INTRODUCCIÓN AL CONTROL NUMÉRICO COMPUTARIZADO El CNC tuvo su origen a principios de los años cincuenta en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en donde se automatizó por primera vez una gran fresadora. En esta época las computadoras estaban en sus inicios y eran tan grandes que el espacio ocupado por la computadora era mayor que el de la máquina. Hoy día las computadoras son cada vez más pequeñas y económicas, con lo que el uso del CNC se ha extendido a todo tipo de maquinaria: tornos, rectificadoras, eletroerosionadoras, máquinas de coser, etc.
CNC significa "control numérico computarizado". En una máquina CNC, a diferencia de una máquina convencional o manual, una computadora controla la posición y velocidad de los motores que accionan los ejes de la máquina. Gracias a esto, puede hacer movimientos que no se pueden lograr manualmente como círculos, líneas diagonales y figuras complejas tridimensionales. Las máquinas CNC son capaces de mover la herramienta al mismo tiempoen los tres ejes para ejecutar trayectorias tridimensionales como las que se requieren para el maquinado de complejos moldes y troqueles como se muestra en la imagen. En una máquina CNC una computadora controla el movimiento de la mesa, el carro y el husillo. Una vez programada la máquina, ésta ejecuta todas las operaciones por sí sola, sin necesidad de que el operador esté manejándola. Esto permite aprovechar mejor el tiempo del personal para que sea más productivo.
El término "control numérico" se debe a que las órdenes dadas a la máquina son indicadas mediante códigos numéricos. Por ejemplo, para indicarle a la máquina que mueva la herramienta describiendo un cuadrado de 10 mm por lado se le darían los siguientes códigos: G90 G71 G00 X0.0 Y0.0 G01 X10.0 G01 Y10.0 G01 X0.0 G01 Y0.0 Un conjunto de órdenes que siguen una secuencia lógica constituyen un programa de maquinado. Dándole las órdenes o instrucciones adecuadas a la máquina, ésta es capaz de maquinar una simple ranura, una cavidad irregular, la cara de una personaen altorrelieve o bajorrelieve, un grabado artístico un molde de inyección de una cuchara o una botella... lo que se quiera.
Al principio hacer un programa de maquinado era muy difícil y tedioso, pues había que planear e indicarle manualmente a la máquina cada uno de los movimientos que tenía que hacer. Era un proceso que podía durar horas, días, semanas. Aún así era un ahorro de tiempo comparado con los métodos convencionales. Actualmente muchas de las máquinas modernas trabajan con lo que se conoce como "lenguajeconversacional" en el que el programador escoge la operación que desea y la máquina le pregunta los datos que se requieren. Cada instrucción de este lenguaje conversacional puede representar decenas de códigos numéricos. Por ejemplo, el maquinado de una cavidad completa se puede hacer con una sola instrucción que especifica el largo, alto, profundidad, posición, radios de las esquinas, etc. Algunos controles incluso cuentan con graficación en pantalla y
funciones de ayuda gerométrica. Todo esto hace la programación mucho más rápida y sencilla. También se emplean sistemas CAD/CAM que generan el programa de maquinado de forma automática. En el sistema CAD (diseño asistido por computadora) la pieza que se desea maquinar se diseña en la computadora con herramientas de dibujoy modelado sólido. Posteriormente el sistema CAM (manufactura asistida por computadora) toma la información del diseño y genera la ruta de corte que tiene que seguir la herramienta para fabricar la pieza deseada; a partir de esta ruta de corte se crea automaticamente el programa de maquinado, el cual puede ser introducido a la máquina mediante un disco o enviado electronicamente. Hoy día los equipos CNC con la ayuda de los lenguajes conversacionales y los sistemas CAD/CAM, permiten a las empresas producir con mucha mayor rapidez y calidad sin necesidad de tener personal altamente especializado.
ÁMBITO DE APLICACIÓN DEL CONTROL NUMÉRICO: Como ya se mencionó, las cuatro variables fundamentales que inciden en la bondad de un automatismo son: productividad, rapidez, precisión y velocidad. De acuerdo con estas variables, vamos a analizar qué tipo de automatismo es el más conveniente de acuerdo al número de piezas a fabricar. Series de fabricación: Grandes series: (mayor a 10.000 piezas) Esta producción está cubierta en la actualidad por las máquinas transfert, realizadas por varios automatismos trabajando simultáneamente en forma sincronizada. Series medias: (entre 50 y 10.000) Existen varios automatismos que cubren esta gama, entre ellos los copiadores y los controles numéricos. La utilización de estos automatismos dependerá de la precisión, flexibilidad y rapidez exigidas. El control numérico será especialmente interesante cuando las fabricaciones se mantengan en series comprendidas entre 5 y 1.000 piezas que deberás ser repetidas varias veces durante el año. Series pequeñas: (menores a 5 piezas) Para estas series, la utilización del control numérico suele no ser rentable, a no ser que la pieza sea lo suficientemente compleja como para justificarse su programación con ayuda de una computadora. Pero en general, para producciones menores a cinco piezas, la mecanización en máquinas convencionales resulta ser más económica. A continuación, podemos ver un gráfico que ilustra de forma clara lo expresado anteriormente.
VENTAJAS DEL CONTROL NUMÉRICO: Las ventajas, dentro de los parámetros de producción explicados anteriormente son: Posibilidad de fabricación de piezas imposibles o muy difíciles. Gracias al control numérico se han podido obtener piezas muy complicadas como las superficies tridimensionales necesarias en la fabricación de aviones. Seguridad. El control numérico es especialmente recomendable para el trabajo con productos peligrosos. Precisión. Esto se debe a la mayor precisión de la máquina herramienta de control numérico respecto de las clásicas. Aumento de productividad de las máquinas. Esto se debe a la disminución del tiempo total de mecanización, en virtud de la disminución de los tiempos de desplazamiento en vacío y de la rapidez de los pocisionamientos que suministran los sistemas electrónicos de control. Reducción de controles y desechos. Esta reducción es debida fundamentalmente a la gran fiabilidad y repetitividad de una máquina herramienta con control numérico. Esta reducción de controles permite prácticamente eliminar toda operación humana posterior, con la subsiguiente reducción de costos y tiempos de fabricación.
CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL NUMÉRICO. Se dividen fundamentalmente en: Equipos de control numérico de posicionamiento o punto a punto. Equipos de control numérico de contorneo. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior Supongamos una pieza colocada sobre la mesa (ver figura), y que en el punto A se quiere realizar una perforación. Sea el eje X el eje longitudinal de la mesa y el eje Y el eje transversal. B representa la proyección del eje del útil sobre la mesa. El problema de llevar el punto A al punto B se puede resolver de las siguientes formas: Accionar el motordel eje Y hasta alcanzar el punto A´y a continuación el motor del eje X hasta alcanzar al punto B. Análogo al anterior, pero accionando primero el motor del eje longitudinal y después el del transversal. Estos dos modos de posicionamiento reciben el nombre de posicionamiento secuencial y se realiza normalmente a la máxima velocidad que soporta la máquina.
