m a n u a l de Curso c.n.c.

CBTis # 168

CBTIS 168

PROGRAMACIÓN DE CNC

Curso | M.C. Juan Francisco Delgado Delgado

Apuntes de Programación CNC por J.F.D.D. J.F.D.D.

Índice

Capítulo I 1.0 Historia de Maquinas CNC y características ………………………………………………...3 1.1 Clasificación de los sistemas CNC……………………………………………………………3 1.2 Sistemas de Lazo Abierto y Lazo Cerrado... …………………………………………………9 1.2.0 Motores a Pasos …...………………………………………………………………………..12 1.2.1 Servomotores ……………………………….……………...………………………………16 1.3 Formas de Programación (Cotas Absolutas e Incrementales) ……….……...…………….21 1.3.0 Programación Manual …………………………………………………………………….21 1.3.1 Programación Automática ...………………………………………………………………21 1.4 Códigos Básicos de Programación……………………………………………….…………25 1.4.0 Significado de Los Códigos Numéricos ………………………………………………….25 1.4.1 Códigos M……………………………………………………………………………..……26 1.4.2 Códigos G…………………………………………………………………………………...27 1.5 Simulación Virtual Fresa en Lab-Volt ………………………..……...………………………35 1.6 Reglas de Seguridad y manejo de Fresadora CNC Fresa Lab - Volt……...…………77 1.6.1 Velocidad de Corte, Velocidad de Herramienta y Velocidad de Avance….….……83 1.6.2 Herramientas de Corte Fresa Lab – Volt Accesorios …………………………………...85 1.6.3 Material de las Fresas de Espiga………………………………………………………….92

Capítulo 2 2.1 Manejo de MASTERCAM X4 FRESA………………………………………………………100

Capítulo 3 3.0 Operaciones de Mecanizado en Torno CNC ……………………………………………….164 3.1 Manejo de MASTERCAM X4Torno ………………………………………………………....167 3.2 Prácticas Demostrativas del Torno Harrison…….………………………………………...191 3.3 Selección de la Herramienta de corte en Torno CNC ……………………………………..209 3.4 La importancia del refrigerante en el Mecanizado ………………………………………..216 3.5 Selección de la velocidad de Trabajo en un Torno CNC ………………………………….218

Capítulo 4 4.1 Router ………………………………………………………………………………………….224 4.2 Características de Router 4.3 Diseño en los Sistemas de Router 4.4 Practicas con Router

1 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


1.1 Historia de Maquinas CNC y Características A los principios de los años 50´s en el Instituto de Tecnológico de Massachusetts (M.I.T.), se automatizo por primera vez una una fresadora, en 1957 en el el Instituto Tecnológico de Tokio e IKEGAY Tecnology del Japón logran conjuntamente conjuntamente controlar controlar en forma numérica un torno de copiado hidráulico, y es conocido como como el primer torno de CN desarrollado en el el Japón. A medida que la tecnología mejora y con el avance de las computadoras en precio y espacio así como en capacidad capacidad el uso de los CNC´s se ha extendido extendido a todo tipo de de maquinaria: Tornos, Fresas, Reuters, etc. En una maquina CNC, a diferencia de una maquina convencional o manual, una computadora controla controla la posición y velocidad de los motores que accionan los ejes ejes de las maquinas por lo que podemos podemos hacer movimientos movimientos que no se pueden pueden hacer manualmente manualmente como lo serian círculos líneas diagonales y figuras complejas tridimensionales. tr idimensionales. Los CNC´s son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los tres ejes para ejecutar trayectorias tridimensionales como los que se requieren para el maquinado de complejos moldes y troqueles, en un CNC la computadora controla los movimientos de la mesa, el carro o el husillo. Una vez programada la máquina, ésta ejecuta todas las operaciones por sí sola, sin necesidad de que el operador esté manejándola, aprovechando el tiempo del personal y ser más productivos, además de hacer una cantidad de piezas idénticas una de otra. El término Control Numérico se debe a que las órdenes dadas a la máquina son dadas mediante códigos numéricos, estos códigos son un conjunto de órdenes que siguen una secuencia lógica constituyendo así un programa de maquinado, con el empleo de sistemas CAD/CAM que generan el programa de maquinado. En el sistema CAD (Diseño Asistido por Computadora) la pieza que se desea maquinar se diseña en la computadora, posteriormente el sistema CAM (Manufactura Asistida por Computadora) toma la información del diseño y genera la ruta de d e corte que tiene ti ene que seguir la la herramienta para la fabricación de la pieza deseada. Una vez que tenemos la ruta de corte se crea automáticamente el programa de maquinado esto lo hacemos mediante un software como lo puede ser MASTERCAM entre otros, el cual puede ser introducido a la máquina mediante una memoria USB, CD o enviarlo por la PC en red.

1.2 Clasificación de los CNC Podemos tener dos clasificaciones que son: i)

Tornos, Fresadoras, Centros de Maquinado, Rectificadoras, Routers

ii)

Taladradoras, Taladradoras, Troqueladoras, Curadoras de tubos, Maquinas de electroerosión, Maquinas de Soldar.

En las siguientes figuras podemos ver algunas de este tipo de máquinas CNC



Figura 1.2.1 Torno CNC para piezas de 2000 m.m a 8000 m.m


Apuntes de Programación CNC por J.F.D.D.

Figura 1.2.2 Fresadora 4 y 5 ejes alta velocidad



Figura 1.2.3 Centro de Maquinado vertical de 4 y 5 ejes de muy alta velocidad

Figura 1.2.4 Rectificadora Roscado CNC



b Figura 1.2.5. Máquina de Soldar CNC

Figura 1.2.6 Troqueladora CNC 6 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Las Maquinas de corte CNC se diferencia una de otra de acuerdo al número de ejes que tiene cada una. Los ejes X y Y están etiquetados para realizar movimientos verticales, el eje Z para los movimientos horizontales, las maquinas estándar CNC normalmente tienen 4 ejes. Algunas máquinas tienen solo dos ejes, y otras en tres ejes, las cuales permiten crear diseños en 3D, las hay de cinco ejes en donde normalmente los ejes adicionales los colocan en el cabezal de corte horizontal, este tipo de máquinas de cinco ejes realizan un trabajo más preciso con una mayor flexibilidad.

Figura 1.2.7 Torno convencional o semiautomático Comencemos con el Torno de la figura 1.2.7 en donde en el eje z se realiza el movimiento longitudinal en sentido del eje principal de la máquina, en el Eje X se realiza el movimiento transversal perpendicular al eje principal de la máquina, en el lado del operario. Ahora tomemos una fresadora como lo muestra la figura 1.2.8 en donde consta de tres ejes principales: Eje X: Es el que realiza el movimiento longitudinal de la herramienta Eje Y: El que realiza el movimiento transversal de la Herramienta Eje Z: Es el que realiza el movimiento perpendicular hacia abajo

Figura 1.2.8 Fresadora Convencional o Semiautomática Los CNC disponen de diferentes partes de movimiento lineal (generalmente ejes), para poder programar el movimiento de dichos elementos se les asigna una letra como en las figuras 1.2.7 y 1.2.8, que será la que posteriormente se asignara en la programación, estas letras están normalizadas y los signos “ + ” y “ --” no tiene un sentido matemático sino de dirección. Los trabajos de Mecanizado en formas complejas que requieren la dotación de más ejes como lo son máquinas CNC de cinco ejes figura 1.2.9



Figura 1.2.9 Cinco Ejes

1.3 Sistemas de Lazo Abierto y Lazo Cerrado Los Sistemas de Control son una parte integrante de la sociedad moderna. Y contamos con un sinfín de ejemplos, tenemos a nuestro alrededor, como lo sería un CNC en nuestros días, pero no somos los únicos creadores de los Sistemas de Control Automático estos sistemas también existen en la naturaleza, dentro de nuestro propio cuerpo son numerosos los sistemas de control, como el páncreas, que regula el azúcar en la sangre, en el caso en que nos sentimos en peligro, nuestra adrenalina aumenta al mismo tiempo que nuestro ritmo cardiaco, generando más oxígeno para ser entregado en nuestras células y hacer cosas totalmente fuera de nuestra comprensión. Imaginen un bateador en Home y nuestros ojos siguen la pelota lanzada por el pitcher, esa pelota en movimiento es mantenida por nuestra vista, nuestras manos sujetan firmemente el bat y lo podemos colocar con una precisión totalmente increíble de tal forma que le pegamos a esa pelota, pudiendo generar un hit o posiblemente un home run, una definición de un Sistema de Control es aquel que consta de subsistemas y procesos ( o plantas) con el propósito de obtener una salida deseada con rendimiento deseado, dada una determinada entrada en la figura 1.3.1 se nos muestra un sistema de control simplificado.

Figura 1.3.1 Sistema de Control simplificado Un ejemplo sencillo de esto sería cuando el botón del ascensor del cuarto piso es presionado en el primer piso, el ascensor sube hasta la cuarta planta con una velocidad y precisión de nivel de piso diseñado para la comodidad del pasajero, al presionar el botón del cuarto piso es la entrada que nos da una salida deseada que es llegar al 4º piso y la gráfica de la función es la figura 1.3.2 en donde dos de las principales medidas es la Respuesta transitoria y el error del Estado Estacionario, en donde 8 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


en nuestro ejemplo la comodidad de los pasajeros dependerá de lo que llamamos Respuesta Transitoria ya que si esta es demasiado rápida el confort del pasajero se sacrifica, y si la Respuesta Transitoria es muy lenta la paciencia del pasajero se sacrifica, en el caso del error del Estado Estacionario la seguridad y conveniencia de los pasajeros serian sacrificados, ya que sería muy inconveniente que el elevador se detuviera medio metro antes del 4º piso o medio metro después del 4º piso, por lo tanto sería muy bueno que el elevador se nivelara correctamente, o sea disminuyendo el erro del estado estacionario. Las ventajas de un Sistema de Control podemos mover grandes equipos con precisión que de otra forma sería bastante difícil, y para esto existen dos configuraciones para Sistemas de Control que son: i).- Sistemas de Lazo abierto ii).- Sistemas de Lazo Cerrado

Figura 1.3.2 Respuesta del Elevador

Sistemas de Lazo Abierto En la figura 1.3.3 tenemos un Sistema de Lazo Abierto en forma de bloques. El Sistema de Lazo abierto inicia con un subsistema llamado transductor de entrada, que convierte la forma de entrada a la utilizada por el controlador. El controlador acciona un proceso o una planta, la entrada en ocasiones es conocida como de referencia mientras que la salida puede ser llamada la variable controlada. Señales tales como perturbaciones, se muestran que pueden sumarse por medio de los procesos de sumas algebraicas a la señal de entrada, siendo una característica distintiva de los Sistemas de Lazo Abierto es que estos no pueden compensar las perturbaciones que se pueden sumar a la señal un ejemplo de esto sería un Tostador Eléctrico el cual es un Sistema de Lazo Abierto siendo la variable de entrada el pan a tostar y la salida o variable a controlar el calor y su resultado el pan tostado, en donde el tostador de Pan no mide el calor si se trata de pan blanco, pan de centeno o trigo ni mucho menos el grosor de este.



Figura 1.3.3 Diagramas de Bloques de un sistema de Lazo Abierto

Sistema de Lazo Cerrado .

Un Sistema de Lazo Cerrado también conocido como Sistema de Retroalimentación en donde en estos tipos de sistemas las desventajas de los sistemas de Lazo Abierto que son la sensibilidad a las perturbaciones, se puede superar en este tipo de sistemas. La arquitectura genérica de un Sistema de Lazo Cerrado es mostrado en la figura 1.3.4 en donde el Transductor en la entrada convierte la forma de la entrada a la forma utilizada por el controlador a esto lo conocemos en Mecatrónica como acondicionamiento de señal. El primer punto de unión es un sumador el cual añade la señal de entrada a la señal de salida, por otro lado en ese punto de unión la señal de entrada se resta de la señal de salida que llega a través de la retroalimentación y esa diferencia se le conoce como error del sistema.

Figura 1.3.4 Diagramas de Bloques en un Sistema de Lazo cerrado El Sistema de Lazo Cerrado compensa las perturbaciones mediante la medición de la respuesta de salida, la medición de la alimentación de regreso por medio de un camino retroalimentado y comparando la respuesta a la entrada en la unión y si existe una diferencia entra ambas respuestas, el sistema impulsa a la planta si no existe una diferencia la respuesta ya es la deseada, por tanto un Sistema de Lazo Cerrado tiene una mayor precisión que los Sistemas de Lazo Abierto, estos son menos sensibles al ruido, alteraciones y cambios en el medio ambiente. La respuesta Transitoria y el Error de estado Estacionario pueden ser manipuladas o controlar más convenientemente y con mayor flexibilidad, cuando hablamos de compensar el sistema nos referimos sencillamente a rediseñar el Sistema, pudiendo ser este el Hardware, y partes de la Planta. Por otro lado los Sistemas 10 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


de Lazo Cerrado son más caros y complejos que los Sistemas de Lazo Abierto los cuales normalmente son más baratos y sencillos aunque no necesariamente siempre es así. Por lo tanto el Ingeniero en Sistemas de Control deberá de tener en cuenta el equilibrio entre la simplicidad y el bajo costo de un Sistema de Lazo Abierto contra la Precisión y en algunos casos la complejidad y el alto costo de un Sistema de Lazo Cerrado, por lo que podemos resumir lo anterior es que a los Sistemas que pueden tener correcciones y medición de la o las variables de salida y una excelente precisión son llamados Sistemas de Lazo Cerrado, y los que no tienen lo anterior son llamados Sistemas de Lazo Abierto.

