ALUMNO: HENRY CHERREZ FECHA: 12/02/2016 ASIGNATURA: SISTEMAS CAD/CAM TEMA: PROGRAMACION DE FRESADO 3D CON MASTERCAM OBJETIVOS:
Crear modelos 3D Importar y exportar modelos 3D Programar un fresado 3D Simular el fresado Obtener los códigos G
MATERIALES Y EQUIPOS:
Computadora con el software MasterCam Modelo 3D para realizar el fresado Centro de Mecanizado vertical Leadwell V-30, para mecanizar el modelo.
MARCO TEORICO:
Mastercam es el programa CAD/CAM más popular para manufactura en máquinas de control numérico y centros de maquinado CNC. El programa abarca la programación de fresadoras, centros de maquinado, tornos, el modulo blade expert para alabes, electro erosionadoras de corte por alambre, cortadoras por láser, oxicorte, routers, y más.
Mastercam ofrece una gama de módulos para aplicaciones especiales, tambien incluye modulos de modelado 3D con producción de dibujos 2D para la preparacion de la geometria 3D antes del CAM.
Mastercam te permite leer un diseño CAD 3D y manufacturarlo con operaciones para maquinas herramientas, entre ellas , torneado,fresado, taladros, corte por alambre, electro erosión,
etc.
Para
operaciones
de
diseño,
el
modulo
es Mastercam Design Tools.Particularmente en las operaciones de fresado se tienen tres niveles.
MasterCam MillLevel1
MasterCam Mill Level2
MasterCam Mill Level3
MasterCam Mill Multiaxis
En operaciones CNC de piezas cilíndricas y de torno se tiene desde desbaste y acabado, hasta
Mastercam ofrece una gama de módulos para aplicaciones especiales, tambien incluye modulos de modelado 3D con producción de dibujos 2D para la preparacion de la geometria 3D antes del CAM.
Mastercam te permite leer un diseño CAD 3D y manufacturarlo con operaciones para maquinas herramientas, entre ellas , torneado,fresado, taladros, corte por alambre, electro erosión,
etc.
Para
operaciones
de
diseño,
el
modulo
es Mastercam Design Tools.Particularmente en las operaciones de fresado se tienen tres niveles.
MasterCam MillLevel1
MasterCam Mill Level2
MasterCam Mill Level3
MasterCam Mill Multiaxis
En operaciones CNC de piezas cilíndricas y de torno se tiene desde desbaste y acabado, hasta
ranurado y roscado, para operaciones de madera con router es MasterCamRouter, para la programación CAD/CAM de eletroerosionadoras de corte por alambre el modulo es MasterCam Wire y para operaciones de grabados 3D para joyería y leyendas se tiene MasterCam Art y el MasterCam Blade Expert para alabes en turbinas.
Mastercam
también
ofrece
una
solución
de
maquinado
para
SolidWorks
llamadaMasterCam for SolidWorks que incluye mecanizado de alta velocidad (HSM)
CONCEPTOS BÁSICOS DEL SOFTWARE1 “Mastercam está diseñado específicamente para Routers de CNC por lo que las herramientas de
este software son las requeridas para satisfacer tus necesidades.
Simulación de corte
Facilidad de crear geometrías y la posibilidad de acomodos automáticos Librería de herramientas con la posibilidad de editarlas
Esta nueva versión supone una renovación total de Mastercam, tanto a nivel de interface gráfico, como a nivel de estructura interna del de l programa, lo cual repercute en e n numerosas novedades y prestaciones para los usuarios.
PARA FACILITAR EL MANEJO Y APRENDIZAJE DE MASTERCAM
Trabajar con el interface Windows similar a las demás aplicaciones, para facilitar el aprendizaje de los nuevos usuarios. Menús desplegables que mantienen una estructura similar a la V.9 para facilitar el aprendizaje de los usuarios actuales de Mastercam. Un solo Mastercam para Dibujo, Fresa, Torno e Hilo, si el Cliente 1
http://ingenegros.com.ar/Software/mastercam-x-v100122-x2.html
tiene que mecanizar una pieza con operaciones de fresado y torneado, tendrá el dibujo y todas las operaciones de mecanizado, en un solo fichero. Solamente debe seleccionar con qué tipo de máquina va a mecanizar, sin tener que salir del módulo de Fresa y entrar en el módulo de Torno.