Accionar ambos motores a la vez y a la misma velocidad. En este caso la trayectoria seguida será una recta de 45º. Una vez llegado la altura del punto B, el motor del eje Y será parado para continuar exclusivamente el motor del eje X hasta llegar al punto B. Este tipo de posicionamiento recibe el nombre de posicionamiento simultáneo (punto a punto). Accionamiento secuencial de los motores pero realizando la aproximación a un punto siempre en el mismo sentido. Este tipo de aproximación recibe el nombre de aproximación unidireccional y es utilizado exclusivamente en los posicionamientos punto a punto. En un sistema punto a punto, el control determina, a partir de la información suministrada por el programa y antes de iniciarse el movimiento, el camino total a recorrer. Posteriormente se realiza dicho posicionamiento, sin importar en absoluto la trayectoria recorrida, puesto que lo único que importa es alcanzar con precisión y rapidez el punto en cuestión. Siempre que se quiera realizar trayectorias que no sean paraxiales (rectas según los ejes) es necesario que el sistema de control posea características especiales. Los equipos que permiten generar curvas reciben el nombre de equipos de contorneo. Los sistemas de contorneo gobiernan no sólo la posición final sino también el movimiento en cada instante de los ejes en los cuales se realiza la interpolación. En estos equipos deberá existir una sincronización perfecta entre los distintos ejes, controlándose, por tanto, la trayectoria real que debe seguir la herramienta. Con estos sistemas se pueden generar recorridos tales como rectas con cualquier pendiente, arcos de circunferencia, cónicas o cualquier otra curva definible matemáticamente. Estos sistemas se utilizan, sobre todo, en fresados complejos, torneados, etc. Por último, se puede decir que un equipo de control numérico paraxial puede efectuar los trabajos que realiza un equipo punto a punto y un equipo de contorneo podrá realizar los trabajos propios de los equipos punto a punto y paraxial.
ARQUITECTURA GENERAL DE UN CONTROL NUMÉRICO. Podemos distinguir cuatro subconjuntos funcionales: Unidad de entrada – salida de datos. Unidad de memoria interna e interpretación de órdenes. Unidad de cálculo. Unidad de enlace con la máquina herramienta y servomecanismos.
En la figura de la pagina siguiente se muestra un diagrama funcional simplificado de un control numérico de contorneo de tres ejes. UNIDAD DE MEMORIA INTERNA E INTERPRETACIÓN DE ÓRDENES. Tanto en los equipos de programación manual como en los de programación mixta (cinta perforada o cassette y teclado), la unidad de memoria interna almacenaba no sólo el programa sino también los datos máquina y las compensaciones (aceleración y desaceleración, compensaciones y correcciones de la herramienta, etc.). Son los llamdos datos de puesta en operación. En las máquinas que poseían sólo cinta perforada como entrada de datos, se utilizaba memorias buffer. Luego, con el surgimiento del teclado y la necesidad de ampliar significativamente la memoria(debido a que se debía almacenar en la misma un programa completo de mecanizado) se comenzaron a utilizar memorias no volátiles (su información permanece almacenada aunque desaparezca la fuente de potencia del circuito, por ejemplo en el caso de un fallo en la red) de acceso aleatorio (denominadas RAM) del tipo CMOS. Además poseían una batería denominada tampón, generalmente de níquel – cadmio, que cumplían la función de guardar durante algunos días (al menos tres) todos los datos máquina en caso de fallo en la red. Una vez almacenado el programa en memoria, inicia su lectura para su posterior ejecución. Los bloques se van leyendo secuencialmente. En ellos se encuentra toda la información necesaria para la ejecución de una operación de mecanizado. UNIDAD DE CÁLCULO: Una vez interpretado un bloque de información, esta unidad se encarga de crear el conjunto de órdenes que serán utilizadas para gobernar la máquina herramienta. Como ya se dijo, este bloque de información suministra la información necesaria para la ejecución de una operación de mecanizado. Por lo tanto, una vez el programa en memoria, se inicia su ejecución. El control lee un número de bloques necesario para la realización de un ciclo de trabajo. Estos bloques del programa son interpretados por el control, que identifica: la nueva cota a alcanzar (x, y, z del nuevo punto en el caso de un equipo de tres ejes), velocidad de avance con la que se realizará el trayecto, forma a realizar el trayecto, otras informaciones como compensación de herramientas, cambio de útil, rotación o no del mismo, sentido, refrigeración, etc.). La unidad de cálculo, de acuerdo con la nueva cota a alcanzar, calcula el camino a recorrer según los diversos ejes.
SERVOMECANISMOS: La función principal de un control numérico es gobernar los motores (servomotores) de una máquina herramienta, los cuales provocan un desplazamiento relativo entre el útil y la pieza situada sobre la mesa. Si consideramos un desplazamiento en el plano, será necesario accionar dos motores, en el espacio, tres motores, y así sucesivamente. En el caso de un control numérico punto a punto y paraxial, las órdenes suministradas a cada uno de los motores no tienen ninguna relación entre sí; en cambio en un control numérico de contorneo, las órdenes deberán estar relacionadas según una ley bien definida. Para el control de los motores de la máquina herramienta se pueden utilizar dos tipos de servomecanismos, a lazo abierto y a lazo cerrado. En los de lazo abierto, las órdenes a los motores se envían a partir de la información suministrada por la unidad de cálculo, y el servomecanismo no recibe ninguna información ni de la posición real de la herramienta ni de su velocidad. No así en un sistema de lazo cerrado, donde las órdenes suministradas a los motores dependen a la vez de las informaciones enviadas por la unidad de cálculo y de las informaciones suministradas por un sistema de medidas de la posición real por medio de un captador de posición (generalmente un encoder), y uno de medida de la velocidad real (tacómetro), montados ambos sobre la máquina.
OPERACIONES BÁSICAS EN EL CNC. Un proceso de mecanizado es la sucesión ordenada de operaciones de mecanizado que sonNecesarias para la obtención de una pieza concreta. Para poder establecer esta secuencia, debemos conocer las operaciones básicas que se puedenejecutar con la máquina-herramienta en cuestión, en nuestro caso el torno. Una buena combinación de estas operaciones es fundamental para reducir los tiempos y loscostos de fabricación. Las siguientes son las operaciones básicas realizables en un torno CNC:
Cilindrado:
Refrentado:
Torneado longitudinal o cilindrado: es la operación de torneado más común, en la que la herramienta se desplaza paralelamente al eje longitudinal de la pieza.
El refrentado o frenteado es una operación común en la que la herramienta tornea una cara perpendicular al eje de la pieza. Se puede frentear del centro hacia fuera o inversamente.
Copiado:
Cortes perfilados:
Roscado:
Esta operación se puede realizar hacia adentro o hacia fuera y con distintos ángulos. Algunas piezas tienen combinaciones de estos cortes y ángulos penetrantes que imponen exigencias sobre la accesibilidad que puede tenerse con la herramienta.
Se realizan con herramientas a las que se les ha dado la forma específica que ha de cortarse. Los más comunes son distintos tipos de ranuras (con fondo recto o curvo), rebajes y chaflanes.
Se realiza cuando la pieza requiere una parte roscada exterior o interior. Esta operación también puede hacerse en un plano inclinado (rosca cónica) o en un frente (rosca frontal).
Taladrado:
Torneado interior:
Consiste en realizar un agujero concéntrico con el eje de giro en aquellas piezas que tienen una forma interior determinada. Se permite de esa manera la posterior entrada de otras herramientas. De esta forma, usualmente es una operación previa para un torneado interior.
