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SISTEMAS DE MANUFACTURA INTEGRADOS POR COMPUTADORA UNIDAD I 1.1 CONCEPTOS BASICOS EN SISTEMAS DE MANUFACTURA. Es la ciencia que estudia los procesos de conformado y fabricación de componentes mecánicos con la adecuada precisión dimensional, así como de la maquinaria, herramientas y demás equipos necesarios para llevar a cabo la realización física de tales procesos, su automatización, planificación y verificación. La Ingeniería de Manufactura es una función que lleva acabo el personal técnico, y esta relacionado con la planeación de los procesos de manufactura para la producción económica de productos de alta calidad. PLANEACIÓN TRADICIONAL DE PROCESOS. Tradicionalmente, la planeación de procesos la llevan a cabo ingenieros en manufactura que conocen los procesos particulares que se usan en la fábrica y son capaces de leer dibujos de ingeniería con base en su conocimiento, capacidad y experiencia . PLANEACION DE PROCESOS PARA PARTES. Los procesos necesarios para manufactura una parte especifica se determinan en gran parte por el material con que se fabrica la parte. El diseñador del producto selecciona el material con base en los requerimientos funcionales. Una vez seleccionado el material , la elección

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Descrpcio de manufactura integrada por computadora

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SISTEMAS DE MANUFACTURA INTEGRADOS POR COMPUTADORA UNIDAD I 1.1 CONCEPTOS BASICOS EN SISTEMAS DE MANUFACTURA. Es la ciencia que estudia los procesos de conformado y fabricacin de componentes mecnicos con la adecuada precisin dimensional, as como de la maquinaria, herramientas y dems equipos necesarios para llevar a cabo la realizacin fsica de tales procesos, su automatizacin, planificacin y verificacin. La Ingeniera de Manufactura es una funcin que lleva acabo el personal tcnico, y esta relacionado con la planeacin de los procesos de manufactura para la produccin econmica de productos de alta calidad. PLANEACIN TRADICIONAL DE PROCESOS. Tradicionalmente, la planeacin de procesos la llevan a cabo ingenieros en manufactura que conocen los procesos particulares que se usan en la fbrica y son capaces de leer dibujos de ingeniera con base en su conocimiento, capacidad y experiencia .PLANEACION DE PROCESOS PARA PARTES. Los procesos necesarios para manufactura una parte especifica se determinan en gran parte por el material con que se fabrica la parte. El diseador del producto selecciona el material con base en los requerimientos funcionales. Una vez seleccionado el material , la eleccin de los procesos posibles se delimita considerablemente. En este anlisis de los materiales para ingeniera proporcionamos guas para el procesamiento de cuatro grupos de materiales. Metales Cermicos Polmeros y Materiales compuestos. 1.2 DESARROLLO HISTORICO DE LOS SISTEMAS DE MANUFACTURA.El punto de partida de los procesos de manufactura moderno pueden acreditarse a ELI WHITNEY con su mquina despepitadota de algodn sus principios de fabricacin intercambiables o su mquina fresadora sucesos todos ellos por los aos de 1880 tambin en esa poca aparecieron otro procesos industriales a consecuencia de la guerra civil en los Estados Unidos que proporcion un nuevo impulso al desarrollo de procesos de manufactura de aquel pas. El origen de la experimentacin y anlisis en los procesos de manufactura se acreditaron en gran medida a FRED W. TAYLOR quien un siglo despus de Whitney publico los resultados de sus trabajos sobre el labrado de los metales aportando una base cientfica para hacerlo. El contemporneo Mirn L. Begeman y otros investigadores o laboratorista lograron nuevos avances en las tcnicas de fabricacin, estudios que han llegado a aprovecharse en la industria. El conocimiento de los principios y la aplicacin de los servomecanismos levas, electricidad, electrnica y las Computadoras hoy da permiten al hombre la produccin de las maquinas.PROCESOS DE MANUFACTURA CONVENCIONALES. De acuerdo con esta definicin y a la vista de las tendencias y estado actual de la fabricacin mecnica y de las posibles actividades que puede desarrollar el futuro ingeniero en el ejercicio de la profesin, los contenidos de la disciplina podran agruparse en las siguientes reas temticas: PROCESOS DE MANUFACTURA CONVENCIONALES. 