Sistemas de control

1. CONTROL
NUMÉRICO

2. Datos históricos
• ¿Qué es el control numérico?
• Es una forma de automatización programable en la cual un
programa que contiene datos alfanuméricos codificados controla las
acciones de una parte del equipo.
• Los datos representan posiciones relativas entre una cabeza de
trabajo y una pieza de trabajo.
• El principio operativo del CN es controlar el movimiento de la cabeza
de trabajo en relación con la pieza de trabajo y la secuencia en la
cual se realizan los movimientos.

3. Evolución histórica
• Su inicio fue en la revolución industrial en 1770
• Quienes reciben el crédito por las primeras investigaciones sobre control numérico son John
Parsons y Frank Stulen en la Parsons Corporation en Michigan, a fines de la década de
1940.
• En 1945 al fin de la segunda guerra mundial se desarrolló la computadora electrónica.
• La exactitud y la repetibilidad del sistema de control numérico eran mucho mejores que los
métodos de maquinado manual disponibles entonces.
• En 1956, la fuerza aérea decidió patrocinar el desarrollo de máquinas herramienta de CN en
diversas compañías.
• Esta investigación produjo la implantación en 1958 de la habilitación de herramientas
programadas automáticamente (APT, por sus siglas en inglés).
• A inicios de los 60´s nace el control numérico por ordenador. la única solución práctica para
el CN era disponer de un ordenador central conectado a varias máquinas herramientas que
desarrollaban a tiempo compartido todas las funciones de control de las mismas. Esta
tecnología se conoce con las siglas DNC (Direct Numerical Control - Control Numérico
Directo).

4. • A finales de los 60´s se empezó a aplicar más pequeño y económico apareciendo así el
CNC (Control Numérico Computarizado)
ELEMENTOS BASICOS DE CONTROL NUMERICO

5. VENTAJAS
• Mecanizados complejos .
• Calidad, estabilidad del proceso.
• Flexibilidad versatilidad: el hecho de tener tanta automatización nos
permite realizar diversa operaciones a una misma pieza.
• Reducción de tiempos de fabricación.
• Uniformidad: todo está programado y por ello se obtienen piezas
idénticas, esto fomenta la fabricación en serie.
• Destreza con piezas grandes.

6. DESVENTAJAS
• Alto costo de inversión inicial.
• La máquina tiene un coste de mantenimiento mucho
mayor y el coste de los accesorios también es mucho
mayor.
• Los operarios tienen que poseer una formación mucho
más completa que los operarios de un centro
convencional.

7. TORNO CNC

8. DESCRIPCION DE UN TORNO CNC:
• El torno CNC es un tipo de torno operado mediante control numérico por
computadora.
• Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado.
• Puede hacer todos los trabajos que normalmente se realizan mediante
diferentes tipos de torno.
• Este tipo de máquinas comúnmente se encuentran en las grandes empresas.

9. ARQUITECTURA DE UN TORNO CNC
Motor y Cabezal principal
• Este motor limita la potencia
real de la máquina y es el que
provoca el movimiento
giratorio de las piezas.
• Actúa directamente sobre el
husillo con una transmisión
por poleas interpuesta entre la
ubicación del motor y el
husillo.

10. ARQUITECTURA DE UN TORNO CNC
EL HUSILLO
• Es el que produce el
movimiento giratorio de
las piezas.
• Lleva en su extremo la
adaptación para los
correspondientes platos
de garra y un hueco para
poder trabajar con barra.

11. ARQUITECTURA DE UN TORNO CNC
Bancada y carros
desplazables:
• la estructura de la
bancada determina las
dimensiones máximas
con que se pueden
trabajar las piezas.
• Existen dos tipos de
guías en los equipos de
control numérico: lineales
y prismáticas

12. ARQUITECTURA DE UN TORNO CNC
La Torreta de herramienta:
• Se alojan desde seis hasta veinte
instrumentos diferentes de corte.
• Este elemento también conocido
como revolver, lleva incorporado un
motor que lo hace girar y un sistema
hidráulico encargado de realizar su
estacionamiento con una precisión
que oscila entre 0.5 milímetros y 1
micra de milímetro

13. ARQUITECTURA DE UN TORNO CNC
Unidad de Control de Proceso:
• Es el componente encargado de
interpretar y ejecutar un conjunto de
datos insertados en una secuencia
estructurada o específica de órdenes
que constituyen el programa de
mecanizado.
• También controlar otros factores de
maquinado como las revoluciones del
husillo o copa que sujeta la pieza y los
avances y la velocidad de
desplazamiento de los carros.

