Las máquinas herramientas siempre han sido indispensables en el desarrollo de la tecnología y en la fabricación de cualquier producto; sin temor a equivocarnos podemos afirmar que las máquinas herramientas están presentes en la producción de cualqui

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En función de la electrónica utilizada en las máquinas de CN se tienen cuatro generaciones:

- 1950 Válvulas electrónicas y relees.

- 1960 Transistores.

- 1965 Circuitos integrados.

- 1975 Microprocesadores.

Paralelamente ha evolucionado el diseño de las máquinas, tanto en la estructura como sus cadenas cinemáticas, en los dispositivos de accionamiento de control, y en las funciones de mecanizado para lograr máquinas herramientas más precisas y capaces de desarrollar múltiples operaciones en una sola máquina.

En la actualidad todas las máquinas herramientas se desarrollan con CNC, debido a las ventajas que presentan con respecto a CN convencional, así como también la automatización y sistemas de fabricación flexible se basan en este tipo de máquinas.

SISTEMAS DE CONTROL

Existen principalmente dos sistemas de CNC para máquinas herramientas y son: lazo abierto y lazo cerrado.

Las de lazo abierto se basan en un sistema de control sin retroalimentación, es decir, sin comparación real y la prescrita. Este sistema se alimenta de una cinta perforada a una lectora de cinta, que decodifica la información y la almacena hasta el momento en que se va a poner en marcha la máquina; cuando esto sucede, la convierte en impulsos o señales eléctricas, que a su vez se envían a la unidad de control, la cual energiza a las unidades de servocontrol. Estas unidades controlan los servomotores para que se ejecuten determinadas funciones de acuerdo con la información perforada en la cinta. Los sistemas de lazo abierto tienen una exactitud de hasta 0.02 mm.

Un sistema de lazo cerrado cuenta con una unidad de retroalimentación (transductor). En este sistema la magnitud de salida es medida de forma continua o por incrementos, y transmitida por medio de un lazo o bucle de retorno a un comparador para que dicha magnitud sea comparada con la magnitud de entrada. La magnitud de salida es la posición real del dispositivo móvil y la magnitud de entrada es la posición prescrita por el programa. El comparador establece una comparación entre estas posiciones y suministra una señal de error hasta que coincidan. Los transductores de los sistemas de lazo cerrado permiten una exactitud de 0.002 mm.

TIPOS DE CONTROL DE LAS MÁQUINAS HERRAMIENTAS CON CN

Existen tres tipos de controles para ubicar y controlar las herramientas de corte y la pieza de trabajo durante el maquinado, y son las siguientes:

Control numérico punto a punto

Este sistema controla el posicionamiento de la herramienta en los sucesivos puntos donde debe efectuarse una o varias operaciones de maquinado. La trayectoria de la mesa es siempre lineal para pasar de un punto a otro y puede llegar a un punto en particular siguiendo más de una trayectoria, pues las funciones de posicionamiento y de maquinado son distintas. En la siguiente figura (1.1) se muestra un ejemplo.

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Figura 1.1 Control numérico punto a punto

En el ejemplo de la figura (1.1), la mesa para desplazarse a los puntos A, B y C puede desplazarse a lo largo de las siguientes trayectorias:

- Desplazamientos efectuados con direcciones paralelos a los ejes X ó Y, o sea primero sobre el eje X y después sobre el eje Y o viceversa.

- Desplazamiento dando una orden simultánea a los dos ejes, pero sin existir coordinación alguna en los sistemas de mando de cada uno de los motores.

Control Numérico Paraaxial

Con este sistema es posible controlar, además de la posición del dispositivo móvil, la trayectoria seguida por el mismo, según la dirección de los ejes coordenados X e Y. Una aplicación de este tipo dentro de las máquinas herramientas, se halla en la taladradora- fresadora. El fresado solo puede realizarse en trayectorias rectilíneas paralelas a alguno de los ejes coordenados.

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Figura 1.2 Control numérico paraaxial

Control numérico de trayectoria continúa

En los sistemas de programación de trayectoria continua, los desplazamientos del dispositivo móvil son controlados en todo momento, de manera que las posiciones del mismo deben corresponder a la trayectoria preestablecida. Esta programación permite la fabricación de perfiles irregulares y la obtención de curvas complejas cuyo mecanizado normal presentaría muchas irregularidades.

OBJETIVOS DEL CONTROL NUMÉRICO

El CN fue desarrollado pensando en las siguientes metas:

- Incrementar la producción.

- Reducir los costos de mano de obra.

- Hacer la producción más económica.

- Efectuar los trabajos que serían imprácticos sin CN.

- Incrementar la exactitud en la producción en serie.

Antes de tomar la decisión en la utilización de una máquina herramienta convencional, una máquina CN o una CNC para un trabajo en particular, será necesario, primeramente analizar las siguientes ventajas o desventajas de las CNC.

VENTAJAS

- Incremento en la producción.

- Mayor seguridad con las máquinas herramientas.

- Reducción del desperdicio.

- Menores posibilidades de error humano

- Máxima exactitud e intercambiabilidad de las piezas.

- Mejor control de calidad.

- Menores costos de herramienta.

- Mínimo inventario de piezas de repuesto.

- Menos horas de trabajo para la inspección

- Mayor utilización de las máquinas.

- Flexibilidad que acelera los cambios en el diseño.

- Perfeccionamiento en el control de la manufactura.