1. Procesos de conformacin sin eliminacin de material. 2. Por fundicin. 3. Por deformacin. Procesos de conformacin con eliminacin de material. 1. Arranque de material en forma de viruta. 2. Por abrasin. 3. Por otros procedimientos. 4. Procesos de medicin y verificacin dimensional 5. Tolerancias y ajustes 6. Medicin dimensional Procesos de conformado de polmeros y derivados Plsticos Materiales compuestos Procesos de conformacin por unin de partes Por sinterizacin Por soldadura Automatizacin de los procesos de fabricacin y verificacin Control numrico Robots industriales Sistemas de fabricacin flexible Las propiedades de manufactura y tecnolgicas son aquellas que definen el comportamiento de un material frente a diversos mtodos de trabajo y a determinadas aplicaciones. Existen varias propiedades que entran en esta categora, destacndose la templabilidad, la soldabilidad y la dureza entre otras. Otra clasificacin general de los procesos de manufactura es : I. De manera general los procesos de manufactura se clasifican en cinco grupos:II. Procesos que cambian la forma de del material. III. Ejemplo: Metalurgia extractiva, fundicin. IV. Procesos que provocan desprendimiento de viruta por medio de mquinas. V. Ejemplo: Mtodo de maquinado convencional. *Procesos que cambian las superficies. Ejemplo: Con desprendimiento de viruta, Por pulido, Por recubrimiento. Ejemplo: Metalurgia extractiva, Fundicin, Formado en fro y caliente, Metalurgia de polvos, Moldeo de plstico. Procesos para el ensamblado de materiales. Ejemplo: soldadura materiales Ejemplo: Uniones permanentes, Uniones temporales. Procesos para cambiar las propiedades fsicas. Ejemplo: Temple de piezas, Temple superficial 1.4 METODOS AVANZADOS DE MANUFACTURA. Enfoque utilizado para el diseo de productos en el cual las empresas intentan reducir el tiempo que se requiere para llevar acabo un nuevo producto al mercado. En una compaa que practica la ingeniera concurrente (o tambin conocida como ing. simultanea) la plantacin de manufactura empieza cuando el diseo de producto se esta desarrollando. El diseo para la manufactura y el ensamble es el aspecto mas importante de la ingeniera concurrente , debido a que tiene el mayor impacto en los costos de produccin y en el tiempo de desarrollo del producto. ELABORACIN RAPIDA DE PROTOTIPOS. Es la capacidad para disear y producir productos de alta calidad en el tiempo mnimo. Es una familia de procesos de fabricacin singulares, desarrollados para hacer prototipos de ingeniera en el menor tiempo posible. Existen tres tcnicas donde stas dependen de datos de diseo generados en un sistema grafico computarizado. Esto implica hablar de la gran precisin con que se realizan los trazos gracias modelo grafico 1-ESTEREOLITOGRAFIA: Un proceso para fabricar una parte plstica slida a partir de un archivo de datos. generado a partir de un modelo slido mediante un sistema grafico computarizado de la geometra de partes controla un rayo lser. 2-SINTERIZADO SELECTIVO CON LASER: Este proceso es similar al anterior nada ms que en lugar de utilizar un polmetro liquido se utilizan polvos y se comprime por el rayo lser hasta formar las capas que van a formar la pieza.3-MODELADO POR DEPOSICION FUNDIDA: Este proceso se basa en irle dando forma con el rayo lser aun una pieza ya sea de un material similar al de la cera.UNIDAD II GRUPOS TECNOLGICOS 2.1 Definicin y conceptos Grupos tecnolgicos.- Es un enfoque para manufactura en el que se identifican y agrupan partes similares para aprovechar sus similitudes en el diseo y en la produccin. Prctica de manufactura por la que se agrupan las piezas en familias con caractersticas similares (geomtricas o de procesamiento) La tecnologa de Grupo es un enfoque para la produccin de partes en cantidades medias. Las partes (y los productos) en este rango de cantidad por lo general se hacen en lotes. La produccin en lotes tiene las siguientes desventajas: Tiempo de detencin para cambios Costos altos de realizacin de inventarios. La tecnologa de grupos minimiza estas desventajas reconociendo que aunque las partes son distintas, poseen similitudes. 