historia y evolucion del CNCHISTORIA DEL CNC

Su inicio fue en la revolución industrial en 1770 las maquinas eran operadas a mano, al fin se tiende mas y mas a la automatización ayudo el vapor, electricidad y materiales avanzados.

En 1945 al fin de la 2 guerra mundial se desarrollo la computadora electrónica.

En los 50´s se uso la computadora en una maquina herramienta.

No paso mucho tiempo hasta que la computación fue incorporada masivamente a la producción.

En los 60´s con los chips se reduce el costo de los controladores

Hacia 1942 surgió lo que se podría llamar el primer control numérico verdadero, debido a una necesidad impuesta por la industria aeronáutica para la realización de hélices de helicópteros de diferentes configuraciones.

Desarrollo Histórico del Control Numérico.Los primeros equipos de CN con electronica de valvulas, reles y cableados,tenían un volumen mayor que las propias máquinas-herramientas, con unaprogramación manual en lenguajes máquina muy complejo y muy lenta de programar.Puede hablarse de cuatro generaciones de máquinas de control numérico deacuerdo con la evolución de la electronica utilizada.1. Valvulas electronicas y reles (1950).2. Transistores (1960).3. Circuitos integrados (1965).4. Microprocesadores (1975).A finales de los sesentas nace el control numérico por ordenador. Las funcionesde control se realizaban mediante programas en la memoria del ordenador de formaque pueden adaptarse facilmente con solo modificar el progama. En esta época losordenadores eran todavia muy grandes y costosos, la única solución practica para elCN era disponer de un ordenador central conectado a varias máquinas-herramientasque desarrollaban a tiempo compartido todas las funciones de control de las mismas.Esta tecnología se conoce con las siglas DNC (Direct Numerical Control - ControlNumerico Directo).A principios de los setentas se empezó a aplicar mas pequeño y económicoapareciendo asi el CNC ( Control Numerico Computarizado ), que permite que unmismo control numerico pueda aplicarse a varios tipos de máquinas distintas sin masque programar las funciones de control para cada máquina en particular.Las tendencias actuales de automatización total y fabricación flexible se basanen máquinas de CNC conectadas a un ordenador central con funciones deprogramación y almacenamiento de programas y transmicion de los mismos a lasmáquinas para su ejecución.Los esfuerzos para eliminar la intervención humana en los procesos deproducción son una meta gerencial con la introducción de los conceptos de partesintercambiables y producción en masa. El control numerico puede proveer:1. Flexibilidad para incrementar la produccion de bajo nivel.2. Instrucciones almecenadas para disminuir la mano de obra directa.La tecnología de control numérico fue la primera aplicación del auxilio demanufactura computarizada (CAM), la aplicación de tecnología de proceso deinformación a la tecnología de automatización industrial. La máquina-herramienta decontrol numerico original fue desarrollada por contrato de la Fuerza Aérea por elInstituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en el laboratorio de servomecanismosmilitar para producir frecuentes y muy complejas partes modificadas en base aemergencias.La primera instalación comercial de equipo de control numerico fué en 1957. Lasmáquinas originales de control numérico fueron estandar como las fresadoras ytaladros.Tecnología de control fue desarrollada en paralelo con computadoras digitales,desde tubos de vacio pasando por transistores y circuitos integrados para los mascapaces y confiables minicomputadoras, miniprocesadores, basados en control deunidades los cuales son referidos como computadora de control numerico (CNC). Elcontrol con alambrado fué menos flexible en su habilidad para leer y responder.En los CNC el alambrado lógico es reemplazado por software ejecutador, el dáal controlador su identidad. En adición provee parte del almacen del programa, ahoramuchos controladores aceptan operaciones de computo lógico tales como variables,ramales, y subrutinas en la parte de instrucción del programa. El programa de la partey nuestro programador es de la nueva creación de trabajadores de información en lanueva revolucion industrial de la información. Como desarrollo del progreso de latecnología de maquinado y control, se reconoció una necesidad para un método deprogramación para manipular y traducir información de tecnologia y manufactura paracrear un medio de control para partes complicadas de 3 dimenciones. La Fuerza Aereainició este proyecto (MIT), el resultado fué el sistema de asistencia por computadorallamado APT para herramientas programables completamente automáticas.Mientras más intervención humana fué quitada del equipo de operación,controles humanos, la accesibilidad del operador al proceso se ha minimizado. Estosprocesos son tales como corte con alambre electrico, corte con laser y maquinado aalta velocidad que pueden ser imposibles sin el control numerico.Evolucion del control computarizado en manufactura

