diseño de manofactura cnc

7/23/2019 Diseo de Manofactura CNC

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SISTEMAS CAM-UPTLAX)

Diseo y Manufactura asistidos por ComputadoraIntroduccin al CNC

INTRODUCCIN

La mquina herramienta ha jugado un papel fundamental en el desarrollotecnolgico del mundo hasta el punto que no es una exageracin decir que la tasa deldesarrollo de mquinas herramientas gobierna directamente la tasa del desarrolloindustrial.Gracias a la utilizacin de la mquina herramienta se ha podido realizar de forma

prctica, maquinaria de todo tipo que, aunque concebida y realizada, no poda ser

comercializada por no existir medios adecuados para su construccin industrial.As, por ejemplo, si para la mecanizacin total de un nmero de piezas fuera necesariorealizar las operaciones de fresado, mandrinado y perforado, es lgico que se alcanzarala mayor eficacia si este grupo de mquinas herramientas estuvieran agrupadas, pero selograra una mayor eficacia an si todas estas operaciones se realizaran en una mismamquina. Esta necesidad, sumada a numerosos y nuevos requerimientos que da a daaparecieron forzaron la utilizacin de nuevas tcnicas que reemplazaran al operadorhumano. De esta forma se introdujo el control numrico en los procesos de fabricacin,impuesto por varias razones:

Necesidad de fabricar productos que no se podan conseguir en cantidad y calidadsuficientes sin recurrir a la automatizacin del proceso de fabricacin. Necesidad deobtener productos hasta entonces imposibles o muy difciles de fabricar, por serexcesivamente complejos para ser controlados por un operador humano. Necesidad defabricar productos a precios suficientemente bajos.Inicialmente, el factor predominante que condicion todo automatismo fue el aumento

de productividad. Posteriormente, debido a las nuevas necesidades de la industriaaparecieron otros factores no menos importantes como la precisin, la rapidez y laflexibilidad.Hacia 1942 surgi lo que se podra llamar el primer control numrico verdadero, debidoa una necesidad impuesta por la industria aeronutica para la realizacin de hlices dehelicpteros de diferentes configuraciones.

INTRODUCCIN AL CAD/CAM

CAD/CAM, proceso en el cual se utilizan los ordenadores o computadoras para mejorarla fabricacin, desarrollo y diseo de los productos. stos pueden fabricarse ms rpido,con mayor precisin o a menor precio, con la aplicacin adecuada de tecnologainformtica.Los sistemas de Diseo Asistido por Ordenador (CAD, acrnimo de Computer AidedDesign) pueden utilizarse para generar modelos con muchas, si no todas, de lascaractersticas de un determinado producto. Estas caractersticas podran ser el tamao,el contorno y la forma de cada componente, almacenados como dibujos bidimensionalesy tridimensionales. Una vez que estos datos dimensionales han sido introducidos yalmacenados en el sistema informtico, el diseador puede manipularlos o modificar lasideas del diseo con mayor facilidad para avanzar en el desarrollo del producto.


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Adems, pueden compartirse e integrarse las ideas combinadas de varios diseadores,ya que es posible mover los datos dentro de redes informticas, con lo que los

diseadores e ingenieros situados en lugares distantes entre s pueden trabajar como unequipo. Los sistemas CAD tambin permiten simular el funcionamiento de un producto.Hacen posible verificar si un circuito electrnico propuesto funcionar tal y como est

previsto, si un puente ser capaz de soportar las cargas pronosticadas sin peligros eincluso si una salsa de tomate fluir adecuadamente desde un envase de nuevo diseo.Cuando los sistemas CAD se conectan a equipos de fabricacin tambin controlados porordenador conforman un sistema integrado CAD/CAM (CAM, acrnimo de ComputerAided Manufacturing).

La Fabricacin Asistida por Ordenador ofrece significativas ventajas con respecto a losmtodos ms tradicionales de controlar equipos de fabricacin con ordenadores en lugarde hacerlo con operadores humanos. Por lo general, los equipos CAM conllevan laeliminacin de los errores del operador y la reduccin de los costos de mano de obra.Sin embargo, la precisin constante y el uso ptimo previsto del equipo representanventajas an mayores. Por ejemplo, las cuchillas y herramientas de corte se desgastarnms lentamente y se estropearan con menos frecuencia, lo que reducira todava ms loscostos de fabricacin. Frente a este ahorro pueden aducirse los mayores costos de bienesde capital o las posibles implicaciones sociales de mantener la productividad con unareduccin de la fuerza de trabajo. Los equipos CAM se basan en una serie de cdigosnumricos, almacenados en archivos informticos, para controlar las tareas defabricacin. Este Control Numrico por Computadora (CNC) se obtiene describiendo

las operaciones de la mquina en trminos de los cdigos especiales y de la geometrade formas de los componentes, creando archivos informticos especializados oprogramas de piezas. La creacin de estos programas de piezas es una tarea que, en granmedida, se realiza hoy da por software informtico especial que crea el vnculo entrelos sistemas CAD y CAM.Las caractersticas de los sistemas CAD/CAM son aprovechadas por los diseadores,ingenieros y fabricantes para adaptarlas a las necesidades especficas de sus situaciones.Por ejemplo, un diseador puede utilizar el sistema para crear rpidamente un primer

prototipo y analizar la viabilidad de un producto, mientras que un fabricante quizemplee el sistema porque es el nico modo de poder fabricar con precisin uncomponente complejo. La gama de prestaciones que se ofrecen a los usuarios de