Torneado interior o mandrinado: se realiza en una pieza en la que se ha taladrado un agujero previamente o que ya lo posee por su proceso previo de obtención (fundido, forja, etc.). La mayoría de las operaciones descriptas con anterioridad para torneado exterior son aplicables para el torneado interior.
Tronzado:
Taladrado complementario:
Mecanizado diverso:
Tronzado o corte de la pieza: se realiza cuando ya está mecanizada la pieza, o al menos lo está por un lado y la debemos dar vuelta para un 2do amarre. Es un método de separar la pieza de una barra sin quitar ésta de la máquina.
Se realiza esta operación en aquellas máquinas que tienen la opción de acoplar herramientas motorizadas. Sirve para completar el trabajo en piezas sencillas, evitando pasar por otra máquina. Puede realizarse en sentido axial o radial.
Al igual que en el caso anterior, es complementaria y
evita el paso por otra máquina-herramienta. Puede realizarse en forma radial, axial u otra dirección cualquiera con respecto al eje de la pieza (levas, ranuras de guiado, chaveteros, etc.).
PROGRAMACIÓN Así como en una máquina convencional o automática, para realizar una pieza debemosa de cuarla eligiendo el tipo de sujeción de la pieza, el empleo o no de contrapunta, las herramientas a utilizar, y el proceso de operaciones para su mecanizado; en una M H C N debemos darle la información a la maquina a través de un PROGRAMA. Cuanto más avanzada sea la máquina, mas operaciones podremos hacer mediante el programa,como ser: cambios de elementos de sujeción de la pieza (plato), alimentación automática de materia prima, cambio de herramientas al producirse su desgaste, etc. Las primeras máquinas controladas numéricamente, empleaban un ¨ lenguaje ¨ para la programación propio del fabricante. Esto traía aparejada la complicación de tener que aprender varios lenguajes de distintos fabricantes. Rápidamente se soluciono el inconveniente por medio de la estandarización o normalización del lenguaje. Actualmente la norma mas utilizada es la norma ISO. El programa es el conjunto de información geométrica y tecnológica necesaria para fabricar la pieza y será ¨escrito¨ en forma codificada de acuerdo a la norma a emplear. La información geométrica comprende básicamente: a) Dimensiones de la pieza. b) Cálculos geométricos de empalmes y puntos de tangencia. c) Dimensiones de la materia prima en bruto. d) Acabado superficial. e) Tolerancias de mecanizado. f) Longitud de las herramientas.
g) Longitud de la carrera de los carros (alcances). La información tecnológica abarca: a) Velocidad de avance. b) Velocidad de rotación o de corte. c) Características físicas de resistencia o de dureza del material a mecanizar. d) Características de las herramientas: material, ángulos de afilado, forma, etc. e) Empleo o no de refrigerante. f) Sentido de giro del plato.
SISTEMAS COORDENADOS DEL CNC En su funcionamiento los tornos CNC tienen tres ejes de referencia, llamados X,Z,Y: •
El eje Z es el que corresponde al desplazamiento longitudinal de la herramienta en las operaciones de cilindrado.
La operación de cilindrado se lleva acabo en el eje z ya que desbasta toda la periferia de la pieza. •
El eje X es el que realiza el movimiento transversal de la herramienta y corresponde a las operaciones de refrentado, siendo perpendicular al eje principal de la máquina.
El refrentado se lleva acabo en el eje x ya que se desbasta toda la cara de la pieza. •
Estos son los dos ejes principales, pero con los CNC de última tecnología comienza a tener mucha más importancia el EJE Y: eje que comanda la altura de las herramientas del CNC.
Para comprender mejor se muestra una vista frontal de la parrilla del torno. Esta vista muestra los ejes X y Z como el operador se enfrenta al torno. Tenga en cuenta que en la intersección de las dos líneas, un común punto cero está establecido. Las cuatro áreas a los lados y encima y debajo de las líneas se llaman "Cuadrantes" y constituyen la base para lo que se conoce como coordenadas rectangulares de programación. Cuadrante 1 se encuentra en la parte superior derecha en X + Z + Cuadrante 2 está en la parte superior izquierda en X +, Z Cuadrante 3 está en la parte inferior izquierda en el X-, Z Cuadrante 4 está en la parte inferior derecha en el X-, Z +
CARACTERES EMPLEADOS EN LA PROGRAMACIÓN S/NORMA ISO: Los siguientes son los caracteres o letras empleados en la programación, con su correspondiente formato, su significado, y sus variantes si las tuviera (a veces una letra se emplea para mas de una función): P _ _ _ _ _ número de programa. Se emplea para identificar a los programas, almacenarlos en la memoria y recuperarlos en
cualquier momento invocando su numero asignado. Tiene 5 dígitos y estará comprendido entre 0 y 99998. P _ _ identificación de parámetros o variables. Se emplea en la programación paramétrica o en los ciclos fijos de mecanizado y nos permite asignar variables y operar con ellas. Tiene 2 dígitos y puede variar entre 00 y 99. ¨N ¨: N _ _ _ _ numero de bloque (o de línea de programa). Sirve para identificar los números de línea del programa. Estará comprendido entre 0 y 9999. Conviene preferentemente comenzar con la numeración desde N10 y numerar de 10 en 10 por si hubiera que colocar líneas intermedias para corregir errores u omisiones. N _ _ _ _. bloque condicional. El punto “.” después del número de bloque, lo identifica como “condicional”. Este bloque se ejecutará solo si la señal exterior (llave condicional) esta activada. Caso contrario, lo ignorará. Hay que tener en cuenta que la máquina lee con 4 líneas de anticipación (o más, dependiendo del tipo de control), por lo que la llave deberá estar activada con esa antelación. N _ _ _ _. . bloque condicional especial Los dos puntos “. .” después del número de bloque, lo identifican como bloque condicional especial. En este caso no se tendrá en cuenta las 4 líneas de anticipación con que lee la máquina, sino que será suficiente conque se active la señal exterior (llave) durante la ejecución del bloque anterior. N _ _ . _ _ número de subrutina estándar o para métrica. Permite identificar subrutinas. Los 2 primeros dígitos indican el número de subrutina (00 al 99), los 2 dígitos que siguen al punto decimal, indican la cantidad de veces que se repetirá esa sub rutina. G _ _ funciones preparatorias. Están comprendidas entre G00 y G97 para nuestra máquina, aunque no necesariamente existirántodas correlativamente. Posteriormente listaremos todas las funciones preparatorias con su significado y mas adelante aun las explicaremos una por una. ¨F ¨: F _ _ _ _ avance en mm / min. F _ _ _ . _ _ _ _ avance en mm / rev Nos permite programar la velocidad de avance de los carros en 2 unidades distintas: mm /min. Y mm / rev, siendo el máximo programable en cada caso de 9999 mm / min. y de 500 mm / rev; aunque estos valores no los puede ejecutar la
máquina por cuestiones de fabricación. De esta manera el avance máximo estará limitado por el valor de 3000 mm / min. F _ _ operaciones con parámetros Estará comprendida entre F 1 y F 22. La máquina cuenta con 22 operaciones matemáticas, trigonométricas y/o lógicas para efectuar con parámetros (variables) Se emplean en la programación paramétrica y los listaremos y estudiaremos mas adelante. F _ código de forma de herramienta Comprendido entre F 0 y F 9 indica según un código la forma que tiene una herramienta. Se emplea en la Tabla de Herramientas. ¨S ¨: S _ _ _ _ Velocidad de giro del cabezal Se puede programar la velocidad en 2 unidades: a) Revoluciones por minuto (r.p.m.). Estará comprendido entre 0 y 9999, aunque el limite superior lo establece la máquina por construcción en 3000 r.p.m.de velocidad de corte (tangencial) constante. En este caso la velocidad estará comprendida entre 0 y 3047 m / min. , siendo el limite real determinado por el diámetro de la pieza y la máxima velocidad del plato (3000 r.p.m.); según la siguiente ecuación: v = 3.14159 x D x n / 1000 S _ _ _ _ . _ _ _ parada orientada del cabezal. Permite detener el cabezal en una determinada posición angular respecto de la referencia cero del encoder de la máquina. El valor de S estará expresado en grados. Se la emplea en el caso de tener herramientas motorizadas, del mismo modo que un plato divisor. ¨T ¨ : T _ _ . _ _ código de herramienta Los 2 primeros dígitos indican la posición de la torreta tipo revolver. En nuestra máquina, bastará con un dígito por tener solo 8 posiciones. Por lo tanto variará entre 1 y 8. Los 2 dígitos que siguen al punto decimal indican cual es la herramienta que está colocada en esa posición Ese número varia entre 1 y 32 e indica las dimensiones y la forma de esa herramienta que se encuentran almacenados en una memoria auxiliar de la máquina llamada Tabla de herramientas.
