Automatización de Procesos Industriales IND-805

Control Numérico Computarizado (CNC)

(WebQuest)

GRUPO 2.

YESICA GUERRERO 85812RUTH ESTELL CABRERA 85389JORDAN JUAN BERROA 85233

CNC

CONTENIDO

1. Introducción2. Objetivos 3. Conceptos y elementos

CNC4. Orígenes del CNC5. Ventajas y desventajas

del CNC

6. CNC vs Sistemas no automatizados

7. Ejemplos actuales del CNC

8. Mapa conceptual9. Conclusiones 10.Referencias (créditos)

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PARA GUIARTE….MIRA, ESTE ES NUESTRO

CONTENIDO….

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INTRODUCCIÓN

A continuación tenemos el placer de introducirles al mundo del control numérico computarizado en el cual conoceremos todos los aspectos puntuales que hicieron de el unos de los sistemas mas famosos y cómodos en las industrial, aumentando la productividad en la misma. Las máquinas CNC son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los tres ejes para ejecutar trayectorias tridimensionales como las que se requieren para el maquinado de complejos moldes y troqueles, por lo que reduce perdidas de tiempos innecesarios.

También conoceremos su historia, el como y cuando evoluciona el CNC desglosando así sus orígenes y elementos primordiales para el conocimientos de este. Conoceremos las ventajas y desventajas que presenta el control numérico computarizado.

OBJETIVOS

Al presentar el siguiente trabajo de investigacion se tienen como objetivos los siguientes:

1. Comprender el Concepto de CNC, su importancia e implicaciones.

2. Tener un conocimiento mas acabado del mismo y analizar el lugar que ocupa dentro del campo de la automatización.

3. Determinar los elementos que componen un sistema CNC y su utilidad.

4. Presentar ejemplos concretos de aplicación.

5. Analizar las ventajas y desventajas de la utilización del mismo con nuestros compañeros.

CONCEPTOS Y ELEMENTOS CNC)BY JORDAN BERROA

El Control Numérico Computacional es el control de una máquina o herramienta usando números y letras. Es un sistema en el cual los valores numéricos programados son directamente insertados y almacenados en alguna forma de medio de entrada, y automáticamente leídos y decodificados para provocar el movimiento correspondiente en la máquina que se está controlando.

Los elementos básicos del Control Numérico son: El programa , que contiene toda la información de las acciones a ejecutar. El Control Numérico , que interpreta estas instrucciones, las cuales convierte en las señales

correspondientes para los órganos de accionamiento de la máquina y comprueba los resultados. La máquina , que ejecuta operaciones previstas.

El centro de maquinado está integrado por los siguientes equipos :

1.- Máquina fresadora GE FANUC SERIES OM: Triac Fanuca ATC

2.- Máquina torno GE FANUC OT: CYCLONE

3.- Robot PUMA 500.

El control numérico por computadora, de ahora en adelante CNC, es un sistema que permite controlar en todo momento la posición de un elemento físico, normalmente una herramienta que está montada en una máquina. Esto quiere decir que mediante un software y un conjunto de órdenes, controlaremos las coordenadas de posición de un punto (la herramienta) respecto a un origen (0,0,0 de máquina), o sea, una especie de GPS pero aplicado a la mecanización, y muchísimo más preciso.

El CNC controla todos los movimientos de la herramienta cuando estamos fabricando, y no solo controla las coordenadas que hemos visto, sino también, la manera de desplazarse entre ellas, su velocidad, y algunos parámetros más. Un CNC es un equipo totalmente integrado dentro de máquinas-herramienta de todo tipo, de mecanizado, de corte, por láser, cortadoras, etc.

Para que sirve?

Los permite controlar en todo momento cuales son los movimientos de una herramienta, así que nos servirá para obtener piezas con determinadas medidas, para crear programas que nos repitan con gran precisión piezas iguales, también se utiliza, y mucho, para verificar las medidas de algo que ha sido fabricado.

