Máquinas convencionales y máquinas con CNC ETAPAS GENERALES DEL P R O Y E C T O
Planos - dimensiones y tolerancias Entorno - magnitud de la pieza Herramienta de corte - remover material Parámetros tecnológicos - condiciones NOTA IMPORTANTE
FA C T O R E S D E C O M P A R A C I Ó N
REPETITIVIDAD: Asegurar la consistencia de la calidad (piezas iguales) oducto TOLERANCIA: Margen de error admisible en la fabricación de un pr oducto
A la hora de elegir debo considerar las especificacio especifica especific a- ciones nes deldel pedido. pedido. SonEséstas éste las el que que meme vanvaaaindicar indicarcuál cuáles la adecuada. adecuada. es máquina la máquina
oducción TIEMPO DE SETEO: Tiempo necesario de prepa preparació ración n previo al comienzo de la pr oducción
EXPERTISE: Habilidades/conocimientos necesarios para el desempeño de una tarea
COSTO DE ADQUISICIÓN: Valor a pagar por la compra de un bien o servicio TIEMPO DE MECANIZADO: Tiempo en completar el proceso de mecanizado de la pieza ERROR HUMANO: Desvíos generados por el accionar humano FLEXIBILIDAD: Capacidad de adaptación
COMPARACIÓN COMP ARACIÓN M Á QUINA CONVENCIONAL M Á QUINA CONVENCIONAL
aspectos
+
aspectos
-
M Á QUINA C O N C N C M Á QUINA C O N C N C
REPETITIVIDAD REPETITIVIDAD REPETITIVIDAD
REPETITIVID AD REPETITIVID AD
TOLERANCIA TOLERANCIA TOLERANCIA
TOLERANCIA TOLERANCIA
FLEXIBILID AD FLEXIBILIDAD FLEXIBILID AD
FLEXIBILID AD FLEXIBILID AD
TIEMPO DE SETEO TIEMPO DE SETEO
TIEMPO DE SETEO TIEMPO DE SETEO
EXPERTISE EXPERTISE TIEMPO DE SETEO COSTO DE ADQUISICIÓN COSTO DE ADQUISICIÓN EXPERTISE TIEMPO DE MECANIZADO TIEMPO DE MECANIZADO COSTO DE ADQUISICIÓN ERROR HUMANO ERROR HUMANO TIEMPO DE MECANIZADO
EXPERTISE EXPERTISE TIEMPO DE SETEO COSTO DE ADQUISICIÓN COSTO DE ADQUISICIÓN EXPERTISE TIEMPO DE MECANIZADO TIEMPO DE MECANIZADO COSTO DE ADQUISICIÓN ERROR HUMANO ERROR HUMANO TIEMPO DE MECANIZADO
ERROR HUMANO
ERROR HUMANO
Elementos constituyentes de una máquina con CNC
MORDAZAS
Nú N ú m e r o d e m o r d a z a s
Sujetan la pieza a la máquina.
3 ideal para sólidos de r evolución evolución 4 ideal para piezas geometricamente complejas
P L AT O
Contiene las mor dazas. dazas.
Logra gran pr ecisión ecisión por medio de r odamiento odamiento .
T O R N I L L O B O L A R E C I R C U L A N T E
Tr ansforma ansforma el movimiento r otacional otacional del motor en uno de avance.
C A R R O eta. A poyo de la torr eta.
T O RRETA Porta las herr amientas amientas d e corte.
herr amienta amienta inserto de corte
B A N C A DA S
Soportan el peso del carro dur ante a nte la fuerza del mec anizado.
¿QUIÉN/QUÉ CONTR OLA OLA LOS MOVIMIENTOS DE LA MÁQUINA? El CNC (Control Numérico por Computa “ojos”” “ojos dora) hace uso del encoder
Elementos constituyentes de una máquina con CNC
MORDAZAS
Nú N ú m e r o d e m o r d a z a s
Sujetan la pieza a la máquina.
3 ideal para sólidos de r evolución evolución 4 ideal para piezas geometricamente complejas
P L AT O
Contiene las mor dazas. dazas.
Logra gran pr ecisión ecisión por medio de r odamiento odamiento .
T O R N I L L O B O L A R E C I R C U L A N T E
Tr ansforma ansforma el movimiento r otacional otacional del motor en uno de avance.
C A R R O eta. A poyo de la torr eta.
T O RRETA Porta las herr amientas amientas d e corte.
herr amienta amienta inserto de corte
B A N C A DA S
Soportan el peso del carro dur ante a nte la fuerza del mec anizado.
¿QUIÉN/QUÉ CONTR OLA OLA LOS MOVIMIENTOS DE LA MÁQUINA? El CNC (Control Numérico por Computa “ojos”” “ojos dora) hace uso del encoder
C A D E N A CINEMÁTICA
POR EL LADO DE LA HERRAMIENTA
POR EL LADO DE LA PIEZA
T ORRET ORRETA A
CARRO M O R DA Z A R O D A M I E N T O
B A N C A DA S
TUER C A
HUSILLO HUSILL O PLATO PLAT O
TO R N I L LO BOLA RECIR C U L A N T E H U S I L LO LO M O T O R
N T O R O D A M I E
PIEZA
Sistemas de
PLATO PLAT O
Coor denadas
Son muy importantes porque describen las posiciones y movimientos de la máquina en el
Sistemas de
Coor denadas
Son muy importantes porque describen las posiciones y movimientos de la máquina en el código del CNC.