1.3.1 Motores A Pasos o Paso a Paso Una de las características de estos motores es que operan en forma excelente cuando requerimos la construcción de mecanismos muy precisos, una de las características de estos motores es el poder moverlos un paso a la vez por cada uno de los pulsos que se les aplique. Este paso puede variar desde 90º hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8º, es decir, para poder dar una vuelta en el primer caso requerimos tan solo 4 pasos y en el segundo caso 200 pasos tener un giro completo de 360º, además tienen la habilidad de poder quedar enclavados en una determinada posición o bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas esta energizada, el motor quedara enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedara completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas en la figura 1.3.5, 1.3.6, 1.3.7, 1.3.8 y 1.3.9 tenemos un rotor y un estator de un motor paso a paso

Figura 1.3.5 imágenes de rotor y estator de motor paso a paso



Figura 1.3.6 Imagen de rotor y estator de motor a pasos

Figura 1.3.7 Motor Paso a Paso A continuación te presentamos un motor paso a paso para un CNC Router y sus características de fabricante: Stepper Motor 1.8 deg / 200 Steps per Revolution Parallel

Serie

Unipolar

Torque (N.m ± 10%)

2.0

2.0

1.4

Corriente (Amp/fase)

4.2

2.1

3.0

Resistencia (Ω/fase ± 10%)

0.46

1.84

2.2

Rotor Inercia (g . cm 2 )

480

Peso del Motor ( Kg. )

1

Numero de cables

8



1.3.8 Figura Motores a Pasos



Figura 1.3.9 Motor paso a paso con rotor y estator y conexiones Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:

Figura 1.3.10 motor Paso a Paso Bipolar y Motor Paso a Paso Unipolar Motores Paso a Paso Bipolares. Normalmente tienen 4 cables de salida Motores Paso a Paso Unipolares. Normalmente tienen 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexión interna El diagrama de flujo para el control de un motor a pasos fig. 1.3.11:



Figura 1.3.11 Diagrama de Bloques de un motor a pasos

1.3.2 Servomotores Los Servomotores es muy parecido a un motor de CD y tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de un rango de operación y mantenerse estable en dicha posición. Los Servomotores hace uso del PWM (Ancho de Pulso) para controlar la dirección o posición, realmente convivimos con ellos desde hace tiempo pues el lector de un CD en nuestra PC es un Servomotor, los hay en AC y DC, la pregunta sería ¿Que convierte a un motor en un Servomotor? Un servomotor tiene integrado un detector que permita su posicionamiento o velocidad y a los detectores de velocidad se les conoce como Encoders, podemos definir al Encoder como un sensor electro – óptico – mecánico unido al eje del motor y proporciona información de la posición angular, siendo su fin ser un dispositivo de realimentación en sistemas de control integrado. Dentro de algunos tipos de Encoders tenemos el Incremental, en el cual este tipo de Encoder se caracteriza porque determina la posición, contando el número de pulsos que se generan cuando un rayo de luz, es atravesado por marcas opacas en la superficie del disco unido al eje del motor fig 1.3.12

Figura 1.3.12 Encoder Incremental En el estator hay como mínimo dos pares de fotorresistencias ópticas, escaladas un número entero de pasos de más de ¼ de paso. Al girar el rotor genera una señal cuadrada, el escalado hace que las señales tengan un desfase de ¼ de periodo si el rotor gira en CW, si el rotor gira en CCW es de ¾ para discriminar el sentido de giro. Un sencillo sistema lógico permite determinar desplazamientos de un origen, a base de contar pulsos de un canal y determinar en sentido de giro a partir del desfase 15 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


entre los dos canales. Algunos Encoders disponen de un canal adicional que genera un pulso por vuelta y puede dar fracción de vuelta. Encoder Absoluto. El Encoder absoluto, el disco varía bandas dispuestas en forma de coronas circulares concéntricas, dispuestas de tal forma que en un sentido radial el rotor queda dividido en sectores, con marcas opacas y transparentes codificadas en código gray fig. 1.3.13

Figura 1.3.13 Encoder absoluto En el estator hay un fotorreceptor por cada bit representado en el disco. El valor binario obtenido de los fotorreceptores es único para cada posición del rotor y representa una posición absoluta. Se selecciona el código Gray ya que en cada cambio de sector solo cambia el estado de una de las bandas, evitando errores por falta de alineación. Para un Encoder con n bandas en el disco, el rotor permite 2n sectores, por ejemplo para Encoders de 12 bandas y 16 bandas se obtiene una resolución angular de .0879º y .00549º respectivamente.

  =

36º 2

Generalmente los Encoders incrementales proporcionan mayor resolución a un costo más bajo que los Encoders absolutos y con una electrónica más simple. Encoder Incide El Encoder Incide es otra buena opción y es parecido al Incremental figura 1.3.14

Figura 1.3.14 Encoder Inside En la figura 1.3.15 podemos ver algunos Encoders



Figura 1.3.15 En la figura 1.3.16 tenemos algunas imágenes de servomotores

Figura 1.3.16 Servomotores de AC Uno de los servomotores más conocidos en D.C. es el mostrado en la figura 1.3.17 y 1.3.18

Figura 1.3.17



Figura 1.3.18 Servomotor D.C. Independientemente del servomotor del que estemos hablando podemos ver figura 1.3.19 que es un sistema de Lazo Cerrado

Figura 1.3.19 Servomotor como un Sistema de Lazo Cerrado Los accionamientos motorizados con servos proporcionan una muy buena operación a bajas velocidades hasta velocidad cero, con un rango de habilidad más alto. Con el dispositivo de retroalimentación adecuado, se obtiene también excelente precisión de posicionamiento. Gracias a estas habilidades, los servos se usan en aplicaciones como corte, impresión, etiquetado, empacado, manipulación de alimentos, robótica y automatización de fábricas.



Las ventajas de la tecnología de motores sin escobillas son: mayores torques en equipos más pequeños, peso más ligero (para potencias iguales), mayor capacidad de rango de velocidad, modelos operados por torque o por velocidad, posicionamiento y aceleración más rápidos. El motor tiene una capacidad de sobrecarga de 300-400%. Las especificaciones de diseño incluyen: reversa rápida, auto ajuste y funciones programables. El servomotor está diseñado para proporcionar control y "desempeño" precisos. Por ejemplo, transportar una carga y posicionarla más rápido. Sin embargo, ¿qué permite al servomotor realizar esto?, ¿qué hace al servomotor diferente de otros motores? La respuesta está en el diámetro del servomotor y el uso de un dispositivo de retroalimentación. El servomotor ha sido diseñado específicamente para tener un diámetro reducido, mientras mantiene la misma potencia y torque de salida. Por ejemplo, comparando un motor de 1 caballo de potencia (0.74 kW), un motor típico AC tienen entre 177-203mm de diámetro, un motor SCR tienen 114mm de diámetro, los servomotores DC tienen 102 mm de diámetro y un servomotor AC sin escobillas tiene 90mm cuadradas. Esto permite ajustar los servomotores en ubicaciones confinadas en espacios estrechos. Un pequeño tamaño también conduce a un menor peso. Al comparar los pesos de motores de inducción y servomotores de potencia similar se aprecia que los servomotores son mucho más ligeros, entre un 40 a 50% y en algunos casos, incluso hasta un 70% más ligeros. Los servomotores son usados con retroalimentación para así cerrar el lazo. Un sistema de lazo cerrado es un sistema en el que hay un comando y una señal de retroalimentación. La señal de retroalimentación provee información al control para monitorear el proceso y llevar a cabo tareas con mayor precisión, por ejemplo, realiza mediciones a las tareas que el motor está realizando. El comando y la señal de retroalimentación son comparadas y luego el control envía una señal de corrección para compensar cualquier error. Esto permite mejorar la precisión en las aplicaciones. Ejemplos de dispositivos de retroalimentación son: tacómetro, resolver y decodificador. Un tacómetro proporciona información de velocidad. Tanto resolver como decodificador proporcionan información sobre posición y velocidad. Cuál dispositivo de retroalimentación de posición se debe elegir, depende de los factores de la aplicación tales como polvo, impacto, precisión y temperatura. Acoplado a un dispositivo de retroalimentación, el servomotor proporciona gran precisión y exactitud que se evidencian en la calidad del producto producido. El servomotor es parte de un equipo, un equipo que es usado para controlar posición, dirección y velocidad de una carga. Las otras partes del equipo incluyen el control, la fuente de energía, y un controlador de movimiento programable o posicionador, todos trabajan juntos en un esfuerzo de equipo para desarrollar de forma precisa las tareas o trabajos de la aplicación. La fuente de energía convierte la energía de AC a DC, para suministrar una alimentación de alto nivel al accionamiento servocontrolado y una alimentación de bajo nivel para el circuito lógico. El accionamiento servocontrolado aplica la cantidad justa de potencia sobre el motor para mover la carga. Si el motor no está funcionando suficientemente rápido, el dispositivo de retroalimentación 19 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


informa al control sobre esta situación y éste aplica entonces más potencia hasta que se obtiene la velocidad apropiada. Si la velocidad es muy alta ocurre entonces lo contrario. La inteligencia o programa para completar una tarea de una aplicación específica reside dentro del controlador de movimiento programable o posicionador. El posicionador monitorea y comunica a la interfaz con el usuario, monitores las entradas I/O del sistema y mantienen el seguimiento de la posición del motor. El controlador de movimiento informa al accionamiento servocontrolado sobre la necesidad de aplicar potencia para mover el servomotor hacia la posición deseada o comandada. Los servomotores producen piezas más rápido, mejorando así la productividad, la confiabilidad de las aplicaciones y la calidad de las piezas. Así, los servomotores representan la mejor inversión en productividad a largo plazo, una combinación ganadora.

1.4 Formas de Programación 1.4.1 Programación Manual Este tipo de programación requiere que el programador tenga conocimientos de trigonometría, y que conozca los códigos más empleados en las máquinas de control numérico. Sin un soporte veraz, porque solo se sustenta en la experiencia del operario. 1.4.2 Programación Automática . En el caso de la programación automática , los cálculos los realizan las computadoras a partir de los datos suministrados por el programador, tales como: geometría de las herramientas, dimensiones de las piezas, especificaciones de la máquina , etc., dando como resultado el programa de la pieza en un lenguaje APT (Automatically Programmed Tool), el cual hace referencia a un sistema intuitivo de programación que posteriormente será traducido por un post – procesador al lenguaje alfanumérico de la maquina adecuada para cada tipo de control. 1.4.3 Sistema de Medidas. El desplazamiento a un determinado punto del sistema de coordenadas figura 1.4.1 puede ser descrito mediante la introducción de cotas absolutas e incrementales

Figura 1.4.1 Sistema de Coordenadas

Cotas Absolutas. En el caso de introducción de cotas absolutas, todas las cotas están un punto de origen establecido, que a menudo es el punto de origen de la pieza.


referidas a


Cotas Incrementales. El valor numérico corresponde a la información de desplazamiento del camino a recorrer desde el punto donde se sitúe en ese momento la herramienta, el signo antepuesto indica la dirección del desplazamiento. Veamos la diferencia entre ambos métodos de acotación, suponga que tenemos la siguiente figura:

Figura 1.4.2 Cotas Absolutas y Relativas A nuestro dibujo de pieza lo centramos, le ponemos una rejilla y lo achuramos y nos queda como se nos muestra en la figura 1.4.3 todo en SolidWorks

Figura 1.4.3. Cotas absolutas y relativas 21 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Cotas Cotas Incrementales

Cotas Absolutas

X

Y

X

Y

P1

0

0

P1

0

0

P2

20

0

P2

20

0

P3

0

20

P3

20

20

P4

50

0

P4

70

20

P5

0

-20

P5

70

0

P6

30

0

P6

100

0

P7

0

40

P7

100

40

P8

-30

30

P8

70

70

P9

-70

0

P9

0

70

Tabla 1 Cotas Incrementales y Absolutas

Ejercicio 1 En la figura 1.4.4 se le marga los puntos del 1 al 4 llene los espacios de la tabla 2 con los valores correspondientes de las cotas absolutas y relativas

figura 1.4.4. Programacion Absoluta

Programacion Incremental

1

X____ Z____

1

X____ Z____

2

X____ Z____

2

X____ Z____

3

X_____ Z_____

3

X____ Z_____

4 x

X_____ Z_____

4 22

Por M.C. Juan Francisco Delgado D.

X_____ Z_____


Ejemplo 1.2

Figura 1.4.5. Cotas Absolutas G90

X

Cotas Incrementales

Y

X

N5

N5

N10

N10

N15

N15

N20

N20

N25

N25


G91

Y


N30

N30

N35

N35

N40

N40

N45

N45

1.4 Códigos Básicos de Programación 1.4.0 Significado de los Códigos Alfanuméricos FIndica el avance aplicado a cualquier interpolación. El valor es dado en unidades / revolución o en unidades / minuto. N  Enumera las líneas o bloques del programa, su uso es opcional y van de 0 a 99,999 Ejemplo: N01 , N10, N15,. etc. O  Indica el número del programa. Se coloca en la primera línea o bloque y va de 0 a 99,999 Ejemplo: O001, O002,. etc. R Especifica datos necesarios en algunos ciclos automáticos (para definir planos de referencia) e interpolaciones circulares (para indicar radios).



