• Author / Uploaded
• Ericks Raul

Citation preview

INTRODUCCION El torno CNC es una máquina herramienta del tipo torno que se utiliza para mecanizar piezas de revolución mediante un software de computadora que utiliza datos alfanuméricos, siguiendo los ejes cartesianos X, Y, Z. Se utiliza para producir piezas mecánicas en cantidades y con precisión porque la computadora que lleva incorporado controla la ejecución de la pieza. Un torno CNC puede hacer todos los trabajos que normalmente se realizan mediante diferentes tipos de torno como paralelos, copiadores, revólver, automáticos e incluso los verticales. Su eficacia y rentabilidad económica depende del tipo de pieza que se mecanice y de la cantidad de piezas que se tengan que mecanizar en una serie.

CNC EL CNC (control numérico computarizado) es un sistema que nos ayuda a maquinar piezas de manera más rápida y sencilla, ya sea por medio del “Torno” o por la “Fresadora”, los más importantes hoy en día, este sistema es comandado por medio de códigos que se mandan a una computadora y esta le dice a la maquina lo que debe hacer, además gracias a esto el operador puede hacer una gran producción de piezas en menos tiempo y con menor cansancio. El CNC ha sido uno de los más importantes desarrollos en manufactura en los últimos 50 años, al desarrollar:  Nuevas técnicas de producción  Incrementar la calidad de los productos  Reducción de costos Esta tecnología es aplicada diversas máquinas y actividades, entre las cuales destacan las siguientes:

 Fresado  Torneado  Taladrado  Esmerilado  Doblado  Punzonado  Maquinado por descarga eléctrica (EDM)  Inspección (Máquina de coordenadas)

TORNO CNC El torno CNC es un tipo de torno operado mediante control numérico por computadora. Se caracteriza por ser una máquina herramienta muy eficaz para mecanizar piezas de revolución. Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y porque la trayectoria de la herramienta de torneado es controlada a través del ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno. Es una máquina ideal para el trabajo en serie y mecanizado de piezas complejas.

Un torno CNC puede hacer todos los trabajos que normalmente se realizan mediante diferentes tipos de torno como paralelos, copiadores, revólver, automáticos e incluso los verticales. Su rentabilidad depende del tipo de pieza que se mecanice y de la cantidad de piezas que se tengan que mecanizar en una serie. Este tipo de máquinas comúnmente se encuentran en las grandes empresas, ya que son muy caras y delicadas, normalmente se encuentran en las industrias de automóviles ya que las piezas que se necesitan para los carros son muy difíciles y deben ser exactas, pues de no ser así el carro no funcionaría de forma adecuada.

Los primeros tornos usaban un pedal o volante pata girar el usillo, más adelante se agregaron motores, después se integraron interruptores y toda la operación era muy laboriosa por eso se desarrolló el CNC que permite definir cualquier secuencia de operaciones mediante una serie de códigos al agradarse una computadora que permite programar piezas, simular operaciones, llevar cuenta etc. Después de esto llego el CNC son eternamente controladas por computadora que ejecuta los programas que el operador indica.

FUNCIONAMIENTO Los ejes X y Z pueden desplazarse simultáneamente en forma intercalada, dando como resultado mecanizados cónicos o esféricos según la geometría de las piezas. Las herramientas se colocan en portaherramientas que se sujetan a un cabezal que puede alojar hasta 20 portaherramientas diferentes, dependiendo de la marca y 45 especificaciones de la máquina, que rotan según el programa elegido, facilitando la realización de piezas complejas. En el programa de mecanizado se pueden introducir como parámetros: la velocidad de giro de cabezal porta piezas, el avance de los carros longitudinal y transversal y las cotas de ejecución de la pieza. La máquina opera a velocidades de corte y avance muy superiores a los tornos convencionales por lo que se utilizan herramientas de metal duro o de cerámica para disminuir la fatiga de materiales.

FUNDAMENTOS TECNOLÓGICOS DEL TORNEADO En el torneado hay seis parámetros clave: Los tornos CNC, debido a sus mecanismos de funcionamiento permiten ajustar al máximo las condiciones de mecanizado y por lo tanto conseguir el mejor tiempo de torneado posible. 1. Velocidad de corte (Speed) (Vc). Se define como la velocidad lineal en la periferia de la zona que se está mecanizando. Su elección viene determinada por el material de la herramienta, el tipo de material de la pieza y las características de la máquina. Una velocidad de corte alta permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. La velocidad de corte se expresa en metros/minuto. 2. Velocidad de rotación de la pieza (N). Normalmente expresada en revoluciones por minuto. Se calcula a partir de la velocidad de corte y del diámetro mayor de la pasada que se está mecanizando. 3. Avance (F). Definido como la velocidad de penetración de la herramienta en el material. En el torneado suele expresarse en mm/rev. No obstante para poder calcular el tiempo de torneado es necesario calcular el avance en mm/min de cada pasada. 4. Profundidad de pasada. Es la distancia radial que abarca una herramienta en su fase de trabajo. Depende de las características de la pieza y de la potencia del torno.