¨M ¨: M _ _ funciones auxiliares Comprendida entre M0 y M45. Estas funciones auxiliares, definen por ejemplo: sentido de giro del cabezal, señal de fin de programa, selección de la gama de velocidades, etc. Posteriormente las listaremos y las estudiaremos detenidamente. ¨ X ¨: X +/- _ _ _ _ . _ _ _ cotas según el eje X. Debemos tener presente que si programamos en diámetros (que es lo usual), el valor de X será siempre el valor del diámetro de la pieza en ese punto y no el radio. Deberán colocarse 3 decimales y redondear el último decimal (milésima) según el 4to. decimal (si es mayor o igual a 5 incrementar en 1 el tercer decimal). Ej. 28.3468 El cuarto decimal 8 es mayor que 5 por lo que el tercer decimal pasará a ser 7, obteniéndose el valor 28.347 En el caso en que el valor sea positivo (lo usual) no es necesario colocar el signo +. ¨Z ¨: Z +/- _ _ _ _ . _ _ _ cotas según el eje Z Cotas longitudinales de la pieza. Tener en cuenta al igual que en el ejemplo anterior, los 3 decimales y el redondeo. REFERENCIA -MÁQUINA / CERO - MÁQUINA / CERO - PIEZA: Referencia - máquina es un punto de la máquina fijado por el fabricante de la misma, sobre el que se realiza la sincronización del sistema. Cuando el control se posiciona sobre ese punto, en lugar de tomar las cotas que le correspondan según el movimiento realizado, toma unas cotas concretas que se guardan como parámetros máquina, y que hacen que ese punto no varíe nunca. En los tornos suele estar situado en el centro de giro de la torreta porta herramientas y sobre su cara frontal (puede variar de acuerdo al criterio del fabricante). El cero - máquina o punto de origen de la máquina es el que está fijado como origen del sistema de coordenadas. En los tornos suele estar situado en la superficie del plato y por supuesto sobre el eje de rotación (puede variar de acuerdo al fabricante). El cero - pieza es el punto de origen de la pieza. Es el punto de origen que se fija para la programación de las medidas de la pieza, puede ser elegido libremente por el programador. Paradefinir un cero - pieza basta con llevar el cabezal hasta el punto deseado y pulsar las teclas X ENTER y Z ENTER (equivale a asignarle tanto a X como a Z el valor 0). Si después de esto se hace referencia - máquina (ejecutando
G74 en 3 TEACH-IN), se obtendrá la distancia del cero - máquina al cero - pieza en cada uno de los ejes, que se puede guardar en la tabla de traslados de origen si se quiere (estas distancias son las componentes del Vector Decalaje ). Los puntos antes definidos se los suele indicar por letras, siendo la nomenclatura más empleada: M: Cero Máquina W: Cero Pieza R: Referencia Máquina COORDENADAS CARTESIANAS ABSOLUTAS: Se indica el punto con las coordenadas X, Z referidas al 0,0 (origen de coordenadas). Por ejemplo; Punto: 27.0, 15.4 (indica explícitamente un punto en las coordenadas X = 27.0, Z = 15.4 COORDENADAS CARTESIANAS INCREMENTALES: Permiten especificar un punto referido, no al origen de coordenadas, sino al último punto introducido. Por ejemplo, último punto X = 34 Z = 45, nuevo punto X = 4 Z = -10 esto significa que estamos introduciendo solo valores de incremento con respecto al anterior.
Cartesianas absolutas Pos. Inicial X Punto a 0 Punto b 0 Punto c 0 Punto d 0 Punto e 10
Z 10 40 40 20 60
Cartesianas incrementales Pos. Inicial X Punto a 10 Punto b 30 Punto c 0 Punto d -20 Punto e -10
Z 10 0 40 10 0
Ejercicio 1: Ubicar los siguientes puntos en las siguientes figuras como el ejemplo anterior:
Cartesianas absolutas Pos. Inicial X Punto a Punto b Punto c Punto d Punto e
Z
Cartesianas incrementales Pos. Inicial X Punto a Punto b Punto c Punto d Punto e
Z
EJERCICO 2: Ubicar los siguientes puntos en la siguiente figura como el ejemplo anterior:
Cartesianas absolutas x Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
z
Cartesianas incrementales x Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto Punto
z
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
PROGRAMACIÓN CON CÓDIGOS La definición de un programa de pieza para cualquier CNC consiste en movimientos de la herramienta y la velocidad de cambios en el RPM. También contiene funciones auxiliares comando como herramienta, cambios, refrigerante o desactivar los comandos o comandos externos códigos M. Las Herramientas de movimientos consisten en la colocación rápida de los comandos, se mueve en línea recta o movimiento a lo largo de un arco de la herramienta a una velocidad controlada. El torno tiene dos (2) ejes lineales define como el eje X y eje Z. El eje X mueve la torreta de herramientas hacia y desde la línea de eje central, mientras que el eje Z mueve la herramienta y la torreta lo largo del eje del husillo. La posición cero de la maquina es donde la herramienta se encuentra en la parte superior esquina derecha de la celda de trabajo más alejado del eje del husillo. El movimiento en el eje X es mover la torreta hacia la línea central del eje con valores negativos y fuera del eje centro, con valores positivos. El movimiento en el eje Z se mueva la herramienta hacia el mandril del husillo con valores negativos y lejos de las tenazas con un valor positivo. Un programa se escribe como un conjunto de instrucciones que figuran en el orden en que han de realizarse. Listado de funciones preparatorias: Estas funciones se emplean para determinar la geometría de la pieza y condiciones de trabajo del CNC.