Tipos de sistemas de coor denadas:
ABSOL U TA S
I N C R E M E N T ALES
La posición de los puntos es relativa a la POSICIÓN ACTU AL
La posición de los puntos es relativa al ORIGEN
(último punto en el qu e se estuv o)
6
6
5
ORIGEN
(4,5)
4 3
ORIGEN
,3)
5 4 3
(2,3)
2
2
(5,2)
1
(2,-3) (2,2)
1
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
6
6
Punto de r ef er e ncia físico utilizado p a r a s e t e a r la máquina
REFERENCIA FÍSICA SISTEMA DE C O O R D E N A DA S ORIGINAL SISTEMA DE C O O R D E N A DA S REFERENCIADO ( 4)
PUNTO DE REFERENCIA FÍSICO par a lo c al iz ar el sistema de coordenadas de la máquina en función de un punto cuy a ubic ación conozco, l l amado “ r e f e renci a físi c a ”. Se utiliza el
De esta manera me aseguro que el sistema d e coor d e n a d a s está en s u posición corr e cta.
Selección de herramienta de corte El proceso de mecanizado consta de transformar una pieza en bruto en el diseño del plano.
MECANIZAR
PIEZA EN BRUT O
PIEZA DISEÑADA
Para lograr esto debo ser capaz de seleccionar qué herramientas son las adecuadas para realizar el trabajo en base a las condiciones y parámetros de tr abajo.
HERRAMIENTA DE CO R TE
CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE LA HERRAMIENT A DE COR T E 1
MATERIAL DE LA PIEZA No es lo mismo trabajar un aluminio que una fundición. El material de la herramienta a utilizar está directamente relacionado al material de la pieza.
2
PARÁMETR O S
TECNOLÓGICOS
Las herramientas de corte trabajan entre ciertos rangos de velocidad de avance, profundidad de corte, temperaturas, etc. Debemos entonces asegurarnos de seleccionar una herramienta de corte que se adecúe a las condiciones de trabajo que buscamos.
3
TOLERANCIAS Y ESPECIFICACIONES El plano de la pieza a trabajar nos da información de crítica importancia, ya que determina cómo es la pieza que se quiere logr ar .
4
TIEMPO DE CICL O
Y
COS T O DE PR O DUCCIÓN
Al seleccionar la herramienta de corte hay que balancear entre la velocidad de pr oducción (o tiempo de ciclo) y el costo asociado. Mayor velocidad requiere mejores materiales. Mejores materiales implica mayor costo. Comparar costo y beneficio
OPERACIONES DE MECANIZADO
Dependiendo del material, el inserto estar á sometido a MÁS o MENOS fuerzas. DESBASTE
ACABADO
TR ONZADO
PR O CESO DE SELECCIÓN DE LA HERRAMIENT A DE COR T E Para esto se clasifica el proceso de selección de la herramienta de corte en dos etapas: Material y Geometría. MATERIAL Se debe considerar el material de la pieza a la hora de elegir el material de la herramienta de corte. MATERIAL DE LA PIEZA
da una idea del tipo de fuerzas a las que se someterá el inserto
MATERIAL Y RECUBRIMIENT O DEL INSER T O
delimitan la velocidad de mec anizado
CLASIFICACION DE MATERIALES SEGÚN LA NORMA ISO ACABADO
DESBASTE
ACERO
(ISO P ) ACERO IN O XID ABLE
(ISO M ) FUNDICIÓN
(ISO K ) MATERIALES NO FÉRRICOS
(ISO N ) SUPERALEACIONES Y TITANIO
(ISO S ) OTROS MATERIALES
(ISO H) MATERIALES P INSERTOS PARA ACEROS AL CARBONO
El acero es el grupo de materiales más grande del área de mecanizado, abarca materiales no aleados y de alta aleación, e incluye acero fundido y aceros inoxidables ferrítico y martensítico. Son materiales que generan viruta larga y su maquinabilidad suele ser buena, pero puede ser muy distinta según la dureza y contenido de carbono del material.
MATERIALES M INSERTOS PARA ACEROS INO XIDABLES
Los aceros inoxidables son materiales aleados con un mínimo de 12% de cromo; otr as aleaciones pueden incluir níquel y molibdeno. Los distintos estados, como ferrítico, mar tensítico, austenítico y austenítico-ferrítico (dúplex), crean una amplia gama. Un factor común de todos estos tipos es que los filos quedan expuestos a gran cantidad de calor , desgaste en entalladura y filo de aportación.
MATERIALES K INSERTOS PARA FUNDICIÓN
La fundición es, al contrario que el acero, un tipo de material que produce viruta corta. La fundición gris (GCI) y la fundición maleable (MCI) son muy fáciles de mecanizar , mientr as que la fundición nodular (NCI), la fundición compactada (CGI) y la fundición austemperizada (ADI) presentan más dificultades. Todas las fundiciones contienen carburo de silicio (SiC), que resulta muy abrasivo para el filo de los insertos.
MATERIALES N INSERTOS PARA NO FERROSOS
Los metales no f érr eos son más blandos, como aluminio, cobre, latón, etc. El aluminio con un contenido de Si del 13% es muy abrasivo. Por regla general, se puede obtener alta velocidad de corte y prolongada vida útil de la herramienta con plaquitas de filos agudos.