2.2 Diferencias con otros sistemas.-Los sistemas de manufactura pueden ser clasificados y diferenciados por varias caractersticas, entre las principales se encuentra el volumen de producto y la variedad de estos. Esto mismo da la pauta para medir la flexibilidad de los procesos, establecer el grado de especializacin de la mano de obra as como el nivel de automatizacin. A diferencia de otros sistemas, la tecnologa de grupos es una filosofa de fabricacin en la que las piezas similares se identifican y agrupan conjuntamente con el fin de aprovecharse de sus similitudes en el proceso de diseo y fabricacin y obtener en parte las ventajas de las grandes series en series medianas o pequeas. 2.3 Caracterizacin, Ventajas y Desventajas, Caractersticas Se identifican y agrupan partes similares para aprovechar sus similitudes en el diseo y la produccin. Las similitudes entre las partes permiten agruparlas como familias. Ventajas 1. Promueven la estandarizacin en la habilitacin de las herramientas, la instalacin de soportes y las disposiciones. 2. Se reduce el manejo de material porque las partes se mueven dentro de una celda de maquinado y no dentro de toda la fbrica. 3. Son posibles calendarios de produccin ms sencillos. 4. Se reduce el tiempo de produccin. 5. Se reduce el trabajo en proceso.6. Se simplifica la planeacin de los procesos. 7. Se obtiene un trabajo de mayor calidad usando este recurso. 8. Simplifica la planeacin y el control de la produccin. Desventajas 1. Un problema obvio es el reordenamiento de las mquinas para produccin en la planta en las celdas de maquinado convenientes 2. Se requiere tiempo para planear y realizar este reordenamiento: las mquinas dejan de producir durante el cambio 3. Resulta difcil balancear el trabajo y la utilizacin de la mquina.El mayor problema para iniciar la tecnologa de grupo es identificar las familias de partes: si la planta hace 10, 000 partes distintas, la remisin de todos los dibujos de partes y su agrupacin en familias consume una cantidad importante de tiempo. Es difcil encontrar el personal adecuado para la supervisin.2.4 Metodologa para la asignacin de grupos y asignacin de equipos .Una familia de piezas es una coleccin de piezas que son similares, bien debido a su forma geomtrica y tamao o bien porque los pasos requeridos para su fabricacin son parecidos. Las piezas miembros de una misma familia son diferentes, pero sus similitudes son suficientes para que merezcan formar parte de una misma familia. La semejanza en diseo puede ser de dos tipos: A nivel de funcin y forma general de la pieza. A nivel de detalles de diseo. En cuanto a la semejanza desde el punto de vista de fabricacin, esta puede ser: A nivel del proceso total A nivel del proceso parcial A nivel de operacin El anlisis de flujo de produccin.- Trata de analizar, simplificar y definir el flujo de las piezas a travs de las grandes secciones de forja, soldadura, mecanizado, tratamientos, etc., ya que en la mayor parte de los casos no es posible formar grupos de mquinas que incluyan instalaciones incompatibles como forja y mecanizado de acabado. Este anlisis del flujo de la industria se lleva a cabo en una serie de etapas que conducen a la definicin de las grandes secciones del taller y del flujo de las piezas a travs de las mismas. Partiendo del flujo inicial se analiza ste y se simplifica por reunin de instalaciones compatibles o modificacin del proceso hasta unificar y reducir al mximo el flujo de piezas.Taxonoma numrica.La codificacin, en general, puede ser definida como la atribucin de un smbolo a cada clase o caracterstica de un elemento de modo que este smbolo recoge informacin acerca de la naturaleza o la clase de caracterstica considerada. Muchos sistemas de codificacin han sido desarrollados, pero ninguno de ellos ha sido adoptado universalmente. Una de las razones que explican este hecho es que el sistema de codificacin adecuado para una industria puede no ser el ms adecuado para otra.

