Tema XVII
Control numérico y sistemas automáticos
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Tema XVII Control numérico y sistemas automáticos |
El objeto del control numérico es lograr la automatización en la fabricación de piezas. Deberá tenerse en consideración que la automatización no implica producción masiva, la automatización debe observarse como la manufactura de piezas que cumplen con especificaciones rigurosas y en las que para su fabricación intervino poco la mano del hombre.
El objeto de las máquinas automáticas es poder reproducir las piezas diseñadas el número de veces que sea necesario y disminuir al máximo la intervención del hombre en la operación de la máquina.
Con las máquinas automáticas se logra lo siguiente:
En las operaciones de automatización se pueden incluir las siguientes acciones:
La automatización implica autocorrección, esto significa que para lograr la automatización de una máquina herramienta no sólo es necesario la coordinación de las partes de la máquina, sino que también deberá incluirse que la máquina debe inspeccionar y con los servomecanísmos adecuados, corregir las deficiencias o variaciones detectadas.
Cuando una máquina puede recibir sus instrucciones por medio de un código numérico se dice que la máquina es de control numérico. Por lo regular estos códigos son aceptados por las máquinas herramientas por medio de tarjetas, cintas o programas de computadora.
Es importante no confundir a una máquina automática con un centro de maquinado.
Una máquina automática con o sin control numérico es una máquina que permite la fabricación, de manera repetida, de piezas con muy poca participación del hombre en la operación de la máquina. Su objeto no es fabricar muchas piezas sino fabricarlas sin que el hombre se preocupe por su operación.
Los centros de maquinado CNC son máquinas totalmente automáticas en las que su objetivo es la producción a gran velocidad de muchas piezas u objetos. En la operación de estas máquinas tampoco participa el hombre.
Las máquinas herramienta automáticas logran su objetivo de operación por medio de motores especiales que manejan a las piezas o a las herramientas de corte de acuerdo a las necesidades de la manufactura. Los motores ejecutan los movimientos que los operadores harían para producir las piezas. Las operaciones de inspección y auto corrección se llevan a cabo por medio de sensores, los que pueden ser mecánicos, eléctricos, electrónicos, sonoros, magnéticos, térmicos o de detección de luz.
¿Qúe se automatiza en las máquinas herramienta
Como todas las máquinas herramienta deben operar con tres movimientos: principal, avance y penetración, estos deben ser automatizados y controlados para arrancar y parar cuando sea necesario. Los movimientos se logran por medio de motores de paso a paso y el arranque y paro, se logra por medio de sistemas de control de bucle abierto o cerrado, los que previamente programados establecen cuando arrancar y cuando parar de acuerdo a la posición o velocidad que tiene la pieza o la herramienta.
Por lo regular las máquinas herramienta operan en tres ejes (Z, X, Y, ver tema de elementos básicos de las máquinas), en esos tres ejes es donde se controla el movimiento y además se colocan los sensores. Hay máquinas que pueden controlar varios ejes más, diferentes a los básicos.
Los motores y sensores reciben las instrucciones de operación de las unidades de control o lectoras, estas pueden ser desde una simple lectora de cinta magnética o perforada, hasta una computadora, en la que con un software especial (CAD/CAM) reciben la información y la transmiten a los motores y sensores de las máquinas.
Las instrucciones en cintas magnéticas o perforadas fueron utilizadas al inicio de las máquinas con controles numéricos. En estas máquinas la información la recibían de las instrucciones especificadas en las cintas. Las cintas utilizaban ocho pistas en las que en lenguaje binario se introducían los códigos de ejecución de las máquinas.
Muestra de una cinta perforada
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tipos de control en las máquinas automáticas
Los sistemas de control de las máquinas automáticas pueden ser de bucle (circuito) abierto o cerrado. Los primeros reciben las instrucciones y las ejecutan al pie de la letra, deteniendo su acción cuando los sensores reciben la información de que se ha cumplido con lo programado.
Los sistemas de bucle cerrado son aquellos que tienen retroalimentación, esto quiere decir que cuando los sensores reciben información diferente a la que deben estar recibiendo tratan de corregir la operación del motor.
Las máquinas de control numérico tienen una parte mecánica que es operada por motores, engranes, poleas, pistones y palancas. Estos aditamentos son alimentados energía que es enviada por sensores, o dispositivos electrónicos que controlan en tiempo y en características la energía que va a generar la operación mecánica de mas máquinas. Los sensores o dispositivos electrónicos son activados por señales que provienen de un controlador, el que puede ser programado directamente o por medio de una computadora con el sofware adecuado.
En el mercado existen una gran cantidad de máquinas automáticas, semiautomáticas, de control numérico o de alta producción. Se sugiere visitar los siguientes sitios y tomar los cursos de manufactura avanzada del laboratorio de la Universidad La Salle.
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Título/Autor/editorial X |
Páginas |
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Procesos
de Manufactura, versión Si, de B. H. Amstead. P Ostwald y M. Begeman. Compañía
Editorial Continental. |
499
a 515 |
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Procesos
básicos de manufactura, de H. C. Kazanas, genn E. Backer, Thomas Gregor. Mc
Graw Hill |
377
a 385 |
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Ingeniería
de Manufactura, de U. Scharer, J. A. Rico, J. Cruz, et al. Companía
Editorial Continental |
368
a 375 |
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Operación
de máquinas herramientas, de Krar, Oswald, St. Amand. Mc Graw Hill |
446
a 454 |
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Materiales
y procesos de manufactura para ingenieros, de lawrence E. Doyle et al. Prentice Hall |
972
a 1015 |
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Principios
de Ingeniería de Manufactura, de Stewart C. Black, Vic Chiles et al. de
la Compañía Editorial Mexicana |
184
a 225 |
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