Post on 14-Apr-2017
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN COL – SEDE CIUDAD OJEDA ESCUELA DE INGENIERÍA EN MTTO MECÁNICO
CENTROS DE MECANIZADO CNC
Autor:
Jorge, Jiménez C.I. 17.994.403Samuel, Yánez C.I. 21.114.812
Ciudad Ojeda, Agosto 2016
CENTRO MECANIZADO CNC
Un centro de mecanizado, es una máquina de gran automatización que es
capaz de realizar diversas operaciones de maquinado dentro de una instalación
bajo CNC (Control Numérico Computarizado) con una mínima intervención
humana. Las operaciones más comunes en las que se usa esta máquina son
aquellas que usan herramientas de cortes rotatorios como brocos y cortadores.
A comparación de este sistema de mecanizado con los sistemas más
tradicionales, se destaca como ventaja, la velocidad de producción y como
desventaja, la inversión necesaria.
TIPOS DE CENTRO DE MECANIZADO CNC
Existe una gran variedad de centros de mecanizado caracterizados por sus
tamaños, tipos, funcionalidades y grados de automatización. Las potencias
nominales llegan a los 75KW y las velocidades del husillo de las maquinas más
comunes y usadas, son los que tienen límites de 4000 a 8000 RPM, aunque
para algunas aplicaciones más especiales, pueden llegar a 75000 RPM. En la
actualidad se construyen muchas maquinas de forma modular, que de tal
manera puedan instalar y modificar diversos accesorios y equipos periféricos,
según sea necesario en los cambios a los productos a manufacturar. Entre los
tipos de centros mecanizados podemos diferencias los de husillos verticales y
los de husillos horizontales.
Los centros de mecanizados con husillo vertical son más adecuados para
realizar operados en superficies planas con cavidades hondas, un ejemplo es
la fabricación de matrices, moldes o dados. Ya que en el maquinado vertical los
empujes se dirigen hacia abajo, estas maquinas cuentan con una gran rigidez y
producen piezas con buena precisión dimensional. En lo general estas
maquinas son mucho menos costosas que las de husillo horizontal.
Los centros de mecanizados con husillo horizontal son recomendadas para
su uso en piezas grandes y altas, que requieren maquinarse en varias partes
de sus superficies. En algunos casos, la pieza que está siendo maquinada
puede inclinarse con respecto a ejes diferentes para ocupar posiciones
angulares diferentes. El Centro de torneado, es una categoría de máquina de
husillo horizontal. Estos tornos que son controlados por computadoras, suelen
tener más de solo un husillo horizontal y torretas equipadas con una gran
variedad de herramientas de corte.
APLICACIONES DE UN CENTRO DE MECANIZADO CNC
a) Especialmente en la industria manufacturera del acero para la
fabricación de matrices, moldes de inyección, piezas, entre otros.
b) En la industria automotriz para la fabricación de partes y piezas.
c) En la industria electrónica para el prototipado de circuitos impresos.
d) En la industria maderera.
e) En la industria del calzado
f) En la industria del grabado
g) En la industria joyera
h) En el arte y la creación
HERRAMIENTAS QUE SE UTILIZAN EN UN CENTRO DE MECANIZADO CNC
Accesorios
Soporte Fijo: El Soporte fijo se utiliza para soportar piezas largas y delgadas y
evitar que se flexione o salte al maquinarlas entre centros. El soporte fijo
también se puede utilizar cuando es necesario maquinar el extremo de una
pieza de trabajo sujeta en un chuck. El Soporte Fijo se sujeta en la bancada de
torno y se ajustan a sus tres mordazas a la superficie de la pieza para apoyarla.
Las mordazas del soporte fijo por lo general, son de material blando como fibra
o latón, para no dañar la superficie de la pieza de trabajo.
Soporte Movible: El Soporte Movible, que se monta es la silleta, se mueve
junto con el carro para evitar que la pieza de trabajo se flexione y separe de la
herramienta de corte. Este soporte, colocado inmediatamente debajo de la
herramienta, se utiliza para soportar piezas largas para operaciones sucesivas,
como corte de roscas.
Equipo auxiliar: Se requieren ciertos accesorios, como sujetadores para la
pieza de trabajo, soportes y portaherramientas. Algunos accesorios comunes
incluyen:
Plato de sujeción de garras: sujeta la pieza de trabajo en el cabezal y
transmite el movimiento.
Centros: soportan la pieza de trabajo en el cabezal y en la contrapunta.
Perno de arrastre: Se fija en el plato de torno y en la pieza de trabajo y le
transmite el movimiento a la pieza cuando está montada entre centros.
Soporte fijo o luneta fija: soporta el extremo extendido de la pieza de trabajo
cuando no puede usarse la contrapunta.
Soporte móvil o luneta móvil: se monta en el carro y permite soportar piezas
de trabajo largas cerca del punto de corte.
Torreta portaherramientas con alineación múltiple.
Plato de arrastre: para amarrar piezas de difícil sujeción.
Plato de garras independientes: tiene 4 garras que actúan de forma
independiente unas de otras.