1. UNIDAD III CONTROL NUMERICO 2. QUE ES EL CONTROL NUMERICO? 3.

  • Definicin general:
  • Se considera control numrico a todo dispositivo capaz de dirigir posicionamientos de un rgano mecnico mvil, en el que las rdenes relativas a los desplazamientos del mvil son elaboradas en forma totalmente automtica a partir de informaciones numricas definidas, bien manualmente o por medio de un programa.

4. 3.1.- FUNDAMENTOS, VENTAJAS Y CLASIFICACIN 5. FUNDAMENTOS:

  • (1725) Mquinas de tejer construidas en Inglaterra, controladas por tarjetas perforadas.
  • (1863) M. Forneaux- primer piano que toc automticamente.
  • (1870-1890) Eli Whitney- desarrollo de plantillas y dispositivos.
  • "Sistema norteamericano de manufactura de partes intercambiables.
  • (1880) Introduccin de una variedad de herramientas para el maquinado de metales.
  • Comienzo del nfasis en la produccin a gran escala.

6.

  • (1940) Introduccin de los controles hidrulicos, neumticos y electrnicos.
  • Aumento del nfasis en el maquinado automtico.
  • (1945) Comienzo de la investigacin y desarrollo del control numrico.
  • Comienzo de los experimentos de produccin a gran escala con control numrico.
  • (1955) Las herramientas automatizadas comenzaron a aparecer en las plantas de produccin para la Fuerza Area de produccin de los Estados Unidos.
  • (1956) Hay concentracin en la investigacin y el desarrollo del control numrico.
  • (1960) Hasta la actualidad.

7. MBITO DE APLICACIN DEL CONTROL NUMRICO:

  • Las cuatro variables fundamentales que inciden en la bondad de un automatismo son:
  • Productividad,
  • Rapidez,
  • Precisin y
  • Velocidad.
  • De acuerdo con estas variables, se analiza qu tipo de automatismo es el ms conveniente de acuerdo al nmero de piezas a fabricar.

8. VENTAJAS:

  • Posibilidad de fabricacin de piezas imposibles o muy difciles:
  • Gracias al control numrico se han podido obtener piezas muy complicadas como las superficies tridimensionales 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 control numrico respecto de las clsicas.

9.

  • Aumento de productividad de las mquinas:
  • Esto se debe a la disminucin del tiempo total de mecanizacin, en virtud de la disminucin de los tiempos de desplazamiento en vaco y de la rapidez de los posicionamientos que suministran los sistemas electrnicos de control.
  • Reduccin de controles y desechos:
  • Esta reduccin es debida fundamentalmente a la gran fiabilidad y repetitividad de una mquina herramienta con control numrico. Esta reduccin de controles permite prcticamente eliminar toda operacin humana posterior, con la subsiguiente reduccin de costos y tiempos de fabricacin.

10. CLASIFICACIN

  • Se dividen fundamentalmente en :

11. Equipos de control numrico de posicionamiento o punto a punto

  • En un sistema punto a punto, el control determina, a partir de la informacin suministrada por el programa y antes de iniciarse el movimiento, el camino total a recorrer. Posteriormente se realiza dicho posicionamiento, sin importar en absoluto la trayectoria recorrida, puesto que lo nico que importa es alcanzar con precisin y rapidez el punto en cuestin.

12.

  • Siempre que se quiera realizar trayectorias que no sean paraxiales (rectas segn los ejes) es necesario que el sistema de control posea caractersticas especiales.

13. Los sistemas de contorneo

  • Los equipos que permiten generar curvas reciben el nombre de equipos de contorneo.

14.

  • Los sistemas de contorneo gobiernan no slo la posicin final sino tambin el movimiento en cada instante de los ejes en los cuales se realiza la interpolacin. En estos equipos deber existir una sincronizacin perfecta entre los distintos ejes, controlndose, por tanto, la trayectoria real que debe seguir la herramienta. Con estos sistemas se pueden generar recorridos tales como rectas con cualquier pendiente, arcos de circunferencia, cnicas o cualquier otra curva definible matemticamente. Estos sistemas se utilizan, sobre todo, en fresados complejos, torneados, etc.

Equipos de control numrico de contorneo. 15. 3.2.- PROGRAMACIN 16. PROGRAMACIN A continuacin se describen los distintos pasos de que constan las operaciones de mecanizado mediante mquinas de CN, sin considerar un lenguaje de programacin. Para seguir los pasos necesarios, la mquina CNC requiere principalmente, informacin tecnolgica y geomtrica. 17.