S Indica la velocidad de giro asignada al husillo. El valor es dado en r.p.m. para G97 pies / min o G96 mts / min. TSeguido de cuatro dígitos nos indica los parámetros de la herramienta, los dos primeros dígitos identifican las estaciones de la máquina y, y los dos últimos dígitos muestran el offset activo Ejemplo; T01 01 U Especifica el movimiento o la posición incremental a lo largo del eje X. distancia dada en m.m. o en pulgadas W Especifica el movimiento o la posición incremental a lo largo del eje Z distancia dada en m.m o pulgadas. X Especifica el movimiento o la posición absoluta a lo largo del eje X. Distancia dada en m.m. o pulg. Z Específica el movimiento o la posición absoluta a lo largo del eje Z. Distancia dada en m.m. o pulg. ( )  En el caso de los paréntesis es diverso el propósito de estos ya sea para identificar un programa, proceso o herramienta o notas de referencia, se puede introducir entre paréntesis y dicha información será ignorada por la máquina. %  (Porciento) Indica el control que el programa ha finalizado, reanudando la secuencia de maquinado /  (Diagonal) La máquina se salta una línea o sección de un programa. Se introduce al principio del bloque deba de omitir cuando el botón BLOCK DELETE haya sido activado en el panel de control, así cualquier línea con una diagonal será ignorada. Ejemplo: /M01 M03 El programa terminaría en M01, sin embargo, si el botón BLOCK DELETE es encendido, entonces el programa terminará en M03

1.4.1 CODIGOS M



Son los comandos correspondientes a las funciones miscelánea que indica a la maquina realizar operaciones complementarias al maquinado, por ejemplo la orientación del husillo, uso de refrigerante, paros opcionales, etc. M00  Cuando la máquina lee esta instrucción, detiene el programa y sólo se reanuda oprimiendo CYCLE START M01  Paro Opcional del Programa. La máquina solo lo respeta si está activado el botón OPTIONAL STOP, y sólo se reiniciara el programa oprimiendo CYCLE START. En el caso de no estar activada esta opción, la maquina no lo tomará en cuenta y no habrá paro del programa. M02

 Fin

del Programa .Se pondrá en un bloque al final del Programa

M03  Giro del Husillo a la derecha (CW sentido de las manecillas del reloj) M04  Giro del husillo a la izquierda (CCW en contra del sentido de las manecillas del reloj) M05  Paro del Husillo M06  Cambio de Herramienta M08  Activación del refrigerante (Coolant ON) M09  Desactivación del refrigerante ( Coolant OFF) M10  Abrir Puerta M10  Cerrar Chuck (para cuando se utiliza un alimentador automático de barras BAR FEEDER) (T) M11  Cerrar Puerta M11  Abrir Chuck (Para cuando se utiliza un alimentador automático de barras BAR FEEDER) (T) M15  Sacar Almacén Herramientas M16  Meter Almacén Herramientas M17  Abrir Mordaza M18  Cerrar Mordaza M19  Posicionamiento Cabezal M20  Abrir cono Cabezal 26 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


M21  Cerrar Cono Cabezal M30  Fin Programa Vuelta Inicio M41  Engranaje Bajo. Selecciona la gama baja de velocidad del husillo. Esto se emplea en Maquinado de Piezas Grandes, el rango de velocidad va de 75 a 1040 r.p.m. M42  Engranaje Alto. Selecciona la gama alta de velocidad del husillo. Esto se emplea en maquinado de piezas Pequeñas, el rango va de 1040 a 4200 r.p.m. 1.4.2 Códigos G00 G00 {Posicionamiento Rápido}, es también conocido como movimiento rápido, la herramienta se moverá de la posición actual a la subsecuente coordenada absoluta (X,Y) o a un punto designado por las coordenadas incrementales (U, W ) G00 X____ Z_____ Ó G00 U____ W_____

El Control es el que gobierna el movimiento de la torreta cuando se programa este comando, su velocidad de avance es muy rápido y por consiguiente muy peligroso tanto para la maquina como el personal, tenga mucho cuidado G01 Interpolación Lineal , es también conocido como movimiento de corte recto, con este comando la herramienta se moverá de la posición actual a la subsecuente coordenada absoluta ( X , Z ), o a un punto designado por las coordenadas incrementales (U, W) a una velocidad de avance designada por la función F (feed ) El comando G01 se utiliza para todos los cortes rectos en la geometría de una pieza.

•

Careado

•

Torneado de diámetro interior y Exterior (cilindro)

•

Conos y chaflanes

•

Ranuras o Ranurado

Programación: G01 X___ Z___ F___ Ó 27 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


G01 U___ W___ F___ Interpolación Circular a la Derecha { Corte Circular }, llamado también corte circular, con este comando la herramienta se mueve en trayectoria curva del punto presente a la siguiente coordenada absoluta (X, Y), o a un punto designado por las coordenadas incrementales (U , W) a una velocidad de avance designado por la función F (feed)

Programación: G02 X___ Z___ R___ F___ X y Z coordenadas del arco, R radio del arco Ó G02 U___ W___ R___ F___

Los movimientos que generan estos comandos en la herramienta de corte pueden estar invertidos para otro tipo de marcas de CNC´s G02 puede estar omitido en el siguiente bloque, si este es programado exitosamente en el bloque anterior G03 Puede ser omitido en el siguiente bloque, si este es programado exitosamente en el bloque anterior. G04: Timer o pausa (intervalo programado) G05: Arco Circular G06: Interpolación Circular con programa del centro en Absolutas G07: Trabajo en arista viva G08: Trayectoria circula tangente a la trayectoria anterior G09: Trayectoria circular definida mediante en tres puntos G10: Anulación de Imagen espejo G11: Imagen espejo en el eje X G12: Imagen espejo en el eje Y G13: Imagen espejo en el eje Z 28 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


G17: Selección del plano XY G18: Selección del plano XZ G19: Selección del plano YZ G20: Llamada a Subrutina estándar G21: Llamada a Subrutina paramétrica G22: Definición de Subrutina estándar G23: Definición de Subrutina paramétrica G24: Fin de Subrutina G25: Salto / Incondicional G26: Salto / Condicional si = 0 G27: Salto / condicional si no = 0 G28: Salto / Condicional Si menor G29: Salto / Condicional Si => G30: VISUALIZAR CODIGO DE ERROR G31: Guardar origen de coordenadas actuales G32: Recuperación de las coordenadas guardadas mediante G31 G33: Roscado Electrónico G36: Redondeo controlado de aristas G37: Entrada Tangencial G38: Salida Tangencial G39: Achaflanado controlado por aristas G40: Anulación de compensación de radio G41: Compensación de radio a la izquierda G42: Compensación de radio a la derecha G43: Compensación de Longitud G44: Anulación de Compensación de Longitud 29 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


G47: Tratamiento de bloque único G48: Anulación de Tratamiento de bloque único G49: FEED – RATE Programable G50: Carga de Dimensiones en la tabla G52: Comunicación con la RED LOCAL de FARGO G53: TRANSLADO DE ORIGEN G54: TRANSLADO DE ORIGEN G55: TRANSLADO DE ORIGEN G56: TRANSLADO DE ORIGEN G57: TRANSLADO DE ORIGEN G58: TRANSLADO DE ORIGEN G59: TRANSLADO DE ORIGEN G64: Mecanizado múltiple en arco G65: Ejecución independiente de un eje G70: Programación en Pulgadas G71: Programación en Milímetros G72: Factor de escala G73: Giro de Sistemas de Coordenadas G74: Búsqueda automática de referencia – Máquina G75: Trabajo con Palpador G75N2: Ciclos fijos de repetición de Palpador G76: Creación Automática de Bloques G77: Acoplamiento del 4º Eje o del 5º eje G78: Anulación del G77 G79: Ciclo Fijo definido por el Usuario G80: Anulación de Ciclo fijo definido por el Usuario 30 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


G81: Ciclo fijo de taladrado G82: Ciclo Fijo de taladrado con Timer G83: Ciclo Fijo de taladrado Profundo G84: Ciclo Fijo de Roscado con Macho G85: Ciclo fijo de escariado G86: Ciclo Fijo de Mandrinado con retroceso en G00 G87: Ciclo fijo de caja rectangular G88: Ciclo fijo de caja circular G89: Ciclo fijo de Mandrinado con retroceso en G01 G90: Programación de Cotas Absolutas G91: Programación de Cotas Incrementales G92: Preselección de Cotas G93: Preselección de Origen de coordenadas Polares G94: Velocidad de avance F en mm / minuto G95: velocidad de avance F en mm / revolución G96: Velocidad de avance superficial constante G96 y G97: Velocidades, permitiendo el giro de la pieza de trabajo en la maquina una vez que es programada la función S (speed) (T) Programación: G96 S____ M03 Rotación del Chuck Normal G96 S____ M04 Rotación del Chuck en Reversa Ó G97 S___ M03 Rotación del Chuck Normal G97 S___ M04 Rotación del Chuck en Reversa Cuando se programa el código G96, la máquina varía las revoluciones por minuto de la pieza de trabajo en función a la posición que guarde la coordenada en X, o sea se está programando la velocidad de corte V c recomendada para el inserto de carburo de la 31 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


herramienta, y por consiguiente la velocidad periférica de la pieza será diferente para cada diámetro de la misma.

r.p.m. = Vc x 1000 / π x θ pieza dónde: r.p.m.: Velocidad periférica de la pieza en revoluciones por minuto Vc : Velocidad de corte recomendado para el inserto de carburo de la Herramienta de corte en m/min

θ Pieza: Diámetro de la pieza de trabajo en m.m. En el caso de programar el código G97, la situación que se presenta es que la velocidad periférica de la pieza (revoluciones por minuto) se mantendrá constante durante todo el proceso de torneado independientemente del diámetro a maquinar. G97: velocidad de avance del centro de la herramienta constante G98: Vuelta al plano de partida al final del ciclo fijo G99: Vuelta al plano de referencia al final del ciclo fijo (T) Tan solo para torno CNC Los parámetros G y M anteriores son los parámetros generales determinados por las Normas ISO en este caso Lab- Volt nos da los siguientes parámetros G y M para su PosProcesador y tenemos que Respetarlos esto es en algunos casos no es muy común pero sucede la idea que es estandarizar para poder programar un CNC´s en cualquier parte del mundo, por eso hay que verificarlos con el fabricante y el modelo de la máquina y el Posprocesador que se esté manejando. ☞

En la tabla A.1 y Tabla A.2 podemos ver los parámetros G y M para Lab- Volt que son un poco parecidos a los vistos anteriormente claro con algunos cambios y no con el mismo número, pues recuerde que esta es una Fresa CNC didáctica mas no profesional. En esta sección comenzaremos con el editor línea x línea mediante instrucciones de códigos G y M en donde es una línea de texto que contiene la información requerida para realizar una operación de maquinado especifica de acuerdo con la EIA (Electronic Industry Association)







1.5 Simulación Virtual Fresa en Lab-Volt Comencemos por abrir en el Archivo de Lab- Volt y seleccionemos el software de Fresadora Mill figura 1.6.1 y seleccionamos el idioma español quedando la pantalla como no lo muestra la figura 1.6.2

Figura 1.6.1 Fresadora

Figura 1.6.2 Pantalla Principal

En el Menu principal principal Archivo  Nuevo  Programa Script figura 1.6.3. 35 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 1.6.3

Al aceptar pasamos a Cuadro de dialogo de información del Programa figura 1.6.4

Figura 1.6.4 Dialogo de información del Programa



1.6.5 Escribir el porgrama En la Figura 1.6.5 es donde escribiremos nuestro programa Comencemos realizando nuestro primer programa

Ejercisio 3 Prácticas Prácticas Demostrativa y Guiada El Alumno los repasara los Parametros G y M haciendolos en el simulador y comprovando que efectivamente hacen lo aquí se señala Repacemos de nuevo los Parametros G y M más comúnes

Ejercisio 2 a

G00 Interpolación Lineal Rápida

Parámetros que se pueden Utilizar:

Coordenadas

X, Y, Z

Siendo los parametros que se usan comunmente es : Velocidad del husillo Sxxxx G90 o G91 Absoluto o Incremental F ? G90

es velocidad de abance en pulgadas

G90

M03 S1200

M03 S1200

F5

F5 37



G00

G00

X12.7 Y12.7 Z2.54

X.5 Y.5 Z.1

Y38.1

X.5 Y1.5

X38.1

X1.5 Y1.5

Y12.7

X1.5 Y.5

X12.7

X.5 Y.5

G01

G01

Y25.4 X25.4 Y25.4 Z-2.54 G28 M30 END

Figuras 1.6.6 y 1.6.7



Figura 1.6.6

Ejercisio 2b

Interpolación Lineal de Avance

Parámetros que se pueden utilizar: G90

Coordenadas EN PULGADAS

X,Y, Z G90

M03 S1200

M03 S1200

F5

F5

G01 X12.7 Y12.7 Z0

G01 X.5 Y.5 Z0

G01 X25.4 Y25.4 Z-6.35

G01 X1 Y1 Z-.25

G01 X38.1 Y38.1 Z0

G01 X1.5 Y1.5 Z-0

G28

: Inicio

G28

END

END 39



Figura 1.6.7 G01

Ejemplo 2c

G02 Arco en sentido Horario CW

Parámetros que se pueden utilizar: Coordenadas X, Y, Z del punto de inicio del arco que precede al código G02. Precede : Anteceder, ir delante en tiempo, orden o lugar En la misma línea del código G02 (Número de lados) Siguiente línea despues de G02 las coordenadas X, Y, Z del punto central Segunda linea despues de G02 coordenadas X, Y, Z Este codigo ordena a la fresadora realizar el corte de un arco en sentido horario o CW, con un parámetro adicional que permite configurar el número de lados que se van a maquinar. Si este parametro no se introduce, se realiza el corte en una trayectoria circular. El Arco comienza en la posición actual de la fresa por lo que se debe posicionar esta última antes de introducir el comando arco. Introduzca las coordenadas X, Y, Z para especificar el punto centro del arco. El radio del arco se determina a partir de la distancia desde la posición actual (X, Y, Z) hasta el punto centro. Si el punto de inicio tiene un valor en Z en diferencia de cero, es recomendable utilizar el mismo valor de Z para la definición del punto centro. Aunque el valor Z del punto central no tiene efecto alguno sobre la profundidad de corte, sí afecta el calculo del radio figura 1.6.8 se tomo Z-2.54 de profundidad mínima. 40 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


El radio se calcual mediante : radio = √ (X1 –X2)2 + (Y1 –Y2 )2 + (Z1 – Z2 )2 Donde:

X1, Y1, Z1 son las cooredenadas del punto de inicio X2 , Y2 , Z2 son las coordenadas del punto fina

Figura 1.6.8 0010 G90

G90

0020 M03 S1200

M03 S1200

0030 F5

F05

0040 G01 0050 X12.7 Y25.4

inicio del arco

G01 X.5 Y1 Z-.1

0060 Z-2.54 0070 G02 0080 X25.4 Y25.4 Z-2.54 0090 X25.4 Y38.1 0100 G28

centro del arco final del arco a HOME 41


G02 X1 Y1 Z-.1 X1 Y1.5 G28


0110 M30

M30

0120 END

END

Note que si tan solo coloco G05 en lugar del punto final se me hace un circulo G90 M03 S1200 F5 G01 X.5 Y1 Z-.1 G02 X1 Y1 Z-.1 G05 G28 M30 END

Ejemplo 2d

G03 Arco en sentido Anti Horario o CCW



Figura 1.6.9 parametro G3 G90 M03 S1200 F5 G01 X12.7 Y25.4 Z-2.54 G02 X25.4 Y25.4 Z-2.54 X25.4 Y38.1 G28 M30 END

Ejemplo 2e

G04 - Pausa – Intervalo Programado

Introduzca el número de décimas de segundo (0,1 s) durante el cual la máquina quedará en reposo o en espera. Este código le ordena a la máquina que efectúe una interrupción durante un cierto número de decimas de segundoantes de proceder con la siguiente instrucción. G04 50

se detiene por 5 seg

G91 G00 Z1

y se mueve a la velocidad maxima de 1 pulg

G04 G28 M30 END 43 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Ejemplo 2f