MATERIALES
S
INSERTOS PARA SUPERALEACIONES TERMORRESISTENTES
Este tipo de superaleaciones incluyen un gran número de materiales de alta aleación con base de hierro, níquel, cobalto y titanio. Son pastosos, crean filo de aportación, se endur e cen durante el mecanizado (endurecimiento mecánico) y generan calor. Son similares a los del área ISO M pero mucho más difíciles de mecanizar y acortan la vida útil de la herramienta y del filo de la plaquita.
MATERIALES H INSERTOS PARA MATERIALES ENDURECIDOS
Este grupo incluye aceros templados con una dureza entre 45-65 HRc y también la fundición en coquilla de alrededor de 400-600 HB. Esta dureza hace que todos ellos sean difíciles de mecanizar . Estos materiales generan bastante calor durante el mecanizado y resultan muy abrasivos para el filo.
Selección de la her ra mienta de cor te - par te 11
CRITERIOS •
•
Mater ial Análisis geométr ico de la her ra mienta
AN ÁLISIS GEOMÉTRICO DE LA HERR AMIENT A
La geometr ía de la herr amienta queda def inida por la geometr ía de la pieza a mecanizar .
J
H
F
A
D
N
V
M
T I P OS DE T AS H E RRA M I EN
z
TS VLR
C
B
E
T
GR
G
ELZR
La geometr ía de la her ra mienta está su jeta a la forma y el tipo de mecanizado que se quier e r ealizar sobr e la pieza a pr oducir . La nor ma ISO cuenta con un estándar que es utilizado par a clasif icar las herr amientas de cor te según su geometr ía.
CODIFIC ACIÓN ISO P AR A HERR AMIENT AS DE CORTE Geometr ía d el inserto
Toler ancias
1
1
e
e
M
Ángulo de incidencia
1
1
T Tipo de inserto
4
Inf or mación
Radio de la punta
I .C .
3 Espesor
2
del r ompevir uta 1
W
Geo metría del filo de cor te
Fl
TP2500 Tipo d e r ecubrimiento del inser to
D
FORM A DEL INSERTO
La f or ma del inser to es tá condicionada por la geometr ía de la pieza que quier o logr ar .
C IRCULAR
CU ADR AD A
TRI ANGULAR
1
1
1
-
D A I M ANTE
CU ADR AD A
D
D IAM ANTE
ÁNGULO DE INCIDENCI A El ángulo de incidencia queda def inido por una ver tical tangente a la super f icie de cor te y la car a frontal del inser to.
Ahor a bien si tengo dif er entes ángulos de incidencia sometidos a un mismo peso, aquel inser to que tenga mayor ángulo de descar ga suf ri r á una mayor def or mación.
MENOR DEFORM ACIÓN
M AYOR DEFORM ACIÓN
l
l
MENOR ÁNGULO
MAYOR ÁNGULO
Par a oper aciones de desbaste, donde debemos r emover gr ande cantidades de mater ial es conveniente utilizar una her ra mienta con menor ángulo de incidencia (teniendo así un inser to más r obusto). CONVENIENTE PARA DESB ASTE
MENOR ÁNGULO
Par a o per ac iones de aca bo, donde de bemos logr ar mayor ter minación del mater ial es conveniente utilizar una her r amienta con mayor ángulo de incidencia. CONVENIENTE PARA A C AB ADO
MAYOR ÁNGULO
IJ
TOLER ANCI A
Toler ancia queda def inida como la var iación entre el valor nominal y el valor real del inser to. M AYOR TOLER ANCI A
NOMIN AL
MENOR TOLERANC IA
NOMIN AL
MÍNIMA :
/'·
·- --·
MÍNIMA (/_ -· ••
••••
,'
mayor toler ancia implica mayor es var iaciones dimensionales. Si es tas var iaciones no son com pensadas, estas pueden gener ar que la pieza resultante quede f uer a de es pecif icaciones. U na
MAYOR TOLER ANC IA
MENOR TOLERANC IA
PARA EVIT AR ESTO PUEDO,
Com pensar las var iaciones dimensionales (El costo recae en f r enar el pr oce so par a rea lizar los a justes) •
Utilizar inser tos con menores toler ancias (El costo recae en la adquisición de inser tos con menor toler ancia) •
MENOR TOLER ANC IA
M ÁXIM A
NOMIN AL MÍNIM A
Par a o per aciones de des baste las var iaciones dimensionales no son deter minantes per o par a o per aciones de acabado los son.
D
TIPO DE INSERTO
Toler ancia queda def inida como la var iación entr e el valor nominal y el valor r eal del inser to. CONSIDER ACIONES
TIPO OE SU JE C I ÓN POR PLACA (P)
POR BRIDA (C)
POR TORNILLO
POR BRID A-TORNILLO
-... -
.
·
·
-g
M ÉT O C I ÓN DO OE R E FR I G E R A Condiciona
el t ipo de inser to a utilizar .
........ =
1
FORMA DEL R OM P E V IR U T AS
el radio de salida del rom pevir uta. A menor r adio la vir uta se r ompe más f ácilmente, per o un menor r adio im plica mayor es f uer zas. D eter mina
Placa r ompevir uta
to Inser Rompevir uta tallado
Un
vir uta más corta aumenta la vida útil de la her r amienta.
to Inser
El
I.C M edida
car acter ística de la herr am ienta que var ía según su geometr ía. A mayor valor I.C.
mayor tamaño de inser to y mayor es toler ancias.