14. ARQUITECTURA DE UN TORNO CNC

15. SISTEMAS DE TRASMISION DE
TORNO CNC
• Los recorridos de la herramienta se
originan por la acción única o
combinada de los desplazamientos
de cada uno de sus ejes.
• Todas las máquinas de CNC tienen
dos o más grados de movimiento
llamados ejes, cada eje o grado de
movimiento puede ser lineal o
rotacional

16. TRANSMISION:

17. Accionamientos basados en husillos a
bolas

18. Accionamientos basados en husillos a
bolas.
• Es el método de accionamiento más empleado y
cumple con los requisitos de la mayoría de las
aplicaciones.
• Las prestaciones logradas se mejoran de forma
continua.
• Velocidad máxima limitada por la velocidad crítica
del husillo.
• Velocidad máxima > 90 m/min
•Aceleración hasta 10 m/s2
• Gran inercia del conjunto.
• Desgaste debido al contacto.

19. MOTORES UTILIZADOS PARAACCIONAMIENTO
SERVOMOTORES:
Hay dos tipos de servomotores: Servomotoresde corriente
continua y servomotores de corriente alterna.
• Servomotor de corriente continua
Ventaja: Fácil de controlar, ya que la velocidad es
proporcional a la tensión.
Desventaja: Necesita colectores para alimentar el
devanado del rotor.

20. Movimiento de los ejes.

21. SERVOMOTORES
Hay dos tipos de servomotores:
Servomotores de corriente continua y
servomotores de corriente alterna.
• Servomotor de corriente continua:
Ventaja: Fácil de controlar, ya que la
velocidad es proporcional a la tensión.
Desventaja: Necesita colectores para
alimentar el devanado del rotor.

22. SERVOMOTOR
• Servomotor de corriente alterna
(Brushless)
Ventaja: No necesita colectores.
- Se consiguen mejores
prestaciones de par y velocidad.
- Se evacua el calor fácilmente.
Desventaja: El control de
velocidad es más complejo.

23. MOTORES LINEALES
• Surgen de un motor con un rotor y estator
plano.
• Utilizan un número reducido de
componentes y además no hay contacto
entre primario y secundario, lo cual elimina
desgastes y rozamientos.
• Hay 2 tipos:
Síncronos: Con imanes permanentes en el
secundario.
Asíncronos: Con bobinado en primario y
secundario.

24. VENTAJAS
Buen comportamiento dinámico: es posible alcanzar altos
valores del factor de proporcionalidad del lazo de posición Kv.
Capacidad para alcanzar altas aceleraciones y velocidades.
Alta precisión de posicionado.
No hay límites en cuanto a longitud de curso.
Como consecuencia de no presentar contacto, no se producen
fenómenos de desgaste.
Fácil montaje de los componentes.

25. DESVENTAJAS
Alto costo del accionamiento.
Fuerza limitada frente a la proporcionada por un
accionamiento basado en husillos.
La eficiencia energética es baja debido a la generación de
grandes pérdidas en forma de calor.
Resulta imprescindible el empleo de un refrigerador para
enfriar el motor lineal.
Si se interrumpe la alimentación de energía eléctrica, quedan
a merced de las fuerzas gravitatorias, por tanto es necesario el
empleo de frenos y/o sistemas de compensación.
Necesario aislar las guías contra la viruta

26. PIÑON - CREMALLERA
• Útiles cuando los recorridos son largos.
• Los accionamientos con husillos a bolas
pierden rigidez si no seincrementa el diámetro.
Esto supone un gran aumento de la inercia que
debe mover el motor.
• La transmisión de piñón-cremallera presenta
una inercia y rigidez independiente del
recorrido.
• Se utilizan dos configuraciones
- Piñones precargados para evitar holguras.
- Dos piñones en maestro-esclavo: la holgura
es eliminada mediante estrategias de control.

27. Comparativa entre los diferentes tipos
de accionamientos:
5:Excelente; 4: Bueno; 3: Apto; 2: Pobre; 1:
Deficiente
TIPO Aceleracion Dinámica Precisión
Repetitivid
ad
Par/Fuerza Rozamiento Holgura Precio
Husillo a
bolas
3 4 4 3 5 3 3 5
Piñon-
Cremallera
4 4 4 4 5 2 4 3
Motor
lineal
5 5 5 5 2 5 5 1

28. Tecnología del
control
numérico
Componentes del
sistema
Programa de Pieza:
-Programación manual
-Blocks
-DIYLILCNC: (CAD, CAM, SENDER)
Control:
-Unidad de entrada y salida de
datos
-Memoria interna e interpretación
de datos
-Unidad de cálculo
-Unidad de enlace
-Drivers
Sistemas de
coordenadas y
control de
movimiento en el
CN
-Sistema punto a punto
-Corte directo o Lineal
-Contorneo
-Control de movimiento Lazo
abierto
-Control de movimiento Lazo
Cerrado
Tecnología del control numérico

