1
PRÁCTICA CNC PROTOCOLO Curso de Procesos industriales
EDICION 2013-1 FACULTADINGENIERIAINDU
STRIAL LABORATORIO DEPRODUCCIÓN
Tabla de contenido INTROCUCCION .................................................................................................................. 3 OBJETIVOS .......................................................................................................................... 3 SEGURIDAD PARA REALIZAR LA PRÁCTICA .................................................................... 4 1. ASIGNACION DE TIEMPOS ............................................................................................. 4 1.1........................................................................................................................................ N ORMAS DE SEGURIDAD............................................................................................ SEGURIDAD ............................................................................................ 4 1.2........................................................................................................................................ I NTRODUCCION AL CNC ............................................................................................ 4 1.3........................................................................................................................................ L A MÁQUINA MÁQUINA CNC ........................................................................................................ 4 1.4........................................................................................................................................ P ROGRAMACION PARAMETRICA ............................................................................... 5 1.5........................................................................................................................................ P RÁCTICA DEL CNC..................................................................................................... CNC..................................................................................................... 5 2 INTRODUCCION AL CNC................................................................................................. CNC................................................................................................. 6 2.1........................................................................................................................................ D EFINICION CNC .......................................................................................................... 6 2.2........................................................................................................................................ R ESEÑA HISTORICA DEL CNC .................................................................................... 7 2.3........................................................................................................................................ V ENTAJAS E INCOVENIENTES.................................................................................... INCOVENIENTES .................................................................................... 7 3. LA MÁQUINA .................................................................................................................... 8 3.1........................................................................................................................................ C ARACTERISTICAS ARACTERISTICAS...................................................................................................... ...................................................................................................... 8 3.2........................................................................................................................................ E STRUCTURA DEL CNC ............................................................................................ 10 4. PROGRAMACION PARAMETRICA ................................................................................ 11 4.1........................................................................................................................................ G ENERALIDADES ....................................................................................................... 11 4.2........................................................................................................................................ P OSICIONAMIENTO EN EL CENTRO DE MECANIZADO Y FRESA CNC.................. CNC .................. 11 4.3........................................................................................................................................ P OSICIONAMIENTO EN EL TORNO CNC .................................................................. 14
2
4.4........................................................................................................................................ M OVIMIENTO ABSOLUTOY MOVIMIENTO INCREMENTAL ...................................... 15 4.5........................................................................................................................................ E STRUCTURA DEL PROGRAMA PARA CENTRO DE MECANIZADO, FRESA Y TORNO...................................................................................................................... TORNO ...................................................................................................................... 16 4.5.1 ................................................................................................................................. F UNCIONES MODALES..................................................................................... MODALES..................................................................................... 19 4.5.2 ................................................................................................................................. F UNCIONES DE ORDEN(PYN).......................................................................... ORDEN(PYN).......................................................................... 19 4.5.3 ................................................................................................................................. F UNCIONES PREPARATORIAS(G)................................................................... PREPARATORIAS(G) ................................................................... 20 4.5.4 ................................................................................................................................. F UNCIONES ESPECIALES (M).......................................................................... (M) .......................................................................... 20 5. PRÁCTICA ...................................................................................................................... 26 6. PRESENTACION DEL INFORME DEL LABORATORIO ................................................. 29 7. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 30 INTRODUCCIÓN
En el proceso de formación de un Ingeniero Industrial, es muy importante el conocimiento de la Ciencia de los Materiales, ya que esta proporciona las herramientas herramienta s necesarias para comprender el comportamiento general de cualquier material, lo cual es necesario a la hora de desarrollar adecuadamente diseños de componentes, sistemas y procesos que sean confiables y económicos. Para este proceso el uso del torno y la fresadora hacen parte fundamental de desarrollo integral de un ingeniero. En la actualidad se hace fundamental el uso de herramientas tecnológicas para mejorar y optimizar los procesos, en este caso el CNC (ControlNumérico por Computador), representa una herramienta importante ya que proporciona una serie de mejoras con respecto al torno y la fresadoraconvencional que ya han sido estudiadas con anterioridad. OBJETIVOS
Demostrar la importancia del control numérico computarizado (CNC)en procesos de mecanizado por arranque de viruta. Conocer los procesos en los cuales se puede aplicar el CNC. Determinar las ventajas y desventajas del CNC respecto a la operación manual de máquinas. Identificar algunos tipos de software para programar aplicaciones de CNC. Conocer loscomandos básicos de programación en lenguaje G y su aplicación. Desarrollar un ejercicio práctico utilizandoel centro de mecanizado , la fresadora de CNC y el torno de CNC.