Se usan valor es de I.C. gr andes par a desbaste y valor es de I.C. pequeños par a acabado.
r 0.13
e
...
:!"0.025
Toler ances :ton s and iC/iW s iC/ iW C ALSS
r 0.13 r 0.13 r 0.13
M
u E
V ar ia de pend
.97 Inscr ibe cir cle iCmm
.
:!"0.05 - :!"0.15 :!"0.08 - :!"0.25 :!"0.025
u
M
35.0 5.56 6.0 6.35
--< ,e f
.. ndo del tamaño de ,e
Toler ance cla ss
:!:O.OS
"!:0.08
� ,e
s.o
,,
,e�
9.525 10 . 0 :!"0 .08
12.0 12.7 15 .875 16 .0 19 .05 20.0 25.0
-----i,
:!:0.13
..
:!:0.10
"!:0.18
:!:0 .13
:!:0.25
1f
;
25.4 31.75 32.0
:!"0 .15
s
"!:0.25
G EOMETRÍ A DE LA HERR AMIENT A DIMENSIONES I C IC pulg ada s
'"
e
•
D
R
s
•
•
•
w
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K
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11
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D
....
V
�
ser
l.97
T
ESPESOR M edida
car acter ística de la herr am ienta asociada a la ro bustez de la misma. A menor espesor ,
menor r obustez. Espesor s mm
s
s
01 T1 02 03 T3 04 05 05 07 09 10 12
D
s= s= s= s= s= s= s= s= s= s= s= s=
1.5 9 1.9 8
2.38 3.18 3.97 4.78
5.56 6.3 5 7.94 9.52 1 O. DO 12.0 0
R ADIO DE LA PUNT A
Medida car acter ística de la herr amienta que deter mina la calidad de terminación super fi cial de la pieza a igual velocidad de avance. R adio de la puntar mm
02 rt = 04 r e= 08 r e=
0. 2 0.4 0.8
12 ít = 16 r e=
1.2 1.6
24 rt =
2.4
A igual velocidad el inser to cir cular logr a una me jor ter minación que el inser to con f orma de diamante.
A ma yor radio de punta me jor ter mina ción par a una velocida d de ter minada, sie m pr e y cuando la geom etr ía de la pieza lo per mita. De bemos balancear entre la ter m inación y velocidad de ciclo.
II
GEOMETRÍ A DEL FILO DE C ORTE
El filo de cor te deter m ina la calidad de la ter m inación su per f icial.
Ahor a un mayor filo de cor te es más sens ible a las f uer zas del meca nizado. Par a evitar esto puedo utiliza r una her ra mienta con menor filo de cor te per o más r o bus ta par a r emover la may or cantidad de mater ial y luego utilizo una con mayor f ilo de cor te par a r emover una pequeña
cantidad per o logr ando una me jor ter minación.
ACABADO
1,1 II!J
DESB ASTE
R OMPEVIRUT A Y TIPO DE RECUBRIMIENTO DEL INSERTO
El r ecubr imiento del inser to utiliza los mismos mater iales que se vier on en la selección del mater ial de la her ra mienta. A continuación se pr esentan las dif er entes familias de mater iales.
ACERO (ISOP) ACERO INOXID ABLE (ISO M) FUNDICIÓN (ISO K)
M ATERI ALES NO FÉRRICOS (ISO N) SUPER ALEACIONES Y TIT ANIO (ISO S) OTROS (ISOH)
M ATERI ALES
Diseño de Código CNC
INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE CÓDIGO CNC La norma ISO o código G determina el lenguaje de comunicación entre el operador y el CNC. A través del código CNC determino:
Tr ayectoria Coor denadas Parámetros tecnológicos
ETAPAS DEL ARMADO DEL CÓDIGO CNC
TRAYEC T ORIA DE COR T E CÁL CUL O DE COORDENADAS
DETERMINA CIÓN DE PARÁMETR O S TECNOLÓGICOS CÓDIGO
1
TRAYEC T ORIA DE COR T E Trayectoria y trabajos que deberá ir realizando la herramienta para lograr la pieza final. Incluye: desbastes, empalmes, recorridos, roscados, taladr ados.
ES TRUCTURA DEL CÓDIGO CNC
El código CNC es en esencia una lista secuencial de instrucciones de mecanizado que serán ejecutadas por la máquina. Las instrucciones deben contener toda la inf ormación para el maquinado de la pieza.
El código CNC está compuesto por bloques 1
or denados en f orma secuencial y dejando lugar para insertar
líneas de corr ección
N01 2
N05
E STRUCTURA D E U N B LO Q U E
N01
G00
X10
Y5
F5
N10 dirección
N15
palabr a (función) (coordenada) dato
C A S O DE A P L I C A CIÓN (ejemplo)
numer ación de los bloques or denados
N05 G90;
Coordenadas absolutas
N10 M03 S1250;
Prender el husillo a 1250 rpm CW
N15 M05;
Apagar el husillo
N20 M30;
Fin del pr ogr ama
RESTRICCIONES
Reglas para el armado del código CNC.