(3D CAD PORTAL, 2014)
Flujo de Trabajo para Sólidos
La interface y el flujo de trabajo para sólidos se ha rediseñado completamente en Mastercam X8, se permite que la construcción y edición de sólidos sea mucho más fácil e intuitiva. Cada función de sólidos se ha actualizado para reflejar este nuevo flujo. A todas las funciones de sólidos se les ha dado una nueva interface que le permite trabajar en la pantalla de acuerdo a sus necesidades. Al poner los filtros de selección en una nueva ventana de diálogo que aparece al inicio de la operación, es más fácil definirlas conforme usted realiza el trabajo.
Cadenas Inteligentes en Sólidos
Esta mejora automáticamente reconecta las cadenas de modelos "wireframe" que han sido editadas para que usted no tenga necesidad de re-encadenarlas. Por ejemplo, cuando usted extruye un rectángulo, y después regresa y redondea una esquina, solamente tiene que regenerar la operación en lugar de tener que re-encadenar el modelo de alambre.
Reconocimiento de Aristas Sólidas
El reconocimiento de aristas sólidas se tiene ahora en todo el modelado de wireframe. El objetivo para Mastercam X8 es permitir que las aristas sólidas sean utilizadas como entidades de referencia y eliminar la necesidad de crear geometría temporal. El filtro de aristas puede ser utilizado para reconocer o ignorar aristas sólidas. (Garcia, 2009)
Mejoras al Modelado de Superficies
Algunas mejoras al Modelado de Superficies incluyen:
La función de Cambio de dirección en Normales ahora soporta el nuevo desplegado en color del lado no-normal de la superficie con sombreado.
La Orientación de Normales de superficies adyacentes encontradas. Una vez que define la posición inicial, usted puede cambiar los resultados y desplegar las flechas que muestren la dirección.
Los radios entre Superficies y entre una Superficie y un Plano despliegan un radio máximo recomendado. Una vez que selecciona las superficies,
Mastercam las analiza y despliega el radio máximo recomendado que puede ser creado con éxito. (3D, 2013)
COMANDOS “G” PARA EL CONTROL DEL MAQUINADO:
G00.- Avance lineal del cortador a velocidad alta, para posicionar o sin aplicar corte. G01.- Avance lineal del cortador a velocidad programada, para aplicar corte. G02.- Avance circular del cortador en el sentido de las manecillas del reloj, a velocidad programada. G03.- Avance circular del cortador en sentido opuesto a las manecillas del reloj a una velocidad programada. G04.- Pausa, acompañada de una letra X, se detiene la herramienta un determinado tiempo, por ejemplo: G04 X4, la pausa durará 4 segundos.
G17.- Selección del plano XY. G18.- Selección del plano ZX. G19.- Selección del plano YZ. G20.- Entrada de valores en pulgadas. G21.- Entrada de valores en milímetros. G28.- Regreso al punto cero de la máquina (HOME). G40.- Cancela compensación radial del cortador. G41.- Compensación a la izquierda del cortador. G42.- Compensación a la derecha del cortador. G43.- Compensación longitudinal. G49.- Cancela compensación longitudinal del cortador. G81.- Ciclo de taladrado para perforación de agujero pasante. El agujero atraviesa la pieza en un solo movimiento a una velocidad determinada de avance. G82.- Ciclo de taladrado para perforación de agujero ciego. El agujero no atraviesa la pieza, en su punto final de taladrado debe tener una pausa para remover el material sobrante y se determina con la letra “P” con un tiempo en milisegundos. G83.- Ciclo de taladrado para perforación de agujero profundo. En este agujero por ser para una perforación de toda una pieza de más espesor, se debe llevar a cabo por incrementos, los cuales se determinan con la letra “Q” con un valor determinado, el cortador avanzará con ese valor hasta perforar a toda la pieza. G80.- Cancela los ciclos G81, G82 y G83. G90.- Comando para hacer uso de coordenadas absolutas. G91.- Comando para hacer uso de coordenadas relativas. G92.- Programación del punto cero absoluto, o cero de pieza. G94.- Avance programado sobre unidad de tiempo (mm/min ó pulg/min). G95.- Avance programado sobre velocidad angular (mm/rev ó pulg/rev). G98.- Retorno a un punto inicial correspondiente a un ciclo determinado. G99.- Retorno al punto de retroceso de un ciclo determinado. (Perales, 2015)
CODIGOS “M”
La letra M es usada para indicar las funciones misceláneas también son conocidas como funciones secundarias M.