3
SEGURIDADPARALAPRÁCTICA Para la práctica en las máquinas herramientas CNC (Para nuestro caso fresadora, centro de mecanizado y torno), se utilizan las mismas normas de seguridad que se tienen en cuenta a la hora de maniobrar una fresadoray/o torno convencional; por lo tanto se aplican las normas de los protocolos correspondientes. 1. ASIGNACIÓNDETIEMPOS 1.1 NORMAS DE SEGURIDAD. TEORIA -
TIEMPO (min) 15
Seguridad en la fresadora de CNC y el torno de CNC
15
Tiempo Total 1.2 INTRODUCCION AL CNC TEORIA
TIEMPO (min)
4
-
Definición y reseña histórica
10
-
Ventajas e inconvenientes del CNC
10 20
Tiempo Total 1.3 LA MÁQUINA CNC TEORIA
TIEMPO (min)
-
Códigos ISO
20
-
Coordenadasabsolutas y relativas
15
-
Coordenadas de máquina.
-
Establecimiento de pieza y compensación de herramienta
15
15 65
Tiempo Total 1.4 PROGRAMACION PARAMETRICA TEORIA
TIEMPO (min)
Generalidades
15
Posicionamiento
10
Movimiento Absoluto y movimiento incremental
10
Estructura del programa: Formatos de programa, funciones de orden, funciones preparatorias, funciones especiales.
15
Ejemplo de maquinadofresadora
15
Ejemplo de maquinado torno
15
Tiempo total
80
5
1.5 PRÁCTICA DE CNC PRÁCTICA
TIEMPO (min)
Fresado de pieza por CNC
180
Torneado de pieza por CNC
180
Tiempo total
360
2. Introducción al CNC 2.1 Definición de CNC: Control numérico (CN) significa textualmente, mando mediante números. Con este sistema se consigue que las máquinas realicen su trabajo de forma automática, mediante la introducción en la memoria del CN de un programa en el que se encuentran definidas en clave todas las operaciones del proceso. Originalmente la denominación CN se aplicaba a todas las máquinas programables que no iban equipadas con computador. Posteriormente, con la miniaturización y abaratamiento de los microprocesadores, se ha podido generalizar su instalación en todas las máquinas de CN. A estas máquinas se les denomina CNC (Control Numérico Computarizado). Las máquinas de CNC pueden ser de varios tipos, además de fresadoras, centros de mecanizado y torno, existen taladros, erosionadoras, cortadoras laser, y casi cualquier máquina que realice una labor de conformado de metales y plásticos.
6
Figura 1: Centro de mecanizado CNC.
2.2 Reseña histórica: En 1801 Jacquard Loom ideó una máquina textil que podía realizar distintos tipos de tejidos sin más que variar los programas de fabricación, que se introducían en la unidad de control de la máquina a través de unas tarjetas perforadas. Pero el primer intento para el desarrollo del CNC, tal como lo conocemos ahora, llegó hasta 1947 cuanto la compañía Parsons utilizó un computador para gobernar una fresadora en la mecanización de hélices para helicópteros. Actualmente la fabricación de máquinas de CNC ha ido creciendo debido a la reducción de los costos y a la simplificación de la programación. Ahora, las máquinas se programan directamente, en lugar de hacerlo a través de una cinta perforada como habitualmente se hacía antes de los noventa. 2.3 Ventajas e inconvenientes del CNC Ventajas del CNC: 7
-
Mejora la automatización: La intervención del operador en la producción de piezas de trabajo puede ser reducida o eliminada, muchas máquinas CNC pueden trabajar sin necesidad de atención durante todo el ciclo de maquinado, dejando al operador libre de hacer otras tareas, dando de esta forma beneficios como: reducción de fatiga del operador, disminución de errores humanos, y un tiempo de maquinado consistente y predecible para cada pieza. También se genera una gran productividad porque todas las operaciones se realizan en condiciones óptimas, sin tiempos muertos y con gran rapidez en los posicionamientos. También reducen los controles y piezas de desecho, debido al riguroso automatismo con que se repiten las operaciones, con resultados idénticos.