G05 Arco Circular

Este código es utilizado para indicar al software que el punto de inicio y final del arco es el mismo y que se va a maquinar un círculo completo figura 1.6.10

Figura 1.6.10 parámetro G05

0010 G90 0015 F5 0020 M03 S1200 0025 G01 0030 X0 Y25.4 0035 Z-2.54 0040 G03 0045 X25.4 Y25.4 Z-2.54 0050 G05 0055 G28 0060 M30 END

Ejemplo 2g

G17 Establecer el Plano XY

Este código establece el plano actual de ARCO al plano XY figura 1.6.11 G90 44 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


F5 M03 S1200 G01 X0 Y25.4 Z-2.54 G03 X25.4 Y25.4 Z-2.54 G05 G28 M30 END

Figura 1.6.11

Ejemplo 2h

G17

G18 Establecer el plano XZ

El código establece como plano XZ, este código permite arcos en los ejes X y Z formando el plano de interpolación circular primaria. 45 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0010 G18 0015 G90 0020 F5 0025 M03 S1200 0030 G01 0035 X25.4 Y25.4

Inicio del arco

0040 Z0 0045 G02 0050 X12.7 Z0

Centro del Arco

0055 X0 Y0 Z0

Fin del arco

0060 G28 0065 M30 0070 END

Figura 1.6.12 Ejemplo 2i

G19 establece el Plano YZ 46


G18


Este párametro permite crear arcos en los ejes Y y Z formando un plano de interpolación circular primaria figura 1.6. 13. 0010 G19 0015 G90 0020 F5 0025 M03 S1200 0030 G01 0035 X25.4 Y25.4 0040 Z0 0045 G03 0050 Y15.24 Z0 0055 X0 Y0 Z0 0060 G28 0065 M30 0070 END

Figura 1.6.13 G19 47 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Ejemplo 2j

G20 Programación en Pulgadas

Con este código se define en pulgadas a utilizar 0010 G20

Unidades pulgadas

0015 G91

incremental

0020 G01

interpolacón lineal de avance

0025 X1

1 pulgada

0030 G28

a HOME

0035 M30

Ejemplo 2k

FIN

G21 Programación en milímetros

Con este código se define en milímetros a utilizar 0010 G21 0015 G91 0020 G01 0025 X10 0030 G28 0035 M30

Ejemplo 2L

G25 Posición cero Predeterminada

Este código permite reedefinir la posición CERO con las coordenadas de la posición actual. Este cambio permanecerá activo hasta que se introduzca el código G26 para reestablecer la posición cero figura 1.6.14 0010 G90 0015 G01 0020 X0 Y0 Z0 0025 X25.4 Y25.4 Z0 0030 G25 48 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0035 G01 0040 X25.4 Y25.4 Z0 0045 G28 0050 M30 0055 END

Figura 1.6.14 G25

Ejemplo 2M

G26 Restablecer Posición CERO

Cuando la posición cero (origen) ha sido modificada por el código 25, el código G26 es utilizada para reedefinir esta posición y regresar a la posición de un inicio fig. 1.6.15 0010 G90 0015 G01 0020 X0 Y0 Z0 0025 X25.4 Y25.4 Z0



0030 G25 0035 G01 0040 X25.4 Y25.4 Z0 0045 G26 0050 G01 0055 X0 Y0 Z0 0060 G26 0065 M30 0070 END

Figura 1.6.15 Ejemplo 2N

G28 equivalente a inicio ó HOME

El código 28 (Home) es utilizado para mover la herramienta de corte de vuelta a su posición inicial. 0010 G90 50 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0015 G01 0020 X12.7 Y12.7 Z-2.54 0025 G28 0030 M30

Ejemplo 2 O

Desactivar escala de coordenadas

El código G50 ó SCALE OFF desactiva la escala de valores posicionales. Todos los valores introducidos se consideran absolutos . Veamos el siguiente programa, lo primero que se hace es ajustar el factor de escala en 12.7 m.m. con el código G51 . El código G01 (MOVE) debería desplazar la herramienta 25.4 m.m., pero con el código de escala activado , la herramienta se desplaza tan solo 12.7 m.m. 0010 G51 12.7 0015 G91 0020 G01 0025 X25.4 Y25.4 0030 G50 0035 G01 0040 X25.4 0045 G28 0050 M30 0055 END

Ejemplo 2P

G51

Activar escala de Coordenadas

Este código activa la escala o multiplicación de todos los valores de posición por medio de un multiplicador. Por ejemplo, para crear una pieza dos veces más grande, utilice el código G51 2 (SCALA ON 2). El factor de escala permanece activo hasta ser desactivado mediante SCALA OFF ó G50 0005 G51 12.7 51 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0010 G91 0015 G01 0020 X25.4 Y25.4 0025 G51 2 0030 G01 0035 X25.4 0040 G28 0045 M30 0050 END

Ejemplo 2Q

G80 Terminación de ciclo pregrabado o Enlatado

En el programa, primero la herramienta se desplaza hasta la coordenada (12.7, 12.7, 0) y luego corta una cavidad G83. Cuando llega al código G05, este se hará cargo de efectuar una cavidad completa, note que el punto final es el mismo que el punto inicial, el código G80 indica que el cómando G83 está completo. 0005 G90 0010 F5 0015 M03 S1200 0020 G01 0025 X.5 Y.5 Z0 0030 G83 5 .1 0035 X1 Y1 Z-.2 0040 G05 0045 G80 0050 G28 0055 M30 0060 END 52 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 1.6.16

Figura 1.6.16 G80

Ejemplo 2R

G83 Ciclo de fresado de Cavidad

Este código requiere de la inserción de dos parámetros en la misma línea de la instrucción, el primero de estos define el número de lados de la cavidad y el segundo numero que debe ser diferente de cero, señala el tamaño del paso de corte que se va a manejar. La cavidad es fresada en pequeños incrementos conocidos como pasos de corte figura 1.6.17 0005 G90 0010 F5 0015 M03 S1200 0020 G01 0025 X1.5 Y.5 Z0 0030 G83 5 0.05 53 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0035 X1 Y1 Z-.2 0040 X1.5 Y1.5 0045 G28 0050 M30 0055 END

Figura 1.6.17 G17 Por el contrario si se requiere que sea circular figura 1.6.18 y 1.6.19 0005 G90 0010 F5 0015 M03 S1200 0020 G01 0025 X12.7 Y12.7 Z0 0030 G83 0 12.7 0035 X25.4 Y25.4 Z-3.175 0040 G05 54 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0045 G80 0050 G28 0055 M30 0060 END

Figura 1.6.18 G83



Figura 1.6.19 G83

Ejemplo 2S

G84 Ciclo de Fresado de Copa

Este código requiere de la inserción de dos parámetros en la misma línea de la instrucción. El primer parámetro (número entero) define el número de lados de la copa( el número 0 indica que se maquinará una copa circular) y el segundo número, el cual debe ser un número real diferente de cero, indica el tamaño del paso de corte que se utilizará. La copa es fresada en pequeños incrementos llamados pasos de corte, estos pasos de corte si son más pequeños generan una copa más definida pero se lleva un mayor tiempo de fresado figura 1.6.20. y 1.6.21

0005 G90 0010 F5 0015 M03 S1200 0020 G01 0025 X20.32 Y20.32 Z0 56 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0030 G84 0 .508 0035 X25.4 Y25.4 0040 G05 0045 G28 0050 M30 0055 END

Figura 1.6.20 G84



Figura 1.6.21

Ejemplo 2t

G84

G86 Ciclo de Taladrado

Los parámetros que son utilizados incluyen las coordenadas X, Y, Z para la perforación , la velocidad de avance, velocidad del husillo y la designación del modo del movimiento absolutas o incrementales. Se requiere por lo menos la coordenada Z, de lo contrario la herramienta no realizara la perforación. Esta función se utiliza para taladrar con la herramienta actual. En este modo, el cortador se desplaza a velocidad rápida hacia la posición (x, y, z) para generar una perforación taladrada de una profundidad especifica, luego la herramienta vuelve a la posición de inicio de Z antes de cada operación de taladrado figura 1.6.22 0005 G90 0010 F5 0015 M03 S1200 0020 G86 0025 X12.7 Y12.7 Z-2.54



0030 X25.4 Y25.4 Z-5.08 0035 X38.1 Y38.1 Z-7.62 0040 G01 0045 X25.4 0050 G28 0055 M30 0060 END

Figure 1.6.21 G86

Ejemplo 2u

G87 Ciclo de Taladrado Escalonado

Esta función se utiliza para realizar un taladrado incremental con la herramienta actual. De esta forma el cortador se desplaza a velocidad rápida X, Y y luego comienza a perforar un orificio realizando descensos sobre el eje Z que aumentan en profundidad de acuerdo al valor especificado en el primer parámetro hasta alcanzar la distancia Z final . Al final del ciclo se regresa a su posición inicial. 0005 G90 59 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0010 F5 0015 M03 S1200 0020 G87 1.27 0025 X1.27 Y1.27 Z-2.54 0030 X25.4 Y19.05 Z5.08 0035 X38.1 Y38.1 Z-7.62 0040 G28 0045 M30 0050 END

Ejemplo 2v

G90 Posicionamiento Absoluto

Cuando este código es introducido por sí solo en una línea de programa, se asume que todas las coordenadas subsiguientes son valores absolutos medidos en referencia a la posición cero predefinida. 0010 G90 0015 F5 0020 M03 S1200 0025 G01 0030 X24.5 Y24.5 Z-1.27 0035 M30 0040 END

Ejemplo 2w

G91 Posicionamiento Absoluto

Cuando este código es introducido por sí solo en una línea de programa, se asume que todas las coordenadas subsiguientes son valores incrementales o incrementos medidos en referencia a la posición cero predefinida. 0010 G91 0015 F5 60 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0020 M03 S1200 0025 G01 0030 X24.5 Y24.5 Z1.27 0031 G91 0032 G01 0033 X12.7 0035 M30 0040 END

Códigos M Los códigos M son utilizados para cumplir funciones mixtas como la definición de la velocidad del husillo y el encendido o apagado de dispositivos. En este programa la velocidad del husillo inicia a 500 rev/min y existe una pausa de 5 seg, luego aumenta a 1000 rev. / min, vuelve una pausa de 5 seg y aumenta la velocidad a 1500 rev. / min. 0005 M03 S500 0010 G04 50 0015 M03 S1000 0020 G04 50 0025 M03 S1500 0030 M30 M05: Apagar el Husillo M06: Seleccionar la Herramienta M10: Abrir Tornillo de Banco cuando el software de la fresadora CNC es utilizado en CIM el código M10 da las instrucciones al software de control de la fresadora para abrir el tornillo de Banco neumático instalado en la fresas CNC, en el siguiente ejemplo podemos ver su uso: 0005 M10 0010 G04 50 0015 M11 61 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0020 M30 En el programa el código M10 abre el tornillo de Banco neumático, el programa espera 5 seg., luego el código M11 lo vuelve a cerrar. M11 Cerrado de tronillo de Banco M22 Nivel de Salida Alto Output H, habrá que poner (1, 2, 3 o 4 ) correspondiente al pin del TTL Input/output de la fresadora con un Alto Lógico 0005 M22 1 0010 G04 50 0015 M23 1 0020 M30 M23 Nivel de salida Bajo Output L M24 Nivel de entrada alto M25 Nivel de entrada bajo M26 solenoide Alto M27 Solenoide Bajo M28 Ciclo DO Ejemplo figura 1.6.22 Ejemplo 2x 0005 G90 0010 M03 S1200 0011 F8 0015 G01 Z0 0020 G91 0025 M28 5 0030 G01 0035 Z-1.27 62 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0040 X25.4 0045 X-25.4 0050 M29 0055 G28 0060 M30 0065 END

Figura 1.6.22 M28 y M29 M29: Fin del Ciclo DO M47: Reiniciar ó RESTART

M97 Subrutina o CALL Ejemplo: 0005 M97 LETRA_A 0010 M97 X40 63 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


0015 M97 10 0020 M30

M98:

Etiqueta de subrutina

Ejemplo: 0005 M98 PACO

inicio de la subrutina que se puso PACO

0010 F5 0015 M03 S1200 0020 G91 0025 G00 X12.7 Y38.1 Z0 0030 G01 0035 X12.7 Y-24.5 Z-2.45 0040 X12.7 Y38.1 0045 M99

Ejercicio1 Guiado

Fin de Subrutina

Comencemos con analizar la figura 1.6.23 y realizaremos las

cordenadas G90



figura 1.6.23



G90

Define las coordenadas absolutas

M03 S1200

Enciende el husillo a una velocidad 1200 r.p.m.

F8 G01 X0 Y0 Z-5

a una velocidad de avance para ciclos de 8 pulg. X min Posicionamiento en 0,0 y bajar el husillo -5m.m.