29. PROGRAMA DE PIEZA
Es el conjunto detallado de comandos que va a seguir el
equipo de procesamiento.
Programación manual
-Blocks
-DIYLILCNC: (CAD,
CAM, SENDER)

30. Programación Manual
• El comienzo del control numérico ha estado caracterizado por un desarrollo anárquico de los
códigos de programación.
• El programa de mecanizado contiene todas las instrucciones necesarias para el proceso de
mecanizado
• Los caracteres más usados comúnmente, regidos bajo la norma DIN 66024 y 66025 son,
entre otros, los siguientes:
N:es la dirección
correspondiente
al número de
bloque o
secuencia. Esta
dirección va
seguida
normalmente de
un número de
tres o cuatro
cifras.
G: es la dirección
correspondiente
a las funciones
preparatorias. Se
utilizan para
informar al
control de las
características de
las funciones de
mecanizado
M: es la
dirección
correspondie
nte a las
funciones
auxiliares o
complement
arias.
F: es la dirección
correspondiente
a la velocidad de
avance. Va
seguida de un
número de cuatro
cifras que indica
la velocidad de
avance en
mm/min
S: es la dirección
correspondiente
a la velocidad de
rotación del
husillo principal.
Se programa
directamente en
revoluciones por
minuto, usando
cuatro dígitos.

31. LOS BLOCKS en Control Numérico
• Es el modo de dar órdenes a la máquina para que se los ejecute. Esto tiene ciertas
características que se debe cumplir.
• De manera general cada bloque tiene la siguiente estructura:
• Numero de bloque (número de línea de programa)
• Código de orden de configuración (función de maquinado)
• Parámetros de la función de maquinado (Coordenadas X, Y, Z y parámetros
complementarios)
• Comentarios

32. • Formato de Bloque

33. Sistemas CAD, CAM y código G
• El proceso para transformar un modelo virtual de 2
o 3 dimensiones en una pieza de maquinado final
pasa por seis etapas.
1. Diseño asistido por computadora (CAD)
2. Manufactura asistida por computadora
(CAM)
3. Envío de código G hacia la máquina
(Sender)
4. Controlador CNC
5. Drivers de motores paso a paso (Stepper
Driver)
6. Movimiento de ejes (Motores paso a
paso)

34. Sistemas CAD, CAM y código G
• En el sistema CAD (Diseño asistido por computadora) la pieza que se desea
maquinar se diseña en la computadora con herramientas de dibujo y
modelado sólido.

35. • Posteriormente el sistema CAM (manufactura asistida por computadora)
toma la información del diseño y genera la ruta de corte que tiene que seguir
la herramienta para fabricar la pieza deseada. A partir de esta ruta de corte
se crea automáticamente el programa de maquinado, el cual puede ser
introducido a la máquina mediante un dispositivo de almacenamiento
(Pendrive, CD, etc) o enviado directamente desde una computadora.

36. • El código G es un formato de texto que se puede
escribir con la mano o generada por un script.
Aplicaciones de CAM se utilizan generalmente
para generar el código G. Se utiliza
principalmente las extensiones de archivo .tap y
.nc, aunque existen decenas de otras extensiones
que cumplen la misma función. Finalmente, todas
son extensiones de texto tipo .txt.
• Se puede utilizar cualquier editor de texto para
hacer o editar el archivo (es decir, el bloc de
notas, Wordpad), pues son archivos de texto.
• Los comandos G son las órdenes mas utilizadas.
Son las órdenes de movimientos de las
herramientas. Son las funciones básicas del
lenguaje de programación G y las que
determinarán las coordenadas y la forma final de
la pieza mecanizada.

37. Sender
Un software Sender tiene como misión principal enviar la información de código G a través de un protocolo de
comunicación desde la computadora hacia la máquina.
• Los Software sender han ido evolucionando en el tiempo, y en la actualidad ofrecen importantes características
entre las cuales están:
• Permiten una interacción entre los distintos recursos y características a través de interfaz gráfica de usuario
(GUI).
• permiten ejecutar movimientos en la máquina de forma manual (código G desde teclado) o automática a través
de la carga de un script (programa de mecanizado).
• Permiten la visualización del objeto virtual y de la trayectoria que seguirá la herramienta en su recorrido.

38. UNIDAD DE CONTROL DE MAQUINA
• Un controlador CNC que permite la calibración, configuración y el control de
fresadoras CNC. Es el encargado de procesar cada linea de proceso de un
programa de maquinado (Programa en codigo G) para que la máquina
herramienta ejecute los movimientos necesarios para realizar una rutina de
fresado.