-
Piezas de trabajo consistentes y exactas: ofrece una mayor exactitud y repetitividad de especificaciones, esto significa que una vez un programa es verificado, puede fácilmente reproducirse con precisión y consistencia dos, diez o miles de piezas idénticas.
-
Flexibilidad: Como estas máquinas operan desde programas, operar una pieza de trabajo diferente es tan fácil como cargar un programa diferente. Una vez un programa ha sido verificado y ejecutado para ejecutar la primera producción, será fácil llamarlo nuevamente la siguiente vez que la pieza de trabajo se ejecute. Esto conlleva a cambios más rápidos. Como estas máquinas son muy fáciles de configurar y los programas se cargan con facilidad, el tiempo de configuración es muy corto, lo cual es imperativo en los requerimientos actuales de producción Justo a Tiempo.
-
Permite la fabricación de piezas muy difíciles con superficies tridimensionales, frecuentes en construcciones aeronáuticas.
Inconvenientes del CNC: -
-
La inversión por puesto de trabajo es elevada. Elevado costo de accesorios y maquinaria. Costos de mantenimiento más elevados, ya que el sistema de control y mantenimiento de los mismos es más complicado, lo que genera la necesidad de personal de servicio y mantenimiento con altos niveles de preparación. Necesidad de mantener grandes volúmenes de pedidos para una mejor amortización del sistema.
3. La Máquina CNC 3.1 Características
8
Las máquinas herramientas (M-H) equipadas con CNC presentan algunas particularidades respecto a las máquinas convencionales (estas últimas deben modificarse para equiparlas con CNC) En primer lugar se motorizan los desplazamientos de los carros según sus ejes principales. Para ello se acoplan motores a los husillos que los accionan, cuya puesta en marcha y regulación puede realizarse desde el CNC. 3.1.1 Motores de corriente continua con control en bucle cerrado: Son los más utilizados por las M-H con CNC. El control de posición de los carros accionados con motores de C.C. se di ce que se realiza en “bucle cerrado” porque se dispone de un captador de posición que emite señales constantemente al CNC, donde son comparadas con las programadas y se corrigen inmediatamente las desviaciones producidas.
Figura 2: diagrama de bucle abierto, tomado de:http://automatismoindustrial.com/funcionamiento-de-variadores-en-bucleabiertocerrado/
9
Figura 3: Diagrama de bucle cerrado.Tomado de: http://automatismoindustrial.com/funcionamiento-de-variadores-en-bucle-abiertocerrado/ 3.1.2 Motores sincrónicos de corriente alterna con control en bucle abierto: Son motores paso a paso de C.A; el control de posición se denomina de “bucle abierto” porque
funcionan sin captadores de posición. Son más baratos que los motores de C.C. pero presentan los inconvenientes de su pequeña potencia y una menor calidad del acabado del mecanizado por su avance a saltos. 3.1.3 Control de movimiento: El tipo de movimiento (rapidez angular, movimiento lineal o circular), los ejes de movimiento, la cantidad de movimientos y la rapidez de movimiento (rapidez de alimentación) son programables en todas las máquinas herramientas CNC. 3.2 Estructura del CNC 3.2.1 Computador: Consta de los siguientes elementos: Microprocesador
Contiene la Unidad Aritmético - Lógica Teclado: El más usado, sobre todo para memorizar los programas por primera vez.
10
Unidades de entrada y salida de datos
Memoria USB: Una vez memorizado el programa se puede almacenar en una memoria USB y volverlo a memorizar en la máquina cuando sea necesario; es decir que sirve de unidad de almacenamiento, a la vez que de entrada y salida de datos. Conexión directa al PC: Por medio de un RS-232 donde desde un computador se ingresa el programa y se puede dar inicio y parar desde allí.