G01 X50.8 Y0 G01 X50.8 Y40 Z-5 G03 X40 Y40 Z-5 X40 Y50 G01 X30 Y50.8 Z-5 G02 X25 Y45 Z-5 X20 Y50.8 G01 X10.8 Y50.8 G03 X10.8 Y40 Z-5 X0.8 Y40 G01 X0 Y0 Z-5 G01 X0 Y0 Z3 G01 X10 Y10 G03 X10 Y10 Z-1 G05 G01 X10 Y10 Z5 G01 X40 Y10 Z3 G03 X40 Y10 Z-1 G05 M30 END 66 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Ejemplo 2

Realice en simulacion por medio del Programa de Lab Volt el maquinado de la siguiente pieza figura 1.6.24

Figura 1.6.24 G90 S1200 M03 F8 G01 X0 Y0 Z-5 G01 X5.86 G02 X20 Z-5 X34.142 Y0 67 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


G01 X50.8 G01 X50.8 Y40 G01 X24.94 Y40 G03 X20 Y40 Z-5 X5.86 Y40 G01 X14.142 Y20 G01 X0 Y20 G28 M30 END

Figura 1.6.25 G91 S1000 M03 F8



G01 X0 Y0 Z-30 G01 X5.86 G02 X14.142 X28.284 Y0 G01 X16.658 G01 Y40 G01 X-24.94 G03 X-5 X-10 G01 Y-20 G01 X-15.86 G28 END

Figura 1.6.26 69 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Ejercicio 3 Autonomo

Figura 1.6.27 Cara

00001 \ J.F.D.D

: con las barras inversas usted puede colocar texto

00002 \ Cara 00003 \ Fresado con broca de .125 pulg. 00004 M03 S2400 00005 F8

: Enciende el husillo a una velocidad de 2400 r.p.m. : velocidad de avance para ciclos de 8pulg/min

00006 \ Boca 00007 G00 X41.28 Y22.23 Z0.08: La fresa va a donde comenzara la boca por encima 70 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


00008 G83 0 1.27

: 0 es el número de lados de la cavidad (circulo) y 0.05 es : la profundidad

00009 X25.4 Y22.23 Z-2.54

: son las coordenadas de la cavidad de la boca

00010 X9.53 Y22.23 Z-2.54 : Punto final de la boca 00011 \ Ojo Izquierdo 00012 G00 Z2.54

: Interpolación Lineal rápida

00013 G00 X9.53 Y41.28 Z.762 : lleva a la fresa al ojo izquierdo, por encima 00014 G84 8 1.27

: maquinara una copa de 8 lados con una prof. 1,27 : El siguiente paso es especificar el centro de la copa el : Cual corresponde a la mitad de la esfera. Todas las : copas deberán de ser completamente simétricas

00015 X9.53 Y41.28

: coordenadas que especifican el centro de la copa

00016 G05

: en donde es un arco

00017 \OJO DERECHO 00018 G00 Z2.54

: lleva a la fresa al ojo derecho

00019 G00 X41.28 Y34.93 Z.76 00020 G84 8 1.27 00021 X41.28 Y41.28 00022 G05 00023 \NARIZ 00024 G00 Z2.54 00025 G86

: Ciclo de taladro que darán la forma de la nariz

00026 X25.4 Y28.58 Z-2.54

: coordenadas del orificio superior

00027 X28.58 Y28.58 Z-3.81

: coordenadas del orificio inferior

00028 X22.23 Y28.58 Z-3.81 00029 G80

: coordenadas del orificio inferior izq. : FIN del ciclo 71



00030 M30 00031 M30

: de regreso a HOME :Asegúrese de que escribió END

Figura 1.6. 8

Figura 1.6.28 tamaños del material En la figura 1.6.28 Se escribe el programa anterior en el simulador, y esto se muestra en la figura 1.6.10 al compilarlo este o sea el programa aparecera con terminacion **.m5 y se llamo cara.m5 una vez que tenga en el menu principal : Fresadora  Emular que nos da la figura 1.6.29

Figura 1.6.29 Simular el Programa



Figura 1.6.30 Programa Y nos aparece el form de en donde sera el compilador del programa , una vez que el compilador se cerciore de que no existen errores, aparecerá el cuadro de diálogo Compilando, indicando que la compilacion ha sido exitosa, o no , en este punto quiero decirle que el Compilador revisa la sintaxis del programa más no la lógica del programa, que es un aspecto muy diferente y despues de esto tan solo se hace clic en: ACEPTAR Apareciendo este en la figura 1.6.31 y 1.6.32



Figura 1.6.31 Simulador

Figura 1.6.32 Programa de Cara con parametros G y M 74 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Importacion de Archivos . DXF de Auto CAD 1º Del Menu principal : Archivo  Nuevo  Programa script…. (coque los valores correctos del material)  Aceptar por lo que tendre la figura 1.6.33

Figura 1.6.33

Archivo  Importar Figura 1.6.34 En la figura 1.6.32 tenemos el código en parámetros G y M, siendo el resultado el mostrado en la figura 1.6.36



Figura 1.6.34



Figura 1.6.36

Ante todo es de gran importancia el uso de Reglas de seguridad y de vital importancia el seguir estas, las cuales damos a continuación

Reglas de Seguridad y Manejo de la Freas

1.6

CNC 

No desconecte ni modifique ninguno de los interruptores de fin de carrera ni ningun otro dispositivo de seguridad de la Fresa



Retirar las herramientas, llaves de ajuste o todo otro objeto innecesario del área de trabajo protegida de la fresadora antes de utilizarla.



Asegúrese de que las llaves utilizadas para instalar un portafresa no se encuentre aún en el husillo antes de poner la Fresa en marcha . Adquiera ese buen habito de no dejarlas nunca colocadas en el husillo.



Siempre tenga puestos sus anteojos de seguridad para portejer sus ojos mientras que la fresadora funciona o limpia esta



Nunca intente hacer funcionar la fresadora cuando la puerta esta abierta 77


Apuntes de Programación CNC por J.F.D.D. 

Antes de usar la Fresadora CNC, retire toda viruta o resto de limaduras que pueden quedar en el área de trabajo despúes de las operaciones de maquinado anteriores



Evite que el agua u otro liquido entre en contacto con la Fresadora CNC



Evite utilizar ropa holgada, corbata o guantes pulseras u joyas



Si utiliza el cabello largo, recójalo para mantenerlo alejado de las partes en movimiento



En caso de peligro, presione el botón rojo de parado de emergencia para cortar la alimentación

Descripcion general del funcionamiento de la Fresa CNC tiene un motor de C.D. que hace girar el husillo con una velocidad de 3400 r.p.m. esta a su vez contiene dos mortores a pasos o paso a paso para desplazar la mesa de fresado a lo largo del eje X y Y, el movimiento del cabezal a lo largo del eje Z , es accionado , es accionado por un motor tercer paso a paso, la fresa de espiga está insertada en el portafresa o en el manguito que se encuentra fihjado en el husillo de la fresadora. El desplazamiento de la fresa de espiga se hace a lo largo del eje Z, alineado con el husillo figura 1.6.37, en la figura 1.6.38 en el panel frontal nos muestra: Interruptor: En donde I es para encendido y O para apagado Puertas de Seguridad: Su funcion es la de proteger al operador cuando la fresa se encuentra en marcha, si se abre la puerta, todos los motores se paran y , si hay un programa en ejecucion este se detiene. En la figura 1.6.39 que corresponde al panel trasero tenemos: Puerto Ethernet: para la conexión a una computadora (o a RED) que ejecuta el software para fresadora Puerto Serial : Puerto se 9 pins para la conexión a una computadora que ejecuta el software CNC E/S TTL : Conector de 15 pines que provee cuatro puertos de entrada y cuatro de salida para comunicación TTL. Las señales se pueden enviar y recibir a tavés del conector de Salida para accesorios – Conector de 5 pines que permite la conexión de hasta cuatro dispositivos externos a través de los solenoides accionadores. Se puede aplicar una señal de 12 Vcc a cualquiera de esos cuatro pines usando la opción Accesorios del Menú principal de la fresadora o, en un programa de pieza, empleando el código M apropiado.





Figura 1.6.38 Parte Frontal



PUERTO ETHERNET – Puerto Ethernet para la conexión a una computadora (o a la red) que ejecuta el Software para fresadora CNC. PUERTO SERIAL – Puerto de 9 pines para la conexión a una computadora que ejecuta el Software para fresadora CNC. E/S TTL – Conector de 15 pines que provee cuatro puertos de entrada y cuatro de salida para la comunicación TTL. Las señales se pueden enviar o recibir a través del conector de los puertos de E/S TTL usando los códigos M (soportados por el Software para fresadora CNC). Salida para accesorios – Conector de 5 pines que permite la conexión de hasta cuatro dispositivos externos a través de los solenoides accionadores. Se puede aplicar una señal de 12 Vcc a cualquiera de esos cuatro pines usando la opción .Accesorios del Menú principal de la fresadora o, en un programa de pieza, empleando el código M apropiado.

Cable de alimentación CA – Cable que permite conectar la fresadora a un tomacorriente mural correctamente puesto a tierra. Asegúrese de que la tensión del tomacorriente corresponde a la de alimentación de la Fresadora CNC. ¡ADVERTENCIA! Abra siempre el interruptor de alimentación principal antes de enchufar o desenchufar el cable de alimentación eléctrica. Si no se tiene en cuenta esta precaución, es posible dañar los componentes eléctricos. En la figura 1.6.40 podemos observar lo que es el teclado manual del panel de control siendo la descripcion de las teclas en donde algunas de estas tienen una doble función la siguiente: LED ALIMENTACIÓN – Se ilumina cuando la fresadora está encendida. Botón PARADA DE EMERGENCIA – Este botón está simbolizado por una mano que presiona un botón en forma de hongo. Cuando está presionado, se corta la energía del motor del husillo. Todos los motores se paran y si hay un programa en ejecución, éste se detiene. El botón se puede desbloquear solamente si se inserta la llave y se la hace girar. Botón INDICADOR DE ERROR/PAUSA – Cuando se presiona este botón, todos los motores del sistema se paran y la ejecución del programa se detiene. Es posible reanudar la operación de la fresadora presionando nuevamente el botón INDICADOR DE ERROR/PAUSA (una vez que todas las condiciones de error fueron despejadas). 81 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.




1.6.1 Velocidad de Corte , Velocidad de Rotación de Herramienta y Velocodad de Avance Velocidad de corte Se define como velocidad de corte a la velocidad lineal de la periferia de la fresa u otra herramienta que se utilice en el fresado. La velocidad de corte, que se expresa en metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad y tipo de fresa que se utilice, de la dureza y la maquinabilidad que tenga el material que se mecanice y de la velocidad de avance empleada. Las limitaciones principales de la máquina son su gama de velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la herramienta. Como cada filo de corte de la fresa trabaja intermitentemente sobre la pieza, cortando únicamente durante una fracción de cada revolución de la herramienta, los filos de corte alcanzan temperaturas inferiores a las que se alcanzan en un torno y, en consecuencia, se utilizan velocidades de corte mayores. No obstante, el trabajo de la fresa en conjunto puede no considerarse intermitente, pues siempre hay un filo de corte en fase de trabajo. A partir de la determinación de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por minuto que tendrá el husillo portaherramientas según la siguiente fórmula:

 [] Vc =   Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la herramienta y Dc es el diámetro de la herramienta. La velocidad de corte es el factor principal que determina la duración de la herramienta. Una alta velocidad de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. Los fabricantes de herramientas y prontuarios de mecanizado ofrecen datos orientativos sobre la velocidad de corte adecuada de las herramientas para una vida útil o duración determinada de la herramienta, por ejemplo, 15 minutos. En ocasiones, es deseable ajustar la velocidad de corte para una duración diferente de la herramienta y optimizar la productividad, para lo cual, los valores de la velocidad de corte se multiplican por un factor de corrección. La relación entre este factor de corrección y la duración de la herramienta en operación de corte no es lineal. Una velocidad de corte excesiva puede dar lugar a un desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta, a la deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del mecanizado y, en general, a una calidad del mecanizado deficiente. Por otra parte, una velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a la formación de filo de aportación en la herramienta, a dificultades en la evacuación de viruta y al aumento del tiempo de mecanizado, lo cual se traduce en una baja productividad y un coste elevado del mecanizado. 83 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Velocidad de rotación de la herramienta La velocidad de rotación del husillo portaherramientas se expresa habitualmente en revoluciones por minuto (rpm). En las fresadoras convencionales hay una gama limitada de velocidades, que dependen de la velocidad de giro del motor principal y del número de velocidades de la caja de cambios de la máquina. En las fresadoras de control numérico, esta velocidad es controlada con un sistema de realimentación en el que puede seleccionarse una velocidad cualquiera dentro de un rango de velocidades, hasta una velocidad máxima.   /  − =   

La velocidad de rotación de la herramienta es directamente proporcional a la velocidad de corte e inversamente proporcional al diámetro de la herramienta. Velocidad de avance El avance o velocidad de avance en el fresado es la velocidad relativa entre la pieza y la herramienta, es decir, la velocidad con la que progresa el corte. El avance y el radio de la punta de la herramienta de corte son los dos factores más importantes de los cuales depende la rugosidad de la superficie obtenida en el fresado.Cada fresa puede cortar adecuadamente en un rango de velocidades de avance por cada revolución de la herramienta, denominado avance por revolución (fn). Este rango depende fundamentalmente de número de dientes de la fresa, del tamaño de cada diente y de la profundidad de corte, además del tipo de material de la pieza y de la calidad y el tipo de plaquita de corte. Este rango de velocidades se determina experimentalmente y se encuentra en los catálogos de los fabricantes de plaquitas. Además esta velocidad está limitada por las rigideces de las sujeciones de la pieza y de la herramienta y por la potencia del motor de avance de la máquina. El grosor máximo de viruta en mm es el indicador de limitación más importante para una herramienta de fresado. El filo de corte de las herramientas se prueba para que tenga un valor determinado entre un mínimo y un máximo de grosor de la viruta. El avance por revolución (fn) es el producto del avance por diente por el número de dientes (z) de la herramienta.      =          

La velocidad de avance es el producto del avance por revolución por la velocidad de rotación de la herramienta. 84 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


        =        =              

Al igual que con la velocidad de rotación de la herramienta, en las fresadoras convencionales la velocidad de avance se selecciona de una gama de velocidades disponibles en una caja de cambios, mientras que las fresadoras de control numérico pueden trabajar con cualquier velocidad de avance hasta la máxima velocidad de avance de la máquina. La velocidad de avance es decisiva para la formación de viruta, el consumo de potencia, la rugosidad superficial obtenida, las tensiones mecánicas, la temperatura en la zona de corte y la productividad. Una elevada velocidad de avance da lugar a un buen control de viruta y una mayor duración de la herramienta por unidad de superficie mecanizada, pero también da lugar a una elevada rugosidad superficial y un mayor riesgo de deterioro de la herramienta por roturas o por temperaturas excesivas. En cambio, una velocidad de avance baja da lugar a la formación de virutas más largas que pueden formar bucles y un incremento del tiempo de mecanizado, lo cual hace que la duración de la herramienta por unidad de superficie sea menor y que la producción sea más costosa.

Figura 1.6.40 Teclado panel de control

1.6.2 Herramientas y Accesorios 85 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Las fresadoras pueden realizar numerosas operaciones, que es posible dividir encuatro categorías: frenteado, perfilado, perforado y alesado. Con el correr de los años, cada tipo de operación exigió la creación de una gran variedad de herramientas de corte. La figura1.6.41 ilustra algunas herramientas industriales de corte usadas en las operaciones de fresado.

