Control Numérico Computarizado (CNC): tipos, ventajas y componentes de las máquinas herramienta

Resumen

El documento explica qué es el Control Numérico Computarizado (CNC) aplicado a máquinas herramienta y cómo automatiza sus movimientos y operaciones. Recoge la clasificación de los sistemas CNC según el sistema de referencia, el control de trayectorias, el tipo de accionamiento y la tecnología de control. Además, describe sus ventajas e inconvenientes, las características de las máquinas, los sistemas de cambio de herramienta y pieza, y las unidades de entrada de datos.

Puntos clave

El CNC automatiza y controla los movimientos, velocidades y cambios de herramienta de una máquina herramienta mediante un programa en lenguaje especial.
Según el sistema de referencia, puede ser de SR fijo (origen constante) o SR flotante (origen en cualquier posición de la mesa).
Según el control de trayectorias, se distingue entre punto a punto, paraxial y de contorneado.
Según la tecnología de control, el CN usa circuitos electrónicos, mientras que el CNC emplea microprocesadores, lo que aporta mayor fiabilidad.
Entre las ventajas están la reducción de tiempos de fabricación, la capacidad para piezas de geometría complicada y la mejora de la seguridad.
Entre las desventajas figuran el coste horario elevado, la necesidad de personal cualificado y la alta inversión inicial.

Ponte a prueba

Definición de Control Numérico Computarizado (CNC)

El Control Numérico Computarizado (CNC) es un sistema que, aplicado a una máquina herramienta, automatiza y controla todas las acciones de la misma: movimientos, velocidad, cambios de herramienta, etcétera. El programa que contiene la información precisa para desarrollar esas tareas requiere de un lenguaje especial; el control numérico interpreta las instrucciones del programa convirtiéndolas en señales que accionan los dispositivos.

Clasificación de los Sistemas CNC

Según el Sistema de Referencia

SR Fijo: El origen se mantiene siempre en la misma posición.
SR Flotante: El origen se fija en cualquier posición de la mesa.

Según el Control de las Trayectorias

Punto a punto: Controla el posicionamiento de la herramienta donde se realiza la operación.
Paraxial: Controla la trayectoria y posición durante el mecanizado.
De contorneado: Controla la posición final de la herramienta y el movimiento de los ejes.

Según el Tipo de Accionamiento

Hidráulicos: Pueden ser en bucle cerrado o en bucle abierto.
Según la tecnología de control:
- Control Numérico (CN): Cada una de las funciones son implementadas por un circuito electrónico.
- Control Numérico por Computadora (CNC): Basado en el uso de varios microprocesadores que sustituyen a los circuitos, ofreciendo un alto grado de fiabilidad.
- CN Adaptativo: Detecta las características del mecanizado y, en función de ellas, optimiza las velocidades.

Ventajas del CNC

Reducción de los tiempos de fabricación.
Capacidad para producir piezas de geometría complicada.
Mejor gestión de la fabricación.
Mejora de la seguridad.

Desventajas del CNC

Coste horario elevado.
Necesidad de personal cualificado.
Alto coste del servicio postventa.
Necesidad de tiempos de adaptación.
Alto coste de inversión inicial.

Características de las Máquinas Herramienta de Control Numérico (MHCN)

Mecanismo de Posicionamiento

Conduce los dispositivos móviles automáticamente a una posición específica.

Sistemas de Medida

Para el desplazamiento y las velocidades se utilizan los captadores. Su clasificación se basa en:

Naturaleza de la información proporcionada.
Relación entre las magnitudes mecánicas y eléctricas.
Forma física de un captador (lineal o rotativo).

Diseño de las MHCN

Las máquinas son más rápidas y con menos vibraciones, disminuyen los juegos para mejorar la presión, y se ha mejorado la estabilidad y uniformidad térmica.

Sistema de Cambio de Herramienta y Pieza

Cambio de Herramienta

Torreta giratoria: Permite hasta 12 herramientas y puede tener útiles motorizados.
Almacén de herramientas: Contiene un elevado número de útiles.

Cambio de Piezas

Robots y manipuladores.
Alimentadores automáticos.
Sistemas de cambio de palet.

Sistema de Control

Unidad de Entrada y Salida de Datos

Por cinta perforada.
Por panel de control: Incorpora un teclado que contiene toda la información codificada necesaria.
Por cinta magnética: Se conecta al CN por un cable, permitiendo la descarga de los programas que van a ser usados.
Por comunicación con un ordenador externo: Permite la transmisión de programas entre el ordenador externo y el CN, facilitando la carga y descarga de programas mucho más rápido.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el Control Numérico Computarizado (CNC)?

Es un sistema que, aplicado a una máquina herramienta, automatiza y controla sus movimientos, velocidad y cambios de herramienta. El control numérico interpreta las instrucciones del programa y las convierte en señales que accionan los dispositivos.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas del CNC?

Entre las ventajas se citan la reducción de tiempos de fabricación, la capacidad para producir piezas complicadas, una mejor gestión de la fabricación y más seguridad. Entre las desventajas, el coste horario elevado, la necesidad de personal cualificado, el alto coste postventa, los tiempos de adaptación y la elevada inversión inicial.

¿Qué diferencia hay entre CN y CNC según la tecnología de control?

En el Control Numérico (CN) cada función la implementa un circuito electrónico. En el Control Numérico por Computadora (CNC) se usan varios microprocesadores que sustituyen a esos circuitos, ofreciendo un alto grado de fiabilidad.