5. Potencia de la máquina. Está expresada en kW, y es la que limita las condiciones generales del mecanizado, cuando no está limitado por otros factores. 6. Tiempo de torneado (T). Es el tiempo que tardan todas las herramientas en realizar el mecanizado sin tener en cuenta otras cuestiones como posibles paradas de control o el tiempo poner y quitar la pieza del cabezal que puede variar dependiendo de cada pieza y máquina. Se calcula a base de ir sumando los tiempos parciales de cada herramienta. Estos parámetros están relacionados por las fórmulas siguientes:

Generalmente, la velocidad de corte óptima de cada herramienta y el avance de la misma vienen indicados por el fabricante de la herramienta o, en su defecto, en los prontuarios técnicos de mecanizado.

VENTAJAS DE LA MAQUINA CNC

1) Piezas exactas En ocasiones trabajamos en una pieza y al terminarla nos damos cuenta que no quedo exactamente igual al diseño original, que por una u otra razón quedan de diferente tamaño y esto nos hace enfurecer. Pues con estas maquinas ya no más, ya que trabajan con simuladores que nos permiten ver si nuestra pieza está bien hecha o tiene algún error.

2) Menos tiempo y más producción Muchas veces hemos escuchado la frase “El tiempo es oro” y es muy cierta, nuestro tiempo es muy valioso; y este tipo de maquinas nos ayudan a no perderlo, ya que con un solo diseño puedes hacer una serie de piezas iguales, en menos tiempo y sin necesidad de trabajar duramente.

3) Menos cansado Después de trabajar en maquinas como lo son las fresadoras convencionales, el cansancio del trabajador se hace notar, ya que se trabaja parado, y esto hace que duela la espalda y los pies. En cambio cuando trabajamos en una fresadora CNC la posición del trabajador es muy diferente; ya que estas maquinas trabajan en forma automática, y el operador puede estar sentado junto a la maquina supervisando los movimientos de ella.

4) Más limpio La limpieza en el área de trabajo es muy importante, esto evita accidentes; y más en zonas industriales ya que cualquier accidente en este tipo de lugares puede costar hasta la vida de una persona.

DESVENTAJAS DE LA MAQUINA CNC

1) Se descomponen con facilidad Este tipo de máquinas trabajan por medio de códigos, por lo cual son un poco más difíciles, pues cualquier error puede llegar a descomponerlas. 2) Hay pocas personas especializadas en estas máquinas, ya sea para trabajarlas y arreglarlas. En México existen pocas personas que pueden trabajar y arreglar estas máquinas, por eso también es difícil tenerlas, pues si una persona no sabe trabajarla es fácil que la descomponga, y muy difícil encontrar una persona que la arregle.

CENTROS DE MECANIZADO CNC Un centro de mecanizado es una máquina de gran automatización que es capaz de realizar diversas operaciones de maquinado dentro de una instalación bajo CNC (Control Numérico Computarizado) con una mínima intervención humana. Las operaciones más comunes en las que se usa esta máquina son aquellas que usan herramientas de cortesrotatorios como brocas y cortadores. A comparación de este sistema de mecanizado con los sistemas más tradicionales, se destaca como ventaja, la velocidad de producción y como desventaja, la inversión necesaria.

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.



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 la producción 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. Para comparar un poco las prestaciones de los centros de mecanizado convencionales y las máquinas modernas con CNC (Control Numérico Computarizado).

Estructura del centro de mecanizado Algunas características para tener en cuenta en el diseño de la estructura de un centro de mecanizado son los materiales empleados, la rigidez, las dilataciones térmicas y la capacidad de amortiguamiento de vibraciones. Materiales Siempre tener en cuenta que los materiales a utilizar tienen algunos requisitos. 

Rigidez, para que se pueda minimizar las deformaciones al ser cargados y minimizar vibraciones.



Baja dilatación térmica.



Baja densidad, para que sea posible minimizar las fuerzas inerciales.



Alta conductividad térmica, que es deseable en algunas partes, para que sea más fácil extraer rápidamente el calor que es generado por el corte.



Capacidad de absorber vibraciones.



