curso de maquinas cnc capitulo 1
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clase de maquinas cncTRANSCRIPT
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TECNOLOGICO VIDA NUEVA
CONTROL NUMRICO COMPUTARIZADO
C.N.C.
ING. CARLOS ECHEVERRIA
ESPECIALIDAD MECANICA
INDUSTRIAL
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UNIDAD 1: MAQUINAS HERRAMIENTAS DE CONTROL NUMERICO CN-CNC
OBJETIVO:
Adquirir una visin general de lo que son las maquinas herramientas CNC la programacin y movimientos principales para que puedan ser aplicados en el campo prctico.
CN- Control Decimal Numrico (CN) es un sistema de automatizacin de mquinas herramientas que son operadas mediante comandos programados en un medio de almacenamiento, en comparacin con el mando manual volantes o palancas.
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Instrucciones-mediante tarjetas perforadas. Analgicos-digitales/microprocesadores = CN Computadora
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CNC es el acrnimo de Computer Numerical Control= Control de una mquina herramienta usando nmeros y letras.
Sistema en le cual los valores numricos programados son directamente insertados y almacenados en un medio de entrada, automticamente ledos y decodificados para provocar el movimiento correspondiente en la maquina que se esta controlando.
Se trata de un mtodo de control de los movimientos de una mquina, pudiendo ser sta: un torno, una fresadora, una rectificadora, una soldadora, una cortadora, una mquina textil, una electroerosionadora, etc. mediante una computadora.
DEFINICION
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APLICACIONES Gracias a lo anterior, puede hacer movimientos que no se pueden lograr manualmente como crculos, lneas diagonales y figuras complejas tridimensionales. Una vez programada la mquina, sta ejecuta todas las operaciones por s sola, sin necesidad de que el operador est manejndola.
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CNC APLICADO A LOS MTODOS DE CORTE
Mtodo obsoleto
Mtodo moderno
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CNC APLICADO A LA MANUFACTURA
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Diseo adecuado de las mquinas Factores: forma, materiales de las estructuras, esfuerzos, peso, consideraciones de fabricacin y rendimiento.
Exactitud Mejoras en la rigidez estructural y la compensacin de las deflexiones con el uso de controles especiales.
Bastidores Tipo caja, rigidez esttica mejor.
Vibraciones Evitar, provoca movimiento.
Condiciones de ubicacin Lugar, seguridad, y espacio.
Fundamentos del funcionamiento de una maquina CN
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Elementos Bsicos
Programa: Informacin/acciones a ejecutar.
Control Numrico: Interpreta estas instrucciones, las convierte en seales correspondientes para los rganos de accionamiento de la mquina y comprueba los resultados.
Maquina: Ejecuta las operaciones.
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PROCESO El trmino "control numrico" se debe a que las rdenes dadas a la mquina son indicadas mediante cdigos numricos. Esto se ejerce a travs del siguiente proceso: Dibujo del proyecto Programacin Interfase Unidad de control Mquina Herramienta
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DIBUJO DEL PROYECTO
Para dibujar el proyecto, sea ste: pieza, corte, bordado, etc. Se utiliza el CAD que es el acrnimo de Computer Aided Design o diseo asistido por computador. Las herramientas de CAD abarcan desde herramientas de modelado geomtrico hasta aplicaciones a medida para el anlisis u optimizacin de un producto especifico.
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PROGRAMACION DEL PROYECTO Para programar el proyecto se utiliza el CAM que es el acrnimo de Computer Aided Manufactring o manufactura asistida por computador. El sistema CAM toma la informacin del diseo y genera la ruta de corte que tiene que seguir la herramienta para fabricar la pieza deseada.
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MAQUINA Se encargar de mecanizar, mediante una herramienta de corte, el proyecto codificado por el CAM, controlado y supervisado por la unidad de control
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Ventajas VS Desventajas
Flexibilidad de mquina: Se adapta e incrementa a los cambios/tareas produccin
Demasiada frecuencia de errores en la programacin
Flexibilidad para el cambio: Para las instrucciones, se pueden modificar, fcil adaptacin.
Deterioro de cintas magnticas o perforadas en que estn grabadas las instrucciones.
Reduccin de mano de obra. La sensibilidad del lector de las instrucciones a las averas.
Reduccin de inventarios. Elevada inversin inicial. El personal que tenga conocimiento en CNC.
Reduccin de tiempos Averas: Costosas en lo que respecta a la parte elctrica y electrnica.
Maquinas CNC
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Se opera por una sola persona Una persona puede operar muchas mquinas.
Es necesario localizar el dimensionamiento en el Plano.
No necesita localizar las medidas el diseo grfico lo hace.