Memoria
ROM, RAM
Visualizador de datos
LED, LCD, Plasma
3.2.2 Unidades de enlace, mando y control de la máquina herramienta: El softwarese enlaza con la máquina herramienta, actuando sobre los motores que accionan los órganos móviles de las máquinas. También hay enlaces para el control de la velocidad del husillo principal, de las herramientas y de las funciones auxiliares. De los controles de velocidad y posición de los carros y demás órganos de la máquina, depende en gran parte la precisión del trabajo. 4. Programación paramétrica 4.1 Generalidades: Una programación paramétrica se puede asemejar a cualquier lenguaje de programación de computadores como BASIC, C, y PASCAL. En este tipo de programación reside el control CNC y se puede acceder a través del código G, esto quiere decir que se puede combinar las técnicas de programación manual con técnicas de programación paramétrica. La programación paramétrica tiene varias versiones. Las más populares son, Custom Macro B, UserTask, Q Routine y APL. Un programador de CNC debe tener la habilidad de visualizar las operaciones de maquinado que serán desarrolladas durante la ejecución del programa, sin esta habilidad el programador no podrá realizar los movimientos en el programa correctamente, esta es una 11
de las razones por la que el maquinado lo hacen los mejores usuarios de CNC. Un maquinista experimentado debe ser capaz de visualizar cualquier operación de maquinado llevándose a cabo. 4.2 Posicionamiento en el Centro de Mecanizado Todos los equipos de CNC tienen dos o más direcciones de movimiento llamados ejes, los ejes más comunes son lineales y rotativos. La rotación del motor es la misma a la cual gira un tornillo de esfera que produce el movimiento lineal de los ejes. Un dispositivo de aviso confirma que se realizó la cantidad apropiada de revoluciones del tornillo de esfera. Un comando del programa indica al motor rotar a un número preciso de veces. La rotación del motor rota el tornillo de esfera, y el tornillo de esfera provoca movimientos del eje lineal. Un dispositivo de aviso al final opuesto del tornillo de esfera permite al programa confirmar que el número indicado de rotaciones ha sido realizado, el eje lineal de una máquina herramienta de CNC es extremadamente precisa ya que el número de revoluciones del motor del eje conductor precisamente controla la cantidad del movimiento lineal a través del eje.
Figura 4: Elementos para el movimiento de la mesa transversal y longitudinal. EL CNC permite el movimiento de los ejes utilizando cualquier sistema de coordenadas. Los principales sistemas de coordenadas usados por las máquinas herramientas CNC es el sistema de coordenadas rectangulares y polares. El más empleado es el sistema de coordenadas rectangulares, el cual se discutirá en esta presentación. Z
Y
-X
X
-Y -Z
12
Figura 5: Sistemas de coordenadas Fresa CNC El punto de origen es llamado punto cero del programa u origen del programa, este punto establece el punto de referencia para el movimiento en los programas CNC; esto permite al programador especificar movimientos desde cualquier localización. Podemos nombrar a dos ejes como X y Y pero hay que considerar que el punto cero del programa puede aplicarse a cualquier eje. Los nombres de cada eje cambian de un tipo de máquina CNC a otra (otros nombres comunes incluyen Z, A, B, C, U, V, W). Con esta técnica, si el programador desea llevar la herramienta a la posición de una pulgada a la derecha del punto cero del programa el comando será X1.0, si el programador desea mover la herramienta a la posición de una pulgada arriba del punto cero del programa, el comando es Z1.0, el control determina automáticamente cuantas veces rota cada motor conductor de los ejes y el tornillo de esfera hace que el eje busque el punto de destino indicado. Esto le permite al programador dirigir el movimiento del eje de una forma lógica. Para una mejor comprensión del sistema de coordenadas de la máquina y de movimientos de la misma, se recomienda ubicarse frente a la máquina CNC y apuntando hacia dentro de la máquina, utilizar la regla de la mano derecha que se presenta a continuación:
13
Figura 6:Regla de la mano derecha
Figura 7: Ejemplo de la regla y nomenclatura
4.3. Posicionamiento en el torno CNC: Para la práctica en máquinas de torno CNC, al igual que en el torno convencional de control manual, la disposición de los ejes de referencia es diferente a la utilizada en la fresadora. A continuación se puede observar la diferencia de esta disposición:
Z
X
Figura 8: Coordenadas de un torno CNC. 14
Sistema de Coordenadas para el Torno:
Figura 9: Coordenadas torno CNC
Cabe aclarar que por esta disposición de ejes, la programación se reduce a solo los ejes X yZ, siendo el origen ubicado en el centro del material a tornear y al extremo del mismo por el cual se empezará a tornear, siendo así dentro de la programación, todos los movimientos de corte en el eje z de dirección negativa.