Bajo costo.

Los materiales que componen el armazón de un centro de mecanizado son, hierro gris o fundido, concreto de polímero, cerámico y materiales compuestos. 1. El hierro fundido. Este tiene un bajo nivel en su costo y una muy buena absorción de vibraciones, pero las partes resultan ser muy pesadas en relación con sus habilidades mecánicas. Este es el primer material usado para máquinas herramientas. 2. Concreto de polímero. Este material es una mezcla de concreto triturado y plástico, que puede ser fundido con gran facilidad, para que pueda tomar diferentes formas. Tiene gran capacidad de vibraciones, pero muy baja en rigidez y también baja conductividad térmica. 3. Cerámicos. Estos se usan en máquinas avanzadas, sus grandes ventajas son la rigidez, resistencia específica, resistencia a la corrosión, buen acabado superficial y una gran estabilidad térmica. Un buen ejemplo de aplicación, son los usillos y cojinetes que son hechos con nitruro de silicio, en que también se destaca buena fricción y desgaste. 4. Materiales compuestos. Estos pueden estar formados por una gran variedad y combinación de matrices, también presentan buenas propiedades mecánicas. Su uso está muy restringido por el alto costo con el que se caracteriza a pesar de tener gran precisión y velocidad.

Tipos de centro de mecanizado Existe una gran variedad de centros de mecanizado caracterizados por sus tamaños, tipos, funcionalidades y grados de automatización. Las potencias nominales llegan a los 75KW y las velocidades del husillo de las maquinas mas comunes y usadas, son los que tienen limites de 4000 a 8000 RPM, aunque para algunas aplicaciones más especiales, pueden llegar a 75000 RPM. En la actualidad se construyen muchas maquinas de forma modular, que de tal manera puedan instalar y modificar diversos accesorios y equipos periféricos, según sea necesario en los cambios a los productos a manufacturar. Entre los tipos de centros mecanizados podemos diferencias los de husillos verticales y los de husillos horizontales. 

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 esta siendo maquinada puede inclinarse con respecto a ejes diferentes para ocupar posiciones angulares diferentes. El Centro de torneado, es una categoría de maquina de husillo horizontal. Estos tornos que son controlados por computadoras, suelen tener más de solo un husillo horizontal y torretas equipadas con una gran variedad de herramientas de corte.

Riesgos en uso de Tornos INTRODUCCION 

Los interruptores y demás mandos de puesta en marcha de las máquinas, se deben asegurar para que no sean accionados involuntariamente; las arrancadas involuntarias han producido muchos accidentes.



Los ruedas dentadas, correas de transmisión, acoplamientos, e incluso los ejes lisos, deben se protegidos por cubiertas.



Conectar el equipo a tableros eléctricos que cuente con interruptor diferencial y la puesta a tierra correspondiente.



Todas las operaciones de comprobación, medición, ajuste, etc, deben realizarse con la máquina parada.

EQUIPOS DE PROTECCION PERSONAL



Los trabajadores deben utilizar anteojos de seguridad contra impactos, sobre todo cuando se mecanizan metales duros, frágiles o quebradizos, debido al peligro que representa para los ojos las virutas y fragmentos de la máquina pudieran salir proyectados.



Manejar la máquina sin distraerse.



Si a pesar de todo se le introdujera alguna vez un cuerpo estaño en un ojo, no lo refriegue, puede provocarse una herida. Acuda inmediatamente al médico.



Las virutas producidas durante el mecanizado nunca deben retirarse con la mano, ya que se pueden producir cortes y pinchazos.



Las virutas secas se deben retirar con un cepillo o brocha adecuados, estando la máquina parada. Para virutas húmedas o aceitosas es mejor emplear una escobilla de goma.



Se debe llevar la ropa de trabajo bien ajustada. Las mangas deben llevarse ceñidas a la muñeca.



Se debe llevar la ropa de trabajo bien ajustada. Las mangas deben llevarse ceñidas a la muñeca.



Se debe usar calzado de seguridad que proteja contra cortes y pinchazos, así como contra caídas de piezas pesadas.



Es muy peligroso trabajar llevando anillos, relojes, pulseras, cadenas en el cuello, bufandas, corbatas o cualquier prenda que cuelgue.



Asimismo es peligroso llevar cabellos largos y sueltos, que deben recogerse bajo gorro o prenda similar. Lo mismo la barba larga.

ANTES DE COMENZAR EL TRABAJO 

Verificar que el plato y su seguro contra el aflojamiento, están correctamente colocados.