CAD/CAM est en constante expansin. Los fabricantes de indumentaria puedendisear el patrn de una prenda en un sistema CAD, patrn que se sita de formaautomtica sobre la tela para reducir al mximo el derroche de material al ser cortadocon una sierra o un lser CNC. Adems de la informacin de CAD que describe elcontorno de un componente de ingeniera, es posible elegir el material ms adecuado

para su fabricacin en la base de datos informtica, y emplear una variedad de mquinasCNC combinadas para producirlo. La Fabricacin Integrada por Computadora (CIM)aprovecha plenamente el potencial de esta tecnologa al combinar una amplia gama deactividades asistidas por ordenador, que pueden incluir el control de existencias, elclculo de costos de materiales y el control total de cada proceso de produccin. Estoofrece una mayor flexibilidad al fabricante, permitiendo a la empresa responder con

mayor agilidad a las demandas del mercado y al desarrollo de nuevos productos.


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La futura evolucin incluir la integracin an mayor de sistemas de realidad virtual,que permitir a los diseadores interactuar con los prototipos virtuales de los productosmediante la computadora, en lugar de tener que construir costosos modelos o

simuladores para comprobar su viabilidad.Tambin el rea de prototipos rpidos es una evolucin de las tcnicas de CAD/CAM,en la que las imgenes informatizadas tridimensionales se convierten en modelos realesempleando equipos de fabricacin especializado, como por ejemplo un sistema deestereolitografa.

PROCESOS DE MANUFACTURA POR ARRANQUE DE VIRUTA

La aplicacin del control numrico abarca gran variedad de procesos. Aqu se dividenlas aplicaciones en dos categoras: (1) aplicaciones con mquina herramienta, talescomo el taladrado, laminado, torneado, etc., y (2) aplicaciones sin mquina herramienta,

tales como el ensamblaje, trazado e inspeccin. El principio de operacin comn detodas las aplicaciones del control numrico es el control del la posicin relativa de unaherramienta o elemento de procesado con respecto al objeto a procesar.

Proceso Def in ic in del ProcesoEquipo

Torneado Es un proceso de maquinadoen el cual una herramienta depunta sencilla remuevematerial de la superficie deuna pieza de trabajo cilndricaen rotacin

El torneado se lleva a cabotradicionalmente en unamaquina llamada torno

Definicin del Equipo Clasificacin del equipo HerramientaEl torno es una maquina, lacual suministra la potenciapara tornear la parte a unavelocidad de rotacindeterminada con avance de laherramienta y profundidad decorte especificado

Torno para herramientasTorno de VelocidadTorno RevlverTorno de MandrilMaquina de Barra AutomticaTornos controladosnumricamente

Se usan herramientas depunta sencilla, para laoperacin de roscado, seejecuta con un diseo con laforma de la cuerda a producir.El torneado de formas seejecuta con una de diseoespecial llamada herramientade forma.

Definir HerramientaClasificacin de laHerramienta

Operaciones Relacionadascon el Torneado

Se usa una herramienta decorte con un borde cortantesimple destinado a removermaterial de una pieza detrabajo giratoria para darforma de cilindro.

CabezalContrapuntoTorretaCarro TransversalCarro Principal

Careado

Torneado Ahusado o cnicoTorneado de ContornosTorneado de Formas

AchaflanadoTronzadoRoscadoPerforadoTaladradoMoleteado


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Proceso Definicin del Proceso Equipo

Taladrado Es una operacin demaquinado que se usa paracrear agujeros redondos enuna parte de trabajo

Taladro Prensa

Definicin del Equipo Clasificacin del equipo Herramienta

El Taladro Prensa es lamquina estndar para

taladrar.

Taladro VerticalTaladro Banco

Taladro RadialTaladro Multiple

Broca


Operaciones Relacionadas conel Taladrado

Hay disponibles variasherramientas de corte parahacer agujeros, pero la brocahelicoidal es con mucho lams comn. Sus dimetrosfluctan desde 0.006 pulg.Hasta brocas tan grandescomo 3.0 pulg. Las brocashelicoidales se usan

ampliamente en la industriapara producir agujeros enforma rpida y econmica.

Broca Helicoidal

EscariadoRoscado Interior

AbocardadoAvellanadoCentradoRefrenteado

Proceso Definicin del Proceso Equipo

Cepillado

Proceso para producirsuperficies planas por mediode una herramienta de corte deun solo filo.

Cepillo


La mquina herramienta para

cepillado se llama cepillo. Lavelocidad de corte se lograpor medio de una mes detrabajo oscilante que muevela parte posterior de unaherramienta de corte de puntasencilla

Cepillos de mesaabiertos lateralmente

Cepillos de doblecolumna

La herramienta de corteusadas en el cepillado sonherramientas de punta sencilla

Definir Herramienta Clasificacin de la HerramientaOperaciones Relacionadascon el Cepillado

Proceso en el cual se pasauna cuchilla a travs de lapieza para ir eliminando

material.