4.4 Movimiento absoluto y movimiento incremental:
15
Hasta este punto se ha usado el modo absoluto de programación.Para designar el modo absoluto es G90, en el modo absoluto el punto final para todos los movimientos será especificado desde el punto cero del programa. Para principiantes esta es la mejor y más rápida manera de especificar puntos finales para indicar movimientos. Sin embargo existe otra forma de especificar puntos finales para el eje de movimiento. En el modo incremental (código G91) los puntos finales para movimientos son especificados desde la posición actual de la herramienta, no desde del cero del programa. Aunque hay veces en que el modo incremental es de gran ayuda, es el método más difícil para especificar el movimiento, así que los principiantes deben concentrarse en usar el modo absoluto. Hay que ser cuidadosos al realizar comandos de movimiento. Los principiantes tienen la tendencia de pensar como en el modo incremental.
Figura 10: Movimientos absoluto y relativo. Otra ventaja de trabajar en el modo absoluto tiene que ver con los errores hechos durante los comandos de movimiento. En el modo absoluto, si se comete un error de movimiento, solo un movimiento será incorrecto. En el otro método si un error es cometido durante los movimientos incrementales, todos los puntos desde el punto de error también serán incorrectos. 4.5 Estructura del programa para el centro de mecanizado, fresadora y torno. El programa se compone de una secuencia de bloques de programa (o líneas) que se guardan en memoria en la unidad de control. Al mecanizar las piezas de trabajo, el ordenador lee y comprueba estos bloques según la secuencia programada; se envían a la máquina herramienta las correspondientes señales de control.
16
Las instrucciones se denominan “palabras” o FUNCIONES y se formulan con una letra
seguida de un número. La letra caracteriza la clase de instrucción y el número concreta la función que debe realizar la máquina herramienta. Unprograma de ejecuciónconsta de: -
Número de programa Bloques
Se debe tener en cuenta para la elaboración de un programa que:
El máximo número de bloques que puede contener un programa es de 9999. El nombre del programa debe estar antepuesto por el símbolo %, seguido de tres dígitos numéricos para el caso del torno CNC y la fresa CNC, en el centro de mecanizado este debe tener cuatro dígitos numéricos.
Y cada bloque consta de: -
Número de bloque Funcionespreparatorias Cotas de ejes (modo absoluto o incremental) Avance Velocidad del husillo Herramienta Funciones auxiliaries Número de herramienta
Se debe tener en cuenta que para la estructura del bloque:
Para el centro de mecanizado (HAAS), (figura 8)no requiere de la numeración de los bloques. Para la fresa CNC, (figura 9), y el torno CNC, (figura 10), el número del bloque tendrá un formato de entrada de 4 dígitos comprendidos por el rango [0000,9999]. Para cada operación determine un número de bloque, si una operación no tiene un número asignado, la máquina lo tomará dentro del bloque anterior. Separe cada operación cuidadosamente, buscando que cada una de estas este separada de otras operaciones que no sean de la misma naturaleza. Para la programación del torno CNCCada bloque solo puede contener 255 caracteres incluyendo los espacios entre palabras. Para la programación en el centro de mecanizado, torno CNC y la fresa CNC, si se requiere omitir un bloque o realizar un comentario respecto al programa o un bloque, se pueden usar los símbolos ( /) y (;) antes del numero de bloque. Para el cambio de herramienta en el torno CNC, la instrucción T debe ser doble el número de la herramienta por ejemplo para elegir herramienta 2 la instrucción será T22, en cambio en el centro de mecanizado la instrucción ira con un solo númeropor ejemplo T2 para la misma herramienta 2.
17
Figura 11: Centro de mecanizado HAAS.
Figura 12:FresadoraCNC.
18
Figura 13: Torno CNC.
4.4.1 Funcionesmodales Son aquellas que una vez programadas, permanecen activas mientras no sean anuladas por una función incompatible o mediante M02, M30, EMERGENCIA ó RESET. 4.4.2 Funciones de orden (P y N) La función P es utilizada para numerar los programas y nos permitirá llamarlo a la memoria de la máquina. Si su formato es P (5) podemos numerar desde el 0 al 9999. La numeración del programa debe introducirse al comienzo del mismo, antes del primer bloque de programación.
La función N se utiliza para la numeración de los bloques. Su formato N(4) permite numerar desde el 0 al 9999. Es aconsejable numerar de 10 en 10 por si se necesita intercalar uno o más bloques nuevos en el programa. Si se programa directamente sobre el panel del Control, éste numera automáticamente los bloques de 10 en 10.
