Este documento describe los diferentes tipos de centros de mecanizado, incluyendo centros CNC, centros de mecanizado según el número de ejes y herramientas, y según la velocidad del husillo. También describe características como la versatilidad y flexibilidad de los centros de mecanizado, y herramientas como tornos, fresadoras y rectificadoras. Explica conceptos como programación manual y programación de códigos.

1. CENTROS DE MECANIZADO
Autores:
Diego Viloria, CI: 21.187.683
Jonnathan Contreras, CI: 24.266.129
Robert Azar, CI: 22.134.025
Daniel Privitera, CI:24.266.278
Ciudad Ojeda Agosto de 2016
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIVERSITARIA
CIENCIA Y TECNOLOGIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENCION COL SEDE CIUDAD OJEDA – ESTADO ZULIA

2. Introducción
Las altas exigencias al momento de producción han crecido a lo
largo de los años, los humanos son un factor muy aleatorio no se puede
contar con la misma eficiencia de día a día. Una manera de producción
donde el humano pueda ser sacado de la ecuación casi que
completamente es lo necesitado, por eso los centros de mecanizados son
la dirección que se tomo. Existen diferentes tipos de centros que se
clasifican según diferentes criterios que más adelante se desarrollara.

3. Centro de Mecanizado C. N. C (Control Numérico Computarizado)
Un centro de mecanizado es una máquina altamente automatizada
capaz de realizar múltiples operaciones de maquinado en una instalación
bajo CNC con la mínima intervención humana. Las operaciones típicas
son aquellas que usan herramientas de corte rotatorio como cortadores
y brocas. Este sistema de mecanizado destaca por su velocidad de
producción como ventaja y los altos costos como desventaja.
Centro de mecanizado
Existen centros de mecanizado de una gran variedad de tamaños,
tipos, funciones y grados de automatización. Sus costos están
comprendidos en el rango de 50.000 hasta 1.000.000 de euros o más.
Sus potencias nominales llegan a 75kW y las velocidades de husillo de
las máquinas más usadas tienen límites de 4000-8000 RPM. Algunas
mesas inclinables son capaces de soportar piezas de más de 7000 Kg de
peso. En la actualidad se construyen muchas máquinas en forma
modular, de tal modo que se pueden instalar y modificar diversos equipos
y accesorios periféricos, según se necesite en los cambios de productos a
manufacturar.
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.

4.  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.
Tipos de Centro de mecanizado
Según su aplicaciones
 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

5. torretas equipadas con una gran variedad de herramientas de
corte.
Según el número de ejes
El mecanizado multieje es un proceso de mecanizado donde
herramientas controladas por un ordenador de control numérico se
mueven con 4 o más grados de libertad para producir piezas de metal u
otros materiales por medio de fresado, corte con chorro de agua o corte
con láser. Este tipo de mecanizado puede estar compuesto de maquinas
que tienen 2, 3, 4, 5 o más ejes dependiendo de los usos o elementos que
se necesiten.
Las máquinas multieje ofrecen varias mejoras sobre otras
herramientas CNC con el coste de la complejidad añadida y por supuesto
el precio de la máquina:
 La cantidad de trabajo disminuye si la pieza, en otro proceso
alternativo, tuviera que ser girada o recolocada manualmente a lo
largo del mecanizado.
 Puede ser obtenido un mejor acabado superficial a través de
movimientos tangenciales de la herramienta durante el
mecanizado.
 Piezas más complejas pueden ser fabricadas, en particular
aquellas que tengan agujeros o mecanizados en curva.
Según el número de herramientas:
Estos tipos de centros de mecanizado utilizan una serie de
herramientas que permiten establecer las características de los materiales
en su proceso de elaboración y con ella encontramos las herramientas de
corte, brocas, los diferentes tipos de fresas, limas, artículos de corte ultra
preciso, entre otros donde el numero de ellos que se necesiten dependerá
de la aplicación que se le deba dar.
Según la Velocidad del husillo