Carril transversalCabeza de la

herramientaMesa de trabajo

ColumnaBase

El cepillado se puedeusar para maquinar otrassuperficies diferentes a lasplanas. La restriccin es que

las superficies deben serrectas.


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Aserrado Es un proceso en el que cortauna hendidura angosta dentrode la parte de trabajo pormedio de una herramienta quetiene una serie de dientesestrechamente espaciados

Segueta


El corte de segueta involucraun movimiento lineal de vaivnde la segueta contra el trabajo.El Aserrado con cinta implicaun movimiento lineal continuoque utiliza una sierra cienta

hecha de foma de bandaflexible sin fin con dientes enuna de sus bordes. La sierracircular usa una sierra circulargiratoria para suministrar elmovimiento continuo de laherramienta frente al trabajo.

Segueta

Sierra BandaSierra Circular Hoja de la Sierra


Operaciones Relacionadascon el Aserrado

Las hojas de la sierra tienenciertas caractersticascomunes que incluyen laforma de los dientes, su

espaciamiento y la disposicinde los mismos

Forma de los dientesEspaciamiento entre losdientes

Disposicin de los Dientes

CaladoRanuradoCorte abrasivo

Aserrado por Friccin


Rectificado Es un proceso abrasivoejecutado por un conjunto debarras abrasivas pegadas

Rectificadora


El movimiento del equipoes una combinacin derotacin y osci lacinl ineal , regulada de ta lmanera que un puntodado de la barraabras iva, no repi te lamisma t rayector ia

Conjunto de barras abrasivaspegadas


Operaciones Relacionadascon el Rectificado

Se usan cuatro barras, pero sunmero depende del tamaodel agujero

Juntas UniversalesImpulsor

Lapeado o pulidoSuperacabadoPulido

Abrillantado

Proceso Def in ic in del Proceso

Equipo

Fresado Es una operacin de Fresadora


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maquinado en la cual se hacepasar una parte de trabajoenfrente de una herramientacilndrica rotatoria con mltiplesbordes o filos cortantes.


La clasificacin de loscortadores para fresadoras ofresas como se les conocecomnmente, est muyasociada con las operacionesde fresado que acabamos dedescribir.

Cortadores cilndricos ofresas planas

Cortadores formadoreso fresas formadoras

Cortadores frontales ofresas frontales

Cortadores paraacabado o fresa terminal

Husillo rotatorioMesa para sujetar

Definir Herramienta Clasificacin de la HerramientaOperaciones Relacionadascon el Fresado

Las maquinas fresadorasdeben tener un husillorotatorio para el cortador yuna mesa para sujetar, poneren posicin y hacer avanzarla parte de trabajo.

Maquina fresadoraVertical

Maquina fresadoraHorizontal

Rodilla y columnaTipo bancadaTipo Cepillo Fresas

TrazadorasMaquinas fresadoras

CNC

TorneadoTaladradoPerfiladoCepilladoEscariado

Aserrado

INTRODUCCIN AL CONTROL NUMRICO COMPUTARIZADO

El CNC tuvo su origen aprincipios de los aoscincuenta en el Instituto deTecnologa deMassachusetts (MIT), endonde se automatiz por

primera vez una granfresadora.En esta poca lascomputadoras estaban ensus inicios y eran tangrandes que el espacioocupado por la computadora era mayor que el de la mquina.Hoy da las computadoras son cada vez ms pequeas y econmicas, con lo que el usodel CNC se ha extendido a todo tipo de maquinaria: tornos, rectificadoras,eletroerosionadoras, mquinas de coser, etc.


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CNC significa "controlnumrico computarizado".En una mquina CNC, a

diferencia de una mquinaconvencional o manual, unacomputadora controla la

posicin y velocidad de losmotores que accionan los ejes dela mquina. Gracias a esto,

puede hacer movimientos que nose pueden lograr manualmentecomo crculos, lneas diagonalesy figuras complejastridimensionales.Las mquinas CNC son capaces

de mover la herramienta al mismo tiempo en los tres ejes para ejecutar trayectoriastridimensionales como las que se requieren para el maquinado de complejos moldes ytroqueles como se muestra en la imagen.En una mquina CNC una computadora controla el movimiento de la mesa, el carro y elhusillo. Una vez programada la mquina, sta ejecuta todas las operaciones por s sola,sin necesidad de que el operador est manejndola. Esto permite aprovechar mejor eltiempo del personal para que sea ms productivo.El trmino control numrico se debe a que las rdenes dadas a la mquina son

indicadas mediante cdigos numricos. Por ejemplo, para indicarle a la mquina que

mueva la herramienta describiendo un cuadrado de 10 mm por lado se le daran lossiguientes cdigos:

G90 G71G00 X0.0 Y0.0G01 X10.0G01 Y10.0G01 X0.0G01 Y0.0

Un conjunto de rdenes que siguen una secuencia lgica constituyen un programa de

maquinado. Dndole las rdenes o instrucciones adecuadas a la mquina, sta es capazde maquinar una simple ranura, una cavidad irregular, la cara de una persona enaltorrelieve o bajorrelieve, un grabado artstico un molde de inyeccin de una cuchara ouna botella... lo que se quiera.