PROGRAMACION DE UN CENTRO DE MECANIZADO CNC
Procedimiento para programar manualmente
Para realizar la programación manual en el torno CNC se debe establecer
correctamente el procedimiento con el objeto de optimizar el tiempo. Antes
de realizar un programa y establecer un procedimiento Usted debe tener claro
los siguientes puntos:
a) Características y capacidades de trono CNC: Potencia, velocidades,
esfuerzos admisibles, zona de trabajo, puntos de origen y referencias.
b) Características del control numérico: Tipo de control, formato de
bloques, código de funciones y funcionamiento.
c) Dimensiones, tolerancias de la pieza a fabricar y del material.
d) Número de piezas a fabricar y fases de mecanizado necesarias.
e) Datos de los sistemas de sujeción disponibles: Características técnicas,
geométricas, dimensionales, entre otros.
CÁLCULO DE COORDENADAS DE LOS PUNTOS DE TRAYECTORIA
En las trayectorias de contorno de la pieza Ud. deben definir las
trayectorias intermedias de desbaste, cambio de herramienta, etc. Con el fin
de prever y prevenir posibles choques y colisiones. Para ello se debe definir el
modo de sujeción de la pieza, el punto de origen de ella y el origen del
programa.
Calcule y programe previamente todas las coordenadas de los puntos que
definen las trayectorias de la(s) herramienta(s) no solo en los movimientos de
corte, sino también en los movimientos en vacío.
ESTUDIO DEL TIEMPO DE OPERACIÓN
Para controlar el tiempo de mecanizado y aumentar la
productividad se debe:
Minimizar el número de trayectorias de corte.
Minimizar la longitud de las trayectorias en el proceso de mecanizado.
Minimizar los cambios de herramienta cuando sea posible.
Minimizar el número de herramientas a utilizar.
CARACTERÍSTICAS DE UN CENTRO DE MECANIZADO
Estos centros de mecanizados cuentan con las siguientes características.
La versatilidad y flexibilidad que debido al alto grado de automatización,
las hace capaces de ejecutar diferentes operaciones de mecanizado en
una sola pieza.
Brinda un buen acabado superficial, lo que las hace indicadas para dar
la forma final a las piezas que se fabrican.
Estas máquinas son reconfigurables, ya que pueden cambiar
rápidamente de configuración para realizar diversas tareas de
mecanizado sobre una pieza.
Uniformidad en la producción, condición necesaria para las
producciones en serie.
Alta velocidad de producción, debido a que realizan una gran cantidad
de operaciones de una forma automática sobre la pieza trabajada.
Algunas de las virtudes que demuestran la flexibilidad y
reconfigurabilidad mencionadas son, el cambio automático de
herramientas, las utilizaciones de paletas transportadoras y el
posicionado automático de la pieza de trabajo.
ESTRUCTURA DEL CENTRO DE MECANIZADO
Algunas características a tener en cuenta en el diseño de la estructura de un
centro de mecanizado son los materiales empleados, la rigidez, las dilataciones
térmicas y la capacidad de amortiguamiento de vibraciones.
MATERIALES
Siempre tener en cuenta que los materiales a utilizar tienen algunos
requisitos.
Rigidez, para que se pueda minimizar las deformaciones al ser cargados
y minimizar vibraciones.
Baja dilatación térmica.
Baja densidad, para que sea posible minimizar las fuerzas inerciales.
Alta conductividad térmica, que es deseable en algunas partes, para que
sea más fácil extraer rápidamente el calor que es generado por el corte.
Capacidad de absorber vibraciones.
Bajo costo.
Los materiales que componen el armazón de un centro de mecanizado
son, hierro gris o fundido, concreto de polímero, cerámico y materiales
compuestos.
El hierro fundido. Este tiene un bajo nivel en su costo y una muy buena
absorción de vibraciones, pero las partes resultan ser muy pesadas en
relación a sus habilidades mecánicas. Este es el primer material usado
para máquinas herramientas.
Concreto de polímero. Este material es una mezcla de concreto triturado
y plástico, que puede ser fundido con gran facilidad, para que pueda
tomar diferentes formas. Tiene gran capacidad de vibraciones pero muy
baja en rigidez y también baja conductividad térmica.
Cerámicos. Estos se usan en máquinas avanzadas, sus grandes
ventajas son la rigidez, resistencia especifica, resistencia a la corrosión,
buen acabado superficial y una gran estabilidad térmica. Un buen
ejemplo de aplicación, son los usillos y cojinetes que son hechos con
nitruro de silicio, en que también se destaca buena fricción y desgaste.
Materiales compuestos. Estos pueden estar formados por una gran
variedad y combinación de matrices, también presentan buenas
propiedades mecánicas.
Su uso está muy restringido por el alto costo con el que se caracteriza a
pesar de tener gran precisión y velocidad.
EQUIPOS DE SEGURIDAD
Con el fin de proteger al operario de accidentes y a la máquina de daños,
han sido tomadas una serie de medidas de seguridad: ·
En cambio de herramientas se desconectan automáticamente todas
las otras funciones.
Para la protección de la máquina están montados en los extremos de
los carros de los ejes interruptores de fin de carrera, que detienen los
carros antes de colisionar sobre el tope.
Si alguna vez se produjera una colisión entre la herramienta y la
pieza, acoplamiento de seguridad separan el accionamiento del
carro. La máquina se desconecta.
Mediante varios interruptores de parada de emergencia montados en
la máquina y en el control, en caso de peligro se pueden desconectar
inmediatamente todas las funciones de la máquina.
BIBLIOGRAFIA
http://www.demaquinasyherramientas.com/maquinas/centro-mecanizado
http://es.slideshare.net/VinicioAcuna/centros-de-mecanizado-cnc
https://pyrosisproyect.wordpress.com/category/torno/equipos-auxiliares-
accesorios-y-refrigerantes-torno/