  • La informacin geomtrica consiste en:
  • Datos dimensinales del contorno final,
  • Descripcin de los movimientos de la herramienta y
  • Posicionamiento en el rea de trabajo del cero y puntos de referencia necesarios.

18. Programacin geomtrica simple

  • Procedimiento:
  • Se debe establecer el punto cero de la pieza.
  • Todos los puntos geomtricos importantes deberan ser numerados a lo largo del contorno acabado, as como preparar una tabla que proporcione las coordenadas de esos puntos.
  • Los movimientos de la herramienta deberan ser descritos en la secuencia correcta.

19.

  • La informacin tecnolgica consiste en:
  • Datos necesarios sobre la herramienta a usar,
  • Datos de corte (velocidad, avance, etc.) y
  • Funciones de la mquina a ser controladas (refrigeracin, etc.).

Fig.1: Relacin entre informacin geomtrica y tecnolgica para los pasos de mecanizado 20. Programacin de datos tecnolgicos

  • Adems de la informacin geomtrica descrita en el recorrido de la herramienta, un programa CN tambin debe contener datos de informacin tecnolgica. Esta informacin se refiere principalmente a la eleccin de:
  • La herramienta,
  • La velocidad de avance y
  • La velocidad de corte o velocidad de rotacin.

Fig.2: Herramientas de torneado: para desbaste, de acabado, para roscar, de acabado 21. Programacin con distribucin de pasadas

  • La programacin de la operacin de acabado tal y como se ha descrito en los puntos anteriores, asume que el contorno puede obtenerse por una simple operacin de acabado de la pieza. En cualquier caso, la situacin es tan sumamente frecuente, que el proceso consiste en completar un nmero de pasadas de desbaste sobre la pieza antes de que pueda comenzarse con el acabado del contorno.

22. Lenguaje de programacin CN

  • De acuerdo con el estndar DIN 66025*, las letras A-Z, cuando se usan como letras de direccin, tienen el siguiente significado:

23. 24.

  • El lenguaje de programacin de un sistema de control determina las reglas con las que debern construirse los bloques de programa en un programa CN.
  • Las bases del lenguaje de programacin usado en sistemas de control CNC estn estandarizadas. A continuacin se presentan los principios bsicos para el desarrollo de bloques de programa:

25.

  • Los bloques de programa consisten en un conjunto de palabras de programa que, a su vez, estn compuestas por una letra de direccin y una secuencia de nmeros.

26.

  • Las letras de direccin para funciones suplementarias son:
  • X, Y, Z: datos de coordenadas
  • F: velocidad de avance
  • S: velocidad de giro
  • En el lenguaje de programacin de un sistema de control CNC, el fabricante especifica qu instrucciones pueden programarse, que funciones suplementarias son posibles en conexin con instrucciones individuales y que letras de direccin y secuencias de nmeros forman las instrucciones y funciones suplementarias.

27. Instrucciones CN

  • Aqu se muestran un conjunto de importantes instrucciones de estndares establecidos que aparecen en los lenguajes de programacin usados en sistemas de control CNC.
  • Estas son las instrucciones:

28. EJEMPLO:

  • Con el punto de partida X=0, Y=50,
  • G02 X60 Y30 I30 J-10 F02 V300
  • X60 Y30 Punto destino
  • I30 J-10 Centro del arco en dimensiones incremntales
  • F02 Velocidad de avance 0.2 mm/rev.
  • V300 Velocidad de corte 300 m/min

29. 30. 3.3.- DISPOSITIVOS DE CONTROL 31. EJEMPLO:

  • control numrico de un solo eje. la presente invencin consiste en un control numrico de un solo eje, que tiene por finalidad automatizar a bajo coste mecanismos que precisan topes motorizados programables, como puede ser el caso de sierras, cizallas, rectificadoras, plegadoras, platos divisores, transfers, etc. para ello, dispone de los elementos de control necesarios gobernados por microprocesador distribuidos todos ellos en una placa de control, la cual incorpora adems del microprocesador, elementos de visualizacin, teclado, contaje, entrada/salida y convertidor digital/analgico.