ORÍGENES DEL CNCBY YESICA GUERRERO

El CNC tuvo su origen a principios de los años cincuenta en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en donde se automatizó por primera vez una gran fresadora.

En esta época las computadoras estaban en sus inicios y eran tan grandes que el espacio ocupado por la computadora era mayor que el de la máquina.

Hoy día las computadoras son cada vez más pequeñas y económicas, con lo que el uso del CNC se ha extendido a todo tipo de maquinaria: tornos, rectificadoras, eletroerosionadoras, máquinas de coser, etc.

Su inicio fue en la revolución industrial en 1770 las maquinas eran operadas a mano, al fin se tiende mas y mas a la automatización ayudo el vapor, electricidad y materiales avanzados.

En 1945 al fin de la segunda guerra mundial se desarrollo la computadora electrónica.

En los 50´s se uso la computadora en una maquina herramienta.

No paso mucho tiempo hasta que la computación fue incorporada masivamente a la producción.

En los 60´s con los chips se reduce el costo de los controladores.

A finales de los sesentas nace el control numérico por ordenador. Las funcionesde control se realizaban mediante programas en la memoria del ordenador de formaque pueden adaptarse fácilmente con solo modificar el programa. En esta época losordenadores eran todavía muy grandes y costosos, la única solución practica para elCN era disponer de un ordenador central conectado a varias máquinas-herramientasque desarrollaban a tiempo compartido todas las funciones de control de las mismas.

Esta tecnología se conoce con las siglas DNC (Directa Numérica Control - ControlNumérico Directo).

A principios de los setentas se empezó a aplicar mas pequeño y económicoapareciendo así el CNC ( Control Numérico Computarizado ), que permite que unmismo control numérico pueda aplicarse a varios tipos de máquinas distintas sin masque programar las funciones de control para cada máquina en particular.Las tendencias actuales de automatización total y fabricación flexible se basanen máquinas de CNC conectadas a un ordenador central con funciones deprogramación y almacenamiento de programas y transmisión de los mismos a lasmáquinas para su ejecución.Los esfuerzos para eliminar la intervención humana en los procesos deproducción son una meta gerencial con la introducción de los conceptos de partesintercambiables y producción en masa.

La máquina-herramienta de control numérico original fue desarrollada por contrato de la Fuerza Aérea por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en el laboratorio de servomecanismos militar para producir frecuentes y muy complejas partes modificadas en base a emergencias.

Se han establecido centros de maquinado para utilización general

Se perfeccionaron las aplicaciones a la producción de una gama más grande de

procedimientos de maquinado de metales.

Se crean varios nuevos sistemas de control numérico.

1986.- Se desarrollaron los primeros sistemas de manufactura integrada. CIM

1982.- Se desarrollaron los primeros sistemas flexibles de manufactura FMS

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.

1971.- Hasta este año la AIA (Arropase Industria Asociación) el MIT y el ITRI

(Illinois of Tecnología Resecar Instituto) trabajaron en el desarrollo del lenguaje

APT.1957.- La Vendí Cgo. comenzó a construir máquinas en forma comercial,

usadasprimeramente por la fuerza aérea de E:U.

1954.- Se desarrolló un lenguaje simbólico llamado APT Automatically Programmed

Tool, Programación automática de la herramienta.

1952.- John C. Personas y el Instituto Tecnológico de Massachusetts desarrollaron laprimera máquina fresadora de control numérico, construida con bulbos, usando un

código binario y cinta perforadora.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS, CNCPodemos identificar las siguientes ventajas: Posibilidad de fabricación de piezas imposibles o muy difíciles. Gracias al

control numérico se han podido obtener piezas muy complicadas como las superficies tridimensionales necesarias en la fabricación de aviones.

Seguridad. El control numérico es especialmente recomendable para el trabajo con productos peligrosos.

Precisión. Esto se debe a la mayor precisión de la máquina herramienta de control numérico respecto de las clásicas.