Es necesario la experiencia. No es necesario la experiencia.
El operador tiene el control de profundidad, avance, etc.
El programa tiene todo el Control de los parmetros de corte
Existen trabajos que es imposible realizar.
Luego que se ejecuta el Programa virtualmente se realiza cualquier trabajo.
Contraste entre una mquina convencional y una mquina C.N.C.
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Arranque de viruta-trazado y deformacin.
Centro de mecanizado
Centro de torneado.
Caractersticas de precisin, estructural, mayor rigidez y ausencia de vibraciones.
Diseo de la cadena cinemtica, juegos rozamientos, vibraciones e inercia de las masas mviles para mejorar sus precisin y repetitividad del posicionamiento de la mquina herramienta, aumentando la rigidez de las guas y utilizando materiales de bajo coeficiente de friccin y rodadura, husillos sin holguras.
Uniformidad trmica con potentes sistemas de refrigeracin de herramienta, pieza e incluso mquina.
Las funciones desarrollada de una mquina convencional las maquinas a control numrico incorporan:
Sistemas de posicionado de la herramienta, medicin del desplazamiento, pieza-herramienta, control de condiciones de mecanizado, cambio de herramienta y cambio de pieza.
Criterios para decidir una inversin
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La unidad de gobierno.
Los servomecanismos.
Los transductores.
Dispositivos para el cambio de herramienta.
Husillos y ejes de trabajo y avance.
Componentes de una maquina CN
Un servomecanismo es un sistema formado de partes mecnicas y electrnicas que en ocasiones son usadas en robots, con parte mvil o fija. Puede estar formado tambin de partes neumticas, hidrulicas y controlado con precisin. Ejemplos: brazo robot, mecanismo de frenos automotor, etc.
Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada manifestacin de energa de entrada, en otra diferente a la salida, pero de valor muy pequeos en trminos relativos con respecto a un generador. El nombre del transductor ya nos indica cual es la transformacin que realiza (por ejemplo electromecnica, transforma una seal elctrica en mecnica o viceversa). Es un dispositivo usado principalmente en la industria, en la medicina interna, en la agricultura, en robtica, en aeronutica, etc., para obtener la informacin de entornos fsicos y qumicos y conseguir (a partir de esta informacin) seales o impulsos elctricos o viceversa. Los transductores siempre consumen cierta cantidad de energa por lo que la seal medida resulta atenuada.
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El control numrico se monta sobre todo tipo de mquina
herramienta convencional, tanto de arranque de viruta como de
trazado y deformacin. Sin embargo, el control numrico ha
promocionado el desarrollado de dos tipos de mquinas
mltiples:
El centro de maquinado, en el que
sobre pieza fija una o ms torretas
con herramientas giratorias permiten
efectuar operaciones de fresado,
taladrado, escariado,
etc. Si lleva incorporada mesa
giratoria pueden efectuarse
operaciones de torno vertical.
El centro de torneado, dotado de una
o ms torretas, con herramientas
motorizadas que, adems de las
clsicas operaciones de torneado
permiten efectuar fresados,
taladrados, escariados, etc., tanto
axiales como radiales.
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TORNOS
Se considera a los tornos la maquina ms
antigua del mundo. el torno bsico tiene las
siguientes partes principales: bancada,
cabezal, contrapunta, carro corredizo. los tipos
de torno existen para diversas aplicaciones se
puede listar como sigue: tornos mecnicos
rpidos, horizontales, verticales, automticos.
cada categora influye una gran variedad de
tornos y aditamentos, lo cual tambin depende
del volumen de produccin requerido.
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TORNO CNC
Tornos verticales
Equipo diseado para mecanizar piezas de gran
tamao.
Tornos de bancada plana
Son equipos diseados para producir piezas nicas o lotes
pequeos.
Tornos de bancada inclinada
Se caracterizan por producir
grandes lotes.
Torno de cabeza mvil o suizo
Se emplea para el maquinado de
piezas con dimetros pequeos
Torno automtico de husillos mltiples
Este se utiliza para el mecanizado de altas producciones, pues dispone de cuatro a
ocho husillos.
Un equipo ideal para el trabajo en serie y para el
mecanizado de piezas complejas y de alta
precisin.
Un equipo ideal para el trabajo en serie y para el
mecanizado de piezas complejas y de alta
precisin.
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Eje X: Es el que realiza el
movimiento transversal
perpendicular al eje
principal de la mquina.
(Basado en un torno con
la herramienta
trabajando desde el lado
del operario)
Eje Z: Es el que
realiza el movimiento
longitudinal en
sentido del eje
principal de la
mquina.