19
4.4.3
Funciones preparatorias (G)
Se programan siempre al principio del bloque, porque son las que nos determinan la clase de operación que vamos a desarrollar en cada bloque. Constan de la letra G seguida de un número de dos dígitos, G(02).
En un mismo bloque se pueden programar todas las funciones G que se deseen, sin embargo si existen funciones incompatibles al CNC, este asume la última programada. 4.4.4 Funciones especiales (M) Las funciones especiales son generalmente usadas como cambios programables. Estas también con usadas para permitir programar con otras funciones programables de la máquina herramienta. En la siguiente hoja se tiene un listado de las principales funciones para el CNC. Direcciones utilizadas C
Chaflan
O
Numero de programa (Usado para identificar el programa)
N
Numero de bloque (Usado para identificar la linea del programa)
G
Función de trayectoria
I, J, K Parámetro de arco, factor de escala. K también número de repeticiones por ciclo, ejes de función espejo X, Y,Z Datos de posición R
Designación de radio
F
Avance, paso de rosca
S
Velocidad del husillo
H
Número de dirección de corrección en el registro de decalajes
D
Número de dirección de corrección de radio
T
Llamada de herramienta
M
Función adicional
Q
Profundidad de corte o valor de decalaje en el ciclo 20
Resumen de comandos de funciones M M00
Parada programada
M01
Parada programada adicional
M02
Fin de programa
M03
Husillo activado a la derecha
M04
Husillo activado a la izquierda
M05
Husillo desactivado
M06
Cambio de herramienta
M08
Refrigerante conectado
M09
Refrigerante desconectado
M27
Girar aparato divisor
M30
Fin de programa
M71
Soplado conectado
M72
Soplado desconectado
M98
Llamada de subprograma
M99
Fin de subprograma
Algunas funciones G: G00
Avance rápido (Estado inicial, fresa arriba)
G01
Interpolación lineal
G02
Interpolación circular (Sentido horario)
G03
Interpolación circular (Sentido antihorario)
G04
Temporización (Activo solo en el bloque)
G09
Parada exacta (Activo solo en el bloque)
G17
Selección del plano XY
G18
Selección del plano ZX 21
G19
Selección del plano YZ
G20
Medidas en pulgadas
G21
Medidas en milímetros
G33
Roscado
G54
Decalaje de origen 1
G55
Decalaje de origen 2
G56
Decalaje de origen 3
G57
Decalaje de origen 4
G58
Decalaje de origen 5
G59
Decalaje de origen 6
G90
Movimiento absoluto
G91
Movimiento incremental
G94
Avance en mm/minuto
G95
Avance en mm/revolución
G97
Revoluciones del husillo por minuto
22
Ejemplo de fresado: Se realizará el programa de fresado para el perfilado de la pieza y una ranura en forma de L con profundidad de 4 mm. El objetivo es utilizar las funciones de posicionamiento rápido (G00) e interpolación lineal (G01) en contorneado de la pieza y ranura.
Figura 14: Plano ejemplo fresado Programa: N10 G90 F100 S300 T1 M03 –Se determina trabajar en coordenadas absolutas, tener una avance de 100 mm/min, una velocidad de husillo de 300 RPM, se elige la herramienta 1 y el husillo girara a la derecha. Todos los movimientos se defines en unidades de mm. N20 G00 X0 Y0 Z0- se lleva al cero de pieza N30 G01 Z-20-se profundiza la fresa 20 en el eje Z N40 X100-se mueve la fresa en el eje X hacia la derechamaquinando 100 unidades N50 Y55-se mueve la fresahacia arriba en el eje Y maquinando 55 unidades N60 X65-se mueve la fresa en el eje X hacia la izquierdamaquinando 35 unidades N70 Y40-se mueve la fresa en el eje Y hacia abajo maquinando 15 unidades N80 X75-se mueve la fresa en el eje X hacia la izquierda maquinando 10 unidades N90 Y30-se mueve la fresa en el eje Y hacia abajo maquinando 10 unidades N100 X45-se mueve la fresa en el eje X hacia la izquierda maquinando 30 unidades
23
N110 X20 Y55-se mueve la fresa de forma diagonal, llegando las coordenadas X = 20 y Y=55 N120 X0 – se mueve la fresa en el eje X hacia la izquierda maquinando 20 unidades N130 Y0- se mueve la fresa en el eje Y hacia abajo maquinando 55 unidades, terminado el contorno. N140 G00 X-5- se retirala fresa hacia la izquierda en 5 unidades en el eje X N150 Y18- se lleva la fresa a la coordenada Y=18 N160 Z-4-Se sube la fresa 16 unidades en el eje Z N170 G01 X38 – Se maquina sobre la pieza una ranura de 38, se tuvo en cuenta el diámetro de la herramienta, para lograr la longitud que se requiere de 35. N180 Y-5- Se maquinan 21 unidadeshacia abajo en el eje Y, y se saca la fresa de la herramienta. N190 G00 Z0- se lleva la herramienta a Z=0 N200 X0 Y0 M30 -Se lleva por completo al cero de pieza y se apaga el husillo. Una vez establecidas las condiciones de corte y posicionada la herramienta en el origen (cero pieza), se realiza el perfilado en G01 a partir del bloque N20 al N120. Posteriormente se realizan los pasos necesarios para colocar la herramienta en el punto de comienzo del ranurado, el cual se realiza en los bloques N160 y N170.