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Al principio hacer un programa de maquinado era muy difcil y tedioso, pues haba que planear

e indicarle manualmente a la mquina cada uno de los movimientos que tena que hacer.Era un proceso que poda durar horas, das, semanas. An as era un ahorro de tiempocomparado con los mtodos convencionales.Actualmente muchas de las mquinas modernas trabajan con lo que se conoce comolenguaje conversacional en el que el programador escoge la operacin que desea y la

mquina le pregunta los datos que se requieren. Cada instruccin de este lenguajeconversacional puede representar decenas de cdigos numricos. Por ejemplo, el

maquinado de una cavidad completa se puede hacer con una sola instruccin queespecifica el largo, alto, profundidad, posicin, radios de las esquinas, etc. Algunoscontroles incluso cuentan con graficacin en pantalla y funciones de ayuda geromtrica.Todo esto hace la programacin mucho ms rpida y sencilla.Tambin se emplean sistemas CAD/CAM que generan el programa de maquinado deforma automtica. En el sistema CAD (diseo asistido por computadora) la pieza que sedesea maquinar se disea en la computadora con herramientas de dibujo y modeladoslido. Posteriormente el sistema CAM (manufactura asistida por computadora) toma lainformacin del diseo y genera la ruta de corte que tiene que seguir la herramienta parafabricar la pieza deseada; a partir de esta ruta de corte se crea automaticamente el

programa de maquinado, el cual puede ser introducido a la mquina mediante un disco o

enviado electronicamente.Hoy da los equipos CNC con la ayuda de los lenguajes conversacionales y los sistemasCAD/CAM, permiten a las empresas producir con mucha mayor rapidez y calidad sinnecesidad de tener personal altamente especializado.

MBITO DE APLICACIN DEL CONTROL NUMRICO:

Como ya se mencion, las cuatro variables fundamentales que inciden en la bondad deun automatismo son: productividad, rapidez, precisin y velocidad.

De acuerdo con estas variables, vamos a analizar qu tipo de automatismo es el msconveniente de acuerdo al nmero de piezas a fabricar.Series de fabricacin:Grandes series: (mayor a 10.000 piezas).Esta produccin est cubierta en la actualidad por las mquinas transfert, realizadas porvarios automatismos trabajando simultneamente en forma sincronizada.Series medias: (entre 50 y 10.000).Existen varios automatismos que cubren esta gama, entre ellos los copiadores y loscontroles numricos. La utilizacin de estos automatismos depender de la precisin,flexibilidad y rapidez exigidas. El control numrico ser especialmente interesantecuando las fabricaciones se mantengan en series comprendidas entre 5 y 1.000 piezasque debers ser repetidas varias veces durante el ao.

Series pequeas: (menores a 5 piezas).


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Para estas series, la utilizacin del control numrico suele no ser rentable, a no ser quela pieza sea lo suficientemente compleja como para justificarse su programacin conayuda de una computadora. Pero en general, para producciones menores a cinco piezas,

la mecanizacin en mquinas convencionales resulta ser ms econmica. Acontinuacin, podemos ver un grfico que ilustra de forma clara lo expresadoanteriormente.

VENTAJAS DEL CONTROL NUMRICO:

Las ventajas, dentro de los parmetros de produccin explicados anteriormente son:Posibilidad de fabricacin de piezas imposibles o muy difciles. Gracias al controlnumrico se han podido obtener piezas muy complicadas como las superficiestridimensionales necesarias en la fabricacin de aviones.Seguridad. El control numrico es especialmente recomendable para el trabajo con

productos peligrosos.Precisin. Esto se debe a la mayor precisin de la mquina herramienta de controlnumrico respecto de las clsicas.Aumento de productividad de las mquinas. Esto se debe a la disminucin del tiempototal de mecanizacin, en virtud de la disminucin de los tiempos de desplazamiento envaco y de la rapidez de los posicionamientos que suministran los sistemas electrnicosde control.Reduccin de controles y desechos. Esta reduccin es debida fundamentalmente a lagran fiabilidad y repetitividad de una mquina herramienta con control numrico. Estareduccin de controles permite prcticamente eliminar toda operacin humana posterior,

con la subsiguiente reduccin de costos y tiempos de fabricacin.

CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL NUMRICO.

Se dividen fundamentalmente en:

Equipos de control numrico de posicionamiento o punto a punto.

Equipos de control numrico de contorneo.


