Fundamentos del Control Numérico Computarizado (CNC) en maquinaria industrial

Resumen

El documento explica qué es el Control Numérico Computarizado (CNC) y cómo automatiza el trabajo de las máquinas herramienta a partir de información alfanumérica. Describe las funciones que controla el sistema, las partes principales de una máquina CNC, como los ejes, el sistema de transmisión y la recirculación de bolas, y los métodos de medida de desplazamientos. También recoge el papel del husillo principal y las formas de sujeción en torno y fresado.

Puntos clave

El Control Numérico es un medio de automatización que trabaja a partir de información alfanumérica introducida en el equipo de control.
El CNC puede controlar los movimientos de carros y cabezal, las velocidades de avance y de corte, los cambios de herramientas y piezas, y las condiciones de funcionamiento de la máquina.
La máquina no interpreta lenguaje escrito corriente, sino un lenguaje alfanumérico normalizado internacionalmente por la ISO.
Los ejes principales convencionales son X, Y y Z, y corresponden a los desplazamientos de partes móviles como la mesa, el cabezal o la torreta.
La medida de desplazamientos puede ser directa, mediante una escala en la guía de la mesa, o indirecta, calculando la posición a partir de la rotación del sinfín.
El husillo principal gira la pieza en los tornos y la herramienta en fresadoras y taladradoras, y puede accionarse con motores de corriente alterna trifásica o de corriente continua.

Ponte a prueba

Introducción al Control Numérico Computarizado (CNC)

El Control Numérico constituye un medio de automatización que desarrolla un trabajo a partir de una información alfanumérica escrita según unas normas determinadas e introducida en el equipo de control a través de medios diversos, tales como discos, cintas magnéticas, ordenador personal, etc.

Movimientos y Funciones del Control Numérico (CN)

Mediante este sistema se puede controlar:

Los movimientos de los carros y/o del cabezal.
El valor y el sentido de las velocidades de avance y de corte.
Los cambios de herramientas, así como de piezas.
Las condiciones de funcionamiento de la máquina en cuanto a su modo de trabajo (refrigerantes, frenos, temporización, etc.) o en cuanto a su funcionamiento (avances, definiciones, errores).

Concepto de Información Alfanumérica

La máquina no interpreta lenguaje escrito corriente; es un lenguaje alfanumérico definido por una serie de letras que hacen ejecutar oraciones. La ISO normalizó a nivel internacional el vocabulario CNC.

Partes Principales de una Máquina CNC

Ejes Principales

Son la dirección de los desplazamientos principales de las partes móviles de la máquina, como la mesa, portapiezas, cabezal o torreta. Estos ejes son convencionalmente X, Y, Z.

Sistema de Transmisión

Produce traslaciones rectilíneas en los ejes principales a partir del giro básico generado por el grupo del motor reductor.

Recirculación de Bolas

Es el corazón del movimiento de una máquina herramienta CNC (MHCN). Consiste en un sinfín acanalado al cual se fija un conjunto mecánico a desplazar. Cuando el grupo del motor gira, su rotación se transmite al sinfín, trasladando el cuerpo del acoplamiento longitudinalmente a través de este y arrastrando consigo a la mesa de trabajo en el sentido oportuno.

Sobrecarga de Motores

Se producen por:

Herramienta inadecuada.
Restricciones anómalas en el movimiento.
Fuerzas de inercia excesivas durante el frenado o aceleración.

Medida de Desplazamientos

Las posiciones de los elementos móviles de las MHCN se pueden medir mediante:

Sistema Directo: Utiliza una escala de medida ubicada en la guía de la mesa de la máquina.
Sistema Indirecto: La posición de la mesa se calcula por la rotación en el sinfín. Un revólver registrará el movimiento del sinfín, y la Unidad de Control (UC) calcula la posición mediante el paso generado durante el desplazamiento.

El Husillo Principal

El husillo principal ejecuta el movimiento rotativo de la pieza en los tornos; en las fresadoras y taladradoras, realiza la rotación de la herramienta. El husillo puede accionarse por motores de corriente alterna de tres fases y motores de corriente continua. En el primer caso, la regulación de la velocidad de giro se lleva a cabo mediante un reductor de engranajes.

Sistemas de Sujeción

Existen varias formas de sujeción:

En Torno

Platos universales de dos, tres o cuatro mordazas autocentrantes.
Platos frontales para la colocación de sargentos para agarre de formas irregulares.
Mandriles autocentrantes y piezas para la sujeción de piezas cilíndricas pequeñas.
Puntos y contrapuntos con arrastre para piezas esbeltas.

En Fresado

Se emplean las siguientes formas de sujeción:

Sargentos y apoyos con formas escalonadas ajustables en altura, con perros y resortes de apriete.
Placas angulares de apoyo.
Palancas de apriete.
Mordazas mecánicas autocentrantes.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el Control Numérico Computarizado (CNC)?

Es un medio de automatización que desarrolla un trabajo a partir de información alfanumérica escrita según unas normas determinadas e introducida en el equipo de control. Esta información puede introducirse mediante discos, cintas magnéticas u ordenador personal.

¿Qué diferencia hay entre el sistema directo y el indirecto de medida de desplazamientos?

En el sistema directo se utiliza una escala de medida situada en la guía de la mesa. En el sistema indirecto, la posición de la mesa se calcula a partir de la rotación del sinfín, que registra un revólver y procesa la Unidad de Control.

¿Qué causa la sobrecarga de los motores de una máquina CNC?

Se produce por una herramienta inadecuada, por restricciones anómalas en el movimiento o por fuerzas de inercia excesivas durante el frenado o la aceleración.