39. • Un software CNC Control ejecuta cuatro unidades principales de
procesamiento de control numérico:
• Unidad de entrada y salida de datos.
• Unidad de memoria interna e interpretación de órdenes.
• Unidad de cálculo.
• Unidad de enlace con la máquina herramienta.

40. La unidad entrada de datos sirve para introducir los programas de mecanizado
en el equipo de control numérico, utilizando un lenguaje inteligible para éste.
Posteriormente se utilizaba para dicho propósito la cinta perforada (de papel,
milar o aluminio), por lo que el lector de cinta se constituía en el órgano
principal de entrada de datos.
Unidad De Entrada - Salida De Datos

41. Unidad de memoria interna e interpretación de órdenes
• La unidad de memoria interna almacenaba no sólo el programa sino
también los datos máquina y las compensaciones (aceleración y
desaceleración, compensaciones y correcciones de la herramienta,
etc.). Son los llamados datos de puesta en operación. Con el
surgimiento del teclado y la necesidad de ampliar significativamente
la memoria se comenzaron a utilizar memorias no volátiles de acceso
aleatorio (RAM).

42. Unidad de cálculo
Una vez interpretado un bloque de información, esta unidad se encarga de
crear el conjunto de órdenes que serán utilizadas para gobernar la máquina
herramienta. Como ya se dijo, este bloque de información suministra la
información necesaria para la ejecución de una operación de mecanizado. Por
lo tanto, una vez el programa en memoria, se inicia su ejecución.
Unidad de enlace con la máquina herramienta y servomecanismos.
La función principal de un control numérico es gobernar los motores
(servomotores) de una máquina herramienta, los cuales provocan un
desplazamiento relativo entre el útil y la pieza situada sobre la mesa. Si
consideramos un desplazamiento en el plano, será necesario accionar dos
motores, en el espacio, tres motores, y así sucesivamente.

43. SISTEMA DE COORDENADAS Y CONTROL DE
MOVIMIENTOS EN EL CN
• Para especificar las posiciones en el control numérico se usa un
sistema de ejes de coordenadas estándar. El sistema consiste en los
tres ejes lineales (x, y, z) del sistema de coordenadas cartesianas,
además de tres ejes rotatorios (a, b, c),

44. Sistemas punto a punto (PTP) Sistemas de corte directo o
lineal
Sistemas de contorneo

45. Sistemas de control de movimiento en
CNC
• Sistemas de control de movimiento a lazo abierto

46. • Sistemas de control de movimiento de lazo cerrado

47. Tres medidas de precisión críticas en el posicionamiento
son:
• La resolución de control
• La exactitud
• La capacidad de repetición (repetibilidad).
PRECISIÓN EN EL POSICIONAMIENTO

48. La resolución de control
Se refiere a la capacidad del sistema para dividir el rango
total del movimiento del eje en puntos estrechamente
espaciados que pueden ser distinguidos por la unidad de
control.
La resolución de control se define como la distancia que
separa dos puntos de control adyacentes en el movimiento
del eje. En ocasiones, los puntos de control se denominan
puntos direccionales porque son posiciones a lo largo del
eje, hacia los cuales puede dirigirse específicamente la
mesa de trabajo.

49. Es deseable que la resolución de control sea la
más pequeña posible. Esto depende de las
limitaciones impuestas por:
• Los componentes electromecánicos del
sistema de posicionamiento
• La cantidad de bits que usa el controlador
para definir la posición de las coordenadas
del eje.
49

50. Los factores electromecánicos que limitan la
resolución incluyen el paso del tornillo guía, la
relación de engranes en el sistema conductor y el
ángulo de paso en el motor de engranes (para un
sistema de ciclo abierto) o el ángulo entre las
ranuras en un disco codificador (para un sistema
de ciclo cerrado). Juntos, estos factores
determinan una resolución de control, que es la
distancia mínima que puede moverse la mesa de
trabajo.
50

51. Por ejemplo, la resolución de control para un sistema
de ciclo abierto que se conduce mediante un motor de
engranes con una relación de engranes 1:1 entre el eje
del motor y el tornillo guía está dada por:
CR1=P/ns
Dónde:
CR1 = resolución de control de los componentes
electromecánicos, en mm (in)
P = paso del tornillo guía, en mm/rev (in/rev)
ns = cantidad de pasos/rev
51

52. El segundo factor posible que limita la resolución de
control es la cantidad de bits que definen el valor de
coordenadas del eje. Por ejemplo, la capacidad de
almacenamiento de bits del controlador puede imponer
esta limitación.
Si B = el número de bits en el registro de almacenamiento
para el eje, el número de puntos de control entre los que
puede dividirse el rango del eje = 2B.
52