 Mayor precisión y mejor calidad de productos.  Mayor uniformidad en los productos producidos.   Un operario puede operar varias máquinas a la vez.  Fácil procesamiento de productos de apariencia complicada. Flexibilidad para el cambio en el diseño y en modelos en un tiempo corto. Fácil control de calidad Reducción en costos de inventario. Es posible satisfacer pedidos urgentes.  No se requieren operadores con experiencia. Se reduce la fatiga del operador.  Mayor seguridad en las labores.  Aumento del tiempo de trabajo en corte por maquinaria. Fácil control de acuerdo con el programa de producción lo cual facilita la

competencia en el mercado. Fácil administración de la producción e inventario lo cual permite la

determinación de objetivos o políticas de la empresa.   Permite simular el proceso de corte a fin de verificar que este sea correcto. 

SISTEMA NO AUTOMATIZADO

SISTEMAS CNC

•Un operario solo puede manejar una sola maquina

Un operador puede manejar varias maquinas

•Es necesario consultar constantemente el plano

No es necesario consular apenas el plano

Se necesita una amplia experiencia

No es necesario una amplia experiencia

El operador tiene el control de profundidad, avance,etc

El programa tiene el control de los parametros

Mecanizado no realizables Posibilidad de realizar cualquier mecanizado

DESVENTAJAS  Alto costo de la maquinaria. 

Falta de opciones o alternativas en caso de fallas. 

 Es necesario programar en forma correcta la selección de las herramientas de corte y la secuencia de operación para un eficiente funcionamiento. 

Los costos de mantenimiento aumentan, ya que el sistema de control es más complicado y surge la necesidad de entrenar al personal de servicio y operación. 

Es necesario mantener un gran volumen de producción a fin de lograr una mayor eficiencia de la capacidad instalada. 

LOS TORNOS

 Los tornos CNC son un buen ejemplo del uso de esta tecnología. Estos son herramientas o máquinas que ejecutan procesos de mecanizado a través de control numérico por computadora. El control de la trayectoria de la herramienta de torneado es realizado por un ordenador incorporado, el cual recibe las ordenes incluidas en un software previamente instalado

INNOVADORA TECNOLOGÍA CNC PARA LA INDUSTRIA AEROESPACIAL

La presencia de Siemens Automation and Drives (A D) en la Airtec 2006, que se celebra en Frankfurt, se centra en soluciones completas de automatización para aplicaciones CNC en la industria aeroespacial. La gama abarca de soluciones CNC para mecanizado simultáneo en 5 ejes, pasando por funciones para la amortiguación dinámica de vibraciones, hasta herramientas de simulación para una eficiente fabricación de motores de aviación. Además Siemens A D muestra por primera vez una transformada de 7 ejes para aplicaciones de colocación de fibras y cintas. La industria aeroespacial es pionera en la introducción de nuevas tecnologías de fabricación, e impone altas exigencias a las soluciones de automatización asociadas. En la 2006 Siemens A D presente soluciones CNC para mecanizado simultáneo en 5 ejes, colocación de fibras y cintas, mecanizado de titanio así como soldadura por fricción y por láser.

UNA MÁQUINA PARA EL TORNEADO, EL FRESADO Y EL TALADRADO DE AGUJEROS PROFUNDOS

Máquinas especialmente demandadas en la técnica médica son los tornos automáticos para cilindrar. Estas máquinas permiten producir tornillos para huesos, médula, así como muchos tipos de injertos e instrumentos. La tendencia de estas máquinas está claramente enfocada hacia el mecanizado completo para lo cual en caso de productos complejos, además del torneado se requiere normalmente también el fresado y taladrado de agujeros profundos.

A tal fin, los fabricantes innovadores de máquinas ofrecen unos tornos automáticos que están equipados con varios revólveres y ejes adicionales. Las herramientas impulsadas se encargan entonces de los trabajos de fresado, taladrado y roscado. El mecanizado resulta especialmente rentable cuando están engranadas varias herramientas al mismo tiempo, ya que, de este modo, se reducen considerablemente los tiempos por pieza.