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Supongamos una pieza colocada sobre la mesa (ver figura), y que en el punto A sequiere realizar una perforacin. Sea el eje X el eje longitudinal de la mesa y el eje Y eleje transversal. B representa la proyeccin del eje del til sobre la mesa. El problema dellevar el punto A al punto B se puede resolver de las siguientes formas:

Accionar el motor del eje Y hasta alcanzar el punto A; y a continuacin el motor del ejeX hasta alcanzar al punto B.Anlogo al anterior, pero accionando primero el motor del eje longitudinal y despus eldel transversal. Estos dos modos de posicionamiento reciben el nombre de

posicionamiento secuencial y se realiza normalmente a la mxima velocidad quesoporta la mquina.Accionar ambos motores a la vez y a la misma velocidad. En este caso la trayectoriaseguida ser una recta de 45; Una vez llegado la altura del punto B, el motor del eje Yser parado para continuar exclusivamente el motor del eje X hasta llegar al punto B.Este tipo de posicionamiento recibe el nombre de posicionamiento simultneo (punto a

punto).

Accionamiento secuencial de los motores pero realizando la aproximacin a un puntosiempre en el mismo sentido. Este tipo de aproximacin recibe el nombre deaproximacin unidireccional y es utilizado exclusivamente en los posicionamientos

punto a punto.En un sistema punto a punto, el control determina, a partir de la informacinsuministrada por el programa y antes de iniciarse el movimiento, el camino total arecorrer. Posteriormente se realiza dicho posicionamiento, sin importar en absoluto latrayectoria recorrida, puesto que lo nico que importa es alcanzar con precisin yrapidez el punto en cuestin.Siempre que se quiera realizar trayectorias que no sean paraxiales (rectas segn los ejes)es necesario que el sistema de control posea caractersticas especiales.Los equipos que permiten generar curvas reciben el nombre de equipos de contorneo.


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Los sistemas de contorneo gobiernan no slo la posicin final sino tambin elmovimiento en cada instante de los ejes en los cuales se realiza la interpolacin. Enestos equipos deber existir una sincronizacin perfecta entre los distintos ejes,

controlndose, por tanto, la trayectoria real que debe seguir la herramienta. Con estossistemas se pueden generar recorridos tales como rectas con cualquier pendiente, arcosde circunferencia, cnicas o cualquier otra curva definible matemticamente. Estossistemas se utilizan, sobre todo, en fresados complejos, torneados, etc.Por ltimo, se puede decir que un equipo de control numrico paraxial puede efectuarlos trabajos que realiza un equipo punto a punto y un equipo de contorneo podr realizarlos trabajos propios de los equipos punto a punto y paraxial.

ARQUITECTURA GENERAL DE UN CONTROL NUMRICO.

Podemos distinguir cuatro subconjuntos funcionales:

Unidad de entrada

salida de datos. Unidad de memoria interna e interpretacin de rdenes. Unidad de clculo. Unidad de enlace con la mquina herramienta y servomecanismos.

UNIDAD DE ENTRADA SALIDA DE DATOS

La unidad entrada de datos sirve para introducir los programas de mecanizado en elequipo de control numrico, utilizando un lenguaje inteligible para ste.En los sistemas antiguos se utilizaron para la introduccin de datos sistemas tipo ficha(Data Modul) o preselectores (conmutadores rotativos codificados); los grandesinconvenientes que presentaron estos mtodos, sobre todo en programas extensos,

provoc su total eliminacin.Posteriormente se utilizaba para dicho propsito la cinta perforada (de papel, milar oaluminio), por lo que el lector de cinta se constitua en el rgano principal de entrada dedatos.Esta cinta era previamente perforada utilizando un perforador de cinta o un teletipo. Elnmero de agujeros mximo por cada carcter era de ocho (cinta de ocho canales).Adems de estos agujeros, exista otro de menor tamao, ubicado entre los canales 3 y 4que permita el arrastre de la cinta.


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Los primeros lectores de cinta fueron electromecnicos; los cuales utilizaban un sistemade agujas palpadoras que determinaban la existencia de agujeros o no en cada canal dela cinta, luego esto actuaba sobre un conmutador cuyos contactos se abren o cierran

dependiendo de la existencia o no de dichos agujeros.Luego se utilizaron lectores de cinta fotoelctricos, los cuales permitan una velocidadde lectura de cinta muy superior. Los mismos constaban de clulas fotoelctricas,fotodiodos o fototransistores como elementos sensores. Estos elementos sensibles a laluz, ubicados bajo cada canal de la cinta (incluso bajo el canal de arrastre). Una fuenteluminosa se colocaba sobre la cinta, de tal forma que cada sensor produca una sealindicando la presencia de un agujero que sera amplificada y suministrada al equipo decontrol como datos de entrada.Otro medio que se utilizaba para la entrada de datos era el cassette, robusto y pequeo,era ms fcil de utilizar, guardar y transportar que la cinta, siendo ptima su utilizacinen medios hostiles. Su capacidad variaba entra 1 y 5 Mb.Luego comenz a utilizarse el diskette. Su caracterstica ms importante era la de teneracceso aleatorio, lo cual permita acceder a cualquier parte del disco en menos de mediosegundo. La velocidad de transferencia de datos variaba entre 250 y 500 Kb / s.Con la aparicin del teclado como rgano de entrada de datos, se solucion el problemade la modificacin del programa, que no poda realizarse con la cinta perforada, ademsde una rpida edicin de programas y una cmoda insercin y borrado de bloques,

bsqueda de una direccin en memoria, etc.