Listaremos todas las funciones G de nuestra maquina y posteriormente las explicaremos una por una. Códigos G G00
Posicionamiento rápido
G01
Interpolación lineal
G02
Interpolación circular +
G03
Interpolación circular -
G04
Temporizador
G20
Sistema imperial
G21
Sistema métrico
G28
Home de maquina
G40
Cancelar compensación
G41
Compensación a la derecha
G42
Compensación a la izquierda
G50
Velocidad del husillo
G50
Crear una nueva coord.
G70
Ciclo de acabado
G71
Múltiples vueltas
G72
Refrentado múltiple
G73
Patrón de repetición
G74 G75
Diámetro de perforación
G76
Ciclo de roscado múltiple
G81
Ciclo de taladrado
G90
Torneado longitudinal
G92
Ciclo de roscado
G94
Ciclo de refrentado
G96
Vel. Constante de superfi.
G97
Vel. var. de superficie
G98
Avance por minuto
G99
Avance por revolución
M Indica que esa función es Modal, o sea que permanece activa hasta que sea anulada por otra modal incompatible, o hasta encontrar un M2, M30, Emergencia o Reset. * El asterisco indica que esas son las condiciones que asume por defecto la maquina al ser encendida, o después de un M2, M30, Emergencia, o Reset. M00: Parada de programa. Cuando el CNC lee un bloque con M00, interrumpe el programa. Para reanudarlo, se oprimirá el botón de inicio de ciclo. M01 : Parada condicional de programa. Idéntico al M00 solo que lo tomará en cuenta únicamente si está activada la señal exterior condicional M02 : Final de programa. Indica el fin de programa y además realiza un Reset general (vuelta a condiciones iniciales). Además ejecuta M05 (parada del plato). M03 : Arranque del cabezal (sentido horario). Este código pone en marcha el cabezal a la velocidad programada mediante ¨S ¨ y en sentido normal de marcha. M04 : Arranque del cabezal (sentido anti-horario). Arranca el cabezal en contramarcha. (por ejemplo para agujerear con brocas helicoidales normales o de hélice derecha). M05 : Parada del cabezal. Esta función detiene el cabezal . M08 :Encendido de electrobomba: Esta función activa el motor de la electrobomba de fluido refrigerante (aceite soluble o de corte). M09 :Apagado de electrobomba: Esta función detiene el motor de la electrobomba de fluido refrigerante. M19 : Parada orientada del cabezal. Al programar M19 S _ _ _ _. _ _ _ el cabezal se detendrá en una posición angular determinada definida por S en grados respecto a la posición cero que emite como señal el encoder de la máquina. M41-M42-M43-M44 : Selección de gama de velocidades. Cuando se trabaja con la modalidad G96 (velocidad de corte constante), es OBLIGATORIO
colocar en la misma línea la gama de velocidades elegida. Normalmente, al definir las 4 gamas, M41 definirá a la mas baja y así sucesivamente. En nuestra máquina, por disponer de poca variación de velocidad, 0 a 3000 r.p.m., con una sola gama nos alcanza, en este caso M41. Como debemos asignarle valor a todas las gamas, serán todas idénticas de 0 a 3000 r.p.m.. Por lo tanto será igual colocar cualquiera de los 4 valores (M41, M42, M43 o M44) M45 : Selección de la velocidad de herramienta motorizada. Si programamos un bloque con M45 S +/- _ _ _, la “S” indicará la velocidad de giro de la herramienta motorizada. El signo +/- definirá uno u otro sentido de giro de la herramienta. Para detenerla bastará con poner M45 o M45 S 0 Formato de Block El modo básico de comunicarse con la maquina herramienta es a través de los elementos que forman la estructura de un block de instrucciones, en donde cada uno de los caracteres alfanuméricos tienen un significado y una representación propia. LOS FAMOSOS BLOCKS EN CNC Estructura de Block Es el modo de dar ordenes a la maquina para que se los ejecute tiene ciertas características que se debe cumplir. La maquina ejecuta las ordenes (operaciones) de otra manera por lo que cada orden tiene una estructura definida a cada orden le denominamos block o bloque de programa. De manera general cada block tiene la siguiente estructura: a)
Numero de operaciones
b)
Código de orden de configuración
c)
Puntos coordenados o coordenadas
d)
Parámetros complementarios
Formato de Block
Formato de block
Block 1
Dimensiones del pieza en x y z
[Billet X30 Z80
Block 2
Nombre del programa
O 1906
Block 3
Escogemos la herramienta en 0
G28 M06 T0101
Block 4
Escogemos sentido y vel.de giro.
M03 S1200
Block 5
Elegimos el punto 0 de la pieza.
G00 X0 Z0
Ejercicio 1: Realizar los block para el comienzo de maquinado de la siguiente figura:
[BILLET
X
Z
O
G28
M06
T0101
S1200
G00 X
Z
Ejercicio 2: Realizar los block para el comienzo de maquinado de la siguiente figura:
Ejercicio 3: simularlo en el programa. Funciones Preparatorias: G00 : Posicionamiento rápido. Formato : G0 X__ Z __ G0 X __ G0 Z __ Se emplea para efectuar acercamientos o alejamientos, pero NUNCA para mecanizar. El carro se desplazará con la máxima velocidad disponible. Se puede programar como G00 o G0 indistintamente. Si se colocan las 2 coordenadas X, Z, debemos tener en cuenta que la trayectoria no unirá los 2 puntos en diagonal, sino que la maquina moverá los 2 carros con la máxima velocidad disponible hasta encontrar una de las coordenadas, y luego moverá solo el restante hasta encontrar la otra coordenada. De esta forma, la trayectoria resultante será primero una recta a 45 ° y luego seguirá paralelo a alguno de los ejes.
Por ejemplo:
Para moverse en un movimiento rápido del home de maquina al punto 1 y a su vez al punto dos se debe de hacer de la siguiente manera. G00 X0 Z0 la pieza. G00 X1
Sirve para llevar la herramienta del home de maquina al centro de Así llegamos al punto dos tan solo poniendo la coordenada en X.
Ejercicio 1: Posicionar la herramienta en cada uno de los puntos con un movimiento rápido de la siguiente figura.
X
PT1
PT2
PT3
PT4
PT5
PT6
PT7
PT8
PT9
PT10
G00
Z
G01 INTERPOLACIÓN LINEAL: Formato: G01 X __ Z __ (coordenadas cartesianas) G01 X __ G01 Z __ Al programar un G01, la máquina se moverá en línea recta a la velocidad ¨F ¨ programada, desde el punto donde esté situada hasta el punto definido mediante X, Z. Este código se utiliza solamente para cortar o desbastar la pieza. Ejemplo:
Se quiere hacer un corte de .3 mm entre los puntos 6 y 7 y después regresar al centro de la pieza basándose en la figura anterior. G00 X0 Z0 G00 X3.450 G01 Z-2.2 G00 Z0 G00 X0 Ejercicio1: Carear con 0.6mm de profundidad, basándose en la figura anterior. G00 X0 Z0 G__ X___ Ejercicio 2: Cilindrar la siguiente pieza con una profundidad de 4mm en el punto de mayor diámetro de la pieza, para después posicionarte en el menor diámetro de la pieza y cilindrar a 6mm de profundidad y regresar al centro dela pieza.