32.

  • El cual, en colaboracin con los anteriores genera las seales de control de velocidad de la maquina cuando dicho control se realiza con motores de corriente continua, mientras que si los motores son de corriente alterna, las seales de control se toman de las salidas correspondientes de la unidad de entrada/salida. figura.

33. 34. 35. 3.4.- SISTEMAS DE CONTROL 36. SISTEMAS DE CONTROL

  • Funciones programables CN
  • Actualmente las MHCN emplean como mtodo de trabajo la modalidad CNC exclusivamente. Sin embargo, existen en el entorno de la mquina herramienta referencias continuas a la "tecnologa CN". Es importante conocer los escalones de dicha tecnologa y distinguir entre los trminos CN y CNC.

37. Sistemas CN bsicos:

  • En las primeras mquinas-herramienta dotadas de unidades de control numrico el programa se confeccionaba externamente y deba ser transferido a la MHCN mediante algn tipo de soporte fsico (disquete, casete o cinta perforada). Estos programas CN podan ser puestos en marcha o detenidos a pie de mquina, pero no podan modificarse (editarse).
  • Las correcciones geomtricas debidas a las dimensiones de las herramientas y de los dispositivos de sujecin tenan que preverse anticipadamente en la programacin y ser gestionadas de manera exhaustiva. El operador montaba las herramientas y los amarres pieza en acuerdo estricto con aquellas consideraciones, utilizando generalmente hojas de proceso o de datos de utillaje.

38. 39. Sistemas CNC: (controlados numricamente por ordenador)

  • Presentan un ordenador como UC que permite al operador comenzar (o terminar) el programa y adems realizar modificaciones (editar) sobre el mismo a pie de mquina manipulando los datos con perifricos de entrada y salida.
  • Las dimensiones de herramientas y utillajes se definen durante el reglaje o inicializacin de las mismas, de forma independiente al programa. Estos datos se incorporan automticamente a la programacin durante la ejecucin para que sean llevadas a cabo las correcciones pertinentes. Por esta razn el operador puede editar los programas con menos informacin de partida, limitndose a seleccionar las herramientas o utillajes en esa fase.

40. 41. Tipos de control

  • Los conceptos de interpolacin lineal y circular estn relacionados con los desplazamientos de los ejes bsicos de las MHCN.
  • Interpolacin lineal: En este tipo de trayectoria el sistema CNC calcula un conjunto de posiciones intermedias a lo largo de un segmento recto definido entre dos puntos dados. Durante el desplazamiento de una posicin intermedia a otra, los movimientos en cada uno de los ejes afectados se corrigen continuamente de tal manera que la trayectoria no se desva de la recta prefijada ms all de la tolerancia permitida.

42.

  • Interpolacin circular: El sistema CNC calcula un conjunto de posiciones intermedias a lo largo del segmento circular definido entre dos puntos dados. Durante el desplazamiento de una posicin intermedia a otra, los movimientos en cada uno de los ejes afectados se corrigen continuamente de tal manera que la trayectoria no se desva del la circunferencia prefijada ms all de la tolerancia permitida.

43.

  • De acuerdo al tipo de control los sistemas CNC se subdividen en tres categoras en nivel creciente de prestaciones:
  • Punto a punto,
  • paraxial y
  • continuo.

44. El control punto a punto

  • Permite el posicionado de la herramienta de acuerdo a puntos programados mediante movimientos simples en cada eje en vaco.
  • Esto supone el que no se pueda controlar la trayectoria de la herramienta en trabajo.
  • Dependiendo del tipo de control los motores de cada eje actan separada o conjuntamente hasta que se alcanza la posicin deseada.
  • El control punto a punto se usa habitualmente en taladradoras o en sistemas de soldadura por puntos.

45. El control paraxial

  • Permite, adicionalmente a los desplazamientos rpidos en vaco, el avance de la herramienta en carga, segn trayectorias paralelas a los ejes bsicos de la MHCN.
  • En dichas trayectorias slo acta un nico motor (el que ejecuta el desplazamiento en ese eje) controlndose la distancia a recorrer y la velocidad del avance.
  • Este tipo de control se emplea en cepilladoras CN y fresas o tornos sencillos.