M00.- Paro programado. M01.- paro opcional. M02.- Final del programa. M03.- Giro de la pieza en sentido horario. M04.- Giro de la pieza en sentido anti horario. M05.- Paro del husillo.
M06.- Cambio de herramienta. M08.- Refrigerante activado. M09.- Refrigerante desactivado. M10.- Abrir chuck. M11.- Cerrar chuck. M19.- Paro exacto del husillo. M30.- Final del programa con regreso al principio del programa. M38.- Paro exacto conectado. M39.- Paro exacto desconectado. M58.- Abrir la puerta. M59.- Cerrar la puerta. M98.- Llamado de subprograma. M99.- Final del subprograma.
La G - clave, o la clave preparatoria o la función, son las funciones en la lengua de programación de control numérica. Las G - claves son las claves que colocan la herramienta y hacen el trabajo verdadero, a diferencia de las M - claves, que dirige la computadora; T para las claves herramienta -related. S y F son herramienta - velocidad y herramienta - forraje, y definitivamente D - claves para la compensación de herramienta. La lengua de programación de Control numérico (NC) es a veces llamado la G - clave informalmente. Pero en realidad, las G - claves son solamente una parte de la lengua de NC - programación que controla NC y herramientas eléctricas de CNC. El período el Control numérico fue acuñado en el laboratorio de Servomechanisms de MIT [la cita necesitada], y algunos versiones de NC lo fueron y todavía son desarrollado por separado por fabricantes de CNC - computadora. La versión normalizada principal usada en los Estados Unidos fue resuelta por la alianza de Industries electrónica en él a comienzos de 1960s. [La cifra necesitada] una revisión final estaba aprobada en febrero 1980 como RS274D. En Europa, el usual estrépito 6602 5 / ISO 6983 es usado a menudo en vez. (sarabia, 2012)
ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA CNC. La estructura de un programa CNC está hecha de tal manera que se cumplan todos sus pasos de manera ordenada, teniendo en cuenta las velocidades y orientaciones en los ejes, según requiera el programa, así también como el tipo de coordenadas que se va a utilizar. A continuación se enumera ordenada mente los pasos a seguir para crear un programa CNC. a) Bandera de Inicio (%). b) Número del programa, en el caco de la maquina CNC LEADWEL V30 podemos guardar 09999 programas en la memoria. c) Nombre y Datos del programa (Nombre del programa, fecha, hora, tipo de material, Nombre del operario, etc.)
Ejemplo: (cuadrado de 40 mm, con fresa END MILL, HSS de Ø10 mm, fecha, hora, etc.) d) Encabezado, en este se describe el tipo de coordenadas a utilizarse, tipo de magnitudes, velocidades, etc. (G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94). e) Selección de Herramienta (M6 T1). f)
Posición de la herramienta (G0 X_Y_Z).
g) Determinación de S y F. h) Giro del husillo a la velocidad calculada (M03 S_) y de ser el caso encendido del sistema de refrigeración (MO8). i)
Penetración de la herramienta a velocidad controlada (G1 Z -_F_).
j)
Establecimiento de coordenadas e interpolación lineal con avance controlado de la herramienta.
k) Devolución de la herramienta a la zona de seguridad una vez culminado el mecanizado. l)
Asignar Valores de Vc, Vs, Tp, Tm, Pc, Pm.
m) Programar coordenadas, en si en esta parte se describe los puntos por los cuales se va a mecanizar, n) Terminar el programa, se puede ubicar el código M2 que termina el programa pero se puede volver a correrlo, o el código M30 que termina el programa totalmente, o) Referenciar la maquina. p) Culminación y reinicio del programa.
