Mayor exigencia en la precisión de los mecanizados.

Diseños son cada vez más evolucionados y complejos.

Diversidad de productos, lo que ocasiona la necesidad de estructuras de producción más flexibles y dinámicas.

Necesidad de reducir errores en la producción para no encarecer el producto.

Plazos de entrega cada vez más exigentes, lo que exige mantener los niveles de producción lo más altos posibles.

El abaratamiento de los sistemas CNC, lo que favorece la adquisición de los mismos.

Factores que favorecen la implantación del CNC

Mejora de la precisión, así como un aumento en la calidad de los productos. Una mejor uniformidad en la producción. Posibilidad de utilización de varias máquinas simultáneamente por un solo operario. Mecanización de productos de geometría complicada.

Fácil intercambio de la producción en intervalos cortos.

Posibilidad de servir pedidos urgentes.

Reducción de la fatiga del operario.

Aumento de los niveles de seguridad en el puesto de trabajo.

Disminución de tiempos por máquina parada. Posibilidad de simulación de los procesos de corte antes de la mecanización definitiva lo que ahorra en piezas defectuosas.

Ventajas de la utilización de sistemas CNC

Elevado costo de la accesorios y maquinaria.

Necesidad de cálculos, programación y preparación de forma correcta para un eficiente funcionamiento.

Costos de mantenimiento más elevados, ya que el sistema de control y mantenimiento de los mismos es más complicado, lo que genera la necesidad de personal de servicio y mantenimiento con altos niveles de preparación.

Necesidad de mantener grandes volúmenes de pedidos para una mejor amortización del sistema.

Desventajas de la utilización de sistemas CNC

Conocimientos en geometría, álgebra y trigonometría.

Conocimientos de elección y diseño de las diferentes herramienta de corte.

Conocimientos de los diferentes sistemas de sujeción de las herramientas de corte.

Uso de aparatos de medida y conocimientos de metrología.

Interpretación de Planos.

Conocimientos de la estructura de la máquina CNC.

Conocimientos de los diferentes procesos de mecanización.

Conocimientos de la programación CNC.

Conocimientos del Mantenimiento y operación CNC.

Conocimientos generales de ordenadores.

Conocimientos de parámetros y condiciones de corte.

Conocimientos y habilidades necesarios para operar los sistemas CNC

Máquina herramienta Convencional

Máquina herramienta CNC

Un operario, puede manejar una sola máquina

Una operario, puede operar varias máquinas

Es necesario consultar constantemente el plano

No es necesario consultar el apenas el plano.

Se necesita una amplia experiencia

No es necesario una amplia experiencia

El operar tiene el control de profundidad, avance, etc.

El programa tiene todo el control de los parámetros de corte

Mecanizados imposibles de realizar.

Posibilidad de realizar prácticamente cualquier mecanizado.

Comparación de utilización entre máquinas convencionales y sistemas CNC

Ejes de movimiento.

Sistemas de transmisión.

Sistemas de control de posición y desplazamientos.

Cabezal.

Sistemas de sujeción de la diferentes piezas.

Cambiadores automáticos de herramientas.

Ejes complementarios.

Los dispositivos y sistemas de las MHCN, son:

Torno CNC

Fresadora CNC

Ejes de torno CNCCon herramienta atacando desde la parte delantera

Ejes de fresadora CNC

Ejes de sistemas CNC

Generación de una trayectoria de herramienta 3D

El perfil y orografía de las piezas a construir.

El tamaño de las piezas a mecanizar.

La precisión necesaria en el mecanizado.

Los diferentes tipos de materiales a mecanizar.

Las exigencias de apriete o sellado.

Etc.

Disposición y estructura de los ejes en la MHCN

Ejes complementarios

Disposición y estructura de los ejes en la MHCN

El perfil y orografía de las piezas a construir.

El tamaño de las piezas a mecanizar.

La precisión necesaria en el mecanizado.

Los diferentes tipos de materiales a mecanizar.

Las exigencias de apriete o sellado.

Etc.

Denominación de la MHCN según su capacidad de interpolación

Ejes reales Ejes interpolados Denominación CNC

2 2 2 ejes3 2 2 ejes y ½3 3 3 ejes4 3 3 ejes y ½4 4 4 ejes5 4 4 ejes y ½5 5 5 ejes

Interpolación: Movimiento simultaneo de dos o mas ejes de forma controlada, realizando trayectorias perfectamente definidas tanto lineales como curvas.

Tipos de motores mas usuales actualmente

Motores paso a paso.

Servomotores o motores encoder

Motores lineales

Motores paso a paso Motores encoder Motores lineales

Control de posiciones

Directo Indirecto

Sistemas de motores

Husillo principal

Realiza las siguientes funciones

En tornos - El movimiento rotativo de la pieza.

En fresadoras - La rotación de la herramienta.

El husillo puede ser accionado por

Motores de corriente alterna de tres fases.

Motores corriente continua.

Motor de corriente alterna

La regulación de la velocidad de giro se lleva a cabo mediante un reductor de engranajes.

Dependiendo del diseño y complejidad de este reductor se consigue un rango más o menos variado de velocidades de giro.

Motor de corriente continuaProporciona una variedad casi infinita de

velocidades de giro.

Incorporan reductores en la transmisión, para la obtención de los pares más favorables.

Ejemplo de montaje del husillo principal de un torno CNC

Disposición de husillos principales

Horizontal Vertical rotativo 5 ejes

Tipos de control según su funciónControl punto a punto.

Control paraxial.

Control interpolar o continuo.

Control punto a punto Control paraxial Control interpolar

Componentes de un sistema CN

• UCP (Unidad central de procesos)

• Periféricos de entrada

• Unidades de almacenamiento de datos

• Periféricos de salida

• Unidad de enlace con PLC (conexión conmáquina)

UCP (CPU)

Calcula la posición de los ejes y los desplazamientos de la máquina

Controla los diferentes modos de funcionamientode la máquina.

Dirige todas las señales que van o vienen de losdiferentes periféricos

Control del trafico entre la UCP y el PLC

Periféricos de entrada

Teclado y panel de mandos

Conexión con ordenador (sistema de red o RS232)

Reglas ópticas o posicionadores

Ratón (en CN modernos se opera ya con este elemento)

Unidades de almacenamiento de datos

Conexión RS232 con ordenador (La información se guarda en el PC)

En el disco duro del propio control (los más actuales disponen de disco duro)

Conexión con una Intranet

Periféricos de salida

o Monitor

o Comunicaciones RS232

o Conexión con Intranet

o Control de movimiento de los ejes y demás elementos móviles de la máquina.

MonitorVer la información que se le suministre desde el teclado.Controlar las comunicaciones entre otros sistemas

informáticos. Informarnos de todos los sistemas que la máquina tenga

activados. Informarnos de las diferentes condiciones tecnológicas que

se estén usando, RPM, Vc. Va.Realizar la simulación de mecanizado por pantalla. Indicar los posibles errores que se detecten en el sistema.Etc.

Control de ejes y accesorios de máquina (PLC)

Desplazamiento manual de ejes

Botonera integrada en el Control Numérico.

Movimiento controlado continuo.Movimiento controlado por impulsos.

Botonera integrada en los mandos de control de máquina.

Volante electrónico.