1.3 PRINCIPIOS BÁSICOS DE CONTROL NUMÉRICO COMPUTARIZADO.

Sistemas de Control. Las primeras máquinas de CN fueron taladros, que no permitían movimientos del cuerpo de la máquina mientras trabajaba la herramienta. La máquina de CN actual viene a resolver con éxito este problema permitiendo además el movimiento de la herramienta mientras ejecuta el trabajo, en los programas de las máquinas de CN se pueden incluir actualmente operaciones tales como fresado, torneado, conformación de perfiles y cambios de herramientas cuantas veces sea necesario.

El control de las máquinas de CN era mediante cintas perforadas que se leían por medio de una unidad lectora de la máquina, la lectora de cinta transmitía información al sistema de control mediante una serie de pulsos eléctricos provocando el movimiento del mecanismo de la máquina y de la herramienta según los programas suministrados.

Actualmente, para gobernar las funciones del control numérico se usan dos controles:

a) Control cerrado.

Se emplea cuando se requiere un alto grado de precisión, su sistema de funcionamiento se indica en la figura 3.


b) Control abierto (lazo o bucle abierto).

Al no utilizarse la retroalimentaci¢n, se elimina la necesidad de un sistema cero, este sistema usa un motor a pasos el cual requiere de pulsos para girar, por ejemplo; un número determinado de pulsos da una revolución o giro y un pulso hace girar el motor a un valor fijo en grados el cual mueve a un deslizador un cierto incremento fijo por medio de un tornillo, figura 4.


El sistema mostrado anteriormente es más simple y permite ser usado en el torno didáctico de control numérico starturn.

Servomecanismos empleados para el desplazamiento de los carros.

Los motores empleados en la construcción de máquinas de CNC se clasifican en cuatro grupos: motores de paso, servos de CA, de CD e hidráulicos.

Los motores de paso pueden girar una fracción de rotación por un impulso electrónico, en el caso de los servos de CD y CA son motores de velocidad variable y generalmente se utilizan en máquinas pequeñas y medianas con trayectoria continua por lo que tienen aplicación en los centros de maquinado. En maquinaria de CNC de gran capacidad se emplean los servos hidráulicos con sistemas de control electrónicos o neumáticos ya que producen mayor potencia que los motores eléctricos, de tal forma que las máquinas de CNC poseen un cierto número de motores: uno para el eje X y el otro para el eje Z, con algunas de las características mencionadas, figura 5.


Formato de los ejes.

El torno didáctico de control numérico starturn, se programa desde una computadora externa empleando el código ISO, la descripción geométrica de la pieza y la trayectoria seguida por la herramienta son factores que tienen relación con el origen a considerar para la ejecución de cualquier programa de CNC, por lo que una máquina herramienta de CNC emplea un sistema de coordenadas en donde los ejes de referencia son oblicuos o paralelos entre sí, correspondiendo a los ejes principales, el husillo y la mesa de trabajo. Para cumplir lo anterior se tienen que establecer las dimensiones de la pieza, es decir, si se trabaja en modo absoluto o relativo.

Absoluto. En este formato, todas las medidas de Z hacia al mandril son negativas y todas las medidas de Z alejándose del mandril son positivas. Las medidas de X con respecto al eje de giro del husillo hacia arriba son negativas y viceversa, de esta forma, el origen de coordenadas es común para todos los puntos de dimensión y posicionamiento de la máquina (figura 6).


Relativo. En el modo relativo o incremental, todas las medidas de Z hacia el mandril son negativas y alejándose son positivas. Con respecto a las medidas de X, acercándose hacia el centro de giro del husillo son negativas y alejándose del centro de giro del husillo son positivas, cabe mencionar que se toma el origen de coordenadas a partir de la última dimensión o cota de referencia de tal forma que el modo relativo o incremental traslada el punto de referencia al último punto de posicionamiento, figura 7.