53. Suponiendo que los puntos de control están
separados por distancias iguales dentro del rango,
entonces:
CR2=L/(2B-1)
Dónde:
CR2 = resolución de control del sistema de control
de la computadora, en mm (in)
L = rango del eje, en mm (in).
53

54. La resolución del control del sistema de
posicionamiento es el máximo de los dos valores;
esto es:
CR = Max{ CR1 ; CR2}
Por lo general, resulta conveniente que CR1 ≤ CR2,
lo que significa que el sistema electromecánico es
el factor limitante en la resolución de control.
54

55. Cuando un sistema de posicionamiento se dirige
para mover la mesa de trabajo a un punto de control
determinado, la capacidad del sistema para moverse
a tal punto estará limitada por errores mecánicos.
Éstos se deben a diversas imprecisiones e
imperfecciones en el sistema mecánico, como:
• Una holgura entre el tornillo guía y la mesa de
trabajo.
• Un retroceso en los engranes.
• Una desviación de los componentes de la
máquina.
55

56. Es útil suponer que los errores forman una
distribución estadística alrededor del punto de
control que es la distribución neutral normal con
una media = 0. Si además se supone que la
desviación estándar de la distribución es
constante sobre el rango de los ejes que se
consideran, casi todos los errores mecánicos
(99.74%) están dentro de las ±3 desviaciones
estándar del punto de control.
56

57. La exactitud
Como el sistema sólo puede moverse a uno u otro de los
puntos de control, habrá un error en la posición final de la
mesa de trabajo. Si el objetivo estuviera más cerca de uno
de los puntos de control, la mesa se movería al punto más
cercano y el error sería más pequeño. Entonces la
exactitud se define en el peor de los escenarios, en el cual
el punto objetivo se encuentra exactamente entre dos
puntos de control adyacentes.

58. La exactitud, de cualquier eje en un sistema de
posicionamiento es el máximo error posible que
puede ocurrir entre el punto objetivo deseado y la
posición real que toma el sistema; expresado en
forma de ecuación:
Exactitud = 0.5CR + 3σ
Dónde:
CR = resolución de control, en mm (in)
σ = desviación estándar de la distribución de error, en
mm (in)
58

59. La repetibilidad
Se refiere a la capacidad que posee un sistema de
posicionamiento para regresar a un punto de control
determinado que se ha programado antes. Esta
capacidad se mide en términos de los errores de
posición encontrados cuando el sistema intenta
colocarse en un punto de control. Los errores de
posición son una manifestación de los errores
mecánicos del sistema de posicionamiento, los cuales
se definen mediante una distribución normal supuesta.
59

60. Por lo tanto, la repetibilidad de cualquier eje de un
sistema de posicionamiento se define como el
rango de errores mecánicos asociados con el eje;
esto se reduce a:
Repetibilidad = ±3σ
60

61. La siguiente figura muestra una parte del eje del sistema
de posicionamiento, con definición de la resolución de
control, la exactitud y la repetibilidad.
61

62. Programación de piezas por CNC
-Un programa es una lista secuencial de instrucciones de
maquinado que serán ejecutadas por la máquina de
CNC. que contiene datos alfanuméricos codificados
controla las acciones de una parte del equipo. Los datos
representan posiciones relativas entre la herramienta de
corte y una pieza de trabajo
-Esas instrucciones se conocen como programa CNC.

63. Programación de piezas por CNC
• las técnicas de programación de partes, las más
importantes son: 1) la programación manual de piezas, 2)
la programación de piezas asistida por computadora, 3)
la programación de piezas asistida por CAD/CAM y 4) el
ingreso manual de datos.

64. Programación manual de piezas
• Para los trabajos de maquinado sencillos punto por
punto.
• Es el método más fácil y económico.
• Usa datos numéricos básicos y códigos alfanuméricos.
• Está escrito en un lenguaje de bajo nivel denominado G y
M.
Programación CNC

65. Programación CNC
-El código G describe las funciones de movimiento de la máquina .
-El código M describe las funciones misceláneas que se requieren para el
mecanizado de la pieza.
-Cada código contiene variables (direcciones), identificadas con otras
letras y definidas por el programador para cada función específica

66. Programación CNC
Códigos G y M más usados para un torno CNC.

67. Consideraciones antes de programar
FACTORES GEOMETRICOS:
• Tolerancias
• Acabado superficial
• Origen de movimientos
• Superficie de referencia, etc.
FACTORES TECNOLOGICOS:
• Material de la pieza a mecanizar
• Tipo de mecanizado
• Velocidad de corte
• Profundidad de pasadas
• Revoluciones de la pieza o herramienta
• Lubricante
• Utillaje, etc.