Un ejemplo: el mecanizado completo de clavos para huesos no sólo requiere un torneado, sino también un taladrado de agujeros profundos y transversales y la realización de los fresados más variados. La solución ideal para estas tareas es un torno automático para cilindrar, equipado con tres revólveres, así como un eje Y y un eje B en el revólver. Las posibilidades de mecanizado de cinco ejes permiten incluso el fresado eficaz de los llamados ‘grooves’ (estrías torcidas en el clavo para los huesos) y de los salientes de refuerzo de formas especiales. Estos salientes de las que habitualmente hay dos en cada clavo, son de forma libre y pueden mostrar diferentes contornos. Para poder mecanizar estos salientes con dos fresas al mismo tiempo, no sólo se requiere una sofisticada técnica de máquinas, sino también un control de varios canales especialmente potente.

CNCelementos

El programa

ejecución

El control numérico

Señales

instrucciones

La maquina

fresadoras

tornos

Robot puma

origeneslos años cincuenta en el Instituto de Tecnología de Massachusetts

(MIT)

ventajas

facil

precisa

uniforme

seguridad

calidad

desventajas

Altos costos

HUYYY….ESTO ESTA INTERESANTE!!!

RECURSOS

http://es.wikipedia.org/wiki/Control_num%C3%A9rico

http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput.shtml

http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/industrial/sistemasinteligentes/FFlexible/EL_CONTROL_NUMERICO_COMPUTARIZADO_EN_EL_DESARROLLO_INDUSTRIAL.pdf

CREDITOS

http://www.interempresas.net/MetalMecanica/Articulos/41406-Controles-CNC-al-servicio-de-la-medicina.html

www.industriatotal.net/la-importancia-de-los-tornos-cnc-en-la-industr.

http://www.google.com.do/search?hl=es&q=imagenes+animadas+para+webquest&bav

www.distribuidor-oficial-siemens-productos-electricos.control-technics.com

http://es.wikipedia.org/wiki/Control_num%C3%A9rico

Control numérico y programación: sistemas de fabricación de máquinas

 Escrito por Francisco Cruz Teruel

http://www.frvt.utn.edu.ar/cadcam-info.asp

CONCLUSIÓN Con el cambio del tiempo cambia la tecnologia,las

cosas se hacen mas fácil y el hombre va descubriendo la manera de buscar precisión y calidad como resultado como pudimos ver el control numérico de máquinas, generalmente Máquinas de Herramientas como tornos y fresadoras y otros mas se ejerce a través de un computador y la máquina está diseñada a fin de obedecer las instrucciones de un programa dado y representar esta instrucción pero las maquinas son el resultado de ubicar un microordenador en cada maquina NC, lo que permite que los programas puedan ser almacenados y desarrollados y desarrollados localmente eliminando o reduciendo un buen numero de los problemas operativos de aquellas.

Las maquinas CNC ofrecen una mayor flexibilidad, precisión y calidad lo cual permite que se puedan incorporar con facilidad nuevas opciones y se puedan resolver los problemas de hardware de forma sencilla.

En toda la investigación la parte mas curiosas que llamo nuestra atención fue la historia pues si bien es sabido que sus orígenes son principios de los años cincuenta en el Instituto de Tecnología de Massachusetts

(MIT), en donde se automatizó por primera vez una gran fresadora. Hay muchos cabos que atar y huecos que no llenaron nuestra investigación.

El control numérico computarizado llego para quedarse y se sentó, a manera de que cada día se hacen mejoras en sistemas y su influencias llega a tantas áreas como pudimos ver por ejemplo la medicina para la creación de tornillos ortopédicos y muchos otros intrumentos que tienen garantía de precisión.,

Desde los orígenes del control numérico todos los esfuerzos se han encaminado a incrementar la productividad, precisión, rapidez y flexibilidad de las máquinas-herramienta. Su uso ha permitido la mecanización de piezas muy complejas, especialmente en la industria aeronáutica, que difícilmente se hubieran podido fabricar de forma manual.