Figura 1.6.41 Herramientas de Corte Las fresas de espiga se utilizan principalmente para el frenteado y perfilado, aunque en muchos casos esas fresas también se pueden utilizar para perforar y alesar. Las herramientas vienen en una gran variedad de formas y tamaños y cada una está diseñada para realizar un tipo específico de corte. Asegúrese de seleccionar la herramienta apropiada en función del trabajo que debe realizar. Caracteristicas de las fresas de espiga. Además del material con que están fabricadas, las fresas de espiga están identificadas por el número de dientes, el diámetro, el diámetro del vástago, la longitud del corte y la forma de la punta. En la figura 1.6.42 se indican lascaracterísticas de una fresa de espiga típica.



Figura 1.6.42 Caracteristicas de las Fresas de espiga Número de dientes (o ranuras helicoidales): Las fresas de espiga tienen filos de corte en la periferia y en el extremo. Las gargantas que se encuentran entre los filos periféricos se llaman ranuras helicoidales y por éstas se descarga la viruta durante la operación de fresado. La mayoría de las fresas de espiga está identificada por su número de dientes o de ranuras helicoidales. Los filos periféricos se utilizan principalmente en las operaciones de perfilado mientras que los del extremo se emplean para el frenteado, perforado y alesado. Aunque no todas estas herramientas pueden penetrar en el material a maquinar, la mayoría de las fresas de espiga de dos ranuras helicoidales, y algunas de dientes múltiples, puedenhacerlo. Para que la fresa de espiga pueda penetrar en el material a maquinar, debe tener dientes en el extremo que lleguen hasta el centro de la herramienta. Este tipo se llama fresa de espiga de corte central. Las fresas de espiga con más de dos ranuras tienen a menudo dientes en el extremo que no llegan al centro de la herramienta. Esto evita que la fresa pueda penetrar en el material. La figura 1.6.43 muestra la diferencia entre una fresa de espiga que puede penetrar y otra que no puede hacerlo.



Figura 1.6.43 Una fresa de espiga que puede penetrar en el material y otra que no puede Diámetro de la fresa de espiga: Corresponde al diámetro externo de la porción de corte de la fresa de espiga. Diámetro del vástago: El vástago (o caña) es la porción de la fresa de espiga que se inserta en el portafresa o en el manguito. El diámetro interno del portafresa se debe elegir en función del diámetro exterior del vástago. Ciertas fresas de espiga tienen una porción plana pequeña en su vástago, la que debe alinearse con el tornillo de presión del portafresa en el momento de fijar la fresa de espiga en el mismo. Esto evita que la herramienta gire dentro del portafresa durante la operación de maquinado. Longitud de corte: Como se muestra en la figura 1.6.42, solamente una parte de la sección de filos periféricos representa la longitud de corte. La razón es que más allá de esa sección el diámetro de la fresa de espiga aumenta y deja de ser igual que el diámetro de corte. Asegúrese de no confundir la longitud de corte con la de la ranura helicoidal. La primera es sólo una fracción de la segunda. Forma de la punta: Por lo general, para las operaciones estándares de fresado, se utiliza una fresa de espiga de punta cuadrada, pero si se necesita hacer un ángulo de radio cóncavo (véase la figura 1.6.44), la forma de la punta de la fresa debe ser diferente. Para crear un borde de radio cóncavo, se debe utilizar una fresa de espiga de punta redondeada o de bola. Los bordes de radio convexo se hacen con fresas de espiga redondeadoras. La figura 1.6.45 muestra la diferencia entre los diferentes tipos de punta de la fresa de espiga.



Figura 1.6.44 Bordes de radio cóncavo y de radio convexo

Figura 1.6.45 Cuatro tipo de puntas de la fresa de espiga Dentro de este tipo de puntas es importante seleccionar la adecuada de acuerdo al trabajo que estemos desarrollando, esto es muy importante puesto nos afectara en el control de virutas, aumento en ciclo de cortes y desmejora el acabado superficial de la pieza por lo que en la mayoria de los casos el taller aprende a convivir con este tipo de problemas, haciendo el operario compensaciones por una mala eleccion de herramienta, haciendo modificaciones a los datos de corte con pasadas adicionales o recorridos diferentes, siendio una solucion sencilla tan solo podemos seguir los siguientes pasos: 1 El primer paso para la selección adecuada es conocer la composicion básica del material a trabajar, su grado de dureza y maquinivilidad en la figura 1.6.46 y 1.6.47 damos una idea general para orientar la operario.



1.6.46 Fresado de Perfiles

1.6.47 Fresado de Perfiles 90 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 1.6.48 Fresado en Ranuras

Figura 1.6.49 Planeado sobre caja 91 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 1.6.50 Fresado de Roscas

1.6.2 Material de las Fresas de Espiga Las fresas de espiga se fabrican de diferentes materiales. Las de acero de alta velocidad (HSS). Sin embargo, en la industria se utilizan herramientas de carburo o con plaquitas de ese material. Herramientas con plaquitas de carburo: Las plaquitas de carburo se fijan a la herramienta de corte con una llave hexagonal. Cuando la plaquita se rompe o está muy usada, es posible rotarla para utilizar otro borde filoso. Las herramientas con plaquitas de carburo no requieren mantenimiento, sólo se cambian las plaquitas cuando es necesario. Por otra parte, puesto que el carburo es muy duro, la velocidad de corte se puede fijar más alta que la velocidad de corte recomendada para las herramientas HSS. La figura 1.6.51 muestra plaquitas de carburo típicas para diferentes tipos de fresas de corte.

Figura 1.6.51 Plaquitas de Carburo Herramientas de carburo: La herramienta de corte (o una parte de ésta) está fabricada de carburo. Por lo tanto, cuando los dientes están usados no es posible reemplazarlos o 92 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


rotarlos. Las herramientas de carburo son más caras pero duran más que las herramientas HSS. Son también más duras, de manera que se puede fijar una velocidad de corte más alta que la recomendada para las herramientas HSS. Herramientas HSS: Las herramientas de acero de alta velocidad (high-speed-steel) son baratas, pero exigen más mantenimiento que las de carburo. La velocidad de corte recomendada para las herramientas HSS es más baja que para las de carburo.

Figurqa 1.6.52 fresas de HSS tipicas Nota: Las herramientas HSS y de carburo se pueden afilar utilizando un equipo especial. Pero, en ese caso se corre el riesgo de reducir el diámetro de la herramienta, haciendo que se vuelva no apta para operaciones de fresado de precisión. Portafresas y Manguitos .- La Fresadora CNC está preparada para recibir portafresas o manguitos que se adapten a una conicidad del husillo de tipo R8 en este caso . Portafresas. Cada portafresa viene con un diámetro que coincide con el del vástago de una fresa de espiga específica. La figura 1.6.53 muestra una fresa de espiga típica insertada en un portafresa.



Figura 1.6.53 Fresa de espiga insertada en su portafresa La fresa de espiga se introduce en el orificio central del portafresa. El diámetro del vástago de la herramienta debe coincidir con el diámetro interno del portafresa. Si el vástago de la fresa de espiga no queda bien ajustado en el portafresa, la herramienta no quedará alineada con el eje husillo. En este caso, la herramienta describirá un círculo alrededor de ese eje, como se muestra en la figura 1.6.60 Es mejor utilizar el conjunto portafresa-fresa de espiga que un manguito porque en el primer caso no hay necesidad de sacar la fresa de su portafresa cuando se debe cambiar la herramienta. Cada fresa de espiga tiene su propio portafresa. Por lo tanto, la referencia cero del eje Z de cada conjunto portafresa-fresa de espiga se debe fijar solamente una vez para la pieza que se está maquinando, incluso si la herramienta se reinstala en el husillo más tarde durante el proceso de maquinado. Si se utilizan manguitos, se debe fijar la referencia cero del eje Z de cada fresa de espiga cada vez que se los introduce en el husillo.



Figuraq 1.6.60 Herramienta descentrada y Centrada Para instalar correctamente una fresa de espiga en un portafresa, se debe alinear la porción plana del vástago con el tornillo de presión del portafresa, como se muestra en la figura 1.6.61. Inserte la fresa de espiga en el portafresa y cuando la porción plana del vástago está alineada con el tornillo de presión, utilice una llave hexagonal para asegurar la herramienta en el portafresa.

Figura 1.6.61 Instalación de una fresa de espiga en un portafresa Manguitos . Se pueden utilizar manguitos en vez de portafresas para instalar las fresas de espiga en el husillo. Los diámetros de los manguitos coinciden con los diámetros de los vástagos de las fresas de espiga. Cuando se aprieta el perno de cierre que pasa a través del husillo, la parte cónica del manguito se contrae, ejerciendo una fuerza creciente de cierre en la fresa de espiga hasta que queda asegurado en su sitio. La figura 1.6.62 muestra un manguito típico. 95 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 1.6.62 Manguito Tipico Se debe evitar el uso de manguitos durante el maquinado de piezas que exige el cambio de herramientas. Cuando un manguito no está atornillado al perno de cierre, la fresa de espiga queda floja y la referencia cero del programa para el eje Z se pierde. Portafresa para cambio rápido de herramienta. Incluso, el portafresa opcional para cambio rápido de herramienta, modelo 5601, es más simple de utilizar que los portafresas convencionales. El portafresa principal está fijado al husillo y los portafresas que sostienen las diferentes herramientas se instalan directamente dentro del portafresa principal, como se muestra más abajo. La ventaja principal, comparada a los portafresas convencionales, es que el portafresa principal no se tiene que desatornillar del perno de cierre en cada cambio de herramienta. De esta manera, la referencia cero del eje Z no se pierde figura 1.6.63



Figura 1.6.63 Portafresa para cambio rápido

1.6.3 Fresado Convencional VS Fresado Concordancia En esta etapa es necesario abrir un paréntesis para marcar la diferencia entre los fresados convencional y en concordancia. La diferencia entre ambos se encuentra en la dirección de avance. En el fresado convencional, la herramienta rotativa de corte ejerce una fuerza que se dirige en sentido contrario al de la dirección de avance, como se muestra en la figura 1.6.64 En el fresado en concordancia es al revés. La herramienta rotativa de corte ejerce una fuerza en el mismo sentido que la dirección de avance.

Figura 1.6. 64 Freasdos Convencional y en Concordancia 97 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


El fresado convencional comienza produciendo virutas delgadas, las que se van haciendo más gruesas a medida que la herramienta de corte avanza en el bloque que se está maquinando (consulte la figura 1.6.65). El fresado en concordancia comienza produciendo virutas gruesas, las que se van haciendo cada vez más delgadas hasta que la herramienta de corte llega al punto de tangencia.

Figura 1.6.65 Virutas producidas en fresado convencional y en concordancia Como regla general, se debe evitar el fresado en concordancia, salvo para las pasadas suaves de acabado. Asimismo, si usted no es un experto en fresado, es mejor evitarlo por completo hasta que conozca lo suficiente las ventajas y desventajas de este método. Ejercicios Autonomos : En los siguientes ejercicios realice en cada uno de ellos: a) Realice en programa de cada uno de los ejercicios con el programa CNC Mill b) Realise el dibujo en AutoCAD yterminacion DXF en 2D y ejecutelo en el programa CNC Mill c) Realice el programa de la pieza o figura que se muestra en MASTERCAM y comparelos con los dos enteriores 1º Realice un programa que haga un planeado en una área de 50.8 x 50.8 m.m. tanto punto x punto como en block 98 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


2º Ejercicio

Figura 1.6.66 Ejercicio 2 3º Ejercicio

Figura 1.6.67Ejercicio 3



4º Ejercicio

Figura 1.6.68 Ejercicio 4 Manejo de la fresadora Lab- Volt Cuando se pone en marcha la fresadora, el LED ALIMENTACIÓN se enciende y la fresadora pasa a través de la secuencia de cargado y arranque. Una vez que la secuencia de cargado está completada, aparece la pantalla de presentación del microprograma con el nombre de la fresadora. Esta pantalla se puede consultar en todo momento pulsando la secuencia de teclas siguiente (cuandose está en el Menú principal): CERO, CERO, 0, figura 1.6.69



Después de unos segundos, aparece el Menú principal. Este menú presenta siete opciones: Manual, Remoto serial, Remoto Ethernet, Configuración, Accesorios, Salida

2.0 Manejo del MASTERCAM X 2 Se define un CNC como una máquina o proceso controlado por un programa. El programa está formado por un conjunto de números y letras que siguen estándar de EIA (Electrónica Industries Asociación) o ISO (International Standars Organization) dada la complejidad de equipos involucrados con el CNC Esta es la vista que me presenta el MASTERCAM X 2 y es una versión V 16 0.5.5 figura 2.1

Figura 2.1 Pantalla Principal MASTERCAM X 7 En la ceja principal o superior tenemos Machine Type y es ahí en donde se selecciona el tipo de máquina que voy a utilizar como podemos ver en la figura 2.2 el tipo se maquinas con que cuenta este programa y su versión, que es Mill (Fresadora), Lathe (Torno), Wire (embobinador de cable) y



Figura 2.2 Router, y cada uno de ellos contiene el posprocesador, veamos los posprocesadores de una fresadora y contiene varios de ellos, pero que hace el posprocesador? Lo que hace es convertir la programación que tenemos en códigos G, pero lo convierte para la máquina que vamos a utilizar por ejemplo si queremos tener un tipo de posprocesador Fadal 1 y Fadal 2 o Haas figura 2.2 que normalmente trae 20 posprocesadores pero lo vuelvo a repetir nosotros no requerimos cualquier posprocesador sino el que requerimos para la máquina que estamos utilizando, para esto nos vamos a gestión de lista (Manage List) y después aparecerán los posprocesadores figura 2.3

Figura 2.2



Figura 2.3 Posprocesadores de Fresadoras Note en la figura 2.4 que agregue otro posprocesador el Fadal_ 2 y si lo quiero quitar con la dinamita

Figura 2.4 Puedo agregar otros Posprocesadores de versiones anteriores o posteriores y para actualizarlos con Alt + C figura 2.5 y me muestra los chooks otra forma es por medio de la Run User Application De la Barra Principal y será lo mismo mostrado que lo visto en la figura 2.5



Figura 2.5 Busquemos UpDatePost.dll figura 2.6 Abrir y me da la posibilidad de actualizar por posprocesadores V6 de los tornos figura 2.7