6. Maquinado a alta velocidad: Se debe tener en cuenta que el maquinado
de alta velocidad cobra importancia cuando el tiempo de corte es grande
frente a otros tiempos de operaciones sobre la pieza. Se debe estudiar
cuidadosamente en qué aplicaciones se justifica la implementación de las
altas velocidades de corte.
Las características de las máquinas de herramientas que funcionan a alta
velocidad son:
-Rodamientos especiales.
-Grandes fuerzas de inercia.
-Diseño especial del husillo.
-Herramientas de corte especiales.
-Alta capacidad de procesamiento y control computacional.
Maquinado a baja velocidad: poseen una gran importancia en la
realización de los procesos ya que con una baja velocidad se puede
alcanzar una mejor profundidad en los diferentes tipos de cortes que se
necesiten realizar además de que gracias a estas bajas velocidades se
consiguen una gran variedad de resultados.
Herramientas que se utilizan en el CNC
Centro de torneado
El torno es una máquina herramienta en la cual la pieza que se ha de
mecanizar tiene un movimiento de rotación alrededor del eje. Así pues, en
el torno la pieza verifica el movimiento de corte, en tanto que la
herramienta produce el avance.
Maquinas Hibridas
Combinan las características más favorables de las computadoras
digitales y analógicas tienen la velocidad de las analógicas y la precisión
de las digitales. Por lo general se usan en problemas especiales en los
que los datos de entrada provienen de mediciones convertidas a dígitos y
son procesados por una Computadora por ejemplo las Computadoras
Híbridas controlan el radar de la defensa de Estados Unidos y de los
vuelos comerciales.
Rectificadoras

7. La rectificadora es una máquina herramienta, utilizada para realizar
mecanizados por abrasión, con mayor precisión dimensional y menores
rugosidades que en el mecanizado por arranque de viruta.
Las piezas que se rectifican son principalmente de acero endurecido
mediante tratamiento térmico. Para el rectificado se utilizan discos
abrasivos robustos, llamados muelas. El rectificado se aplica después de
que la pieza se ha sometido a otras máquinas herramientas que le han
quitado las impurezas mayores, dejando solamente un pequeño
excedente de material para ser eliminado por la rectificadora con
precisión. A veces, a una operación de rectificado le siguen otras de
pulido y lapeado, como por ejemplo en la fabricación de cristales para
lentes.
Centro de maquinado
Nuevos adelantos en las máquinas y herramientas son los centros de
maquinado, esto son una maquina que puede tener unas 100
herramientas o más con un cambiador automático 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.
Fresadoras
En las fresadoras se emplean cortadores con dientes múltiples
conocidos como fresas. El fresado suele ser de corte o periférico. El filo
sé enfría en forma intermitente, porque los cortes no son continuos. Las
bocas de los huesillos y portaherramientas estándar de las fresadoras
permiten intercambiar portaherramientas y fresas para fresado de frente,
sin que importen la construcción o el tamaño de la máquina.
Aplicaciones
El CNC se utiliza para controlar los movimientos de los movimientos de
los componentes de una maquina por medio de números. Las máquinas y
herramientas con control numérico se clasifican de acuerdo al tipo de
operación de corte.

8. 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 óptimas 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.
Programación
Programación manual
En este caso, el programa pieza se escribe únicamente por medio de
razonamientos y cálculos que realiza un operario. El programa de
mecanizado comprende todo el conjunto de datos que el control necesita
para la mecanización de la pieza.
A la información en conjunto que corresponde a una misma fase del
mecanizado se le denomina bloque o secuencia y se numera para facilitar
su búsqueda. Este conjunto de información es interpretado por el
intérprete de órdenes. Una secuencia o bloque de programa debe
contener todas las funciones geométricas, funciones máquina y funciones
tecnológicas del mecanizado. De tal modo, un bloque de programa consta
de varias instrucciones. El comienzo del control numérico ha estado
caracterizado por un desarrollo anárquico de los códigos de
programación. Cada constructor utilizaba el suyo particular.
Posteriormente, se vio la necesidad de normalizar los códigos de
programación como condición indispensable para que un mismo
programa pudiera servir para diversas máquinas con tal de que fuesen del
mismo tipo. Los caracteres más usados comúnmente, regidos bajo la
norma DIN 66024 y 66025 son, entre otros, los siguientes:
N: es la dirección correspondiente al número de bloque o secuencia.
Esta dirección va seguida normalmente de un número de tres o cuatro

