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Con la revolucin industrial, el hombre comenz a usar mquinas para la produccin de piezas buscando el mtodo ms adecuado para que la pieza resultante cumpliera con las especificaciones indicadas en el plano de diseo. Apareci por primera vez el control dimensional o control de calidad.

A partir de esto se exige menor error en las mquinas para obtener una produccin de calidad, reduciendo as las prdidas por piezas rechazadas.

En mquinas convencionales, la calidad de la pieza mecanizada es muy depende de la destreza y del estado de nimo del operador.1INTRODUCCION A LAS MH CNCA medida que la tecnologa comenz a avanzar se exigi que el control dimensional de las piezas formara parte de la mecanizacin de ella y del proceso productivo como un todo. Para lograr esto, naci la necesidad de crear mquinas que permitieran procesos repetitivos y fiables, (con mayor grado de automatizacin, como las mquinas automticas y las MH-CNC).Las MH-CNC aseguran la obtencin de piezas con bajas diferencias de error de medida. Sin embargo, el control dimensional se sigue haciendo, pero ya no a todas las piezas, sino que a piezas elegidas al azar de cada lote de produccin, (control estadstico del proceso).2INTRODUCCION A LAS MH CNCLas primeras MH automticas fueron controladas a base de elementos mecnicos.Luego controlaban el proceso a travs de un sistema con vlvulas y tubos al vaco.A continuacin el control estaba basado principalmente en transistoresPosteriormente el control se realizaba mediante circuitos electrnicos impresos. Luego aparecieron los microcomputadores y con ello los microprocesadores, con lo cual hubo un vuelco en el avance de las MH-NC pareciendo las MH-CNC.Las MH-CNC dan origen al DNC, (combinacin NC con PC). En este caso hay un computador central comandando el trabajo de varias mquinas herramientas.3INTRODUCCION A LAS MH CNCVentajas comparativas de las MH-CNC respecto de las convencionales :

Alta productividad y flexibilidad: Esto implica que se pueden mecanizar desde 1 a cientos de lotes de piezas, pudiendo cambiar rpidamente a otro tipo de pieza de distinta geometra y forma.Su gran independencia del factor humano: Esto trae asociado una menor tendencia al error y una menor dependencia del operador.Gran confiabilidad en cuanto al control de calidad: Esto se facilita debido al uso de dispositivos de fijacin tambin automatizados, que permiten un montaje rpido de las piezas y resultados dentro de tolerancias muy pequeas.Adems de estas caractersticas se podra agregar la reduccin del tiempo de mecanizado, una mayor rapidez entre trayectorias de herramienta, ausencia de lotes rechazados, disminucin del control de calidad, ahorro en mano de obra, etc.4INTRODUCCION A LAS MH CNCCONTROL NUMERICOLos equipos Control Numrico fueron definidos por la EIA (Asociacin de Industrias Electrnicas) como Un sistema en el cual las acciones son controladas por la insercin directa de datos numricos en algn punto. El sistema debe interpretar automticamente estos datos.El propsito del NC es traducir la informacin contenida en los caracteres alfa numricos del programa en rdenes que controlen el accionar de la mquina, las que pueden ser de posicionamiento, trayectorias, velocidad, actuacin de perifricos (contrapunta, refrigerante, etc), cambio herramienta, etc.5INTRODUCCION A LAS MH CNCCONTROL NUMERICO EN MAQUINAS HERRAMIENTAS En un sistema de control numrico de una mquina herramienta genrica, las instrucciones se almacenan en un programa CN. Este programa posee cdigos alfa numricos dispuestos en forma de bloques de informacin. Cada bloque posee instrucciones para realizar una funcin especfica, adems de estar ordenados en forma lgica y secuencial. Con el control numrico se controla la posicin y trayectoria de la herramienta, debido al bajo error de los sistemas de posicionamiento de los respectivos ejes.6INTRODUCCION A LAS MH CNCLos sistemas de control numrico estn dispuestos de:

Entrada de Informacin (lector de CD, teclado, RS232, USB, etc.).Unidad de ControlServomecanismosElementos ControladosSistemas de Medicin.