Que la pieza a trabajar está correcta y firmemente sujeta al dispositivo de sujeción y que en su movimiento no encuentre obstáculos.



Que se ha retireado del plato la llave de apriete.



Que la palanca de bloqueo del portaherramientas está bien apretada.



Que están apretados los tornillos de fijación del carro superior.



Si se usa contrapunto, comprobar que esté bien ancaldo a la bancada y que la balanca del bloqueo del husillo del contrapunto está bien apretada.



Que las carcasas de protección o resguardos de los engranajes y transmisiones está correctamente colocadas y fijadas.



Que no hay piezas o herramientas abandonadas que pudieran caer o ser alcanzados por la máquina.



Si se va a trabajar sobre barras largas que sobresalen por la parte trasera del cabezal, comprobar que la barra está cubierta por una protección guía, en toda su longitud.



Que la cubierta de protección del plato está correctamente colocada.



Que la pantalla transparente de protección contra proyecciones de virutas y taladrina se encuentra bien situada.

DURANTE EL TRABAJO 

Durante el mecanizado, se deben mantener las manos alejadas de la herramienta que gira o se mueve. Si el trabajo se realiza en ciclo automático., las manos no deben apoyarse en la mesa de la máquina.



Toda las operaciones de comprobación, ajuste, etc deben realizarse con la máquina parada, especialmente las siguientes:

· Alejarse o abandonar el puesto de trabajo · Sujetar la pieza a trabajar · Medir o Comprobar el acabado · Limpiar · Ajusta protecciones o realizar reparaciaones · Dirigir el chorro de taladrina. 

No se debe frenar nunca el plato con la mano. Es peligroso llevar anillos o alianzas; ocurren muchos accidentes por esta causa.



Para tornear entrepuntos se utilizarán dispositivos de arranque de seguridad. En caso contrario, se equiparán los dispositivos de arrastre corrientes con un aro de seguridad. Los dispositivos de arrastre no protegidos han causado numerosos accidentes, incluso mortales.



Para limar en el torno, se debe sujetar la lim por mango con la mano izquierda. La mano derecha sujetará la lima por la punta.



Trabajando con tela esmeril en el torno se debe tomar algunas precausiones:



De ser posible no aplicar la tela esmeril sobre la pieza sujetándola directamente con las manos.



Se puede esmerilar sin peligro utilizando una lima o una tablilla como soporte de la tela esmeril.



Es peligroso introducir la tela esmeril con el dedo, para pulir la parte interior deu na pieza; lo seguro es hacerlo con la lija enrollada sobre un palo cilíndrico.



Para medir, limar o esmerilar la cuchilla se debe proteger con un trapo o un capuchón de cuero. Se evitan heridas en los brazos.

ORDEN, LIMPIEZA DEL PUESTO DE TRABAJO 

Asimismo debe cuidarse el orden y conservación de las herramientas, útiles y accesorios; tener un sitio para cada cosa y cada cosa en su sitio.



La zona de trabajo y las inmediaciones de la máquina deben mantenerse limpias y libres de obstáculos y manchas de aceite. Los objetos caídos y desperdigados pueden provocar tropezones y resbalones peligrosos, por lo que deben ser recogidos antes de que esto suceda.



La máquina debe mantenerse en perfecto estado de conservación, limpa y correctamente engrasada.



Las virutas deben ser retiradas con regularidad, sin esperar al final de la jornada, utilizando un cepillo o brocha para las virutas secas y una escobilla de goma para las húmedas y aceitosas.



Las herramientas deben guardarse en un armario o lugar adecuado. No debe dejarse ninguna herramienta u objeto suelto sobre la máquina. Tanto las piezas en bruto como las ya mecanizadas deben apilarse de forma segura y ordenada o bien utilizar contenedores adecuados si las piezas son de pequeño tamaño.



Se deben dejar libres los caminos de acceso a la máquina.



Eliminar los desperdicios, trapos sucios de aceite o grasa que puedan arder con facilidad, acumulándolos en contenedores adecuados (metálicos y con tapa).



Las averías de tipo eléctrico solamente pueden ser investigadas y reparadas por un electricista profesional; a la menor anomalía de este tipo desconecte la máquina, ponga un cartel de Máquina Averiada y avise al electricista.



Las conducciones eléctrica deben estar protegidas contre cortes y daños producidos por las virutas y/o herramientas. Vigile este punto e informe a su inmediato superior de cualquier anomalía que observe.



Durante las reparaciones coloque en el interruptor principal un cartel de No Tocar. Peligro Hombre Trabajando. Si fuera posible, ponga un candado en el interruptor principal o quite los fusibles.