Deben contener un solo movimiento de herramienta (no puedo realizar al mismo tiempo una línea y una circunferencia, porque va a dar “Er r or ”). Debe contener una única velocidad de corte. Debe contener únicamente una herramienta o velocidad de husillo. El número de bloque debe ser secuencial . ERR ORES (ejemplo)
N05 G01 G03 X100 Z132;
Debe contener un sólo movimiento
N10 G01 X100 Z50 F30 F60;
Debe contener una única velocidad de corte
N20 M03 S900 S1200;
Debe contener una única velocidad de husillo
N15 G01 X100 Z132 F30;
El número de bloque debe ser secuencial
Comandos, ciclos y dimensiones
INTRO DUCCIÓN A L OS COMANDOS G
Las funciones G definen el movimiento que debe realizar la máquina para producir la pieza. MOVIMIENT O S NO PRODUCT IV O S
Son aquellos que nos llevan de un movimiento productivo a otro (movimientos de posicionamiento). Se debe intentar reducir los movimientos no pr oductivos.
G00 - AVANCE RÁPIDO
Se lo utiliza para llevar la herramienta a las posiciones de mec anizado. ES T RUC T URA
N05 G00 X100 Z103 NÚMERO DE BLOQUE
COORDENADAS DE POSICIÓN FINAL
FUNCIÓN
Esta función tiene como parámetros de entrada las coordenadas del punto final. No se debe ingresar la velocidad ya que está definida por el fabricante y es la máxima velocidad posible. MOVIMIENT O S PRODUCT IV O S
Son aquellos que realizan el mec anizado.
G01 - AVANCE DE MECANIZADO Se lo utiliza para realizar movimientos lineales a velocidad constante (interpolación lineal). ES T RUC T URA
N05 G01 X100 Z103 F50 NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
COORDENADAS DE POSICIÓN FINAL
VELOCIDAD DE MECANIZADO
Es una interpolación con velocidad controlada ya que al realizar las operaciones hay fuerzas que se oponen y tienden a frenar la máquina. El CNC varía la fuerza de los motores para mantener una velocidad constante.
G02 - INTERPOLACIÓN CIRCULAR (SENTIDO HORARIO) Se lo utiliza para realizar movimientos circulares en sentido hor ario. ES T RUC T URA
N05 G02 X100 Z103 R5 F50 NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
COORDENADAS DE POSICIÓN FINAL
RADIO
VELOCIDAD DE MECANIZADO
Puedo definir el radio o el centro del arco por medio de coor denadas.
G03 - INTERPOLACIÓN CIRCULAR (SENTIDO ANTIHORARIO) Se lo utiliza para realizar movimientos circulares en sentido antihor ario. ES T RUC T URA
N05 G03 X100 Z103 R5 F50 NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
COORDENADAS DE POSICIÓN FINAL
RADIO
VELOCIDAD DE MECANIZADO
Puedo definir el radio o el centro del arco por medio de coor denadas.
G33 - ROSCADO Se lo utiliza para realizar r osc as. ES T RUC T URA
N05 G33 X100 Z103 K5 F50 NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
COORDENADAS DE POSICIÓN FINAL
PASO DE LA ROSCA
VELOCIDAD DE MECANIZADO
Cálculo de coor denadas ETAPAS DEL ARMADO DEL CÓDIGO CNC 1
TRAYEC T ORIA DE COR T E Definir la trayectoria que deberá realizar la herramienta para lograr la pieza especificada.
2
CÁL CUL O DE COORDENADAS Identificar los puntos de quiebre necesarios para definir la trayectoria.
(X11,Y11)
(X1,Y1) (X2,Y2)
(X3,Y3) (X4,Y4) (X5,Y 5) (X6,Y6) (X10,Y10) (X9,Y9)
(X7,Y7) (X8,Y8)
DETERMINA CIÓN DE PARÁMETR O S TECNOLÓGICOS Determinar la información necesaria para completar la estructura de las funciones de movimiento.
ARMADO DE CÓDIGO En base a los puntos anteriores se puede armar el código CNC. ES T RUC T URA DE L AS LÍ NEA S DE CÓDIGO TRAYECTORIA
G( )
COORDENADAS
X( )Z( )
PARÁMETROS TECNOLÓGICOS
F( )/R( )/K( )
COMANDOS P ARA
SI S T EMA DE COORDENAD AS
G90 - SISTEMA DE COORDENADAS ABSOLUTAS En este caso todas las coordenadas son medidas desde el cero pieza. ES T RUC T URA
N05 NÚMERO DE BLOQUE
90 FUNCIÓN
G91 - SISTEMA DE COORDENADAS INCREMENTALES En este caso todas las coordenadas son medidas desde el último punto. ES T RUC T URA
N05 NÚMERO DE BLOQUE
91 FUNCIÓN
COMANDOS PARA UNID ADE S DE ME DID A
G70 - UNIDADES EN PULGADAS ES T RUC T URA
NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
G71 - UNIDADES EN MILÍMETROS ES T RUC T URA
NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
Funciones Misceláneas INTRO DUCCIÓN A LAS FUNCIONES M
Las funciones M son aquellas que si bien no están directamente relacionadas con el movimiento de la herramienta, complementan el proceso oper ativo. COMANDOS P ARA HUSILL OS
M03 - ENCENDIDO (SENTIDO HORARIO) ES T RUC T URA
N05 M03 S1200 NÚMERO DE BLOQUE
VELOCIDAD DE GIRO DEL HUSILLO
FUNCIÓN
Esta función tiene como parámetros de entrada la velocidad de giro del husillo.
M04 - ENCENDIDO (SENTIDO ANTIHORARIO) ES T RUC T URA
N05 M04 S1200 NÚMERO DE BLOQUE
VELOCIDAD DE GIRO DEL HUSILLO
FUNCIÓN
Esta función tiene como parámetros de entrada la velocidad de giro del husillo.
