Control Numerico

Control Numérico (CN).

Se considera control numérico (CN), también llamado (CNC) Control Numérico por Computador (en inglés Computer Numerical Control) a todo dispositivo capaz de dirigir el posicionamiento de un órgano mecánico móvil mediante órdenes elaboradas de forma totalmente automática a partir de informaciones numéricas en tiempo real. Entre las operaciones de maquinado que se pueden realizar en una máquina CNC se encuentran las de torneado y de fresado. Sobre la base de esta combinación es posible generar la mayoría (si no son todas) las piezas de industria. Este es, sin duda, uno de los sistemas que ha revolucionado la fabricación de todo tipo de objetos, tanto en la industria metalúrgica como en muchos otros ámbitos productivos.

Historia del Control Numérico (CN).

Su inicio fue en la revolución industrial en 1770 las maquinas eran operadas a mano, al fin se tiende más y más a la automatización ayudo el vapor, electricidad y materiales avanzados. En 1945 al fin de la 2 guerra mundial se desarrolló la computadora electrónica.

En los 50´s se usó la computadora en una máquina herramienta. Hacia 1942 en Bendix Corporation surgió lo que se podría llamar un control numérico verdadero, debido a una necesidad impuesta por la industria aeronáutica para la realización de hélices de helicópteros de diferentes configuraciones. Los primeros equipos de CNC con electrónica de válvulas, relés y cableados, tenían un volumen mayor que las propias máquinas-herramientas, con un programación manual en lenguajes máquina muy complejo y muy lenta de programar. La única solución práctica para el CNC era disponer de un ordenador central conectado a varias máquinas-herramientas que desarrollaban a tiempo compartido todas las funciones de control de las mismas Que permite el CNC Permite que un mismo control numérico pueda aplicarse a varios tipos de máquinas distintas sin más que programar las funciones de control para cada máquina en particular Válvulas electrónicas y relés (1950). Las funciones de control se realizaban mediante programas en la memoria del ordenador de forma que pueden adaptarse fácilmente con solo modificar el programa. Las máquinas originales de control numérico fueron estándar como las fresadoras y taladros Tecnología de control fue desarrollada en paralelo con computadoras digitales, desde tubos de vacío pasando por transistores y circuitos integrados para los más capaces y confiables minicomputadores, miniprocesadores, basados en control de unidades los cuales son referidos como computadora de control numérico (CNC). En los CNC el alambrado lógico es reemplazado por software ejecutado, el da al controlador su identidad. El sistema de asistencia por computadora llamado APT para herramientas programables completamente automáticas. Mientras más intervención humana fue quitada del equipo de operación, controles humanos, la accesibilidad del operador al proceso se ha minimizado. El principal objetivo en el desarrollo de las máquinas de control numérico fue la precisión. Para 1949 la idea ya tenía 500 años en la mente del hombre. El lenguaje APT inicial era suficiente para operaciones de taladrado, torneado o fresado recto Cuando en 1976 se aplicó el microprocesador a las computadoras, se dio un enorme salto en el desarrollo del CNC, haciéndose posible las interpolaciones rectas y curvas entre ejes.

Funciones del Control Numérico.

Para mecanizar una pieza se usa un sistema de coordenadas que especificarán el movimiento de la herramienta de corte.

El sistema se basa en el control de los movimientos de la herramienta de trabajo con relación a los ejes de coordenadas de la máquina, usando un programa informático ejecutado por un ordenador.

En el caso de un torno, hace falta controlar los movimientos de la herramienta en dos ejes de coordenadas: el eje de las X para los desplazamientos longitudinales del carro y el eje de las Z para los desplazamientos transversales de la torre.

En el caso de las fresadoras se controlan también los desplazamientos verticales, que corresponden al eje Y. Para ello se incorporan servomotores en los mecanismos de desplazamiento del carro y la torreta, en el caso de los tornos, y en la mesa en el caso de la fresadora; dependiendo de la capacidad de la máquina, esto puede no ser limitado únicamente a tres ejes.

Aplicaciones del Control Numérico.

o Tornos,

o Fresadoras,

o Centros de mecanizado,

o Taladradoras,

o Punteadoras,

o Mandrinadoras,

o Rectificadoras,

o Punzonadoras,

o Dobladoras,

o Plegadoras,

o Prensas,

o Cizallas,

o Máquinas de electroerosión,

o Máquinas de soldar,

o Máquinas de oxicorte,

o Máquinas de corte por láser, plasma, chorro de agua, etc.,

o “Plotters" o trazadores,

o Máquinas de bobinar,

o Máquinas de medir por coordenadas,

o Robots y manipuladores, etc.

En el ámbito de las máquinas-herramienta, la incorporación de un sistema de control numérico ha supuesto una gran evolución hasta llegar a los centros de mecanizado y centros de torneado como los que se muestran en la figura, que incorporan sistemas de cambio automático de piezas y herramientas.

Clasificación de los Controles Numéricos.

Debido a las diferencias que existen entre las máquinas que son susceptibles de ser gobernadas por un CN, a las dificultades técnicas en el diseño de los controladores y a condicionantes de tipo económico, han aparecido diversos tipos de CN que pueden clasificarse de varias maneras:

a) Según el sistema de referencia.

b) Según el control de las trayectorias.

c) Según el tipo de accionamiento.

d) Según el bucle de control.

e) Según la tecnología de control.

Clasificación según el sistema de referencia.

Para programar los sistemas de CN es necesario establecer un sistema de referencia estándar en el que puedan ser especificadas las diferentes posiciones relativas de la máquina herramienta con respecto al trabajo a realizar.

Para facilitar las cosas de cara al programador la pieza a ser maquinada se fija a una mesa de trabajo mientras que la máquina herramienta se mueve en torno a ella. De este modo el sistema de referencia se fija con respecto a la mesa de trabajo.

Sistemas de referencia fijos frente a sistemas de referencia flotantes. El propósito de los sistemas de referencia es localizar la herramienta en relación con la pieza a ser maquinada. Dependiendo del tipo de máquina de CN el programador puede tener varias opciones para especificar esta localización.

En el caso de sistemas de referencia fijos, el origen siempre se localiza en la misma posición

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