Figura 2.6



Figura 2.7 Continuemos con el uso y manejo del Mastercam en la figura 2.8 tenemos lo que se llama plano de trabajo o Modo de diseño pero es importarte tener el Administrador de Operaciones para esto lo podemos encontrar ya sea presionando Alt + O o en la Barra principal en View al aparecer el sub-menú figura 2.9, podemos ver lo que se conoce como Toggle Operations Manager o simplemente Administrador de Operaciones, ahora es importante saber o conocer en donde se encuentra el origen o centro y esto lo obtenemos con F9 como lo podemos observan en la figura 2.10 podemos cambiar a configuración isométrica, o obtener una entrada que más me convenga de acuerdo al tipo de ma__

Figura 2.8 Plano de trabajo o Modulo de Diseño 105 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 2.9 Obtención del Administrador de Operaciones _ina que es la que tengo, figura 2.11 tan solo click en el mouse botón derecho. Utilizaremos el equipo Fadal 4 pero antes hagamos algunos ajustes en el administrador de operaciones en propiedades de máquina figura 2.12 lo que es almacén (Stock Setup) y nos pasamos a selección de Herramientas (Tool Settings) y ahí √ palomeamos Secuenciar el Número de Herramientas (Assign toll numbers secuentially) dando un orden y advertir duplicado de herramientas (Warn of duplicate tool numbers) y por ultimo designamos el número de incrementos y lo queremos de 1 en 1 Mastercam numera el programa como se puede ver en la figura 2.13, también podemos exportar el

Figura 2.10 Origen 106 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 2.11 figura isométrica diseño de cualquier programa de dibujo que en este caso utilizaremos SolidWorks V12 por lo que comencemos con la figura 2.14 en donde hacemos click en Vista Lateral y Normal a como se ve en la figura 2.14 y acotamos la pieza figura 2.15 de ahí rotamos como se puede ver en la figura 2.16 y las redondeamos con radio de 5m.m., una vez terminada la pieza pasamos a guardarla en Parasolid(*.x_t) como se puede apreciar en la figura 2.16 de ahí nos vamos a Mastercam X 7 y la importamos la pieza que realizamos en SolidWorks a Mastecam X 7 con Parasolid Files (*x_t; *x_

Figura 2.12 Selección de Herramientas 107 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 2.13 Selección de Parámetros de Herramienta B; *XMT_TXT) como se aprecia en la figura 2.17 y tenemos la pieza como lo podemos ver en fig 2.18 y la 2.19 ahora traslademos la pieza al origen con Xform to Origen como se ve en la figura 2.20 además de esto recordemos que de SolidWorks trajimos la pieza en milímetros es por eso que debemos cerciorarnos que Mastercam también este en milímetros es por eso que entramos a Settings  Configuración y en la figura nos muestra que Mastercam está dado en milímetros y cerramos figura 2.21

Figura 2.14 Punto de inicio 108 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 2.15

Figura 2.16 Pieza terminada 109 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 2.17 Importación a Mastercam X7 También podemos utilizar la terminación IGES *.IGS

Figura 1.18 Pieza en 3D 110 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 2.19 Figura importada de SolidWorks

Figura 2.19 Pieza rotada En la figura 2.21 nos cercioramos que en Mastercam estén las unidades en m.m. como lo estuvo en SolidWorks en el caso de la figura 2.20 lo estamos centrando con la función Alt + O 111 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 2.20 Pieza en origen

Figura 2.21 Puesta de Unidades En el sistema ingles haremos la cara con pulgadas como lo vemos en la figura 2.22 112 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 2.22 Comenzaremos con un rectángulo que será el material en verde figura 2.23 con la figura de la cara esta la puede guardar como .DXF y correrla en el CNC Mills figura 2.24 y 2.25 es importante que si le quitamos al dibujo el marco, este no nos hará el recuadro como se puede ver en la figura 2.25. Ahora regresemos al MASTERCAM selecciono una maquina mil por default y se abre Stock setup y ponemos las medidas del material que es de 2” X 2” X .5” como lo po demos apreciar en la figura 2.26 y podemos ver nuestra figura en forma isométrica lo que nos muestra la figura 2.27 por lo que nuestro siguiente paso es hacer un pocket en toolpaths  Pocket Toolpath como lo podemos ver en la figura 2.26 y 2.27 por lo que señalamos en donde realizaremos los pockets tanto en los ojos como en la boca figuras 2.28 a 2.29 el siguiente paso será seleccionar la herramienta por ultimo lo que nos resta es el taladrado figura 2.3



Figura 2.23 cara

Figura 2.24 cara en CNC Mills 114 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 2.25 Ejercicio 2 Autonomo

Figura 3.0 Fresado



Ahora pongamos un contorno de 10 m.m. Xform

 Xform

Offset Countour figura 3.1

Figura 3.1 Marco de la figura Y nos aparecerá la figura 3.2 en donde señalaremos una línea figura 3.2

Figura 3.2 Marco 116 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Y aceptamos figura 3.3 seleccionemos el ancho del marco que será de 15 m.m. del lado por lado

Figura 3.3 ancho del marco Y aceptamos u OK y se nos muestra la figura 3.4

Figura 3.4 Marco Y se nos muestra la figura 3.5 117 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.5 Pongámosle unos círculos de 10 m.m. de diámetro en los extremos del cuadrado interno como lo muestra la figura 3.6 lo podemos hacer de uno en uno o seleccionando el diámetro y se pone en color rojo hacemos los cuatro

Figura 3.6 118 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Ahora el siguiente paso será aumentar el diámetro de los círculos que lo hacemos mediante Xform  Xform Offset figura 3.7

Figura 3.7 Círculos



En donde tomamos cada uno de los círculos y los jalamos hacia afuera dándonos el resultado de la figura 3.8 y lo aceptamos, después la damos Trim y le decimos que son dos entidades como lo muestra la figura y se selecciona tan solo lo que se quiere conservar haga click varias veces hasta que esto suceda dando lo que se muestra en la figura 3.9

Figura 3.9



En la figura 3.10 formamos una líneas auxiliares para colocar un centro orientarnos y colocar nuestro polígona figura 3.11

Figura 3.11 Polígono Un polígono de seis lados o caras y un radio de 35 m.m. como se pueden ver en la figura 3.12 y una vez que tenemos este borramos las dos líneas auxiliares

Figura 3.13 Polígono 121 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.13 Una vez que tenemos esto borramos las dos líneas auxiliares figura 3.14

Figura 3.14 El siguiente paso es filetear los extremos del cuadrado con Fillet Entities figura 3.15 122 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.14

Note que el radio de 5 m.m. no se cambio

Figura 3.15 Colocar Letras 123 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.16 Letras Señale en qué lugar de su dibujo colocara las letras así como el tamaño de estas y el tipo de letra es Importante hacer una aclaración Mastercam a diferencia de otros programas de dibujo las letras son líneas rectas y en otros programas son puntos lo que sería muy difícil en su mecanizado por lo tanto deberá de tener cuidado al importar diseños con letras y aceptar figura 3.17

Figura 3.17 Acomodo



Translate . . . . En ocasiones requerimos acomodar y para esto nos auxiliamos de Xform Xform



Veamos un poco lo del traslado como se ve en la figura 3.18 se selecciona Xform Translate y seleccionamos lo que queremos trasladar y nos aparece el siguiente form

Figura 3.18 Mover

Primero debemos seleccionar que moveremos luego si es un punto 1 y se le señala o 2 se le señala de donde hasta, más o menos donde y después con los incrementos Δx, Δy y Δz lo vamos moviendo y al finalizar le damos OK Ya que tenemos nuestra pieza procedamos a mecanizar esta y seleccionemos el tipo de fresadora que vamos a utilizar, por lo tanto nos vamos a Machine Type  Mill y nos aparece una lista de las fresas que contiene el Mastercam y seleccionamos la 11 Mill 3-Axis VMC MM.MMD que nos dice que una fresa de 3 ejes Vertical figura 3.19 y al seleccionarla nos lleva a la figura 3.20



Figura 3.19 Selección de Maquina CNC

Figura 3.20

Vamos a Stock Setup y se nos muestra el from de la figura 3.21 y en la figura 3.22 y nos vamos 126 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.21 Boundin box o entradas contenidas o seleccionar esquinas como se quiera

Figura 3.22



Si nos vamos por bounding box nos aparece el siguiente Form figura 3.23 en donde simplemente aceptamos o OK y le decimos que ancho se tienen 2 in o 58 m.m si seleccionamos por esquinas

Figura 3.23 Tan solo le decimos como si fuéramos a hacer un rectángulo figura 3.24



Figura 3.25

Figura 3.26 Podemos ver en las figuras 3.2 5 y 3.26 la figura en top y en isométrica 129 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.27 Le decimos que en Z hay 1 m.m. de material o sobre material como lo quieran ver y nos vamos a la primera operación Face Toolpath o Mecanizado Planeado figura 3.28

Figura 3.28 Mecanizado 1° 130 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.29 Mecanizado Le ponemos un nombre

Figura 3.30 Mecanizado Lo cambiamos a isométrico y definimos la cadena en el línea exterior figura 3.31 131 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.31 Selección de la cadena Y lo aceptamos u OK

Figura 3.32 Selección de la Herramienta Select Library Tool Figura 3.33 132 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.33 Y seleccionamos una broca de planeado figura 3.34

Figura 3.34 Y Seleccionas una broca de planear o Face Mill figura 3.35 y figura 3.36 133 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.35

Figura 3.36 Y aceptamos y le damos doble click y nos muestra la fresa planear 134 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.37

Figura 3.38 Aquí también podemos ver las herramientas ver tipo de herramienta o Tool Type figura 3.39 135 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.39 Herramientas Nos vamos a Facin Parameters aquí vamos a respetarlos y tan solo poner Absoluto de los cálculos realizados por el Mastercam



Figura 3.40 Lo aceptamos y es lo mostrado en la figura 3.40 lo simulamos



Figura 3.42 La herramienta haciendo el planeado Regulando la velocidad tenemos lo que es planeado a la pieza, regresamos a nuestra pieza original y veamos como baja la herramienta que comienza en 100 y después a 10 y comienza a cortar el siguiente paso es contorno, Tool paths  Countour Toolpath figura 3.43

Figura 3.43 Contorno 138 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.44 Flecha de la cadena No se alcanza a apreciar la flecha por ser verde de fondo azul por lo que lo cambio a fondo blanco para poder apreciar la flecha y nos da la figura 3.45 y regreso el fondo a su color por default siendo una cadena, OK u aceptamos, es importante comentar que la herramienta por default de va hacia la izquierda en el punto en donde marque es por donde entrara la herramienta.

Figura 3.46 Segunda herramienta 139 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.47 Fresa plana Es obvio que el tamaño dependerá del tamaño de la pieza así como de las herramientas disponibles En la figura 3.48 vemos que la profundidad será de Z = - 25 m.m. figura 3.48

Figura 3.48 Contorneado 140 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Es obvio que la herramienta de hacer este trabajo no lo hará de una sola pasada y lo tendrá que hacer de varias por eso accionamos el botón de Pasadas en Z o Depth Cuts figura 3.49 y nos muestra la figura 3.50

Figura 3.50 Note en la figura que el paso máximo en Z de desbaste es de 10 de una broca de 20, pero en este caso lo bajare a 3 y acepto OK y OK y nos muestra el número de entradas del contorno

Figura 3.51 Contorno 141 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Realicemos una simulación y note que el bajado en el contorno es de 3 en 3 figura 3.52

Figura 3.52 Simulación note que en la figura 3.52 podemos ver la herramienta completa tan solo la herramienta de corte, claro porque así se señaló, una vez hecho esto lo que sigue es el fresado de la caja, pero antes borraremos las líneas que presenta la pieza Settings  Configuration  Toolpaths  quitar la flecha de Rapaint Toolpaths o Redibujar Trayectorias figura 3.53



Figura 3.54

Figura 3.55 Nivel



En la figura 3.55 se selecciona el 3° nivel Toolpaths  Pocket Toolpaths o Mecanizado en Caja

Figura 3.56 Mecanizado en Caja Y Seleccionamos entre la caja y la isla se cambia el fondo para poder ver las flechas figura 3.57

Figura 3.57 fresado de caja 144 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Y seleccionamos la herramienta figura 3.58

Figura 3.58 La fresa deberá de ser más o menos del tamaño de la cavidad por lo que hablamos de 12 figura 3.59

Figura 3.59 Selección de la Herramienta 145 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.60 Fresado de caja Note que la Z inferior es de -10 y pasamos a pasadas en Z figura 3.61 en esta figura tenemos



En el caso del número de pasadas lo tendremos de 2.5 m.m. máx. rough step y daremos una sola pasada o la última pasada o de acabado será de .5 m.m. y OK de ahí nos vamos a parámetros de desbaste o Roughing Finishing Parameters

Figura 3.62 Que es una pasada 1 de 0.5 m.m. figura 3.62 y OK aceptamos en la figura 3.63 es lo que aparece

Figura 3.63 Caja Fresado 147 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Podemos simular las tres etapas y parte de la última podremos ver en la figura 3.64

Figura 3.64

Figura 3.65 Abrimos otro nivel que sería el cuarto figura 3.66 148 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.66 Como vemos el 4° punto es el taladrado por lo que nos vamos a Toolpaths ToolPaths figura 3.67

Figura 3.67 Taladrado 149 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.