68. EJEMPLO DE PROGRAMACION
En torno fagor 8025T
• Crear un programa para la pieza mostrada, partiendo de un
material en bruto de 70 x Ø34 con pasadas máximas de 1 mm y
realizando la ultima pasada de 0,3 en X y 0,1 en Z, a una
velocidad de avance de 80 mm/min

70. Programacion

71. SIMULACION DEL PROGRAMA

72. Programación CAM
• Se utiliza cuando se dificulta la escritura del programa
CNC, ya sea por desconocimiento del operario o ante
aplicaciones complicadas.
• En muchos casos, el programa CAM funciona
conjuntamente con el diseño asistido por computadora
(CAD).
• El programador CNC simplemente especifica las
operaciones de mecanizado a realizar y el programa
CAM crea automáticamente el programa CNC.

73. Programación CAM
• Uso de un lenguaje de programación de alto nivel
• Programación de trabajos más complejos que la programación
manual.
• Programación de piezas se divide en dos pasos: 1) definición
de una configuración geométrica de pieza y 2) especificación
de la trayectoria de la herramienta y la secuencia de operación.
Características

74. Programación CAM

75. Programación CAM
Es importante tener en cuenta que el CAM solamente genera las trayectorias
desde un punto de vista geométrico

76. Programación de piezas asistida por
sistemas CAD/CAM
• Lleva un paso adelante, usando un sistema gráfico
computarizado CAD/CAM que interactúa con el
programador conforme se prepara el programa de piezas.
• Cuando se usa un sistema CAD/CAM, el programador
recibe una verificación visual inmediata conforme
introduce cada enunciado para determinar si es correcto.

77. Características:
• El programador de control numérico recupera la base de
datos de diseño resultante, incluida la definición
geométrica de cada pieza, para usarla como la
configuración geométrica inicial para la programación de
piezas.
• existen rutinas especiales de software disponibles
comercialmente para la programación de piezas mediante
sistemas CAD/CAM, que automatizan algunas secciones
de la herramienta y generan trayectorias de una ruta

78. Ventajas de programación CAD/CAM
• diseño del producto y sus componentes puede obtenerse
en un sistema CAD/CAM.
• existen rutinas especiales de software disponibles
comercialmente para la programación de piezas mediante
sistemas CAD/CAM, que automatizan algunas secciones
de la herramienta

79. El Sistema DNC
• Una vez que se desarrolla el programa CNC (ya sea
manualmente o con un programa CAM), debe cargarse
en el controlador y para ello se usa un sistema de
distribución de control numérico (DNC).
• Un sistema DNC es una computadora conectada en red
con una o más máquinas CNC. Tradicionalmente la
transferencia de los programas se efectuaba mediante un
protocolo rudimentario de comunicaciones

81. APLICACIONES DEL
CONTROL NUMERICO

82. Aplicación en el maquinado.
Debido a la necesidad que surge de hacer
movimientos que no se pueden lograr con
una maquina convencional como: círculos,
líneas diagonales y figuras complejas
tridimensionales.
A mejoramiento de variables esenciales de
todo proceso de manufactura: productividad,
precisión, seguridad, rapidez, repetitividad,
flexibilidad y reducción de desechos.

83. La aplicación de sistemas de control
numérico por computadora en las
máquinas- herramienta permite
aumentar la productividad respecto a
las máquinas convencionales.
El uso del control numérico incide
favorablemente en los costos de
producción al propiciar la reducción
del número de tipos de máquina
utilizados en un taller de
mecanizado, manteniendo o
mejorando su calidad.
Los tiempos de preparación para un
lote son mayores en una máquina de
control numérico que en una
máquina convencional, pues se
necesita preparar la programación de
control numérico de las operaciones
del proceso.
Los tiempos de operación son
menores en una máquina de control
numérico que en una máquina
convencional, por lo cual, a partir de
cierto número de piezas en un lote, el
mecanizado es más económico
utilizando el control numérico.
CAMPO DE APLICACIÓN DEL CONTROL NUMÉRICO.

84. Principales
aplicaciones:
Torneado. Fresado. Taladrado.
Corte. Soldadura.
Máquinas para
inserción de
componentes en
ensambles electrónicos.
Máquinas de
dibujos.

85. TORNO DE CONTROL
NUMERICO
COMPUTARIZADO

86. 1. TORNO CNC.
Se refiere a una máquina herramienta del tipo torno que se utiliza para mecanizar piezas de revolución
mediante un software de computadora que utiliza datos alfa-numéricos. Se utiliza para producir en
cantidades y con precisión, porque la computadora lleva incorporado el control para la ejecución de la
pieza.
Ventajas y desventajas de los tornos CNC frente a los convencionales.