Siglo XIV.- Se usó el primer aditamento con información secuenciada en los cilindroscon pernos en los relojes de las iglesias.1808.- Joseph M. Jacqaurd usó una hoja de metas perforadas para controlar agujas enlas tejedoras.1863.- M. Fourneaux patentó el primer piano automático , usando el principio de pasaraire a través de un rollo de papel perforado; llamandola pianola.1842.- Pascal construyó una calculadora mecánica.1834.- Babbage construyó una claculadora capaz de dar seis decimales.1940.- Aiken en E.U.A. y Zuse en Alemania usando relevadores construyeron laprimera máquina electrónica computable.1943.- Mauchly and Eckert construyeron la primera computadora electrónica ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer), contenía 18000 bulbos, 500,000conexiones soldadas amano,pesaba 30 toneladas, ocupaba 160 mts , su cargaelectrónica era de 174 kw.1948.- Se desarrollo el transistor.1959.- Se empezaron a construir circuitos integrados.1960.- Se empezarona construir computadoras en forma comercial.1965.- Se construyeron circuitos integrados en gran escala.1979.- Microprocesadores.1980.- Componentes de superficie.Maquinas de control numerico.El principal objetivo en el desarrollo de las máquinas de control numérico fué laprecisión. Para 1949 la idea ya tenía 500 años en la mente del hombre.1952.- John C. Parsons y el Instituto Tecnológico de Masachussetts desarrollaron laprimera máquina fresadora de control numérico, construida con bulbos, usando uncódigo binario y cinta perforadora.1954.- Se desarrolló un lenguaje sinmbólico llamado APT Automatically ProgrammedTool, Programación automática de la herramienta.1957.- La Bendix Co. comnezó a construir máquinas en forma comercial, usadasprimeramente por la fuerza aérea de E:U.1971.- Hasta este año la AIA (Aerospace Industry Association) el MIT y el ITRI(Illinois of Technology Research Institute) trabajaron en el desarrollo del lenguajeAPT.El lenguaje APT inicial era suficiente para operaciones de taladrado, torneado ofresado recto, sin embargo estas no son suficientes para las operaciones demaquinado.Cuando en 1976 se aplicó el microprocesador a las computadoras, se dió unenorme salto en el desarrollo del CNC, haciendose posible las interpolaciones rectas ycruvas entre ejes.1982.- Se desarrollaron los primeros sistemas flexibles de manufactura FMS1986.- Se desarrollaron los primeros sistemas de manufactura integrada. CIM

CaracterísticasEl diseño adecuado de las estructuras de las maquinas y herramientas requieren el análisis de factores como la forma, materiales de las estructuras, esfuerzos, peso, consideraciones de fabricación y rendimiento. el mejor enfoque para obtener lo ultimo en exactitud de las maquinas y herramientas es el empleo de las mejoras en la rigidez estructural y la compensación de las deflexiones con el uso de controles especiales. laestructura del bastidor en c sé ah utilizado desde hace mucho tiempo por que permite fácil acceso a la zona de trabajo de la máquina. con la aparición del control numérico, sé ah vuelto practico el bastidor del tipo caja, que tiene una rigidez estática mucho mejor, por que se reduce mucho la necesidad de tener acceso manual de la zona de trabajo. el empleo de una estructura del tipo caja con paredes delgadas puede proporcionar bajo peso para una rigidez dada. el principio del diseño con peso ligero ofrece alta rigidez dinámica por que suministra una alta frecuencia natural de la estructura mediante la combinación de una elevada resistencia estática con un peso reducido, en vez de emplear una masa grande, esto es para las herramientas y el centro de control numérico.pero para la fabricación de los equipos es necesario que sean robustos y que estén fijos para evitar vibraciones para que la pesa fabricar salga lo más perfecta posible, ya que la vibración provoca movimiento y esto es algo que no queremos que pase.

VentajasLa automatización es el empleo de equipo especial para controlar y llevar a cabo los procesos de fabricación con poco o ningún esfuerzo humano. se aplica en la fabricación de todos los tipos de artículos y procesos desde la materia prima hasta el producto terminado.las ventajas del control numérico computarizado es la facilidad de operación, programación más sencilla, mayor exactitud, adaptabilidad y menos costos de mantenimiento, la combinación del diseño con computadora, mayor productividad.

