Fundamentos de Procesos de Fabricación y Control Numérico Computarizado (CNC)

Definiciones Fundamentales

Un Proceso de Fabricación es el conjunto de operaciones unitarias necesarias para modificar las características de las materias primas.

Un Proceso es un conjunto de actividades mutuamente relacionadas que, al interactuar, transforman elementos de entrada y los convierten en resultados.

Fabricación es la conversión de las características de una materia prima en un producto. Esta transformación puede ser efectuada a través de máquinas o bien con el trabajo manual de expertos en la materia.

La Tecnología es el conjunto de saberes, conocimientos, habilidades y destrezas aplicados a un determinado proceso.

La relación fundamental se expresa como: Fabricación (F) + Tecnología (T) = Producto.

Tipos de Tecnologías de Fabricación

Moldeo

Se denomina Moldeo al proceso de modificar materiales sólidos a través de moldes para obtener piezas con una forma determinada.

Conformado

El Conformado agrupa aquellos procesos en los cuales se usa la deformación plástica para cambiar las formas de las piezas metálicas.

Arranque de Material

El Arranque de Material incluye aquellos procesos en los cuales se genera una pieza al arrancar o cortar con una herramienta el material del que está hecha, dando lugar a un desperdicio o viruta.

Taladrado

La pieza es fijada sobre la mesa del taladro. La herramienta, llamada broca, realiza el movimiento de corte giratorio y de avance lineal, realizando el mecanizado de un agujero (taladro) teóricamente del mismo diámetro que la broca y de la profundidad deseada.

Limado (Mecanizado Lineal)

Se realiza el mecanizado con una cuchilla montada sobre el portaherramientas del carnero, que realiza un movimiento lineal de corte sobre una pieza fijada a la mesa. La mesa tiene el movimiento de avance perpendicular al movimiento de corte.

Torneado

Se fija la pieza en el plato del torno, que realiza el movimiento de corte girando sobre su eje. La cuchilla realiza el movimiento de avance, eliminando el material en los sitios precisos.

Fresado

En la fresadora, el movimiento de corte lo tiene la herramienta (denominada fresa), girando sobre su eje. El movimiento de avance lo tiene la pieza, fijada sobre la mesa de la fresadora que realiza este movimiento.

Control Numérico Computarizado (CNC)

El Control Numérico (CNC) es un conjunto de elementos que permiten gobernar los ejes de una máquina de forma automática. Para gobernar el movimiento de los ejes, el CNC precisa de diferentes elementos que se pueden agrupar en tres componentes principales:

• Parte Mecánica: Servomotores, husillos, actuadores en general.
• Parte Electrónica: Encargada de calcular las posiciones y gobernar a los motores.
• Programa (Software): Definido por el usuario, es el software que es leído e interpretado por el CNC.

Lazos de Control en Sistemas CNC

Lazo Abierto

En los sistemas de Lazo Abierto, la mesa puede sobrepasar o no alcanzar la posición deseada debido a cambios en la inercia, el desgaste y/o la fricción.

Lazo Cerrado

La mayor parte de las máquinas contienen un sistema de Lazo Cerrado, ya que es muy preciso y, como resultado, puede producir un trabajo de mejor calidad.

Factores que Impulsan la Implantación del CNC

• Mayor exigencia en la precisión de los mecanizados.
• Los diseños cada vez son más evolucionados y más complejos.
• Diversidad de productos, lo que ocasiona la necesidad de estructuras de producción más flexibles y dinámicas.
• Necesidad de reducir errores en la producción para no encarecer el producto.

Ventajas del Uso de los Sistemas CNC

• Mejora de la precisión y, por ende, aumento de la calidad de los productos.
• Posibilidad de utilización de varias máquinas simultáneamente por un solo operario.
• Posibilidad de servir pedidos urgentes.
• Aumento de los niveles de seguridad en el puesto de trabajo.