87. Tipos de Torno CNC.

88. Tipos de Torno CNC.

89. FRESADORA DE CONTROL
NUMERICO COMPUTARIZADO

90. 1. FRESADORA CNC.
La multiplicidad de fresadoras que existen hoy en día se ha expandido
cómodamente hacia la proliferación de sus pares equipadas con CNC.
Las fresadoras CNC son muy similares a las convencionales y poseen las
mismas partes móviles (mesa, el cabezal de corte, etc.). Sin embargo,
no presentan palancas ni manivelas, sino una pantalla inserta en un
panel repleto de controles
Entre los componentes se encuentra el CNC, que es una computadora
principalmente responsable de los movimientos de la fresadora a
través del correspondiente software.

92. Funciones de una Fresadora CNC.
Eje X: horizontal y paralelo a la superficie de sujeción
de la pieza. Se asocia con el movimiento en el plano
horizontal longitudinal de la mesa de fresado.
Eje Y: forma un triedro de sentido directo con los ejes
X y Z. Se asocia con el movimiento en el plano
horizontal transversal de la mesa de fresado.
Eje Z: donde va montada la fresa, es el que posee la
potencia de corte y puede adoptar distintas posiciones
según las posibilidades del cabezal. Se asocia con el
desplazamiento vertical del cabezal de la máquina.
En este punto es donde el concepto de CNC entra en juego, dando origen a una
multiplicidad de ejes complementarios controlados de forma independiente y
determinados por el movimiento de mesas giratorias y/o cabezales orientables.

93. 1 – Columna
2 – Pieza de trabajo
3 – Mesa de fresado, con desplazamiento en
los ejes X e Y
4 – Fresa
5 – Cabezal de corte que incluye el motor del
husillo
6 – Panel de control CNC
7 – Mangueras para líquido refrigerante
X, Y, Z – Ejes principales de desplazamiento
B – Eje complementario de desplazamiento
giratorio del cabezal de corte
W – Eje complementario de desplazamiento
longitudinal del cabezal de corte
COMPONENTES BÁSICOS DE UNA FRESADORA CNC.

94. TALADRADORA DE CONTROL
NUMERICO COMPUTARIZADO

95. Esta máquina taladradora CNC puede golpear y taladrar agujeros, y agujeros ciegos en
materiales de sustancias simples o materiales compuestos. Está equipado con brocas
helicoidales para aplicaciones de taladrado.
3. TALADRADORA CNC.
Características.

96. MAQUINA TALADRADORA CNC TIPO PLACAS.
Cuenta con un rendimiento estable, operación simple y segura, ampliamente usada en la
producción de artefactos para el hogar, automóviles, herramientas, productos de acero y más.
 Características.
Es principalmente usada para
trabajos de taladrado en placas en
varias aplicaciones referentes a
construcción de torres de hierro,
equipos petroquímicos, etc.
La máquina taladradora CNC usa
abrazaderas hidráulicas para
sujetar y liberar las piezas de
trabajo. Se caracteriza por su
precisión y eficiencia de taladrado.
Viene con un dispositivo de
eliminación de viruta automático y
sistema de refrigeración de ciclo de
agua, que reduce enormemente la
cantidad de trabajo.

97. Especificaciones de la Taladradora CNC tipo placas.

98. CORTE POR CHORRO DE
AGUA CON CNC

99. 4. CORTE POR CHORRO DE AGUA CNC.
Puede procesar espesores de material más gruesos que el láser y corta con más precisión que el
procedimiento de plasma, es un corte en frío. El corte con agua pura o abrasivo puede ser
aplicado al metal, piedra, mármol, cristal blindado, cerámica, plástico, espuma, madera.
 Ventajas.
Ninguna deformación
de material por calor.
Ningún desarrollo de
humos o vapores
nocivos para la salud.
Ningún incremento de
dureza del material a lo
largo del corte.
Ningún o poco
procesamiento
limpieza posterior.

100. CORTE POR PLASMA CON
CONTROL NUMERICO
COMPUTARIZADO

101. 5. CORTE POR PLASMA CNC.
Al calentar un gas a temperaturas del
orden de 50.000 ºC los átomos pierden
electrones. Estos electrones libres se
colocan en los núcleos que han
perdido sus propios electrones,
convirtiéndose así en iones.
De esta forma el gas se convierte
en plasma y por consecuencia
tendremos un conductor eléctrico
gaseoso con alta densidad de
energía.
Tiene una construcción compacta,
insertada una mesa de corte con
aspiración de humos, puede ser
equipada con una estación de plasma
o en modo dual con una antorcha de
oxicorte.
Garantiza un largo periodo
de precisión y exactitud en
la máquina.