G00
X0
_________
X196
Z0
_________
____________
G00
Z0
G00
X________
__________
Z_________
__________
Z_________
G00
X_________
G2- G3 Interpolaciones circulares: G2 : sentido horario G3 : sentido anti-horario. X coordenada X del punto final del arco Z coordenada Z del punto final del arco R radio del arco G2 X __ Z __ R __
EJEMPLO:
En este ejemplo utilizamos el G02 ya que el arco se forma en sentido horario por eso nos posicionamos en el punto X31.716 Z30 R14.142 pero si nos posicionáramos en el punto X40 Z40 R14.142 EL SENTIDO DE GIRO SERIA AL CONTRARIO EN ESTE CASO SE UTILISARIA EL G03 PARA HACER UN ARCO NEGATICO. Ejercicio1: Formular los siguientes códigos de arcos positivos y negativos.
Si estas posicionado en X40 Z40, encontrar el código para hacer el arco que se muestra en la figura con un r=10. G________
X_________
Z_________
R__________
Si estas posicionado en X60 Z30, encontrar el código para hacer el arco que se muestra en la figura con un r=10. G________
Ejercicio 2:
X_________
Z_________
R__________
Realizar los puntos de posición para hacer un arco negativo y positivo con un r=10 de la siguiente figura y encontrar el código para hacer el arco.
POSITIVOS
NEGATIVOS
En el caso de la programación con ¨R ¨ puede existir una indeterminación, ya que existen 2 arcos de circunferencia que partiendo del mismo punto inicial y con el mismo radio llegan al mismo punto final. Para evitar esa indeterminación se toma una convención de signos.
Ejemplo : Tomamos de las figuras anteriores el ejemplo de la fila central, la columna de la izquierda.
Si el arco a construir es el menor de 180, el signo de “R” será +; si en cambio es el de mas de 180, “R” será negativo. Ejercicio de evaluación: Realizar la siguiente figura y simularla en el programa de control numérico.
[BILLET N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110
G04 TEMPORIZACIÓN Formato N.... G04 X(U)...... (seg.) ó N.... G04 P.... (mseg.) El movimiento de la herramienta se detiene durante un tiempo definido por X, U ó P – bordes agudos – transiciones – limpieza en el fondo de la ranura, parada exacta. Nota: - Con la dirección P no puede emplearse el punto - decimal. - La temporización comienza en el momento en que la velocidad de avance del bloque anterior ha llegado a cero. - t máx. = 2000seg., t min. = 0,1 seg. - Resolución de entrada 100 mseg. (0,1 seg.)
Ejemplo: N75 G04 X2.5 (temporización = 2.5 seg.) N95 G04 P1000 (temporización = 1 seg. = 1000 mseg.)
G20 Medidas en Pulgadas Formato N5 G70 - Avance F (pulgadas/min., pulgadas/rev) - Valores de decalaje (punto cero, geometría y desgaste: pulgadas) - Desplazamientos. (pulgadas) - Visualización de la posición actual. (pulgadas) - Velocidad de corte. (pies/minuto) Notas: - Para mayor claridad, G70 debe definirse en el primer bloque de programa. - El último sistema de medición programado permanecerá activo, incluso tras la desconexión/ conexión del interruptor principal.
- Para volver al sistema de medición original, es preferible utilizar el modo MDI (por ej. MDI G70 Cycle Start) G21 Medidas en Milímetros. Formato N5 G21 - Avance F (pulgadas/min., pulgadas/rev) - Valores de decalaje (punto cero, geometría y desgaste: pulgadas) - Desplazamientos. (pulgadas) - Visualización de la posición actual. (pulgadas) - Velocidad de corte. (pies/minuto) Notas: - Para mayor claridad, G21 debe definirse en el primer bloque de programa. - El último sistema de medición programado permanecerá activo, incluso tras la desconexión/ conexión del interruptor principal. - Para volver al sistema de medición original, es preferible utilizar el modo MDI (por ej. MDI G21 Cycle Start) G28 Aproximación al punto de Referencia. Formato N..... G28 X(U) Z(W)..... X,Z .... Coordenadas absolutas de la posición intermedia. U,W..... Coordenadas incrementales de la posición intermedia. El comando G28 se utiliza para aproximación al punto de referencia a través de una posición intermedia (X(U), Z(W) ). Primero se produce la retirada a X(U) ó Z(W), y a continuación la aproximación al punto de referencia. Ambos movimientos se realizan con G00. Se cancela el decalaje G92. COMPENSACIÓN DE RADIO DE HERRAMIENTA. Para la medición de herramientas, la placa de corte se mide solo en dos puntos (tangentes a los ejes X y Z). La medición de herramienta sólo describe, pues, una punta teórica de la plaquita. Este punto es desplazado en las trayectorias programadas de la pieza de trabajo. Para los movimientos en las direcciones de los ejes (torneado longitudinal ó refrenteado), se trabajan con los puntos tangenciales de la placa de corte. Por consiguiente no se producen errores dimensionales en la pieza de trabajo. Para movimientos simultáneos ambas direcciones de ejes (conos, radios), la posición del punto teórico de corte ya no coincide con el punto real de corte de la placa de herramienta. En la pieza de trabajo se producen errores dimensionales.
Error máximo de contorno sin compensación de radio de herramienta en movimientos de 45º. Radio de corte 0,4 mm ≅ 0,16 mm, distancia de trayectoria ≅ 0,24 mm en X y Z. Si se utiliza la corrección del radio de herramienta, el control calcula y compensa automáticamente estos errores dimensionales.
G41 COMPENSACIÓN DE RADIO DE HERRAMIENTA A LA IZQUIERDA. Si la herramienta (vista en la dirección de avance) está a la izquierda del material a mecanizar, hay que programar G41. Notas - No está permitido cambiar directamente entre G41 y G42 (primero cancelar con G40). - Es imprescindible definir el radio de corte R y la posición de cuchilla T (tipo de herramienta). - Es necesaria la selección en relación con G00 ó G01. - No es posible el cambio de corrección de herramienta en caso de compensación de radio de corte seleccionada.
En arcos la aproximación se hace siempre a la tangente del punto inicial/final del arco. La aproximación y la retirada de contorno deben ser superiores al radio de corte R; si no, se interrumpe el programa con alarma. Si los elementos de contorno son inferiores al radio de corte, se puede dañar el contorno. El software calcula por adelantado 3 bloques para detectar los posibles problemas e interrumpir en ese caso el programa con una alarma. G42 COMPENSACIÓN DE RADIO A LA DERECHA. Si la herramienta programada (vista en la dirección de avance) está a la derecha del contorno a mecanizar, hay que programar G42.