Al ejecutar el programa, la unidad de control lee los bloques del programa, los decodifica y enva las seales de control a los distintos dispositivos de accionamiento de la mquina tales como: husillo, carro longitudinal y transversal, torre porta herramienta, sistemas de movimiento, refrigerante de corte, etc; lo que hace al proceso de mecanizado totalmente automtico e independiente de la pericia del operario. La Unidad de Control tambin controla la velocidad de corte, velocidad de avance, giro del husillo, etc.7INTRODUCCION A LAS MH CNCEsta forma de operar de las mquinas control numrico trae consigo un cambio significativo:El operario no requiere ser altamente calificado.Se requiere de un programador calificado con conocimientos y experiencia en:Metal mecnicaHerramientas de corte.Procesos de fabricacin de piezas.Tipo de refrigerante.Procesos mecnicos en general.

Adems debe conocer y manejar el control de la mquina:Sus caractersticas.Ventajas y limitaciones. 8INTRODUCCION A LAS MH CNCCLASIFICACION DE LOS SITEMAS CONTROL NUMERICOLos sistemas de control numrico se pueden clasificar de tres formas:De acuerdo al control de trayectorias de mecanizado: Punto a Punto, Paraxial y de Contorneado.De acuerdo a la estructura del control: Control Numrico y Control Numrico Computarizado.De acuerdo a los ciclos de control: Lazo Abierto y Lazo Cerrado.

9INTRODUCCION A LAS MH CNC10Sistema Punto a Punto, tambin llamado de Posicionado: solo interesa las coordenadas de los puntos inicial y final.El posicionamiento puede ser secuencial o simultneoEste tipo de control es el ms sencillo y puede aplicarse en operaciones de taladrado, punzonado, soldadura por puntos, etc, en los que al desplazar la herramienta de un punto al siguiente no se requiere control ni de trayectoria ni de velocidad de desplazamiento.Sistema Paraxial: Permite el mecanizado en direcciones paralelas a los ejes de la mquina y en algunos casos a 45 con respecto a ellos.puede efectuar tambin movimientos punto a punto.

INTRODUCCION A LAS MH CNC11Sistema de Contorneado:

Permite que la herramienta siga cualquier trayectoria regulando simultneamente el movimiento en los distintos ejes.Se controla continuamente el recorrido de la herramienta para generar la pieza con la geometra deseadEs el ms complejo de los sistemas y permite tambin el mecanizado paraxial y el punto a punto.En estos equipos debe existir una sincronizacin perfecta en el movimiento de todos los ejes para ejecutar la trayectoria deseada.Se pueden generar recorridos rectos en cualquier direccin, arcos de circunferencia y toda lnea definible matemticamente.Las trayectorias complejas se obtienen como una sucesin de segmentos rectos y de arcos.A ms precisin mayor capacidad se necesita en el controlador. Estos sistemas se utilizan en los equipos de torneado pero sobre todo en los fresados complejos.INTRODUCCION A LAS MH CNC DNC (Control Numrico Directo):

La tendencia actual es de mxima automatizacin y fabricacin flexible basada en el uso de mquinas CNC conectadas a un computador central con funciones de programacin, almacenamiento y transmisin a las mquinas. se conoce con el nombre de DNC (Control Numrico Directo).

12INTRODUCCION A LAS MH CNCVENTAJAS DE LOS SISTEMAS CONTROL NUMERICO

Disminucin del tiempo de mecanizado de la pieza por utilizar trayectorias de posicionado en vaco ms ajustadas y recorridas a mayor velocidad; velocidades de trabajo mas elevadas y eliminacin de tiempos de inspeccin y cambio de herramientas.Reduccin de los tiempos de mquina detenida y tiempo de preparacin de la mquina debido al uso de herramientas y tiles mas sencillos, cambiadores automticos y capacidad de la mquina para realizar varias operaciones.Reduccin de los tiempos de recorrido de la pieza en el taller y reduccin de estaciones de trabajo.Reduccin de los costos de utilaje pues se puede efectuar el posicionamiento por el controlador y no por el utilaje.13INTRODUCCION A LAS MH CNC14VENTAJAS DE LOS SISTEMAS CONTROL NUMERICO: (continuacin)

Ahorro en medios de fabricacin (herramientas y utilajes). Tambin hay un ahorro en mano de obra pues la automatizacin permite a un operario atender a ms mquinas. A medida que aumenta la automatizacin se disminuye la cantidad de operarios hasta llegar al concepto fabrica flexible. Aumento de la calidad de fabricacin con menor rechazo, debido a que las condiciones del operario no afectan al mecanizado, pues los elementos de control detectan fallas en el mecanizado. Se logra una mayor precisin y repetibilidad de piezas.Aumento considerable de flexibilidad de fabricacin. Los cambios de diseo de las piezas pueden introducirse ms rpidamente sin la inversin de nuevos utilajes y herramientas especiales.