PROCEDIMIENTO:
Abrir el Software Solid Works para diseñar el modelo 3D que se va a mecanizar.
Crear un nuevo croquis, y trazar un rectángulo de 70mm x 40mm.
Seleccionar la opción Extruir base saliente, y realizar la extruccion de 10 mm.
Crear un nuevo croquis, y trazar dos rectángulos de 10mm de ancho a los extremos de la pieza.
Extruir de 20 mm de altura los rectángulos dibujados.
Crear un nuevo croquis y realizar un rectángulo de 30mm x 15mm en la parte superior de la pieza.
Seleccionar el comando extruir corte, y realizar un corte de 5 mm de profundidad.
Verificar que el modelo 3D realizado este de acuerdo a las requeridas por el usuario.
Seleccionar Guardar como, y elegir un lugar el computador para guardar la pieza.
Abrir el Software MasterCam, y abrir el archivo previamente graficado en SolidWorks.
Verificar que la vista de la pieza sea la correcta para realizar el mecanizado.
Seleccionar el tipo de máquina, en este caso se utiliza un centro de mecanizado vertical de 3 ejes.
Seleccionar Tool Setings, y modificar los parámetros de corte previamente calculados como velocidad del usillo, velocidades y avances de corte.
Seleccionar Stock Setup, y modificar los parámetros en los ejes x,y,z. Una forma fácil de hacerlo es seleccionar la opción Bounding Box y seleccionar toda la pieza.
Seleccionar toda la pieza.
Una vez que se ha tomado los datos exactos de la pieza. Presionar el comando Aceptar.
Verificar que se ha creado una caja de color diferente sobre la pieza.
Seleccionar Toolphats, y presionar Surface Rough, Paralel, para e scoger la herramienta necesaria.
Seleccionar Cavity, lo que significa hacer un Cajeado.
Presionar aceptar, a través de un visto de color verde.
Modificar el número de la herramienta, así también como el desfase y diámetro.
Seleccionar el tipo de herramienta para realizar el fresado.
Verificar que la herramienta seleccionada, se encuentre habilitada.
Presionar Select Parameters, y modificar las medidas de acuerdo al tipo de mecanizado.
Verificar que los parametros sean correctos en la opción Rough Paralel Parameters.
Verificar que todas las opciones en el ToolPhats se encuentren habilitadas y sin ningún error.
Presionar Verify, y esperar que el programa termine de cargarse para poder visualizar la simulación del fresado.
Modificar la vista de la pieza, para poder visualizar todo el proceso de mecanizado.
Una vez que ha terminado la simulación, verificar que la pieza se encuentre de acuerdo al modelo seleccionado.
CODIFICACION:
% O0006(HENRY CHERREZ CNC) (DATE=DD-MM-YY - 11-02-16 TIME=HH:MM - 19:34) (MCX FILE - C:\USERS\HENRY CHERREZ\DESKTOP\SOLID.MCX-8) (NC FILE - C:\USERS\ALEX MOREANO A\DESKTOP\HENRY CHERREZ CNC.NC) (MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024) ( T1 | 12. BULL ENDMILL 1. RAD | H1 ) N10 G21 N15 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N20 T1 M6 N25 G0 G90 G54 X40. Y0. S6000 M3 N30 G43 H1 Z56.8 N35 Z36.8 N40 G1 Z29.8 F350. N45 X15.597 F800. N50 X15.588 Z29.809 N55 X15.309 Z29.951 N60 X15. Z30. N65 X0. N70 Y10. N75 X15. N80 X15.309 Z29.951 N85 X15.588 Z29.809 N90 X15.597 Z29.8 N95 X40. N100 Z30. N105 X70. Y20. N110 X55. N115 X54.691 Z29.951 N120 X54.412 Z29.809 N125 X54.403 Z29.8 N130 X15.597 N135 X15.588 Z29.809 N140 X15.309 Z29.951 N145 X15. Z30.