DesventajasLa desventaja es que las condiciones que influyen en las decisiones con la automatización son los crecientes costos de producción, lato porcentaje de piezas rechazadas, demoras en la producción, escasez de mano de obra, condiciones peligrosas de trabajo. los factores que se deben estudiar con cuidado son él ato costo inicial del equipo, los problemas de mantenimiento y el tipo de producto.

AplicacionesEl CNC se utiliza para controlar los movimientos de los movimientos de los componentes de una maquina por medio de números. las maquinas y herramientas con control numérico se clasifican de acuerdo al tipo de operación de corte.Un nuevo enfoque para optimizar las operaciones de maquinado es el control adaptativo. mientras el material se esté maquinando, el sistema detecta las condiciones de operaciones como la fuerza, temperatura de la punta de la herramienta, rapidez de desgaste de la herramienta y acabado superficial. convierte estos datos en control de avance y velocidad que permita a la maquina a cortar en condiciones optimas para obtener máxima productividad. se espera que los controles adaptativos, combinados con los controles numéricos y las computadoras, produzcan una mayor eficiencia en las operaciones de trabajos con los metales.

Tornos

Se considera a los tornos la maquina más antigua del mundo. el torno básico tiene las siguientes partes principales: bancada, cabezal, contrapunta, carro corredizo. los tipos de torno existen para diversas aplicaciones se puede listar como sigue: tornos mecánicos rápidos, horizontales, verticales, automáticos. cada categoría influye una gran variedad de tornos y aditamentos, lo cual también depende del volumen de producción requerido.Se acostumbra especificar el tamaño del torno mecánico con el diámetro máximo admisible y la distancia entre centros, cuando la contrapunta está al ras con el extremo de la bancada, el diámetro máximo sobre las guías debe ser mayor que el diámetro nominal.Los tornos modernos se construyen con la capacidad de velocidades, rigidez y consistencia mecánica para aprovechar al máximo los nuevos y más fuertes materiales para herramientas. las velocidades optimas para tornear depende de factores como el material de la pieza de trabajo y su condición, profundidad de corte. y el tipo de herramienta de corte. las velocidades de corte se deben de aumentar de la siguiente orden:aceros de alta velocidad, aleaciones fundidas, carburo soldado con soldadura fuerte, carburo ajustable. conforme aumenta la profundidad de corte, hay que reducir la velocidad.

Taladradoras.Las taladradoras verticales se suelen designar por una dimensión que indica en forma aproximada el diámetro del circulo más grande que se puede taladrar en su centro. debajpo de la maquina. las taladradoras para trabajo pesado del tipo vertical, contransmision por completo con engranes para la velocidad del avance, se construyen con una columna del tipo de caja a diferencia de las antiguas que tenian una columna cilíndrica.el tamaño de la taladradora radial se designa por la longitud del brazo, que representa el radio de una pieza que se puede taladrar en el centro. las brocas helicoidales son las herramientasmas comunes para taladrar y se fabrican en muchos tamaños y longitudes.

Centros de maquinadosNuevos adelantos en las maquinas y herramientas son los centros de maquinado, esto son una maquina uq epuede tener unas 100 herrmaientas o más con un cambiador automatico de ellas. está diseñada para efectuar diversas operaciones sobre diferentes superficies de la pieza de trabajo. los centros de maquinado pueden producir piezas complejas con gran exactitud y rapidez.

FresadorasEn las fresadoras se emplean cortadores con dientes multiples conocidos como fresas. el fresado suele ser de corte o periférico. el filo sé enfria en forma intermitente, por que los cortes no son continuos. las bocas de los huesillos y portaherramientas estandar de las fresadoras permiten intercambiar portaherramientas y fresas para frasado de frente, sin que importen la construcción o el tamaño de la maquina.la clasificacion de las fresadoras se basa en su diseño, operación o finalidad. las fresadoras del tipo columna y cartela tiene la mesa y el caballete soportado sobre la cartela ajustable verticalmente que está acuñada a la cara de la columna. la mesa se avanza en forma longitunidal sobre el caballete y este en forma transversal sobre la cartela para dar tres movimientos de avance.Las maquinas de bancada fija son de construcción sencilla y rígida, su empleo principal es el trabajo de alto volumen de producción. estas fresadoras suelen venir equipadas con aditamentos para sujetar con facilidad la pieza de trabajo y pueden construirse como de husillo sencillo o múltiple, sencillo o duplex.En general se considera que dos clases de fresado representan todas las formas de estos procesos: periféricos y de frente. cada uno tiene sus ventajas y la elección depende de numerosos factores, como el tipo y condición del equipo, duración de las herramientas, acabado superficial y parámetros del maquinado.

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