G40 CANCELAR COMPENSACIÓN DEL RADIO DE CORTE. La compensación del radio de corte se cancela con G40. Sólo se permite la cancelación con un comando de trayectoria lineal (G00, G01). G40 puede programarse en el mismo bloque que G00 ó G01 ó en el bloque anterior. G50 VELOSIDAD DEL HUSILLO Establese la velocidad máxima del husillo de la superficie de control de velocidad constante, x, z, u o w no debe estar en el bloque. El valor s especifica la superficie de la velocidad de la herramienta. Esto es en metros por minuto. Para mantener la velocidad del husillo se actulizara de manera permanente.El valor s especifica el numero de revoluciones del husillo de nuevas versiones, si el eje que hay en ella ahora se cambian a esta nueva velocidad. Ejemplo: G50 S2000 G50 CREAR UNA NUEVA COORDENADA Crea una nueva coordenada en el sistema en que se establece colocar la herramienta actual en las coordenadas especificadas. Las nuevas coordenadas pueden ser en forma absoluta o incremental. Ejemplo: G50 X0 Z0
G70 CICLO DE ACABADO Formato N... G70 P… Q... P..... Número del primer bloque de corte programado para acabado del contorno. Q..... Número del último bloque de corte programado para acabado del contorno. Tras el desbastado con el comando G90 permite el acabado de dimensión final. El corte programado con P y Q que utiliza también para el desbastado, se repetirá sin división de corte y sin sobre medida de acabado definida previamente. Notas: - Las funciones F, S, T y G41 ó G42, que se programan entre P y Q, son solo efectivas para G70. Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa
[BILLET
X30
Z90
N10
G28
U0
N20
M06
T0101
N30
M03
G50
S1000
N40 N50
G00 G01
X20 Z-50
Z0
W0
N60
G01
X30
N70
G00
Z0
N80
G00
X15
N90
G01
Z-25
N100
G00
Z0
N110
G00
X0
N120
G03
X15
N130
G00
Z0
N140
G00
X0
150
G70
P40
Z-70
Z-5
R10
Q140
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 20 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET
N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110 N120 N130 N140 150
G71 MULTIPLES VUELTAS Se efectúan mecanizados paralelos al contorno final, empleándose para piezas semi acabadas (de forja y fundición) Formato N... G70 U+/-... W+/-... R... N... G70 P... Q... U... W... F... S... T... Primer bloque U… [mm]...punto inicial del ciclo en el eje X (incremental en el radio, con signo). En el dibujo representado como U. W...punto inicial del ciclo en el eje Z (incremental, con signo) representado en el dibujo como W. R...Nº de repeticiones (igual al número de cortes.
Segundo bloque P... Nº del primer bloque del contorno Q... Nº del último bloque del contorno U… [mm]...sobre metal de acabado en la dirección del eje X representado como U+ W… [mm]... sobre metal de acabado en la dirección del eje X representado como W+
Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa
[BILLET N10 N20
X30
Z90
G28 M06
U0 T0101
W0
N30
M03
G50
S1000
N40
G00
X20
Z0
N50
G01
Z-50
N60
G01
X30
N70
G00
Z0
N80
G00
X15
N90
G01
Z-25
N100
G00
Z0
N110
G00
X0
N120
G03
X15
N130
G00
Z0
N140
G00
X0
N150
G71
U2
R1
N160
G71
P40
Q140
Z-70
Z-5
R10
U2
W2
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 40 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110 N120 N130 N140
150
G72 CICLO DE FRENTEADO SEGÚN CONTORNO Formato: N.... G72 W... R... N.... G72 P... Q... U+/-... W+/-... F... S... T... Primer bloque W...profundidad de corte en Z R...altura de retroceso Segundo bloque P...número del primer bloque del contorno Q...Nº del último bloque del contorno U… [mm]...sobremetal de acabado en la dirección del eje X representado como U+ W… [mm]... sobremetal de acabado en la dirección del eje X representado como W+ Antes del mecanizado, la herramienta debe estar en el punto inicial, al cual volverá cuando termine el ciclo Notas: - El contorno debe programarse de forma decreciente, es decir disminuyendo el diámetro. - El punto inicial debe estar situado fuera del contorno, es decir debe estar a la derecha del punto final. - El primer bloque del contorno se debe programar con G00 o G01, sólo se permite un desplazamiento del eje Z (G00 Z...) y debe programarse en coordenadas absolutas. - Las funciones F, S y T se omiten dentro del contorno. - No se debe llamar a subrutinas entre P y Q.
Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa :
[BILLET
X30
Z90
N10
G28
U0
N20
M06
T0101
N30
M03
G50
S1000
N40
G00
X20
Z0
N50
G01
Z-50
N60
G01
X30
N70
G00
Z0
N80
G00
X15
N90
G01
Z-25
N100
G00
Z0
N110
G00
X0
N120
G03
X15
N130
G00
Z0
N140
G00
X0
N150
G71
W2
R1
N160
G71
P40
Q140
W0
Z-70
Z-5
R10
U2
W2
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 35 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 40 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110
N120 N130 N140 150
G73 PATRON DE REPETICION Un G73 hace que el perfil que se va desplazando y desbastando en el perfil. el control pasa a después del último bloque del perfil. Dos bloques G73 son necesarias para especificar todos los valores. Ejemplo: G73 u3.0 w4.0 R5 Especifica un alivio de eje x de 4 y 5 ciclos. G73 p1 q2 u3.0 w4.0 Los valores de p y q especificar los bloques de números n en el inicio y el final del perfil. La u y w especifican la distancia y dirección del acabado en el eje X y Z.
Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa:
[BILLET
X30
Z90
N10
G28
U0
N20
M06
T0101
N30
M03
G50
S1000
N40
G00
X20
Z0
N50
G01
Z-50
N60
G01
X30
N70
G00
Z0
N80
G00
X15
N90
G01
Z-25
N100
G00
Z0
N110
G00
X0
N120
G03
X15
N130
G00
Z0
N140
G00
X0
N150
G73
N160
G73
W0
Z-70
Z-5
R10
U2
W2
R1
P40
Q140
U2
W2
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 50 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110 N120
N130 N140 150
G74 RETORNO AL PLANO INICIAL DE RETIRADA. Con G74, tras alcanzar la profundidad de taladrado, la herramienta retrocede al plano inicial. Con G74, la herramienta retrocede al plano de retirada definido por el parámetro R. R define la posición del nivel de retorno con referencia a la ultima posición Z (posición de partida para el ciclo de taladrado). Si el valor de R es negativo, el nivel del retorno está debajo de la posición de partida. Caso contrario, esta arriba de la misma. Desarrollo del movimiento: 1. La herramienta se desplaza en avance rápido desde la posición de partida (S) hasta el plano definido por R. 2. Se realiza el taladrado hasta la profundidad final E.
G75 DIAMETRO DE PERFORACIONES (EJE Z) Formato N… G75 R… N… G75 X(U)… Z(W)… P… Q… R… F… Primer bloque R… (mm) altura de retirada para el arranque de virutas, en incremental sin signo. (En la fig. R1) Seg. Bloque X(U), Z(W) coordenadas del punto K de esquina de contorno o en Z(W) final de taladrado. P… (μm) avance incremental en dirección X, sin signo, (P< ancho de herramienta).
Q…(μm) profundidad de corte en Z. R… medida de rebaje (en la fig. R2) F… avance.
Notas − Si se omiten las direcciones X(U) y P, G76 puede utilizarse como ciclo de taladrado. − En el ciclo de corte, la pasada P debe ser menor que el ancho de la herramienta. − En el primer corte no se realizará rebaje en el punto final Z. − La medida de rebaje ha de tener siempre un valor positivo.
Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa:
[BILLET
X30
Z90
M06
T0404
M03
G50
S1200
G00
X0
Z0
G75
R1
G75
X0
Z-30
P10000
Q2000
R1.5
F100
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 20 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET
Z90
M06
T0404
M03
G50
S1200
G00
Z0 R1
G75
X0
Z-30
F100
G76 CICLO DE ROSCADO MÚLTIPLE. Q…(μm) profundidad mínima de corte incremental. Formato R…(mm) Sobrematerial para acabado incrementa.l N… G76 P… Q… R… Segundo bloque N… G76 X(U)… Z(W)… R… P… Q… F… X(U), Z(W), coordenadas del punto final de rosca (en la fig. K). Primer bloque R…(mm) diferencia de radios en roscado cónico. En rosca recta igual a cero. P…… es un parámetro de tres pares de dígitos a saber: PXXxxxx, número de cortes de acabado. P…(μm) Profundidad de rosca. PxxXXxx (mm), valor del chaflán (ver fig.). Q…(μm) profundidad del primer corte incremental. PxxxxXX, ángulo de flanco (80, 60, 55, 30, 29, 0.) F…(mm) paso de la rosca. La función de este es de manera cíclica que se mete contemplando los factores de importancia. El avance o paso y la profundidad total de maquinado. Realizándose solo cuerdas estándar. 1° Punto Previo 2° Velocidad de corte X: Profundidad del corte
Z: Longitud total de la cuerda F: Avance (paso) 60° = 0.8660 (0.75) = 0.649 0.649 (2) = 1.299 16/25.4 = 1.587 16 hilos x pulgada (1.3) (1.587) = 2.063 ® Profundidad Total. Si se tiene una medida de 10.0, se le resta la profundidad total y nos queda una medida de 7.947 Es un pase de múltiples subprocesos o ciclo. Dos bloques son imprescindibles. G76 P031560 Q150 R0.15 G76 X17.96 Z-50 P1020 Q250 F1.5 el valor p es = -03 = n. pases de acabado 15 = sacar ángulo 60 = ángulo de la rosca La q es la mínima profundidad de los tiempos de corte de 1000, en este caso 0,15 mm El r es el porcentaje de acabado, aquí su .15 mm El segunda bloques se identifica mediante la especificación de un sistema de coordenadas G76 X17.96 Z-50 R0.0 P1020 Q250 F1.5 La X y Z son el final de la rosca r debe ser 0 La p es la altura de las 1000 veces hilo, aquí su 1,02. La q es la profundidad de veces que el primer corte * 1000, en este caso 0,25 mm. F es el numero de los hilos , y la tasa de avance, aquí es de 1,5 mm.
G81 CICLO DE TALADRADO Un G81 es un ciclo de perforación. Se especifica explícitamente G81 * Alinea a una nueva posición * Rápido recorrido a la posición inicial una forma modal especificados g81 diferencia en que en viaja rápido a 1 mm por debajo de la posición de perforación . Si sólo un valor del eje x se introduce a continuación, se realizará un ranurado. Si el valor único eje z es verificar que se llevará a cabo continuamente la perforación. Ejemplo: G81 U-4.0 U-8.0 G81 Z-2.0 Z-4.0 Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa:
[BILLET
X30
Z90
M06
T0404
M03
G50
S1200
G00
X0
Z0
G81
Z-3
G81
Z-6
G81
Z-9
G81 G81
Z-12 Z-15
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 20 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET M06 M03
Z90 T0404 S1200
G00 G81 G81 G81 G81 G81
G90 CICLO DE CORTE LONGITUDINAL (EJE X)
Formato N… G90 R… N… G90 X(U)… Z(W)… P… Q… R… F… Primer bloque R … (mm) altura de retroceso para el arranque de virutas, en incremental sin signo. Seg. Bloque X(U), Z(W) coordenadas del punto K de esquina de contorno. P… (μm) profundidad de corte en dirección X, el avance positivo será menor al ancho de la herramienta. Q… (μm) avance incremental en dirección Z. R… rebaje en el punto final X (en la fig. R2) F… avance.
Notas − El avance Q debe ser menor que el ancho de la herramienta. − En este ciclo no se tiene en cuenta el ancho de la herramienta. − En el primer corte no se realizará rebaje. − La medida de rebaje ha de tener siempre un valor positivo. Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa:
[BILLET
X30
Z90
G28
U0
W0
M06
T0101
M03
G50
S1200
G00
X25
Z0
G01
X30
Z-30
G00
Z0
G00
X15
G01
X30
G00
Z0
Z-30
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 20 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET
Z90
G28 M06 M03
S1200
G00 G01 G00 G00 G01 G00
Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa:
[BILLET
Z30
Z90
G28
U0
W0
M06
T0101
M03 G00
G50 X25
S1200 Z0
G01
X25
Z-30
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 20 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET
Z90
G28
W0
M06
T0101
M03
G50
G00 G01
G92 CICLO DE TALLADO DE ROSCAS Formato N... G92 X(U)... Z(W)... F... (cilíndrico).
S1200 Z0
ó N... G92 X(U)... Z(W)... R... F... (cónico). F....... Paso de rosca (mm). Como no hay retorno automático al punto inicial, se utiliza principalmente el ciclo de roscado múltiple . También puede realizarse mecanizados como el moleteado ó el moleteado diagonal. Notas - En el roscado cónico, hay que definir el paso de rosca con el valor más alto del eje X ó Z. - Es posible el tallado de roscas continuas (roscas múltiples).
Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa:
[BILLET
X30
Z90
G28
U0
W0
M06
T0101
M03
G50
S1200
G00
X30
Z0
G92
X30
Z-20
F1,2
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 20 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET
Z90
G28
U0
M06
T0101
M03
G50
G00 G92
W0
S1200 Z0
X30
Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa:
[BILLET
X30
Z90
G28
U0
W0
M06
T0101
M03
G50
S1200
G00
X30
Z0
G92
X30
Z-20
R1.5
F1.2
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 20 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET
Z90
G28
U0
M06
T0101
M03
G50
G00 G92
W0
S1200 Z0
X30
F1.2
G94 CICLO DE REFRENTADO Formato N..... G90 X(U)..... Z(W)..... (cilíndrico) ó N... G94 X(U)... Z(W)... R... F... (cónico) R ...... Valor incremental de medida del cono en el eje Z. Instrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa:
[BILLET
X30
Z90
M06
T0101
M03
G50
S1200
G94
X30
Z-5
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 20 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET M06
Z90 T0101 S1200
G94
Z-5
nstrucciones: Realiza el dibujo de la figura del siguiente programa:
[BILLET
X30
Z90
M06
T0101
M03
G50
S1200
G94
X30
Z-5
R1.5
Ejercicios: Generar el programa con la misma figura solo que ahora con un diámetro de 20 y dibujar la figura con el diámetro nuevo.
[BILLET M06
Z90 T0101 S1200
G94
Z-5
R1.5
G96 VELOCIDAD CONSTANTE DE CORTE Unidad: m/min., pies/min. El control calcula continuamente la velocidad del husillo que corresponde a cada diámetro actual. Con disminución de los diámetros hacia 0, la velocidad aumentaría al infinito. En realidad aumenta hasta la velocidad máxima de la máquina en cuestión y el programa se ejecuta sin alarma. El avance se fija automáticamente en G95 (mm/rev.) G97 LIMITACIÓN DE REVOLUCIONES. Si la velocidad máxima es demasiado elevada para los fines previstos (por ej. velocidad del plato limitada, piezas de trabajo descompensadas....), hay que programar G92. Formato: N.... G92 S.... (RPM) G98 AVANCE POR MINUTO. Con el comando G94, todos los valores programados en “F” (avance) son valores en mm./min. (pulgadas/min.).
