18 Capítulo 8:CNC

Unidad 1:Introducción a CNC

¿Qué es CNC? CNC es un control numérico por computadora. CNC es la automatización de máquinas herramienta que se operan mediante comandos programados con precisión, codificados y ejecutados por una computadora, en lugar de controlarse manualmente mediante volantes o palancas.

En los sistemas CNC modernos, el diseño de componentes de extremo a extremo está altamente automatizado mediante el uso de programas de diseño asistido por computadora (CAD) y fabricación asistida por computadora (CAM). La serie de pasos necesarios para producir cualquier pieza está altamente automatizada y produce una pieza que se asemeja mucho al diseño CAD original.

En las máquinas CNC se minimiza el papel de los operarios. El operador simplemente tiene que alimentar el programa de instrucciones en la computadora, cargar las herramientas requeridas en la máquina y el resto del trabajo lo realiza la computadora automáticamente. La computadora dirige la máquina herramienta para realizar varias operaciones de mecanizado según el programa de instrucciones alimentado por el operador.

La tecnología CNC se puede aplicar a una amplia variedad de operaciones como dibujo, ensamblaje, inspección, trabajo con chapa, etc. Pero se usa de manera más prominente para varios procesos de mecanizado de metales como torneado, taladrado, fresado, conformado, etc. , todas las operaciones de mecanizado se pueden realizar a un ritmo rápido, lo que hace que la fabricación a granel sea bastante más económica.

Cómo funciona

La máquina CNC forma parte de la computadora en la que se alimenta el programa para el corte del metal del trabajo según los requisitos. Todos los procesos de corte a realizar y todas las dimensiones finales se introducen en el ordenador a través del programa. El ordenador sabe así exactamente lo que hay que hacer y lleva a cabo todos los procesos de corte. La máquina CNC funciona como el Robot, que debe ser alimentado con el programa y sigue todas sus instrucciones.

No tiene que preocuparse por la precisión del trabajo; Todas las máquinas CNC están diseñadas para cumplir con precisiones muy cercanas. De hecho, en estos días, para la mayoría de los trabajos de precisión, la máquina CNC es obligatoria. Cuando termina su trabajo, ni siquiera tiene que quitarlo, la máquina lo hace por usted y toma el siguiente trabajo por su cuenta. De esta manera su máquina puede seguir haciendo los trabajos de fabricación las 24 horas del día sin necesidad de mucha supervisión, por supuesto tendrá que alimentarla con el programa inicialmente y suministrar la materia prima requerida.

Desde los primeros días de la fabricación de producción, se han buscado formas de aumentar la precisión dimensional así como la velocidad de producción. En pocas palabras, el control numérico es un método para operar automáticamente una máquina de fabricación basada en un código de letras, números y caracteres especiales. A medida que se desarrollaron, se realizó la aplicación del control de computadoras digitales de equipos de fabricación. Las computadoras pronto se utilizaron para proporcionar control directo de las máquinas herramienta. El circuito integrado condujo a pequeñas computadoras utilizadas para controlar máquinas individuales, y nació la era del control numérico por computadora (CNC). Esta era de control numérico por computadora se ha vuelto tan sofisticada que es el método preferido de casi todas las fases de

fabricación de precisión, en particular el mecanizado. Los requisitos dimensionales de precisión, pilar de los procesos de mecanizado, son candidatos ideales para el uso de sistemas de control por computadora. El control numérico por computadora ahora aparece en muchos otros tipos de procesos de fabricación. Una clara ventaja del control informático de las máquinas herramienta es el posicionamiento rápido y de alta precisión de la pieza de trabajo y las herramientas de corte.

Hoy en día, las máquinas herramienta manuales han sido reemplazadas en gran medida por máquinas herramienta de control numérico por computadora (CNC). Las máquinas herramienta se controlan electrónicamente en lugar de manualmente. Las máquinas herramienta CNC pueden producir la misma pieza una y otra vez con muy poca variación. Las modernas máquinas CNC pueden posicionar herramientas de corte y piezas de trabajo a velocidades de avance transversal de varios cientos de pulgadas por minuto, con una precisión de 0,0001”. Una vez que se completa la programación y se configuran las herramientas, pueden funcionar día o noche, semana tras semana, sin probarlas, con solo servicio de rutina y mantenimiento de herramientas de corte. Estas son ventajas obvias sobre las máquinas herramienta manuales, que necesitan una gran cantidad de interacción humana para hacer cualquier cosa. Las velocidades de avance de corte y las velocidades del husillo se pueden optimizar a través de las instrucciones del programa. Las máquinas herramienta CNC modernas tienen portaherramientas de torreta o correa y algunas pueden contener más de 150 herramientas. El cambio de herramienta tarda menos de 15 segundos.

Las máquinas de control numérico por computadora son altamente productivas. También son caros de comprar, configurar y mantener. Sin embargo, la ventaja de la productividad puede compensar fácilmente este costo si su uso se gestiona adecuadamente. Una de las ventajas más importantes de CNC es la capacidad de programar la máquina para realizar diferentes trabajos. La selección y cambio de herramientas bajo el control del programa es extremadamente productiva, con poco tiempo perdido aplicando una herramienta al trabajo.

Un programa desarrollado para realizar una tarea dada puede usarse para una producción corta de una o unas pocas piezas. Luego, la máquina puede configurarse para un nuevo trabajo y usarse para largas series de producción de cientos o miles de unidades de producción. Puede interrumpirse, usarse para el trabajo original o para otro trabajo nuevo y volver rápidamente a la tirada de producción larga. Esto hace que la máquina herramienta CNC sea extremadamente versátil y productiva. El diseño asistido por computadora (CAD) se ha convertido en el método preferido de diseño y desarrollo de productos. La conexión entre CAD y CNC era lógica. Un diseño de pieza de computadora puede ir directamente al programa utilizado para desarrollar información de control de máquina CNC. Luego, una máquina de fabricación CNC puede fabricar la pieza. La computadora es extremadamente útil para ayudar al programador CNC a desarrollar un programa para fabricar una pieza específica. Los sistemas de fabricación asistida por computadora, o CAM, son ahora el estándar de la industria para la programación. Cuando se combinan CAD, CAM y CNC, surge la mayor capacidad, produciendo piezas extremadamente difíciles o imposibles de fabricar con métodos manuales.

El movimiento CNC se basa en el sistema de coordenadas cartesianas. Una máquina CNC no puede operarse con éxito sin una comprensión de cómo se definen los sistemas de coordenadas en la máquina CNC y cómo funcionan los sistemas juntos.

Para comprender completamente la programación de control numérico, debe comprender los ejes y las coordenadas. Piense en una parte que habría hecho. Podrías describírselo a otra persona por su geometría. Por ejemplo, la parte que ha hecho es un rectángulo de 5 x 8 pulgadas. Todas las partes se pueden describir de esta manera. Cualquier punto de la pieza mecanizada, como un bolsillo a cortar o un agujero a perforar, se puede describir en términos de su posición. El sistema que nos permite hacer esto, se llama Coordenada Cartesiana o sistema de coordenadas rectangulares.