24
Ejemplo de torneado Se realizara un ejemplo de torneado de un contorno de una pieza. El objetivo es el uso de las funciones de posicionamiento G00 y las de ciclos de torneado G71, además del uso de los centros de arco I y K, radio de arco R, como movimientos relativos W:
Figura 15: plano ejemplo torneado N0000 G00 X150 Z250-Se lleva a la coordenada de referencia para la pieza. N0010 M3 S01- se enciende el husillo en sentido horario y una velocidad de 1 RPM. N0020 M8-se enciende el líquido refrigerante. N0030 T08- se ejecuta la compensación de la herramienta N0040 G00 X136 Z180-se lleva el buril al extremo de la pieza N0050 G71 X0 I4 K2.5 L10 F80 – se empieza el ciclo de torneado. N0060 G01 W-4-se hace el careado de la pieza. N0070 Z16-se tornea el diámetro de 16 N0080 W-23- se tornea afuera del diámetro de 16 N0090 Z40—se tornea el diámetro de 40 N0100 W-63-se tornea afuera del diámetro de 40 N0110 G02 X80 W-20 R20-se tornea un arco convexo. N0120 G03 X120 W-20 R20-se tornea un arco cóncavo N0130 G01 W+20-se tornea afuera del diámetro de 120 N0140 G01 X130 W-5-hace la diagonal N0150 G01 W-25-se tornea afuera del diámetro de 130 N0160 G00 X150-se va a la coordenada 150 N0170 T22-se cambia por la herramienta 2 N0180 S02-se cambia la velocidad del husillo a 2 N0190 G00 X0 Z178-se acerca a la pieza N0200 G01 Z176 F50- se profundiza y se cambia la velocidad de avance a 50 N0210 G01 X14-se lleva al final del chaflán N0220 X16 W-1-se realiza el chaflán de 45° N0230 W-22-se finaliza afuera del diámetro de 16 N0240 X37-se lleva hasta el fin de diámetro de 40 25
N0250 N0260 N0270 N0280 N0290 N0300 N0310 N0320 N0330 N0340 N0350 N0360 N0370 N0380 N0390 N0400 N0410 N0420 N0430 N0440 N0450 N0460 N0470 N0480 N0490 N0500 N0510 N0520 N0530 N0540 N0550 N0560 5
X40 W-1.5-se hace el chaflán de 45° W-61.5-se termina el diámetro de 40 G02 X80 W-20 I0 K-20- se termina el círculo convexo G03 X120 W-20 I40 K0-se termina el círculo cóncavo G01 W-20-se tornea fuera del diámetro de 120 X130 W-5 W-25-se termina el diámetro de 130 G00 X 150-se lleva rápidamente la herramienta a la coordenada G26-se lleva al cero de maquina T33-se cambia por la herramienta 3 G00 X42 Z120-se acerca el buril a la pieza G01 X30 F50- se realiza la ranura de diámetro 30 G01 X40 – se trae la herramienta. G01 Z121.5-se lleva a la posición inicial del chaflán X37 Z121.5-se hace el chaflán de 45° X41-se trae la herramienta G00 Z153-se mueve rápidamente la herramienta G01 X20 F200-se acerca la herramienta y se cambia la velocidad de avance X10 F50 –se realiza la ranura de diámetro 10 G00 X100-se trae rápidamente la herramienta G26-se lleva al cero de máquina T44 S01-se cambia a herramienta 4 y se baja la velocidad del husillo G00 X42 Z155-se acerca a la pieza G92 X39 W-34 P3-se comienza el ciclo de roscado X38.2 X37.7 G00 X100- se trae la herramienta G26-se lleva al cero de maquina T11-se cambia a la herramienta 1 M05-se apaga el husillo M09-se apaga el líquido refrigerante M02 -se acaba el programa
PRÁCTICA
Se realizará la práctica de fresado en el centro de mecanizado, ejecutando un programa como el del ejemplo arriba. El material a trabajar será acrílico, por lo que se deberá consultar cuál es la velocidad de corte y su avance correspondiente para este material. Las dimensiones del material que se dispone por persona serán dadas por cada profesor en la clase teórica.A continuación se escribirá un programa con extensión .txt, con las especificaciones necesarias y las sugerencias hechas en el protocolo y por los profesores para su ingreso a la máquina. Este deberá ser llevado en una USB por cada grupo de trabajo
