Control Numérico Computarizado (CNC)

Introducción

CAD: Diseño asistido por computadora

CAM: Fabricación asistida por computadora

CNC: Control Numérico Computarizado

MHCN: Máquina Herramienta de Control Numérico

Orígenes del CNC

• En 1947 John Parsons comienza a experimentar con la idea de generar los datos de una curva a través de un eje y usar esos datos para controlar los movimientos de una máquina herramienta.
• En 1949 la corporación Parsons gana un contrato para investigar un método de producción acelerado.
• En 1952 el MIT (Massachusetts Institute of Technology) demuestra exitosamente un modelo de máquina de control numérico.
• En 1955 se exhiben modelos comerciales.
• En 1957 el control numérico es aceptado por la industria.

¿Qué es el Control Numérico Computarizado (CNC)?

El control numérico CNC es una forma de automatización programable en base a una serie de instrucciones codificadas (código G).

El CNC es apropiado para volúmenes bajos o medios. Son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los tres ejes para ejecutar trayectorias tridimensionales, las que se requieren para el mecanizado complejo de moldes y troqueles.

Controla el movimiento de la mesa, el carro y el husillo.

Ventajas del CNC

• Mayor precisión
• Acabados más finos
• Tiempos de entrega menores

Desventajas del CNC

• Costo elevado en accesorios y maquinaria
• Necesidad de cálculo y programación por parte del operador
• Elevado costo de mantenimiento

Conocimientos del Operador de CNC

Los conocimientos para un operador de CNC son:

• Geometría
• Álgebra
• Trigonometría
• Herramientas de corte
• Sistemas de sujeción
• Instrumentos de medida
• Interpretación de planos
• Velocidades de cortes

Componentes del CNC

• CPU
• Periféricos de entrada (sensores, herramientas)
• Almacenamiento serial
• Periféricos de salida
• Unidad de enlace con PLC (interfaz de conexión con la máquina)

Husillo

El husillo en el torno es el encargado de girar la pieza (Chuck) y en la fresadora el sistema de rotación.

Para motores AC, se ocupa un voltaje de 380 (torno), y en CD, 220V.

Periféricos de Salida

Los periféricos de salida son el monitor, RS232, Intranet.

Códigos G

• G00: Posicionamiento rápido (sin maquinar)
• G01: Interpolación lineal (maquinando)
• G02: Interpolación circular (horaria)
• G03: Interpolación circular (antihoraria)
• G04: Compás de espera
• G10: Ajuste del valor de offset del programa
• G17: Selección del plano XY
• G18: Selección del plano XZ
• G20: Comienzo de uso de unidades imperiales (pulgadas)
• G21: Comienzo de uso de unidades métricas (milímetros)
• G28: Volver al home de la máquina
• G32: Maquinar una rosca en una pasada
• G40: Herramienta sin compensación o corte justo por centro de línea
• G41: Compensación del cortador a la izquierda
• G42: Compensación del cortador a la derecha

Códigos M

• M00: Parada opcional
• M01: Parada opcional
• M02: Reset del programa
• M03: Hacer girar el husillo en sentido horario
• M04: Hacer girar el husillo en sentido antihorario
• M05: Frenar el husillo
• M06: Cambiar de herramienta
• M07: Abrir el paso del refrigerante B
• M08: Abrir el paso del refrigerante A
• M09: Cerrar el paso de los refrigerantes
• M10: Abrir mordazas
• M11: Cerrar mordazas

Control de Ejes y Accesorios de Máquina (PLC)

Un programa CN es un conjunto de datos entendible tanto por el hombre como por la máquina, necesarios para la mecanización de una pieza.

Tipos de Programación

• Programación manual: Surge a partir del plano, se calcula de forma manual las trayectorias de las herramientas y se codifican utilizando lenguaje de programación.
• Programación pseudoasistida: Se realiza cuando se dispone de un programa de CAD pero no del módulo de fabricación CAM.

Etapas de la Programación CNC

1. Estudio del plano de la pieza a fabricar
2. Análisis de operaciones elementales
3. Selección de máquinas y herramientas
4. Definición de las condiciones técnicas
5. Secuencia de fases de trabajo
6. Fase de codificación
7. Pruebas y puesta a punto
8. Ejecución en vacío
9. Ejecución bloque a bloque
10. Correr el mecanizado

Elementos de la Programación CNC

N-G-X-Y-Z-F-S-T-M

1. Modelado geométrico
2. Técnicas de interacción
3. Conceptos de fabricación
4. Interfaz usuario
5. Comunicaciones
6. Métodos Numéricos
7. Base de datos
8. Visualización

Nomenclatura de Parámetros de Corte

• f: Avance por filo (mm/rev, in/rev)
• z: Número de filos
• d: Diámetro del cortador (mm o in)
• ar: Polaridad radial
• aa: Polaridad axial
• F: Avance por minuto

Fórmulas y Nomenclatura

• N= R.PM.M
• Vc= Velocidad de corte (SFM)
• Pi
• D= Diámetro de la herramienta
• 1000= Valor para convertir a mts a mm
• 12= Valor para convertir ft a in