El control numèric per ordinador (CNC) és un sistema que permet automatitzar les màquines eina. Aquest mètode permet fer funcionar la maquinària mitjançant ordres programades en un ordinador i cada vegada s'utilitza més als tallers de mecanització gràcies a la seva precisió i velocitat, que permeten reduir els costos i els temps de producció.
El control numèric CNC en la indústria metal·lúrgica
El control numèric CNC data dels anys 40 i 50 i es basa en les màquines que funcionaven amb un control numèric manual, seguint ordres codificades en targetes perforades. Amb els anys i amb l'arribada de les tecnologies analògica i digital, el CNC va evolucionar fins a convertir-se en un dels mètodes més utilitzats avui dia.
Gràcies a l'evolució dels processadors, es va crear el control numèric per ordinador o, el que és el mateix, el control numèric CNC. Actualment, el CNC representa una autèntica revolució per a la indústria, ja que, a més dels nombrosos avantatges que ofereix, també ha contribuït a abaratir els microprocessadors.
El control numèric per ordinador (CNC) es basa en l'ús d'un ordinador per controlar i supervisar els moviments que fa una màquina eina, fixa o portàtil.
Màquines CNC
Cada vegada hi ha més màquines eina que incorporen aquesta tecnologia; així, en trobem, per exemple, en torns, fresadores, rectificadores, màquines de tall per làser i per raig d'aigua, i també en premses. La versatilitat del control numèric CNC permet incorporar-lo a molts equips que faciliten la feina dels tallers, redueixen els costos de producció, augmenten la velocitat i requereixen una intervenció humana mínima.
Les màquines que incorporen aquesta tecnologia tenen un ordinador integrat que forma part de l'equip; la majoria d'aquests dispositius disposen d'un sistema de realimentació molt sofisticat que pot automatitzar la feina i ajustar la velocitat, la pressió, la posició de la peça, etcètera, sense necessitat que un operari hi sigui present constantment.
A més, el CNC funciona amb un sistema sofisticat de motors i components d'accionament que permeten el desplaçament dels eixos de la màquina al llarg de la peça que s'ha de mecanitzar. D'altra banda, les màquines que funcionen amb control numèric CNC segueixen una sèrie d'ordres i instruccions que s'introdueixen a l'ordinador mitjançant el llenguatge alfanumèric CNC. Gràcies a aquestes instruccions, i segons la màquina, l'equip pot alternar entre diferents eines de tall per treballar la peça.
Com funcionen les màquines de control numèric CNC?
El principi de funcionament d'aquestes màquines és molt senzill: requereixen un sistema de coordenades (ordres) que determina el moviment que ha de seguir l'eina de tall, així com l' angle d'inclinació de la peça (algunes màquines poden reposicionar la peça per si mateixes). Els moviments es fan sobre els eixos de coordenades de la màquina.
Com sap l'eina per on s'ha de desplaçar? Això s'aconsegueix gràcies a la programació prèvia que ha de fer l'operari en llenguatge alfanumèric. La màquina rep les instruccions de l'ordinador mitjançant els codis G i M; després, el programa de l'ordinador converteix aquests codis en senyals elèctrics que activen els motors i, en conseqüència, les eines de tall.
Components d'una màquina CNC
Una màquina eina que funciona amb control numèric CNC té sis parts o elements fonamentals:
- Màquina eina (la màquina pròpiament dita, adaptada a la tecnologia: torn, fresadora, etcètera).
- Dispositiu d'entrada.
- Controlador.
- Sistemes d'accionament.
- Ordinador.
- Dispositiu de realimentació, disponible només en alguns tipus de màquines eina.
Llenguatge de control numèric CNC
Per fer funcionar la màquina eina CNC cal programar-la amb un llenguatge específic. Aquesta programació pot ser manual o automàtica. La programació manual és la que fa l'operari quan elabora els raonaments i els càlculs que s'executaran sobre la peça i els introdueix a l'ordinador.
La programació automàtica, en canvi, es distingeix perquè els càlculs els fa l'ordinador a partir d'una sèrie de dades i paràmetres que proporciona l'operari; el resultat és un intercanvi de dades APT.
El llenguatge CNC es caracteritza perquè es compon de conjunts que corresponen a una mateixa fase de mecanització i que s'anomenen blocs o seqüències. Aquests blocs han de contenir totes les funcions geomètriques, tecnològiques i de màquina necessàries per mecanitzar. Els caràcters que utilitza el control numèric CNC es regeixen per les normes DIN 66024 i 66025, on trobem, entre d'altres, aquests codis:
- N, adreça que correspon al número de bloc o seqüència; se'n poden programar fins a 1000 (N000 a N999).
- X, Y, Z: adreces dels eixos de la màquina.
- G, adreça de les funcions preparatòries de la mecanització. Descriu les funcions de moviment de la màquina.
- M, adreça de les funcions auxiliars o complementàries (rotacions, aturada, etcètera).
- F, velocitat d'avanç.
- S, velocitat de rotació del fus principal.