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UNIDAD DE MEMORIA INTERNA E INTERPRETACIN DE RDENES.

Tanto en los equipos de programacin manual como en los de programacin mixta(cinta perforada o cassette y teclado), la unidad de memoria interna almacenaba no sloel programa sino tambin los datos mquina y las compensaciones (aceleracin ydesaceleracin, compensaciones y correcciones de la herramienta, etc.). Son los llamdosdatos de puesta en operacin.En las mquinas que posean slo cinta perforada como entrada de datos, se utilizabamemorias buffer.Luego, con el surgimiento del teclado y la necesidad de ampliar significativamente lamemoria (debido a que se deba almacenar en la misma un programa completo demecanizado) se comenzaron a utilizar memorias no voltiles (su informacin permanecealmacenada aunque desaparezca la fuente de potencia del circuito, por ejemplo en elcaso de un fallo en la red) de acceso aleatorio (denominadas RAM) del tipo CMOS.Adems posean una batera denominada tampn, generalmente de nquelcadmio, quecumplan la funcin de guardar durante algunos das (al menos tres) todos los datosmquina en caso de fallo en la red.Una vez almacenado el programa en memoria, inicia su lectura para su posteriorejecucin.Los bloques se van leyendo secuencialmente. En ellos se encuentra toda la informacinnecesaria para la ejecucin de una operacin de mecanizado.

UNIDAD DE CLCULO

Una vez interpretado un bloque de informacin, esta unidad se encarga de crear elconjunto de rdenes que sern utilizadas para gobernar la mquina herramienta.Como ya se dijo, este bloque de informacin suministra la informacin necesaria para laejecucin de una operacin de mecanizado. Por lo tanto, una vez el programa enmemoria, se inicia su ejecucin. El control lee un nmero de bloques necesario para larealizacin de un ciclo de trabajo. Estos bloques del programa son interpretados por elcontrol, que identifica:la nueva cota a alcanzar (x, y, z del nuevo punto en el caso de un equipo de tres ejes),

velocidad de avance con la que se realizar el trayecto, forma a realizar el trayecto,otras informaciones como compensacin de herramientas, cambio de til, rotacin o nodel mismo, sentido, refrigeracin, etc.). La unidad de clculo, de acuerdo con la nuevacota a alcanzar, calcula el camino a recorrer segn los diversos ejes.SERVOMECANISMOS: La funcin principal de un control numrico es gobernar losmotores (servomotores) de una mquina herramienta, los cuales provocan undesplazamiento relativo entre el til y la pieza situada sobre la mesa. Si consideramosun desplazamiento en el plano, ser necesario accionar dos motores, en el espacio, tresmotores, y as sucesivamente.En el caso de un control numrico punto a punto y paraxial, las rdenes suministradas acada uno de los motores no tienen ninguna relacin entre s; en cambio en un control

numrico de contorneo, las rdenes debern estar relacionadas segn una ley biendefinida.


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Para el control de los motores de la mquina herramienta se pueden utilizar dos tipos deservomecanismos, a lazo abierto y a lazo cerrado.En los de lazo abierto, las rdenes a los motores se envan a partir de la informacin

suministrada por la unidad de clculo, y el servomecanismo no recibe ningunainformacin ni de la posicin real de la herramienta ni de su velocidad.

No as en un sistema de lazo cerrado, donde las rdenes suministradas a los motoresdependen a la vez de las informaciones enviadas por la unidad de clculo y de lasinformaciones suministradas por un sistema de medidas de la posicin real por medio deun captador de posicin (generalmente un encoder), y uno de medida de la velocidadreal (tacmetro), montados ambos sobre la mquina.

PROGRAMACIN EN EL CONTROL NUMRICO:

Se pueden utilizar dos mtodos:

Programacin Manual:En este caso, el programa pieza se escribe nicamente por mediode razonamientos y clculos que realiza un operario.Programacin Automtica: En este caso, los clculos los realiza un computador, quesuministra en su salida el programa de la pieza en lenguaje mquina. Por esta raznrecibe el nombre de programacin asistida por computador.

Program acin Manual:

El lenguaje mquina comprende todo el conjunto de datos que el control necesita para lamecanizacin de la pieza.Al conjunto de informaciones que corresponde a una misma fase del mecanizado se le

denomina bloque o secuencia, que se numeran para facilitar su bsqueda. Este conjuntode informaciones es interpretado por el intrprete de rdenes.El programa de mecanizado contiene todas las instrucciones necesarias para el procesode mecanizado.Una secuencia o bloque de programa debe contener todas las funciones geomtricas,funciones mquina y funciones tecnolgicas del mecanizado, de tal modo, un bloque de

programa consta de varias instrucciones.El comienzo del control numrico ha estado caracterizado por un desarrollo anrquicode los cdigos de programacin. Cada constructor utilizaba el suyo particular.Posteriormente, se vio la necesidad de normalizar los cdigos de programacin comocondicin indispensable para que un mismo programa pudiera servir para diversas

mquinas con tal de que fuesen del mismo tipo.Los caracteres ms usados comnmente, regidos bajo la norma DIN 66024 y 66025 son,entre otros, los siguientes:

N es la direccin correspondiente al nmero de bloque o secuencia. Esta direccin vaseguida normalmente de un nmero de tres o cuatro cifras. En el caso del formato N03,

X, Y, Z son las direcciones correspondientes a las cotas segn los ejes X, Y, Z de lamquina herramienta. Dichas cotas se pueden programar en forma absoluta o relativa, esdecir, con respecto al cero pieza o con respecto a la ltima cota respectivamente.G es la direccin correspondiente a las funciones preparatorias. Se utilizan parainformar al control de las caractersticas de las funciones de mecanizado, como por

ejemplo, forma de la trayectoria, tipo de correccin de herramienta, parada temporizada,ciclos automticos, programacin absoluta y relativa, etc. La funcin G va seguida de


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un nmero de dos cifras que permite programar hasta 100 funciones preparatoriasdiferentes.Ejemplos:

G00: El trayecto programado se realiza a la mxima velocidad posible, es decir, a lavelocidad de desplazamiento en rpido.G01: Los ejes se gobiernan de tal forma que la herramienta se mueve a lo largo de unalnea recta.G02: Interpolacin lineal en sentido horario.G03: Interpolacin lineal en sentido antihorario.G33: Indica ciclo automtico de roscado.G77: Es un ciclo automtico que permite programar con un nico bloque el torneado deun cilindro, etc.M es la direccin correspondiente a las funciones auxiliares o complementarias. Se usan

para indicar a la mquina herramienta que se deben realizar operaciones tales como:parada programada, rotacin del husillo a derechas o a izquierdas, cambio de til, etc.La direccin m va seguida de un nmero de dos cifras que permite programar hasta 100funciones auxiliares diferentes.Ejemplos:M00: Provoca una parada incondicional del programa, detiene el husillo y larefrigeracin.M02: Indica el fin del programa. Se debe escribir en el ltimo bloque del programa y

posibilita la parada del control una vez ejecutadas el resto de las operaciones contenidasen el mismo bloque.M03: Permite programar la rotacin del husillo en sentido horario.

M04: Permite programar la rotacin del husillo en sentido antihorario, etc.F es la direccin correspondiente a la velocidad de avance. Va seguida de un nmero decuatro cifras que indica la velocidad de avance en mm/min.S es la direccin correspondiente a la velocidad de rotacin del husillo principal. Se

programa directamente en revoluciones por minuto, usando cuatro dgitos.I, J, K son direcciones utilizadas para programar arcos de circunferencia. Cuando lainterpolacin se realiza en el plano X-Y, se utilizan las direcciones I y J. Anlogamente,en el plano X-Z, se utilizan las direcciones I y K, y en el plano Y-Z, las direcciones J yK.T es la direccin correspondiente al nmero de herramienta. Va seguido de un nmerode cuatro cifras en el cual los dos primeros indican el nmero de herramienta y los dos

ltimos el nmero de correccin de las mismas.LOS BLOCKS EN CN

Estructura de BlockEs el modo de dar ordenes a la maquina para que se los ejecute tiene ciertascaractersticas que se debe cumplir.La maquina ejecuta las ordenes (operaciones) de otra manera por lo que cada ordentiene una estructura definida a cada orden le denominamos block o bloque de programa.

De manera general cada block tiene la siguiente estructura:

a) Numero de operacionesb) Cdigo de orden de configuracin


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c) Puntos coordenados o coordenadasd) Parmetros complementarios

Formato de BlockEl modo bsico de comunicarse con la maquina herramienta es a travs de los elementosque forman la estructura de un block de instrucciones, en donde cada uno de loscaracteres alfanumricos tienen un significado y una representacin propia.

a b c d

O001N010 G21 Encabezado

N020 [BILLET X 30 Z 80

N030 G28

N040 M06 T 1

N050 M03 S 500

N060 F 60 Procedimiento

N.

N070 M02

N080 G28 Conclusin

N090 M05

Introduccin a la programacin

Para realizar un programa debemos tener en cuenta varios factores, algunos de ellossimilares a los de las maquinas convencionales. Estos factores los podemos dividir engeomtricos y tecnolgicos.Los factores de geometrade la pieza contienen datos sobre sus dimensiones (plano detaller); adems de:

Tolerancias Acabado superficial Origen de movimientos Superficie de referencia, etc.

Los factores tecnolgicoshacen referencia a: Material de la pieza a mecanizar Tipo de mecanizado Velocidad de corte Profundidad de pasadas Revoluciones de la pieza o herramienta Lubricante Utillaje, etc.

As tambin elaborar un proceso de trabajo lo mas racional posible.


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Equipo necesario para la programacin

a) MaquinaHerramienta con C.N.C.b) Manual de programacin y operacin del C.N.C. del que disponga la maquinac) Lector de cinta magntica (disquete)d) Cinta magntica para grabacin en cassettee) Ordenador para simular grafica de la pieza programadaf) Discos de 3 para ordenador, para activar piezas.g) Catlogos de materiales y herramientas de diversos fabricantes.