M05 - APAGADO ES T RUC T URA
N05 M05 NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
Esta función no contiene el parámetro de velocidad de giro ya que frena el husillo.
COMANDOS P ARA LÍQUIDO REFRIGERANTE
M08 - PRENDER EL LÍQUIDO REFRIGERANTE Esta función es de vital importancia para controlar la temperatura de proceso de mecanizado y así reducir el desgaste de la herr amienta. ES T RUC T URA
N05 M08 NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
M09 - APAGAR EL LÍQUIDO REFRIGERANTE Siempre que se utilice la función M08, recordar utilizar la función M09 para cuando el líquido refrigerante ya no sea necesario. ES T RUC T URA
NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
COMANDOS P ARA FIN DE PROGRAMA
M02 - TERMINAR EL PROGRAMA (SIN RETORNO A INICIO) Se utiliza cuando se desea que el programa termine y se pare el pr oceso. ES T RUC T URA
N05 M02 NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
M30 - TERMINAR EL PROGRAMA (CON RETORNO A INICIO) Se utiliza en los casos que se desea que el programa continúe y tenga cierto ciclo. Retorna al inicio del programa o retorna al programa que llamó a la subrutina. ES T RUC T URA
NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
PROGRAMA
SUBPROGRAMA
00002
00003 00003
M30 M02
COMANDOS PARA TORRETA
M06 - CAMBIO DE HERRAMIENTA Se utiliza para posicionar la herramienta indicada, en la posición de mec anizado. ES T RUC T URA
N05 T03 M06 NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
FUNCIÓN
INTRO DUCCIÓN A LAS FUNCIONES T
Las funciones T son aquellas que indican las diferentes posiciones en la torr eta.
T01 - T02 - T03 - T04 - T05 - T06 - POSICIÓN EN LA HERRAMIENTA Trabaja en conjunto con la función M06 para indicarle al CNC qué herramienta debe ubicar en la posición de mec anizado. ES T RUC T URA
N05 T03 M06 NÚMERO DE BLOQUE
FUNCIÓN
FUNCIÓN
COMPENS AC I Ó N DE R A D I O
La herramienta de corte tiene un radio de punta (R).
R
HERRAMIENTA DE COR TE
Si defino la trayectoria sobre el perfil de mi pieza la herramienta maquinará parte de esta, obteniendo una pieza resultante "menor " a la pieza especificada. R
TRA YECTORIA SIN COMPENSAR PIEZA ESPECIFICADA PIEZA RESULTANTE
Para resolver esto realizo la compensación de radios. Que consiste en mover la trayectoria de la pieza una distancia R. De esta manera logro la pieza especificada. R
TRA YECTORIA COMPENSADA PIEZA ESPECIFICADA PIEZA RESULTANTE
( ) Secuencia de desbaste de una máquina con CNC A
Es impor tante destacar que si r ealizár amos el pr ogr ama con solo el contor no de la pieza (como hemos visto hasta acá) El contr ol no podr ía alcanzar el r esultado deseado, ya que es
técnicamente imposible cor tar todo el mater ial de una sola pasada, pues esto ocasionar ía un daño en la her ra mienta o eventualmente en los componentes mecánicos de la maquina. D IAGR AM A DEL PEÓN
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17 C ÓDI GO
DEL
11
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PEO N
Nl O GOO XO Z-2: N20 GOO XO ZO: N30 G 02 X6 Z ·6,6 R4 FO. 1: N40G01X12Z-8.2 F0.1: N50 G Ol X12 Z-10: N60 G 03 Xl 6 Z-27 Rl 7: N70 G 03 X22 2-35 Rl 7: N80 G Ol X25 Z-36: N90 G Ol X25 2-40:
Como se ha visto pr eviamente en et cur so, se debe r ealizar una secuencia de desbaste que se
acer que a un contor no similar al de la pieza que se quier e alcanzar par a luego r ealizar el acabado f inal. Veamos el siguiente gr áf ico que sir ve de análisis:
-CONTORNO
- SOBREESPESOR
CILI NDRO
( pie u il tr t1bi1 ji1r l
artoendo de la pieza a tr aba¡ar (c,hndr o) debemos r ealizar una sene de pasadas de desbaste que nos neven al contorno del peón con un sobreespesor Las pasadas que se reahzar �n es1ar �n delerminadas POI' los ceramevos de tr aba JO como la velocldad de avance y ta pr of undidad
Debido a la comple jidad y tr aba j o que r equier e descr ibir la secuencia de desbaste, las máquinas cuentan con una ser ie de ciclos que en base a una ser ie de par ámetr os calculan las dif er entes tr ayector ias a r ealizar .
HA Y 3 CICLOS DE DE SBASTE COMPLEJOS PARA TRABAJAR LA PIEZA:
7
Fr enteado: Par a piezas con diámetr os mayor es y longitudes cor tas (G74*)
7
Cilindr ado: Par a piezas con diámetr os menor es y longitudes mayor es (G73*)
7
Repetición
de contor no: Par a piezas con for ma que quier o ter minar (G75*)
( )
)
�
* Estas funciones var ían según la máquina y el seteo. Ref er ir se al manual de la máquina par a ver cual es la función adecuada.
Par a r ealizar nuestr o peón utilizar emos un ciclo de cilindr ado. A continuación se obser var á el for mato y el signif icado de cada uno de los tér minos del código.
x
N
G73 U,
N
G73 P
R
Q
.