102. MAQUINA POR PLASMA MODELO MSNC – 500.
Es uno de los más avanzados controles numéricos en el área de corte por plasma, oxicorte,
chorro de agua y corte por láser. Es extremadamente fácil de usar por los usuarios además de
flexible.
 Características.
Muy buena calidad de
corte con plasma de alta
definición.
Velocidad de
posicionamiento
25.000mm/min.
Utilidad de
mantenimiento
remoto integrada.
Baja polución y buen control
medioambiental debido a la
mesa de extracción de
humos seccionada.

103. El modelos MSNC-500 es un CNC basado en PC y se usa en tiempo real está equipado con
pantalla TFT táctil teclado y ratón y funciona bajo un entorno grafico Windows e incorpora:
 Representación gráfica del proceso de
corte
 Base de datos de parámetros integrada
 Operación de múltiples herramientas
 Sistema con cálculo automático de
aceleración y velocidad en las curvas
para una óptima interpolación
 Completa interconexión a las redes de
comunicación (Ethernet, ADSL etc.).
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS.
 Máquina para corte por plasma
 Longitud de mesa: 1.000, 2.000, 3.000
mm.
 Anchura de mesa: 1.000, 1.500, 2.000 mm.
 Velocidad máxima: 25.000 mm/min.
 Motorización: doble arrastre con correas y
un solo motor.
 Espesor de corte: 1 mm a 60 mm.
 Control de altura: basado en control de
arco.

104. Láser Plasma Corte por chorro de agua
Deformación de material sí sí no
Endurecimiento del material sí sí no
Formación de rebaba sí sí muy reducido
Esfuerzo para trabajo posterior sí sí muy reducido
Pérdida de material alto sí muy reducido
Tolerancias 0,1 mm 0,2–0,5 mm 0,1–0,3 mm
Formación de gases tóxicos si si no
Corte de varias capas no no > 250 mm
Espesor de material < 25 mm < 80 mm sí
Materiales no metálicos no no sí
Aplicaciones multicabazel
posibles
no — sí
Materiales compuestos no no sí
COMPARACION DE PROCEDIMIENTOS DE CORTE.

105. MÁQUINAS PARA SOLDADURA
POR FUSIÓN

106. 6. MÁQUINAS PARA SOLDADURA POR
FUSIÓN.
En la soldadura de los metales, se llama soldadura por fusión a la técnica que consiste en
calentar dos piezas de metal hasta que se derriten y se funden entre sí.
Existen distintas formas de calentamiento para realizar soldadura por fusión, tales como por TIG,
MIG o MAG e inducción. Sin embargo todos los procesos de soldadura operan de formas muy
similares.
TIPOS DE MÁQUINAS.
• Consiste en calentar dos o más piezas mediante el uso práctico de las
corrientes de Eddy y los ciclos de histéresis de los materiales
ferromagnéticos.
• Esta corriente inducida, de alta frecuencia, calienta el material debido a su
resistencia interna.
• Es importante aclarar que este método sirve sólo si los metales de ambas
piezas permiten ser aleadas.
POR
INDUCCIÓN

107.  Tabla de temperaturas de soldadura por inducción.

108.  Ventajas de la soldadura por inducción:

109. EJEMPLO: Soldadura por inducción LSW-50.
 Reservar electricidad: reserva el 30% de electricidad comparando
con el tubo eléctrico con alta frecuencia, reserva el 20% de
electricidad comparando con silicio controlable.
 Capacidad estable, la protección completa y no existe
preocupación.
 Calentar con alta velocidad: no existe riesgo de oxidación, casi no
se deforma.
 La instalación y la operación es fácil, y no ocupa mucha superficie.
 Seguridad, alta potencia.
 Protección ambiental: no se existe contaminación, ruido y polvo.
 Baja avería: a través de elegir y examinar a la pieza original,
podemos asegurar que los equipos pueden trabajar de manera
estable.

110. TIPOS DE MÁQUINAS

111. El Robot de soldadura Fanuc Lincoln ArcMate 100i
Es un gran aliado poderoso en la elaboración de productos. Cuenta con rapidez, precisión y seguridad.
Este brazo mecanizado cuenta con un
software especializado en ordenar y
mejorar la soldadura de cualquier
pieza, estructura o placa de metal.
Esta innovación tecnológica
cuenta con la capacidad de
hacer Soldadura TIG, MIG y
Plasma.
Si la aplicación de la pieza será
de grado alimenticio o sanitario,
lo mejor es utilizar la soldadura
tipo TIG.
Si el material es acero al carbón,
con aplicaciones simples como la
industria, se utilizará la soldadura
tipo MIG.

112. ¡GRACIAS POR SU
ATENCIÓN!