CICLOS ENLATADOS O REPETITIVOS.Estos ciclos tienen la particularidad de trabajar una sola operacin en un mismo sentidohasta lograr el objetivo establecido.G90: CilindradoG92: RoscadoG94: CareadoConicidadConicidad G94X: Es la posicin final de corteZ: Es la posicin final de corte

R: Siempre va ha ser negativo (cuadro de cortez).El signo de R depende de la direccin de la conicidad. La funcin G94 es un cicloenlatado, una lnea de informacin del programa capacitara a la herramienta paraejecutar cuatro movimientos distintos.R: Distancia incremental del comienzo el corte a la posicin final del corte.Ciclo de RoscadoEl cdigo G92 nos permite realizar la operacin de roscado o cuerda en algn diseo de

pieza. La funcin de este es de manera cclica que se mete contemplando los factores deimportancia. El avance o paso y la profundidad total de maquinado. Realizndose solocuerdas estndar.1 Punto Previo

2 Velocidad de corteX: Profundidad del corteZ: Longitud total de la cuerdaF: Avance (paso)60 = 0.8660 (0.75) = 0.6490.649 (2) = 1.29916/25.4 = 1.587 16 hilos x pulgada(1.3) (1.587) = 2.063 Profundidad Total.Si se tiene una medida de 10.0, se le resta la profundidad total y nos queda una medidade 7.947Radios de Curvatura

El cdigo G02 nos permite realizar radios en sentido derecho o sentido horario (vaconforme a las manecillas del reloj).


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El cdigo G03 permite realizar radios en sentido izquierdo o sentido de horarioRadios de Curvatura Luter Polacion CircularPuntos para aplicar el cdigo G02 y G03

Ejecucin1 Punto Previo2 Punto Inicial del arco3 Punto Final del arco (va a estar dado por x_ z_)4 Sentido en que se debe mover la herramienta5 Indicar el radio (R-)GargantasLos nones son herramientas para exteriores.Los pares son para interiores.Sacar la herramienta del plano de trabajoParo del husilloSolicitud de la herramientaEncendido del husilloTraer la herramienta al plano de trabajo.

TENDENCIAS DE LA AUTOMATIZACIN EN LA INDUSTRIA NACIONAL.

Las Industrias Modernas exhiben dos tipos de panorama, en trminos del tipo de pas enla cual se ubica. Cuando se trata de pases desarrollados es posible encontrar lassiguientes caractersticas:

Cada vez se exige mayor precisin y alto control de calidad. Los diseos de los productos son cada vez ms complicados. La diversidad de productos crea la necesidad de flexibilidad en las maquinarias. Hay aumento en el tiempo de inspeccin. La fecha de entrega de los productos es cada vez menor. El costo de fabricacin de moldes es mayor y es necesario minimizar errores. La formacin de instructores es ms difcil, pues es necesario personal, ms

experimentado.En cuanto al ambiente de trabajo se observa:

Escasez de la mano de obra calificada. Produccin de mltiples modelos y en grandes cantidades. El Ambiente de taller no resulta atractivo.

En el caso de pases de menor desarrollo (subdesarrollados), se puede encontrarotro panorama con distintos problemas como por ejemplo:

Notable desactualizacin. Baja competitividad. Organizaciones rgidas. Debilidad en el recurso humano al no conocer las nuevas tecnologas. Lo cual tambin se acompaa de grandes necesidades de ayuda tales como: Programas de gestin tecnolgica. Modelos de cooperacin entre empresas. Programas de cooperacin internacional.


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Tal como se puede observar el panorama desde estas dos perspectivas no es igual, sinembargo a travs de una correcta orientacin de planes, es posible ir escalando losniveles tecnolgicos, adecundolos cultural y tcnicamente a los objetivos de desarrollo.

Siempre para este tipo de gestin, es necesario integrar los esfuerzos de la empresaprivada, la Universidades y los Centros de Formacin Profesional, a fin de encontrar loscanales ms adecuados de transferencia tecnolgica. Igualmente es posible trabajar en laactualizacin de los recursos humanos y en la generacin de ambientes confiables quefomenten la consulta de las empresas. Una ltima meta comn y necesaria podra ser eldesarrollo de la actividad de investigacin que en la actualidad es muy pobre en lasuniversidades y nula a nivel de las empresas nacionales.Como siempre, para emprender este difcil camino es necesario que exista una voluntad

poltica ejecutiva. Este aspecto muchas veces es uno de los ms difciles a salvar, sinembargo todo depende de que surja un clima que los impulse. Lo cual puede darse;cuando los empresarios, como potenciales beneficiarios directos de esta gestindesarrollen estrategias para lograr este clima poltico impulsor.Debo aclarar que no tratamos de decir que la automatizacin es la nica alternativa dedesarrollo. Si no, ms bien, que es necesario definir una lnea o un plan con el cual selogre este desarrollo. La automatizacin es slo una muy buena alternativa pues sudireccin es hacia delante, la cual es tal vez la mejor direccin.

diseño de manofactura cnc

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