U2 +/- ... W +/- ... F .. S .. T ..
Pr imer Bloque
U 1 [mm]: Pr of undidad de cor te por pasada
mienta en X por cada pasada R [mm]: Retr oceso de la her ra x
Segundo Bloque
P: Númer o del pr imer bloque par a la descr ipción del contor no. Q: Númer o del último bloque par a la descr ipción del contor no. U2 [mm]:
Sobr eespesor de acabado en dir ección X (con signo).
W [mm]:
Sobr eespesor de acabado en dir ección Z (incr emental con signo).
.
.
.
Ahor a que ya conocemos los tér minos necesar ios par a la inclusión del ciclo de cilindr ado en el código, se pr oceder á al ar mado del mismo.
DESB A STE
+
ACABADO
=
I CICLO DE CILI NDR ADO
N30
GOO
N40 N50
G73 G73
X 26 U1 P60
Z 2· ' R1 · ' Q130
U0.1 W 0.1;
I CO NTOR NO DE LA PIEZA
N60 N65 N70 NBO N90 N100 N11 O N120 N130 N140
GOO G01 G02 G01 G01 G03 G03 G01 G01 GOO
xo, z o
X6 X12 X12 X16 X 22 X 25 X 25 X 2 6·
Z-6.6 Z-8.2 Z-1 O Z-27 Z-35 Z-36 Z-40
P60
Q130;
'
I CICLO DE ACABA DO
N180
G72
R4
R17 R17
F0.1 2; F0.1 2: F0.1 2: F0.1 2; F0.1 2: F0.1 2; F0.1 2; FO 12;
PEÓ N
IMPLEMENTACIÓN DEL PROGRAMA
D ISEÑO D E L P R O GRA M A PAR A LA P R O D U C C I Ó N D E LA P I E ZA Pasos
a seguir para la verificación e implementación del código en la máquina.
DISEÑO DEL CÓDIGO
T A REA DEL P RO GR A M A
D O R Imaginar cual será la interpretación del código en la máquina.
CONTROL DEL CÓDIGO
T A REA DEL P RO GR A M A D O R
1) Detectar errores en computadora o pap el. 2) Revisar el código en la máquina.
IMPLEMENTACIÓN DEL CÓDIGO Carga del código en la máquina.
T A REA DEL O P ERAR I O
Carga de herr amientas La carga de herramientas es esencial para el correcto desempeño de la máquina.
P R O C E D I M I E N TO P AR A L A C AR GA DE H E R R A M I E N TA S
1
Prender el torno.
2
R ef er enciar el torno. Tecla de r etorno a punto de r ef er encia (RETURN MA C H I N E ZER O )
3
Posicionar la herr amienta de acuer do al pr ogr ama.
POSICIONAR LA HERRAMIENTA
Al desarrollar el programa asigne una posición a cada herr amienta. EJEMPLO:
T01 Herramienta de desbaste T02 Herramienta de ac abado T03 Herramienta de tr onzado
En base a eso posiciono la herr amienta
4
De acuerdo a la posición, indicar al CNC las dimensiones de cada herr amienta. DIMENSIONES DE LA HERRAMIENTA Determinar las medidas características de la herramienta: Lx, Lz Determinar si las medidas deben estar en mm o pulgadas.
Introducir los valores al CNC. LA PRECISIÓN EN LA TOMA DE DIMENSIONES ES CLAVE
PANEL DE LA MÁQUINA
Lz
Lx T01 T02 T03
La tabla de geometría sirve para cargar las dimensiones características de las herr amientas. La tabla de desgaste sirve para cargar las variaciones de las dimensiones debido al desgaste de las mismas.
Seteo de ejes El referenciamiento de la torreta y la carga de dimensiones son necesarios para que la máquina pueda posicionarse en el espacio y lograr realizar con precisión el proceso de mec anizado.
SETEO DEL EJ E Z 1
PRIMER PASO Seleccionar una herramienta de corte cuyas dimensiones conozcamos. Maquinar el frente de la pieza.
2
SEGUNDO PASO Alejar la herramienta de corte sin moverse del eje Z. De este modo nos asegur amos mantener la posición de la máquina en el eje que queremos determinar .
3
TERCER PASO Medir el largo de la pieza, con la mayor exactitud posible y realizar el cálculo.
L
L+Lz
Lz
X
101.400
Z
98.700
Z=98.700
Debo comparar los valores: L + Lz con el valor Z. De ser iguales el eje Z está correctamente r ef er enciado. De ser distintos debo referenciar correctamente (ver cuarto paso).
4
CUART O PASO Corregir en caso de que sea necesario. CÓMO SE CORRIGE
1. Presionar el botón O set. 2. Seleccionar sistema de coordenadas G54. 3. Posicionarse en la coordenada Z. 4. Presionar la flecha der echa. 5. Introducir el valor ____ (el resultado de la cuenta) y apretar el botón Insert. 6. Apretar el botón Measur e. X101.400 Z102.90
X101.400 Z98.700
L
Lz
SETEO DEL EJE X 1
PRIMER PASO Pulir la superficie de la pieza para remover imperfecciones y centr arla.
2
SEGUNDO PASO Alejar la herramienta sin moverse en el eje X.
3
TERCER PASO Medir el diámetro de la pieza y realizar el cálculo.