N150 N155 N160 N165 N170 N175 N180 N185 N190 N195 N200 N205 N210 N215 N220 N225 N230 N235 N240 N245 N250 N255 N260 N265 N270 N275 N280 N285 N290 N295 N300 N305 N310 N315 N320 N325 N330 N335 N340 N345 N350 N355 N360 N365 N370 N375 N380 N385 N390 N395 N400 N405 N410 N415 N420 N425 N430
X0. Y30. X15. X15.309 Z29.951 X15.588 Z29.809 X15.597 Z29.8 X54.403 X54.412 Z29.809 X54.691 Z29.951 X55. Z30. X70. Y40. X55. X54.691 Z29.951 X54.412 Z29.809 X54.403 Z29.8 X15.597 X15.588 Z29.809 X15.309 Z29.951 X15. Z30. X0. G0 Z35. Z55.
X40. Y0. Z54.927 Z34.927
G1 Z27.927 F350. X16. F800. Z29.
X15.951 Z29.309 X15.809 Z29.588 X15.597 Z29.8 Y10. X15.809 Z29.588 X15.951 Z29.309 X16. Z29. Z27.927
X40. Z29.8
X54.403 Y20. X54.191 Z29.588 X54.049 Z29.309 X54. Z29. Z27.927
X16. Z29.
X15.951 Z29.309 X15.809 Z29.588 X15.597 Z29.8 Y30. X15.809 Z29.588 X15.951 Z29.309 X16. Z29. Z27.927
X54. Z29.
X54.049 Z29.309
N435 N440 N445 N450 N455 N460 N465 N470 N475 N480 N485 N490 N495 N500 N505 N510 N515 N520 N525 N530 N535 N540 N545 N550 N555 N560 N565 N570 N575 N580 N585 N590 N595 N600 N605 N610 N615 N620 N625 N630 N635 N640 N645 N650 N655 N660 N665 N670 N675 N680 N685 N690 N695 N700 N705 N710 N715
X54.191 Z29.588 X54.403 Z29.8 Y40. X54.191 Z29.588 X54.049 Z29.309 X54. Z29. Z27.927
X16. Z29.
X15.951 Z29.309 X15.809 Z29.588 X15.597 Z29.8 G0 Z34.8 Z54.8
X40. Y0. Z53.055 Z33.055
G1 Z26.055 F350. X16. F800. Y10. X40. X54. Y20. X16. Y30. X54. Y40. X16. G0 Z31.055 Z51.055 Z51.182
X40. Y0. Z31.182
G1 Z24.182 F350. X16. F800. Y10. X40. X54. Y20. X16. Y30. X54. Y40. X16. G0 Z29.182 Z49.182 Z49.309
X40. Y0. Z29.309
G1 Z22.309 F350. X16. F800. Y10. X40. X54. Y20. X16. Y30. X54. Y40. X16.
N720 G0 Z27.309 N725 Z47.309 N730 Z47.436 N735 X40. Y0. N740 Z27.436 N745 G1 Z20.436 N750 X16. F800. N755 Y10. N760 X40. N765 X54. Y20. N770 X16. N775 Y30. N780 X54. N785 Y40. N790 X16. N795 G0 Z25.436 N800 Z45.436 N805 Z45.564 N810 X40. Y0. N815 Z25.564 N820 G1 Z18.564 N825 X16. F800. N830 Y10. N835 X40. N840 X54. Y20. N845 X16. N850 Y30. N855 X54. N860 Y40. N865 X16. N870 G0 Z23.564 N875 Z43.564 N880 Z43.691 N885 X40. Y0. N890 Z23.691 N895 G1 Z16.691 N900 X16. F800. N905 Y10. N910 X40. N915 X54. Y20. N920 X16. N925 Y30. N930 X54. N935 Y40. N940 X16. N945 G0 Z21.691 N950 Z41.691 N955 Z41.818 N960 X40. Y0. N965 Z21.818 N970 G1 Z14.818 N975 X16. F800. N980 Y10. N985 X40. N990 X54. Y20. N995 X16. N1000 Y30.