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A la hora de iniciar un programa CNC es necesario tener en cuenta tres factores: cero maquina, cero pieza y punto de referencia. El primero es el punto donde se sita el sistema de coordenadas inicial de las maquinas y generalmente se ubica sobre el eje X-0
El segundo es el sistema de referencia que el programador elige teniendo en cuenta la geometra y acotacin de la pieza a mecanizar. Esta funcin se debe programar en cada modelo de pieza nueva y tiene como coordenadas en X el centro del husillo y en Z la distancia que hay entre el cero maquina a la cota elegida.
El punto de referencia, que es programado por el fabricante del torno es aquel donde la maquina determina la medicin de sus coordenadas; cada vez que el operador encienda la maquina debe enviar el carro hacia este punto, de lo contrario el torno no podr empezar el proceso de mecanizado.
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Nuevos adelantos en las maquinas y herramientas son los centros de maquinado, esto son una maquina que puede tener unas 100 herramientas o ms con un cambiador automtico de ellas. est diseada para efectuar diversas operaciones sobre diferentes superficies de la pieza de trabajo. los centros de maquinado pueden producir piezas complejas con gran exactitud y rapidez.
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TIPOS DE CENTROS DE MAQUINADO
Segn la posicin y nmero de
husillos
Centro de maquinado
vertical, horizontal y
universal de uno o varios husillos
Segn el nmero de ejes
Centro de maquinado de 2, 3, 4, 5 y 6 ejes
Segn a velocidad del
husillo
Centro de maquinado de
baja, mediana y alta velocidad
Segn el numero de herramientas
Centro de maquinado de 6, 8, 10, 20, 40 y
ms
Segn su caractersticas
tcnicas
Tamao, potencia o
desplazamiento
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FRESADORAS
En las fresadoras se emplean
cortadores con dientes mltiples
conocidos como fresas. el fresado
suele ser de corte o perifrico. el filo
s enfra en forma intermitente, por
que los cortes no son continuos. las
bocas de los huesillos y
portaherramientas estndar de las
fresadoras permiten intercambiar
portaherramientas y fresas para
frasado de frente, sin que importen
la construccin o el tamao de la
maquina.
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Eje Z: Es el que
realiza el
movimiento
perpendicular de
la herramienta
hacia el suelo.
Eje Y: Es el que
realiza el
movimiento
transversal de la
herramienta.
Eje X: Es el que
realiza el
movimiento
longitudinal de la
herramienta.
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TALADRADORAS
Las taladradoras verticales se suelen designar por una dimensin que indica en forma aproximada el dimetro del circulo ms grande que se puede taladrar en su centro. debajo de la maquina. las taladradoras para trabajo pesado del tipo vertical, con transmisin por completo con engranes para la velocidad del avance, se construyen con una columna del tipo de caja a diferencia de las antiguas que tenan una columna cilndrica.
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DIFERENTES TIPOS DE CONTROLES NUMERICOS
Control Numrico Punto a Punto
Posiciona y controla cualquier punto de forma exacta, pero n o gobierna la trayectoria de ejes. Se utiliza para maquinas sencilla, como taladradoras, punteado-punzonadoras.
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DIFERENTES TIPOS DE CONTROLES NUMERICOS
Control Numrico Paraxial
Es un sistema que gobierna el posicionamiento y la trayectoria seguida, pero la trayectoria se realiza paralela a uno de los ejes de la mquina y siempre realiza segmentos rectilneos. Su aplicacin dentro de la mquina-herramienta es en las taladradoras, punzonadoras y en fresadoras que no mecanicen tramos curvos.
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DIFERENTES TIPOS DE CONTROLES NUMERICOS
Control Numrico Continuo o por Contorneado
Cuando la pieza a mecanizar est compuesta por tramos rectos y curvos, este tipo es el idneo en todo tipo de mquinas CNC.
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LA AUTOMATIZACIN DE LA PRODUCCION DE PIEZAS
El CNC se utiliza para controlar los movimientos de los componentes de una mquina por medio de nmeros y estar sujeta de acuerdo al tipo de operacin de corte. Condiciones de operacin como fuerza, temperatura, rapidez de desgaste ( en la herramienta) y acabado superficial en la pieza, convierte estos datos en control de avance y velocidad que permita obtener la mxima productividad y eficiencia en los maquinados de los metales.
Videos educativos.
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Examen Parcial 1: Mquinas Herramientas CN/CNC
1. Qu es una mquina de control numrico?
2. Describa el proceso que emplea una mquina de control numrico computarizado.
3. Describa tres ventajas y tres desventajas de una mquina CNC.
4. Cual es la diferencia de un centro de torneado con un centro de maquinado.
Tmax: 25 minutos.