26
. Figura 16: centro de mecanizado, en donde se realizará la práctica
Se realizará la práctica de torneado en el torno CNC, ejecutando un programa como el del ejemplo arriba. El material a trabajar será acrílico, por lo que se deberá consultar cual es la velocidad de corte y elavance correspondiente para este material. Las dimensiones del material que se dispone por persona serán dadas por cada profesor en la clase teórica. A continuación se escribirá un programa con extensión .txt, con las especificaciones necesarias y las sugerencias hechas en el protocolo y por los profesores para realizar la práctica. Este deberá ser llevado en una USB por cada grupo de trabajo.
27
Figura 17: Máquina de torno CNC, en la cual se llevara a cabo la práctica.
SIMULACION Y PRACTICA PARA UN MECANIZADO EN MAQUINAS Se recomienda el siguiente programa, que puede ser descargado desde el siguiente link:http://www.cncsimulator.com/index.php?option=com_phocadownload&view=category&id=1&Itemid=64 allí se podrá hacer toda la simulación correspondientes antes de hacer la practica en las maquinas del laboratorio.
28
6. PRESENTACION DEL INFORME DEL LABORATORIO
De acuerdo a las instrucciones entregadas por el docente usted debe realizar la programación del ejercicio entregado, su respectivo plano, simulación y posteriormente debe ser mecanizada, no olvide tener en cuenta las precauciones y recomendaciones dadas por el docente para la operación de mecanizado en CNC Recuerde que se debe presentar primero la simulación de la pieza asignada y con el visto bueno del docente se realiza el proceso de mecanizado. Para el informe final de ésta práctica usted debe entregar el plano de la pieza asignada (con normas técnicas), la programación realizada y debe diligenciar la siguiente ruta de trabajo u orden operacional.
OPERACIÓN Y GRAFICO
PROCEDIMIENTO MAQUINAS Y/O CALCULOS HERRAMIENTAS
ANÁLISIS DE RIESGOS
Aquí debe anotar el nombre de cada una de las operaciones que se realizan para el laboratorio.
Aquí debe anotar para la comprensión del procedimiento, en sucesión lógica de pasos lo realizado en el laboratorio
Aquí debe colocar los análisis de riesgo que se deban tener en cuenta durante la práctica, esos análisis deben ser humanos, de la máquina y del proceso como tal y que en algún momento puedan afectar a alguno de los mencionados anteriormente.
Además, se presentan, gráficos, ilustraciones o fotografías, diagramas u otros, para enriquecer, aclarar o especificar la información presentada.
Realiza una lista detallada con nombres y especificaciones técnicas de máquinas, herramientas o elementos necesarios para realizar correctamente el laboratorio
Aquí realiza los cálculos tecnológicos para la elaboración técnica de lo propuesto en el laboratorio, además incluye una tabla de costos de lo realizado
El informe debe ir acompañado de:
Los análisis del laboratorio donde se especifique claramente la coherencia entre lo realizado en el laboratorio, los resultados obtenidos y el marco teórico. Las conclusiones del laboratorio deben asegurar la coherencia entre los resultados obtenidos y los objetivos trazados. 29