F350.
F350.
F350.
F350.
N1005 N1010 N1015 N1020 N1025 N1030 N1035 N1040 N1045 N1050 N1055 N1060 N1065 N1070 N1075 N1080 N1085 N1090 N1095 N1100 N1105 N1110 N1115 N1120 N1125 N1130 N1135 N1140 N1145 N1150 N1155 N1160 N1165 N1170 N1175 N1180 N1185 N1190 N1195 N1200 N1205 N1210 N1215 N1220 N1225 N1230 N1235 N1240 N1245 N1250 N1255 N1260 N1265 N1270 %
X54. Y40. X16. G0 Z19.818 Z39.818 Z39.945
X40. Y0. Z19.945
G1 Z12.945 F350. X16. F800. Y10. X40. X54. Y20. X16. Y30. X54. Y40. X16. G0 Z17.945 Z37.945 Z38.073
X40. Y0. Z18.073
G1 Z11.073 F350. X16. F800. Y10. X40. X54. Y20. X16. Y30. X54. Y40. X16. G0 Z16.073 Z36.073 Z36.2
X40. Y0. Z16.2
G1 Z10. F350. X16. F800. Y10. X40. X54. Y20. X16. Y30. X54. Y40. X16. G0 Z15. Z35.
M5 G91 G28 Z0. G28 X0. Y0. M30
ANALISIS DE RESULTADOS: A través del Software MasterCam, se puede realizar distinto tipo programación, para un mecanizado, no solo en 2 dimensiones, sino en tres dimensiones como en este caso, teniendo en cuente que en la actualidad no solo existen máquinas de 3 ejes, sino existen maquinas multi ejes, pero el procedimiento para programar un mecanizado con multi ejes, es el mismo tomando en consideración las diferentes herramientas, como los cálculos de velocidades para cada tipo de material y mecanizado. CONCLUSIONES:
Mediante la Practica se pudo crear un modelo 3D, tomando en cuenta todas las consideraciones como dimensiones del modelo seleccionado. A través de la práctica se pudo importar y exportar una figura 3D, desde SolidWorks a MasterCam, con la extensión correcta. Se pudo Programar una figura 3D, siguiendo un procedimiento estricto, y seleccionando los parámetros correctos para tener un acabado de calidad. Una vez terminado el proceso de programación, se pudo obtener los códigos G, para mecanizar la figura en el centro de mecanizado vertical.
RECOMENDACIONES:
Lo primero que hay que hacer cuando se trabaja con Mastercam es modificar el sistema de unidades a Métrico, para obtener resultados adecuados de acuerdo a las medidas del modelo. Tener cuidado al momento de seleccionar la herramienta, tom ando en cuenta su diámetro y longitud, así también como las velocidades correctas para que no se dañe el modelo 3D realizado.
BIBLIOGRAFIA:
Bibliografía 3D CAD PORTAL . (2014). Obtenido de http://www.3dcadportal.com/mastercam.html
3D, C. P. (2013). 3D CAD PORTAL. Obtenido de http://www.3dcadportal.com/mastercampresenta-su-portafolio-de-herramientas-incluyendo-superficies-y-solidos-3d.html Garcia. (09 de 11 de 2009). Slideshare. Obtenido de http://es.slideshare.net/gbgarcia/herramientas-de-modelado-3d-2455690 Perales, R. (22 de 02 de 2015). Slideshare. Obtenido de http://es.slideshare.net/alexiaperez7374/codigos-g-y-m-44977927 sarabia, E. (29 de 05 de 2012).
