El documento introduce la tecnología CNC, explicando que genera trayectorias de movimiento y las descompone en los ejes de la máquina, distribuyendo el movimiento y controlando el proceso de mecanizado. La introducción de las máquinas CNC en la década de 1970 produjo una revolución en la industria al reducir la intervención humana y facilitar la producción de formas complejas.

1. Introducción a la tecnología CNC

2. Básicamente es un “interpolador” que genera trayectoria y
descompone a ésta en tantos ejes (o grados de libertad)
como disponga la aplicación donde se incorpora.
Dicho de otra manera: genera trayectoria con una
determinada velocidad de avance, ejerciendo de
repartidor/sincronizador entre todos los ejes de la
aplicación (distribuye el movimiento). Además y como que
se trata de un “Control”, deberá gestionar partes
fundamentales de todo el proceso donde se integre. El CNC
deberá controlar todo el proceso de mecanización de la
pieza, gestionando las velocidades y desplazamientos de
los ejes, (y si es necesario, la velocidad del cabezal del
mandrino), sincronizándose con los eventos externos vía
señales SI/NO (PLC) que marquen la cadencia de ejecución
de un determinado programa de pieza.

3. La introducción de las máquinas con CNC, lógicamente
va muy ligada a la evolución de las computadoras y
produjo un cambió radical en la industria
(principalmente durante la década de los 70´s). Con
la aparición de éstas, la intervención del usuario se
redujo drásticamente y realizar perfiles complejos
(líneas curvas o incluso superficies 3D) se volvió casi
tan fácil como hacer líneas rectas.
Este tipo de maquinaria ha minimizado o eliminado la
intervención del operario (con todo lo que ello
supone con respecto a la fatiga, el comportamiento y
la predicción de tiempos).
Aumentó de forma muy notable la precisión,
repetitividad, flexibilidad y facilitó de gestión de la
producción , entre otros muchos factores.

5.  1808 Los primero intentos de automatizar una máquina se
remontan a principios del siglo XIX. En 1808 Joseph Jacquard
inventó una máquina textil que permitía realizar distintos tipos de
tejidos. Las diferentes secuencias de operación se introducían
mediante tarjetas de latón perforadas
 1953. El MIT (Massachusttet Institute of Technology) utiliza por
primera vez el término “Control Numérico” en una fresadora
Cincinnati de 3 ejes. El control disponía de interpolación lineal en
3D, la entrada de datos se realizaba a través de tarjetas
perforadas y utilizaba tecnología de válvulas de vacío. Las Fuerzas
Aéreas de los Estados Unidos hicieron un pedido de 170 máquinas
de CN a varios fabricantes que apostaron por esta tecnología en
1953
 1960 El MIT realizó las primeras pruebas de control daptativo,
tratando de ajustar de forma óptima las condiciones de trabajo de
la máquina. En este año los controles basados en transistores,
empezaron a reemplazar los de válvulas
 1976Los microprocesadores revolucionaron el mundo de los
controles numéricos permitiendo integrar en el control,
prestaciones como: representación gráfica de la trayectoria de la
herramienta, subprogramas y ciclos fijos, comunicaciones,
integración a redes, etc
 1992. Se empieza a hablar de controles numérico « abiertos » que
posibilitan su personalización y la incorporación de lo
conocimientos propios, programación gráfica interactiva,
comunicación digital con los accionamientos, etc.

6. Principio de funcionamiento:
Motor:
En una bobina cerrada por la que circula
corriente sometida a un campo magnético se
induce una corriente que la hace girar.
Accionamiento o Driver :
Para mantener la rotación en el mismo sentido
es necesario conmutar el sentido de la
corriente.

7. 1-Motor Asíncrono o AC Trifásico. Poco par a baja
velocidad , Respuesta en aceleraciones altas, mucha
inercia , posicionamientos de poca precisión
2-Motor Paso-Paso. Potencias o pares pequeños,
problemas en alta velocidad, precisa de
aceleraciones suaves por problemas de deslizamiento
y perdida de posición.
3-Motor DC con escobillas. En aplicaciones de bajo par.
Electrónica muy económica y de fácil diseño. En
potencias superiores a 500W, en desuso.
4-Motor Brushless. Es un Motor Síncrono, el disparo o
control de las fases (U;V;W) es activo
sincrónicamente en cada polo magnético. En el
ROTOR tenemos situados los Imanes de alto campo
magnético (Samario Cobalto/Tierras Raras). En el
ESTATOR tenemos las bobinas.

8. Desde el punto de vista de la electrónica asociada con el motor,
existen variadas y diferentes técnicas de pilotado
(Accionamiento) según sea el tipo de motor al que nos referimos.
La denominación de los Pilotajes (término en desuso) para los
motores de Par constante que comúnmente se emplea son:
Regulador de velocidad (o simplemente Regulador ) o, del
término Servo Drive Amplifier se simplifica denominándolos
como Servo o Driver o también ServoDrive .
Para los de Potencia constante : Variador de frecuencia (o
Variador ) o Convertidor de frecuencia (o Convertidor ) o
Frequency Inverter (o Inverter ).
Es conviene diferenciar entre los motores destinados a mover a los
ejes con precisión en el desplazamiento y la posición final a
alcanzar y los que se emplean para realizar un simple movimiento
del tipo que fuere (cabezales, cintas de transporte, etc.).
 Los que poseen la característica de entregar un Par constante en
cualquier régimen de vueltas se emplean comúnmente en
aplicaciones CNC para el control de los ejes realizando un correcto
y preciso control de la posición.
 A los que suministran Potencia constante, les bastará asegurar una
determinada velocidad independiente de la carga siendo su control
o accionamiento más sencillo.

10. Resolvers
Enconders:
 Rotativos
 Lineales (reglas digitales)

13. Cualquier aplicación que requiera un movimiento PRECISO,
rápido y flexible y que sea fácil de programar, modificar o
sustituir. En general, en toda aquella aplicación donde es
necesario realizar un control de movimientos (el número es
importante) del tipo que fuere, es aconsejable proyectar
la posible implantación de un sistema basado en CNC.
Se puede encontrar CNC especializados para:
Mecanizado (metal, plástico, madera, minerales,...): Torno,
Fresa, Taladro, Sierra, Centro de mecanizado,
Rectificadora, Electroerosión (EDM) por hilo o penetración,
...
Chapa: Plegadoras, Cizalladoras, Punzonadoras, Prensas,
Corte (oxicorte, plasma, laser, chorro de agua).
Soldar, Bobinadora, Ensamblar, Paletizar, Empaquetar,
Desbarbar, Pulir, Limar, Medir,...
Robots.
Para la Industria Electrónica en general (chips, CI, inserción
componentes, ...).

19. GRACIAS !