9. cifras. En el caso del formato N03, el número máximo de bloques que
pueden programarse es 1000 (N000 hasta N999).
X, Y, Z: son las direcciones correspondientes a las cotas según los ejes
X, Y, Z de la máquina herramienta (Y planos cartesianos). Dichas cotas
se pueden programar en forma absoluta o relativa, es decir, con respecto
al cero pieza o con respecto a la última cota respectivamente.
G: es la dirección correspondiente a las funciones preparatorias. Se
utilizan para informar al control de las características de las funciones de
mecanizado, como por ejemplo, forma de la trayectoria, tipo de corrección
de herramienta, parada temporizada, ciclos automáticos, programación
absoluta y relativa, etc. La función G va seguida de un número de dos
cifras que permite programar hasta 100 funciones preparatorias
diferentes.
Ejemplos:
G00: El trayecto programado se realiza a la máxima velocidad posible,
es decir, a la velocidad de desplazamiento en rápido.
G01: Los ejes se gobiernan de tal forma que la herramienta se mueve
a lo largo de una línea recta.
G02: Interpolación circular en sentido horario.
G03: Interpolación circular en sentido antihorario.
G33: Indica ciclo automático de roscado.
G40: Cancela compensación.
G41: Compensación de corte hacia la izquierda.
G42: Compensación de corte a la derecha.
G77: Es un ciclo automático que permite programar con un único
bloque el torneado de un cilindro, etc.
M: es la dirección correspondiente a las funciones auxiliares o
complementarias. Se usan para indicar a la máquina herramienta que se
deben realizar operaciones tales como parada programada, rotación del
husillo a derechas o a izquierdas, cambio de útil, etc. La dirección m va
seguida de un número de dos cifras que permite programar hasta 100
funciones auxiliares diferentes.

10. Ejemplos:
M00: Provoca una parada incondicional del programa, detiene el husillo
y la refrigeración.
M01: Alto opcional.
M02: Indica el fin del programa. Se debe escribir en el último bloque del
programa y posibilita la parada del control una vez ejecutadas el resto de
las operaciones contenidas en el mismo bloque.
M03: Activa la rotación del husillo en sentido horario.
M04: Activa la rotación del husillo en sentido antihorario, etc.
(El sentido de giro del usillo es visto por detrás de la máquina, no de
nuestro punto de vista como en los tornos convencionales)
M05: Parada del cabezal
M06: cambio de herramienta (con parada del programa o sin) en las
máquinas de cambio automático no conlleva la parada del programa.
F: es la dirección correspondiente a la velocidad de avance. Va seguida
de un número de cuatro cifras que indica la velocidad de avance en
mm/min.
S: es la dirección correspondiente a la velocidad de rotación del husillo
principal. Se programa directamente en revoluciones por minuto, usando
cuatro dígitos.
I, J, K: son direcciones utilizadas para programar arcos de
circunferencia. Cuando la interpolación se realiza en el plano X-Y, se
utilizan las direcciones I y J. Análogamente, en el plano X-Z, se utilizan las
direcciones I y K, y en el plano Y-Z, las direcciones J y K.
T: es la dirección correspondiente al número de herramienta. Va
seguido de un número de cuatro cifras en el cual los dos primeros indican
el número de herramienta y los dos últimos el número de corrección de
las mismas.
Programación automática
En este caso, los cálculos los realiza un computador, a partir de datos
suministrados por el programador dando como resultado el programa de

11. la pieza en un lenguaje de intercambio llamado APT que posteriormente
será traducido mediante un post-procesador al lenguaje máquina
adecuado para cada control por Computadora. En realidad se deberían
estandarizar los lenguajes de programación debido a que sería más útil
poder desarrollar al máximo las potencialidades de los C.N.C.
Anexos
Centro de mecanizado CNC / de 3 ejes / vertical / de alta
productividad - 600 x 530 x 580 mm
Centro de mecanizado CNC / 5 ejes / universal - max. 1 200 x 1 000 x 1
000 mm
Centro de mecanizado CNC / 5 ejes / vertical / para compuestos MATRIX
1000-1300 ...

12. Conclusión
Siendo la velocidad y la alta precisión el mayor factor necesitado al
momento de producción de piezas, es que los centros de mecanizados
son totalmente programables para que el margen de error sea casi nula.
Como se necesita la gran diversidad de piezas existe una amplia
selección de centros para las distintas piezas tales como, piezas
pequeñas de rasgos más finos, piezas grandes, rasgos en piezas planas
o honduras entre otro.