesidad de estructuras de produccin ms flexiblesy dinmicas.

Reduccin de errores de produccin para abaratar la produccin.

Disminucin de los plazos de entrega mediante el mantenimiento de los niveles de produccinen sus niveles ms altos.

El abaratamiento de los sistemas CNC, favorece su adquisicin.

Ventajas de los sistemas de CN

Mejora de la precisin y aumento en la calidad de los productos.

Mayor uniformidad en la produccin.

Posibilidad de operacin simultnea de varias mquinas por un solo operador.

Fabricacin de productos de geometra complicada.

Facilidad de cambios de produccin en intervalos cortos.

Factibilidad de atender pedidos urgentes en plazos razonables.

Disminucin de la fatiga del operador.

Incremento en los niveles de seguridad en los puestos de trabajo.

Posibilidad de simulacin del producto antes de su fabricacin.

Desventajas de los sistemas de CN

Elevado costo de los accesorios y maquinaria.

Necesidad de clculos, programacin y preparacin correcta para su ptimo funcionamiento.

Costos de mantenimiento ms elevados, por la necesidad de contar con personal de servicioy mantenimiento con altos niveles de preparacin, debido a su mayor complejidad.

Necesidad de grandes volmenes de pedidos para la debida amortizacin del sistema.

Conocimientos previos para operar los sistemas de CN

Conocimientos de geometra, lgebra y trigonometra.

Conocimientos para la eleccin y uso de las diferentes herramientas de corte.

Conocimientos para la eleccin y uso de los sistemas de sujecin de herramientas de corte.

Conocimientos de metrologa y uso de aparatos de medicin.

Conocimientos de interpretacin de planos.

Conocimientos de la estructura fsica y lgica de la mquina CNC.

Conocimientos de los procesos de mecanizacin.

Conocimientos de programacin de los sistemas CNC.

Conocimientos del mantenimiento y operacin de los sistemas CNC.

Conocimientos generales de computacin.

Comparacin entre mquinas convencionales y sistemas de CN

Mquina herramienta

Convencional

Mquina herramienta

CNC

Un operador puede manejar una sola mquina. Un operador puede manejar varias mquinas

simultneamente.

Se requiere consultar permanentemente los

planos constructivos.

No se requiere la consulta permanente de los

planos constructivos.

Se requiere una amplia experiencia. No se requiere mucha experiencia.

El operador controla las profundidades, avances,

etc.

El programa del sistema CNC tiene el control de

todos los parmetros de corte.

No es posible realizar operaciones

mecanizadas.

Ejemplo de sistemas de CN

Ejes de orientacin en sistemas de CN

Tipos de control computarizado de sistemas de CN

Mecanismos de los sistemas de CN

Accionadores: Motores, vlvulas, etc..

Sistemas de control: bucle abierto, bucle cerrado.

Mecanismos de posicionamiento.

Sistemas de medida.

Sensores: Induccin, fotoelctricos.

Diseo de mquinas.

Precisin y repetividad.

Refrigeracin, eliminacin de virutas.

Sistema de cambio de herramientas.

Torreta giratoria.

Almacn de herramientas.

Tipos de motores utilizados en los sistemas de CN

Husillo principal de los sistemas de CN

.

Husillo Funciones que

realiza:

Accionamiento Control

En tornos: El movimiento

rotativo de la pieza.

Motores de

corriente alterna

trifsica.

Variador de frecuencia.

En

fresadoras:

La rotacin de la

herramienta.

Motores de

corriente

continua.

Modulacin por ancho de

pulso.

Disposiciones del husillo en los sistemas de CN

Horizontal Vertical 5 ejes

Componentes de un sistema de CN

UCP (unidad central de procesos)

Perifricos de entrada

Unidades de almacenamiento de datos

Perifricos de salida

Unidad de enlace con el PLC (conexin con la mquina)

Unidad Central de Proceso (CPU)

Calcula la posicin de los ejes y los desplazamientos de la mquina.

Controla los modos de funcionamiento de la mquina.

Administra toda la sealizacin entre la CPU y los perifricos.

Perifricos de entrada

Teclados y paneles de mando.

Puerto serial con el procesador(protocolo de comunicacin serial RS232).

Reglas pticas de posicionamiento.

Ratn (Mouse).

Pantalla tctil.

Puerto de red ethernet.

Unidades de almacenamiento de datos

En el disco duro de la PC.

En memoria tipo Flash.

En disco compacto tipo CD.

En un sistema de la red intranet.

Perifricos de salida

Monitores.

PC con sistema de comunicacin serial (RS232), Ethernet o intranet.

Diferente tipo de actuadores destinados al control de movimiento de los ejes y otroselementos mviles de la mquina.

Monitor

Ver la informacin suministrada al sistema desde el teclado.

Controlar la comunicacin entre los sistemas.

Informarnos del estado de activacin y condiciones funcionales de los sistemas de la mquina.

Realizar la simulacin de mecanizado en pantalla.

Informarnos sobre los posibles errores detectados en el sistema.

Controlador de ejes y accesorios de la mquina (PLC)

Sistema de tambores para cambio de piezas herramienta

Cambiadores de herramienta para fresadoras

Carrusel de herramientas

Tambor giratorio

Sistema de cadena

Proceso de cambio de herramienta