INTRODUCCION A LAS MH CNCDESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS CONTROL NUMERICOMayor Inversin. Las mquinas de Control Numrico son de tecnologas mas complejas y sofisticadas, por lo tanto de costo ms elevado que las convencionales. Requieren una utilizacin plena para alcanzar amortizaciones razonables (trabajar en dos o tres turnos) o un gran tamao de lote de piezas a producir.Mayor costo de mantenimiento debido a su complejidad y tiempo de utilizacin: Se requiere un soporte de buen nivel y con stock de repuestos debido a que las principales fallas son de parmetros o electrnicos.Se necesita personal especializado tanto en programacin , como en preparacin de la mquina y en mantenimiento.

15INTRODUCCION A LAS MH CNCVentajas principales de un equipo de CN

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

VENTAJAS EN MANUFACTURA : 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 Se incrementa la Seguridad para el usuario Reduccin del tiempo de flujo de material Reduccin del manejo de la pieza de trabajo Aumento de productividad Aumento en precisinINTRODUCCION A LAS MH CNC17

Grfico aproximado en escalas logartmicas del coste unitario de mecanizacin en funcin del nmero de piezas a mecanizar por lote.Mquinas tradicionales. Mquinas de control numrico.Mquinas especiales o de transferenciaINTRODUCCION A LAS MH CNCPROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CONTROL NUMERICO

El programador dispone del plano de la pieza, las caractersticas de las mquinas, los controladores, las herramientas y utilajes, a partir de lo cual el trabajo del programador consiste en:

Descomponer el mecanizado de la pieza en operaciones elementales capaces de ser desarrolladas por el control numrico definiendo tipo de trayectoria y coordenadas de principio y final de sta.Determinar las herramientas y utilajes necesarios y definir sus condiciones de trabajo.Delimitar las coordenadas de los puntos de la trayectoria que recorre la herramienta.Codificar en cdigos ISO las operaciones elementales definidas.18PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNCCARACTERISTICAS Y CAPACIDAD DE LA MAQUINAPara programar con el mximo rendimiento de la mquina se deben tener en cuenta las siguientes caractersticas:PotenciaVelocidadesEsfuerzos AdmisiblesZona de trabajo MximasCarreras MximasPuntos de Origen y Referencia, etc.

19PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNCCARACTERISITCAS Y TIPO DEL CONTROL NUMERICOAl igual que cada mquina es distinta a otra, el control numrico cambia de una mquina a otra por lo que debe conocerse sus caractersticas principales, entre las cuales podemos mencionar:Tipo de Control (Fanuc, Mazatrol, Dynapaht, etc).Formato de BloqueFunciones Codificadas y su significado, etc.PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNCREQUERIMIENTOS DE LA GEOMETRIA DE LA PIEZAPlano dimensional de la pieza en bruto y plano dimensional de la pieza terminada.Geometra de las trayectorias de mecanizadoLa cantidad de piezas a realizarDefinicin de los tipos de mecanizado, ubicacin de estos, etc.REQUERIMIENTOS DE HERRAMIENTAS Y UTILIJASDada la geometra de la pieza, se puede definir la cantidad y tipo de herramientas a usar para cada tipo de mecanizado. Se debe conocer su geometra y condiciones de utilizacin con el fin de obtener un mximo rendimiento con mnimo desgaste. Adems para una produccin en serie se puede requerir de algn utilaje especial.21PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNCESTUDIO DEL TIEMPO DE OPERACINCon el propsito de minimizar el tiempo de mecanizado y aumentar la productividad se debe tratar en lo posible de:Minimizar el nmero de trayectorias de las herramientas al mecanizar.Minimizar la longitud de las trayectorias en el proceso de mecanizado.Minimizar los cambios de herramienta cuando sea posible.Minimizar el nmero de herramientas a utilizar, etc.

22PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNCCOMPOSICION DE UN PROGRAMA CONTROL NUMERICOPara facilitar el intercambio de programas entre mquinas control numrico de distintos fabricantes se han propuestos varias normas. Para la codificacin de los caracteres (nmeros, letras y smbolos) se utilizan tres sistemas bsicos: EIA, ASCII e ISO.La codificacin ASCII se utiliza cuando los programas se introducen en soportes magnticos, o por comunicacin directa desde un computador. 23PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNCFORMATO Y COMPOSICION DE UN PROGRAMA CNCEl formato estndar de lnea (EIA RS-273-A) para la programacin de Mquinas CNC especfica que una lnea tipo puede ser como la siguiente:N505 GO4X-270 Z2650 F200 S950 T10 M03Cada conjunto de letras y nmeros se denomina palabra, es decir, una lnea o bloque se compone de palabras (ejemplo G04, F200, etc). Al primer carcter de cada palabra se le denomina direccin de la palabra o funcin. Cada funcin debe tener una direccin para que la Unidad de Control identifique la accin a seguir. Cabe mencionar que no es necesario seguir el orden de lnea mostrado anteriormente, pero para el efecto de no cometer errores el formato de lnea o bloque se mantiene estndar en la prctica.24PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNCCada lnea o bloque de programa especfica una operacin elemental que la unidad de control transforma en una accin para la mquina:Posicionamiento de herramienta y de la pieza.Cambios de herramienta.Establecimiento de las velocidades de avance y de rotacin del husillo.Etc.La composicin de un programa establece en forma ordenada las operaciones de mecanizado desde que se coloca el material en bruto hasta que se fabrica la pieza terminada:Se establecen tambin todas esas acciones que deba realizar el operario si la mquina fuera manual.En la programacin de tareas se establecen funciones complementarias en donde la direccin representa numricamente la accin de la funcin.

25PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNCLas principales familias de funciones son las preparatorias (G) y las auxiliares (M), existiendo tambin las siguientes:Funcin N : Es la primera palabra del bloque. Sirve para enumerar correlativamente los bloques y ayudar a su localizacin. (ej. N001 0 N1). El control Fanuc permite tener nmeros de lnea desde N0 hasta N999.Funcin Preparatoria G : Es la direccin de las funciones preparatorias que se utilizan para informar al control de las caractersticas de la operacin que se va a desarrollar y pueda interpretar correctamente los datos del resto de funciones del bloque. Entre las funciones que se pueden programar estn posicionado punto a punto, interpolacin lineal o circular, correcciones de herramienta, ciclos, eleccin de ejes, etc.26PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNC27Funciones de movimiento y Coordenadas: Definen el movimiento por las coordenadas del punto a alcanzar. La direcciones XYZ identifican los valores de las coordenadas para los movimientos de los ejes principales, UVW las secundarias y paralelas a los ejes XYZ respectivamente, PQR las terciarias y tambin las paralelas a XYZ, ABC las coordenadas de movimientos angulares alrededor de los ejes XYZ respectivamente, D y E coordenadas angulares secundarias, IJK coordenadas del centro del circulo en una interpolacin circular.Funcin Velocidad de Avance: F es la funcin de la palabra que empleamos para indicar el valor de la velocidad de avance. Las unidades de la funcin F estn dadas en milmetros por minuto, pulgadas por minuto, milmetros por revolucin o pulgadas por revolucin, segn sea definido previamente.PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNC28Funcin Velocidad de Rotacin del Husillo: S es la direccin de la palabra para indicar la velocidad de giro, (en RPM o en m/min o pi/min). funcin preparatoria G97 (RPM constante) o G96 (Vc constante).Funcin Seleccin de Herramienta : En el formato Txxxx, las dos primeras cifras indican el nmero de la hta en la torreta, los dos ltimos nmeros la direccin para la compensacin de la heta.Para mantener un orden se recomienda programar los mismos nmeros de herramienta y de correccin (ej. T0101, T1212, etc).Funciones Auxiliares: Se direccionan con la letra M. Sirven para especificar condiciones de funcionamiento como; sentido de giro del husillo, cambio de herramienta, refrigeracin en marcha, desplazamiento de origen, etc. Las normas ISO aconsejan utilizar una serie de caracteres alfabticos para el direccionamiento de funciones las que estn explicadas en el cuadro a continuacin:PROGRAMACION DE MAQUINAS HERRAMIENTAS CNC29FUNCIONSIGNIFICADOACoordenada angular alrededor del eje XBCoordenada angular alrededor del eje YCCoordenada angular alrededor del eje ZDCoordenada angular alrededor de un eje especial o tercera velocidad de avanceECoordenada angular alrededor de un eje especial o segunda velocidad de avanceFFuncin velocidad de avanceGFuncin preparatoriaIDisponible para usar en CN continuosJDISPONIBLE PARA USAR EN CN CONTINUOSKDisponible para usar en CN continuosMFuncin auxiliarNNmero de bloqueONo utilizarPMovimiento terciario al eje XQMovimiento terciario al eje YRMovimiento terciario al eje Z o desplazamiento rpido segn ZSFuncin de velocidad de rotacinTFuncin herramientaUMovimiento secundario paralelo al eje XVMovimiento secundario paralelo al eje YWMovimiento secundario paralelo al eje ZXMovimiento principal del eje XYMovimiento principal al eje YZMovimiento principal del eje ZCaracteres alfabticos para el direccionamiento de funciones segn las normas ISOFUNCIONSIGNIFICADOM00Para programaM01Parada facultativaM02Fin de programaM03Rotacin husillo sentido horarioM04Rotacin husillo sentido antihorarioM05Parada del husilloM06Cambio de herramientaM07Refrigerante 1 en marchaM08Refrigerante 2 en marchaM09Para de refrigeracin M10Interpolacin lineal dimensiones grandesM11Interpolacin lineal dimensiones pequeasM13Rotacin del husillo horario y refrigeracinM14Rotacin del husillo antihorario y refrigeracinM15Desplazamiento en sentido positivoM16Desplazamiento en sentido negativoM19Para del husillo con orientacin determinadaM30Fin de cintaFUNCIONES AUXILIARES DIN 66025FUNCIONES AUXILIARES DIN 66025FUNCIONSIGNIFICADOM31Suspensin del bloqueoM36Gama de velocidad de avance 1M37Gama de velocidad de avance 2M38Gama de velocidad de rotacin 1M39Gama de velocidad de rotacin 2M40Cambio de engranasM50Refrigerante 3 en marchaM51Refrigerante 4 en marchaM55Desplazamiento del origen de la herramientaM56Desplazamiento del origen de la herramientaM60Cambio de piezaM61Desplazamiento del origen de pieza 1M62Desplazamiento del origen de la pieza 2M71Desplazamiento angular del origen de la pieza 1M72Desplazamiento angular del origen de la pieza 2FUNCIONSIGNIFICADOG00Posicionado en marcha rpidaG01Interpolacin lineal para dimensiones mediasG02Interpolaciones circular sentido horarioG03Interpolacin circular sentido antihorarioG04Tiempo de inversinG06Interpolacin parablicaG08AceleracinG09DesaceleracinG17Eleccin plano XYG18Eleccin plano XZG19Eleccin plano YZG25-G29Constantemente a libre disposicinG33Roscado de paso constanteG34Roscado de paso constante en aumentoG35Roscado de paso constante decrecienteG36-G39Constantemente a libre disposicinFUNCIONES PREPARATORIAS DIN 6602533FUNCIONES PREPARATORIAS DIN 66025FUNCIONSIGNIFICADOG40Anulaciones de las correcciones de la herramientaG41-G52Correcciones de herramientaG53Eliminacin de la reubicacinG54-G59ReubicacionesG60Posicionado con presin 1 (fino)G61Posicionado con presin 2 (medio)G62Posicionado rpido (basto)G63Taladrado de roscaG80Anulacin ciclo de trabajoG81-G89Ciclos de trabajoG90Indicaciones absolutas de medidasG91Indicaciones relativas de medidasG92Desplazamiento programado del punto de referenciaG93Codificacin de avance de tiempo recprocoG94Indicacin directa del avance en mm/mn.G95Indicacin directa de avance en mm/rev.G96Velocidad de corteG97Eliminacin de G96