D/2
101.400 98.700
Lx
D+2Lx
X=101.400
Debo comparar los valores: D + Lx con el valor X. De ser iguales el eje X está correctamente r ef er enciado. De ser distintos debo referenciar correctamente (ver cuarto paso).
4
CUART O PASO Corregir en caso de que sea necesario. CÓMO SE CORRIGE
1. Presionar el botón O set. 2. Seleccionar sistema de coordenadas G54. 3. Posicionarse en la coordenada X. 4. Presionar la flecha der echa. 5. Introducir el valor ____ (el resultado de la cuenta) y apretar el botón Insert. 6. Apretar el botón Meassur e. X135.200 Z98.700
X101.400 Z98.700
D/2
Lx
El Panel de Contr ol Una vez cargadas las herramientas y seteados los ejes veremos algunas funciones importantes. PANEL
DE OPERACIONES
X
101.400
Z
98.700
PANEL
1
PANEL
PANEL
DE CNC
DE LA MÁQUINA
DE CNC
Sirve para interactuar con las funciones y parámetros del control. Éste varía según el modelo. PANEL
TECLADO ALF ANUMÉRICO Nos permite ingresar la información al CNC de manera directa. El panel puede ser completo o abr eviado. TECLA CURSOR Permite desplazarse dentro de los distintos valores ya ingresados en el CNC. TECLA POSICIÓN DE TRABAJO
Muestra en la pantalla del CNC la posición actual de la punta de la herramienta con r especto al cero pieza, cero máquina, etc. TECLA PR O GRAMA
Permite visualizar el programa a utilizar, el listado de los programas cargados en el CNC y según corresponda el modo de CNC activado, editarlos, renombrarlos y borrarlos. TECLA OFFSET
Permite visualizar y editar todos los desplazamientos del trabajo existentes, es decir , la ubicación del cero pieza, punta de herramienta, diámetro de herramienta, etc. TECLA RESET Actualiza el estado de las alarmas e interrumpe todas las operaciones que se estén r ealizando.
2
PANEL
DE LA MÁQUINA
TECLA DE COMIENZO DE CICLO Inicia la ejecución del programa seleccionado en el CNC (usualmente de color ver de). TECLA MODO DE EDICIÓN (MDI) Permite escribir el programa por ejemplo 00001, el cual no queda guar dado
en la memoria del CNC. Se utiliza para escribir programas de prueba. TECLA DE MODO A UT OMÁTICO Permite ejecutar secuencialmente un programa previamente seleccionado al apr etar
la tecla de comienzo de ciclo. TECLA DE INGRESO DE DA TOS MANUAL (EDIT) Permite ingresar bloques de programa utilizando el teclado alfanumérico. TECLA RE T ORNO A PUNTO DE REFERENCIA Permite envíar los carros a su punto de referencia al presionar las teclas +Z y +X. Se utiliza cuando se enciende la máquina o al volver de una parada de emer gencia. TECLA DE MODO MANUAL (JOG)
Permite mover los ejes uno por vez desde la posición actual en sentido positivo o negativo. Normalmente, los CNC poseen 2 tipos de JOG. INCREMENTAL: permite mover un eje a pasos. DE VELOCIDAD: permite mover un eje de modo continuo. BOTÓN DE EMER G ENCIA Interrumpe todas las funciones de la máquina, incluyendo movimientos de ejes y activa la alarma de emergencia de la máquina. Para resetear esta alarma se debe soltar el botón y apretar r eset.
Controles de las Herramientas en la Máquina Es necesario controlar todos los equipos auxiliares para asegurar que la máquina esté en condiciones de arr anc ar .
1
CONTROL DE LAS HERRAMIENT AS DE LA MÁQUINA CONTR O LAR EL NIVEL DEL LÍQUIDO DE LUBRICANTE Verificar que el tanque lubricante corr ecto.
que contiene el líquido de lubricación esté lleno con el
CONTR O LAR EL NIVEL DEL LÍQUIDO REFRIGERANTE Consiste en verificar que el tanque del líquido refrigerante esté completo. VERIFICAR LA PRESIÓN DE MORS AS Y CONTRAPUNTAS Verificar que estén conrrectamente ajustadas. En caso de que el plato sea manual, la fuerza de apretado dependerá del operador de la máquina. REFERENCIAR LA MÁQUINA Asegurarse que la máquina sea referenciada a cero antes de comenzar el tr abajo.
CONTR O LAR LA PRESIÓN DE AIRE Verificar que haya suficiente presión en el sistema de air e.
2
CONTROL DE PR O TECCIONES DE LA MÁQUINA
Necesario controlar que el setup realizado sea el adecuado y que no haya ningún elemento de riesgo en el espacio de tr abajo. CONTR O LAR EL SETUP DE LA MÁQUINA Asegurarnos que el setup realizado durante la carga de herramientas y seteo de ejes sea el corr ecto.
VERIFICAR EL V OLADIZO
El voladizo es la distancia entre el frente de la pieza al frente del plato. Tenemos que establecer una medida de seguridad que consta en definir hasta qué distancia se puede acercar la herramienta de corte al plato. De esta manera nos aseguramos de no dañar la pieza o la herr amienta.
3
VERIFICAR LOS PARÁMETR O S DE CONTROL
Se realiza una pasada de prueba, de tal manera que podamos poner a prueba todos los elementos del proceso en condiciones controladas y así asegurarnos de que todo está acorde a lo diagramado.