46. El control continuo

  • Los desplazamientos rpidos de la herramienta en vaco.
  • Avances en carga paralelos a los ejes bsicos.
  • Avances en carga hasta cualquier punto arbitrario de la pieza utilizando interpolaciones rectas o circulares.

47. 3.5.- CONTROL NUMERICO POR COMPUTADORA 48. Control Numrico por Computador

  • Se considera de Control Numrico por Computador, tambin llamado CNC (en ingls Computer Numerical Control ) (tambin Control Numrico Continuo Continuous Numerical Control ).
  • A todo dispositivo capaz de dirigir el posicionamiento de un rgano mecnico mvil mediante rdenes elaboradas de forma totalmente automtica a partir de informaciones numricas en tiempo real. Para maquinar una pieza se usa un sistema de coordenadas que especificarn el movimiento de la herramienta de corte.

49. Principio de funcionamiento

  • El sistema se basa en el control de los movimientos de la herramienta de trabajo con relacin a los ejes de coordenadas de la mquina, usando un programa informtico ejecutado por un ordenador.

50.

  • En el caso de un torno, hace falta controlar los movimientos de la herramienta en dos ejes de coordenadas: el eje de las X para los desplazamientos laterales del carro y el eje de las Z para los desplazamientos transversales de la torre.

51.

  • En el caso de las fresadoras se controlan los desplazamientos verticales, que corresponden al eje Z. Para ello se incorporan motores elctricos en los mecanismos de desplazamiento del carro y la torreta, en el caso de los tornos, y en la mesa en el caso de la fresadora; dependiendo de la capacidad de la maquina, esto puede no ser limitado nicamente a tres ejes.

52. Aplicaciones

  • Aparte de aplicarse en las mquinas-herramienta para modelar metales, el CNC se usa en la fabricacin de muchos otros productos de ebanistera, carpintera, etc.
  • La aplicacin de sistemas de CNC en las mquinas-herramienta han hecho aumentar enormemente la produccin, al tiempo que ha hecho posible efectuar operaciones de conformado que era difcil de hacer con mquinas convencionales, por ejemplo la realizacin de superficies esfricas manteniendo un elevado grado de precisin dimensional. Finalmente, el uso de CNC incide favorablemente en los costos de produccin al propiciar la baja de costes de fabricacin de muchas mquinas, manteniendo o mejorando su calidad.

53. Programacin en el control numrico

  • Se pueden utilizar dos mtodos:

54. Programacin Manual:

  • En este caso, el programa pieza se escribe nicamente por medio de razonamientos y clculos que realiza un operario.

55.

  • El lenguaje mquina comprende todo el conjunto de datos que el control necesita para la mecanizacin 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 conjunto de informaciones es interpretado por el intrprete de rdenes.
  • El programa de mecanizado contiene todas las instrucciones necesarias para el proceso de mecanizado.

56.

  • 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 anrquico de los cdigos de programacin. Cada constructor utilizaba el suyo particular.

57.

  • 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 va seguida normalmente de un nmero de tres o cuatro cifras. En el caso del formato N03, el nmero mximo de bloques que pueden programarse es 1000 (N000 N999).
  • X, Y, Z son las direcciones correspondientes a las cotas segn los ejes X, Y, Z de la mquina herramienta. Dichas cotas se pueden programar en forma absoluta o relativa, es decir, con respecto al cero pieza o con respecto a la ltima cota respectivamente.

58.

  • G: es la direccin correspondiente a las funciones preparatorias. Se utilizan para informar 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 un nmero de dos cifras que permite programar hasta 100 funciones preparatorias diferentes.

59. Ejemplo 1:

  • G00: El trayecto programado se realiza a la mxima velocidad posible, es decir, a la velocidad de desplazamiento en rpido.
  • G01: Los ejes se gobiernan de tal forma que la herramienta se mueve a lo largo de una lnea 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 de un 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 100 funciones auxiliares diferentes.Programacin automtica.- En este caso, los clculos los realiza un computador, que suministra en su salida el programa de la pieza en lenguaje mquina. Por esta razn recibe el nombre de programacin asistida por computador.