Drill


Figura 3.68 En la figura 3.68 me señala que selecciones las entidades a taladrar y me voy a entities o entidades que es más sencillo señalar el círculo que en los otros buscar el centro, por lo tanto que ella lo busque y tan solo señalo los 4 círculos que voy a taladrar figura 3.69



Le doy aceptar OK y vamos a buscar la broca que va a taladrar y nos vamos a selección de librería de herramientas

Figura 3.70 Y selecciono una broca de punto o Spot Drill figura 3.71 de m.m. 5 pues la quiero de guía

Figura 3.71 punteado



Acepto u OK y doy los parámetros a la broca y si de profundidad es 55 le doy 56 y taladrado profundo Peck Drill figura 3.72 y le damos OK figura 3.73 regresamos a realizar el proceso anteior

Figura 3.73 Punteado Comenzando con el Nivel 5° de ahí a ToolPaths  Drill ToolPaths figura 3.74



Vuelvo a seleccionar entidades y marco los círculos como entidades a trabajar figura 3.75 y OK

Figura 3.75 Taladrado Seleccionamos la Herramienta en Selección de Herramientas y una con diámetro de 10 m.m. figura 3.76 Aceptamos u OK



Y al poner las especificaciones pues serán las mismas que las anteriores que la broca de punteado

Figura 3.77 Taladrado Nuestro siguiente paso será aumentar otro nivel que que será el 6° Nivel y OK, para las letras de PACO

Figura 3.78 Nivel 154 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Coloco en TOP TOP o Vista de Planta figura 2.79

Figura 3.79 Letra En el caso de la letra lo podemos hacer como caja, como contorno y es así como lo realizaremos Toolpaths  Countour Toolpaths figura 3.80

Figura 3.80 Caracteres 155 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Y seleccionamos Windows o ventanas y seleccionamos todas las letras al mismo mis mo tiempo fig 3.81

Figura 3.82 Caracteres C aracteres Y después hay que señalarle en donde va a comenzar, simplemente se le señala un punto y OK

Figura 3.83 Caracteres



Seleccionamos la broca en Selección de librería de Herramientas seleccionamos Spot Drill de .5 m.m. Puesto que es muy fina figura 3.84

Figura 3.84 Caracteres Ahí nos aparece un letrero que nos dice una o más operaciones utilizan esta herramienta, Actualizar Herramienta y todas las operaciones que la utilizan, Crear nueva herramienta, herramienta, Cancelar cambios en la herramienta, simplemente le damos OK, y nos vamos a Parámetros de Contorno. Aquí hay varios puntos a comentar inicialmente Z superior = 0.0 y Z inferior = -.5 ahí no hay problema y desactivamos Pasadas Z o Depth Cuts y Entradas y Salidas o Lead Lead In In / Outs Outs y fíje fíjens nsee que que la her herram ramie ient ntaa de cort cortee va va por por la izq izqui uier erda da derecha o Right o al Centro me voy a Control Figura 3.85 y Aceptamos u OK




Off

Left Left , o por por la

esto lo podemos ver en


Y hemos terminado el siguiente paso es simularlo todo en este caso es importante cambiar colores o que se vea en diferentes colores y Generar los parámetros G, para esto nos vamos a simular figura 3.86 y ahi nos vamos a obtener los parámetros G

Figura 3.86 Simulación

Figura 3.87 Cambio de Colores 158 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Podemos hacer paquetes por medio de la programación, suponga que deseamos hacer un planeado total con una fresa de 1.5 cm. de diámetro por lo que nos apoyaremos del código M28 y su terminación M29 como se ve en la figura 3.88 G90 M03 S1200 G01 X0 Y0 Z0 M28 2 G01 Z-2 X60 Y1.5 X-50.8 Y3 X60 X-50.8 Y4.5 X60 Y6 X-50.8 Y7.5 X60 Y9 X-50.8 Y10.5 X60 Y12 X-50.8 Y13.5 X60 159 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Y15 X-50.8 Y16.5 X60 Y18 X-50.8 Y19.5 X60 Y21 X-50.8 Y22.5 X60 Y24 X-50.8 Y25.5 X60 Y27 X-50.8 Y28.5 X60 Y30 X-50.8 Y31.5 X60 Y33 X-50.8 Y34.5 160 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


X60 Y36 X-50.8 Y37.5 X60 Y39 X-50.8 Y40.5 X60 Y42 X-50.8 Y43.5 X60 Y45 X-50.8 Y46.5 X60 Y48 X-50.8 Y49.5 X60 Y51 X-50.8 M29 M30 END



Figura 3.88 Planeado o Face

Podemos hacer la siguiente figura 3.89 en Lab- Volt partiendo de las coordenadas de Solid- Works



Figura 3.90 Ejemplo 2 Se hace un rectángulo de 50.8 m.m. X 50.8 m.m. en X = 0 0  Enter 

-50.8 ↑ 50.8 + √ Figura




enter Y = 0  enter Z =


Pondremos una rejilla Alt +G y lo haremos de 5 m.m. x 5 m.m. cada cuadro fig 3.92 y de color rojo

Figura 3.92 rejilla Clic en Lavel 1 y se nos muestra la figura 3.93 para llamarlo contorno exterior

Figura 3.92 lavel 1 contorno exterior Agregamos dos rectas para referencia tan solo, una horizontal y una vertical, y colocamos las cotas para seleccionar nuestra figura que es un círculo de radio 7.5 m.m. figura 3.93 y posteriormente ponemos un circulo de 5 m. m. de radio figura 3.94



Figura 3.93 Circulo

Figura 3.94 circulo 2 Además quitamos las dos rectas y damos el nivel o level 2 de color amarillo que son los círculos Y después de esto tiramos dos líneas tangentes entre ambos círculos, como se puede ver figura 3.95



Figura 3.95

Figura 3.94 Con trim nos queda como lo muestra la figura 3.95 y el círculo interior es de 4m.m. el más pequeño el segundo circulo interior es de 5.5 m.m. figura 3.96



Figura 3.95

Figura 3.96 Con X Offset podemos copiar una recta de 2.5 m.m. y el tercer circulo es de 2.5 m.m. figura 3.97 lo que quitamos las líneas rectas de auxilio, quedando la figura 3.98. Hasta aquí las entidades dibujadas son exclusivamente líneas y arcos en dos dimensiones, que comparten el mismo nivel Z = 0. Si le damos a la placa 25.4 m.m. de espesor, por lo que se desea obtener un sobresaliente con 10 m.m. de espesor y se presentará en sobrerelieve sobre la placa. Todo el material sobrante debe eliminarse y esto es ideal para manejar los pockets 167 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.97

Figura 3.98 Comenzaremos por presentar la pieza en su forma isométrica, pero primero quitemos la rejilla o malla 168 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Ya que tenemos nuestra pieza procedamos a mecanizar esta y seleccionemos el tipo de fresadora que vamos a utilizar, por lo tanto nos vamos a Machine Type  Mill y nos aparece una lista de las fresas que contiene el Mastercam y seleccionamos la 11 Mill 3-Axis VMC MM.MMD que nos dice que una fresa de 3 ejes Vertical figura 3.19 y al seleccionarla nos lleva a la figura 3.99 y 4

Figura 3.99

Figura 4 169 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 4 Vamos a Stock Setup que nos muestra la figura 4.1 y la figura 4.2

Figura 4.1 Le damos los valores de 50.8 x 50.8 m.m. con 24.5 m.m. de espesor, pero hay que colocar las coordenadas adecuadas, que son x = -25.4 y en y = 25.4 y en Z = 0 figura 4.2 170 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 4.2 Seleccionamos el isométrico figura 4.3





Ejercicio 2 Ahora ágamos el dibujo anterior en AutoCAD V 13 para poder utilizar la fresa Lab- volt es obvio que las dimensiones deben cambiar pues tan solo mi material es de 2 in x 2 in y 1 in de profundidad por lo que comenzare con poner las dimensiones en AutoCAD V 13 comencemos con poner las dimensiones que son pulgadas figuras X, x2 y X3

Figura X Seleccionamos Show Menu Bar y nos da lo mostrado en la figura X1 seleccionamos Format  Units figura X1 y de ahí nos muestra la figura X2



Figura X1 Seleccionamos pulgadas (inches)

Figura X2 Y nuestras unidades son pulgadas, nuestro siguiente paso es poner el material que es de 2 X 2 X 1 pulgadas o sea un cuadrado, por lo que seleccionamos un rectángulo figura X3



Figura X 3

Figura X 3 Después le pongo un punto donde quiero iniciar “1 “, coloco: D de dimensiones < enter > Figura X 4



Figura X4 Resumiendo: 1º Selecciono el rectángulo 2º Pongo el punto donde lo quiero 3º Pongo : D < enter > 4º las dimensiones

largo: 2 Ancho: 2

5º

< enter>

Note que quiero acotar mi dibujo pero es demasiado grande por lo que cambiare el tamaño: Format

 Dimension

Style

 Modify



Figura X5

Figura X6



Figura X7

Figura X8 178 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Una vez que tenemos la figura la dividimos en layers y determinamos los layers que tendremos figura x9 , x10 y una vez que tenemos esto convertimos las líneas en polilíneas esto se hace de la siguiente forma:

Figura x9

Figura X10 Seleccione el circulo en este caso es una línea continua pero en cambio selecciones cualquiera de las líneas rectas figura X11, esto es una línea y está separada de las demás por lo tanto a todas estas las separaremos de las demás



Figura X11

3Manejo de Torno CNC



Es necesario que el programador conozca las características del Torno CNC, para poder determinar cuál es la capacidad del mismo, o sea, que tamaño de piezas se pueden mecanizar, que velocidad de corte y profundidad de corte podemos manejar.        

Diámetro máximo a mecanizar Máximo recorrido transversal de la torreta porta herramienta Revoluciones del Mandril Velocidad de avance Desplazamientos máximos Numero de herramientas disponibles Desplazamiento del contrapunto H.P. del motor

3.1 Operaciones de Mecanizado en Torno CNC Desbaste - Acabado El desbaste consiste en maquinar la geometría de un acabado grueso, caracterizado por sus altas profundidades de corte y avances rápidos, con el fin de reducir el tiempo del maquinado. El acabado es el proceso final del maquinado, porque en este se ajustan medidas y acabados superficiales. Se caracteriza por emplear avances pequeños, profundidades de corte mínimas y una gama de revoluciones altas figura 3.1

Figura 3.1 Operación de Desbaste – Acabado Careado La finalidad de esta operación es ajustar las caras de la pieza de manera perpendicular al eje de revolución, y paralelas entre si figura 3.2



Figura 3.2 Operación de Careado Barrenado – Escariado El Barrenado se emplea para eliminar material en una pieza, ya sea para continuar con un maquinado interior o solo para cumplir con las finalidades de la pieza. El escariado consiste en dar un acabado interior uniforme, con tolerancias ajustables figura 3.3

Figura 3.3 Operación de Barrenado Mandrinado La diferencia que existe entre los procesos de torneado y de mandrianado es la condición tubular de la geometría de la pieza, es decir, que el proceso de maquinado se realiza en el núcleo o diámetro interior de la pieza, en lugar de que se realice en las superficies exterior de la misma. La particularidad de esta operación modifica sensiblemente el tipo de porta herramienta y herramientas de corte necesarias para su ejecución figura 3.4



Figura 3.4 Operación de Mandrianado Roscado Este proceso consiste en tallar sobre la superficie de la pieza (ya sea interior o exterior), una serie de filetes o hilos (cuerda), con el fin de crear una sujeción entre dos componentes: exterior tornillo, interior tuerca, de acuerdo a la figura 3.5

Figura 3.5

Operaciones de Roscado Exterior

Ranurado – Tronzado El ranurado se realiza cuando la pieza requiere una cavidad en la superficie, que no pueda realizarse en los procesos de desbaste o acabado. Cuando la herramienta llega a cortar las dos piezas se llama tronzado figura 3.6

Figura 3.6 Operación Ranurado Machuelado 183 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


El machueleado consiste en generar una cuerda en una cavidad cilíndrica, empleando herramienta de corte con diámetros y pasos establecidos figura 3.7

Figura 3.7 Operación de Machuelado

3.1 Simulación de Piezas Mecánicas en MASTERCAM X4 Torno Uno de los buenos simuladores que existen en el mercado es el MASTERCAM no el único claro está, aquí tan solo se pretende que el alumno vaya conociendo de forma virtual las diferentes etapas del mecanizado en un Torno CNC para posteriormente aplicar estas características y comenzar a ver que va a requerir para su desarrollo, en un torno CNC real, y como se maneja este y que es lo que el operario y el diseñador deberá de tener en cuenta en su diseño y cuáles serán los resultados del diseño esperado en una aproximación, que se puede hacer tan cerca o lejana a la realidad de acorde a como haga su simulación



Figura 3.9 Pieza

Figura 10 Selección de la ½ Pieza



Figura 3.11

Figura 3.12 pieza completa Seleccionamos el Torno CNC por default como lo muestra la figura 3.13 186 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.13

Figura 3.14

De la figura 3.14 seleccione [+] Porpierties  Stock Setup 187 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3.15 De ahí pasamos a Tool Settings y seleccionamos los puntos que nos interesan figura 3.16 y seleccione Aluminio 6061 : Select  Show all  Lathe Library  Alumium 6061



En Stock Setup  Parameters figura 3.17 ponemos las dimensiones del material en bruto Suponga que es de φ 110 de m.m. con 110 m.m. de largo y 5m.m. al frente tal como viene de frentado se utilizará figura 3.17

Figura 3.17 Seleccionaremos el material que será sujetado por el Chuck figura 3.18



En la figura 3.19 podemos ver sujetado el material por el Chuck figura 3.19

Figura 3.19 Mordazas del Chuck Lo primero que haremos es un careado figura 3.20



En donde nos sale un mensaje que se le puede poner algun nombre o no y despues la selección de las herramientas figura 3.21

Figura 3.21 Seleccione la herramienta en Select Library Tool y seleccione esta figura 3.22



Nuestro siguiente paso es seleccionar el tipo de cortador figura 3.23

Figura 3.23 Careado El Careado se ha generado figura 3.24 el siguiente paso es el desbaste de la pieza



Para hacer el desbaste nos vamos a Lathe Rought path figura 3.25 y el paso siguiente el dado en la figura 3.26 que es de sumaimportancia que es clisificar los movimientos

Figura 3.25 Hasta aquí ya tenemos el careado y un desvaste figura 3.26 y el siguiente punto será el 3º punto que será el 2º desbaste haga click en Level y le podemos ir poniendo diferentes colores figura 3.28



Figura 3.26



Figura 3.28 Pasamos a hacer el segundo desbaste figura 3.29 y señalamos de donde a donde es este y le damos OK Volvememos a tomar la misma herramienta figura 3.30



Figura 3.31 En al figura 3.31 podemos cer como se realiza una simulación en 3D



Figura 3.32 Una vez que tenemos nuesta pieza hecha pasamos a generar los parametros G figura 3.32

Figura 3.33 Parametros G 197 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


El post proccesing o post, se refiere al proceso mediante el cual las trayectorias de herramientas en sus archivos de piezas de Mastercam se convierten a un formato que pueda ser entendido por el control de su máquina de herramienta (por ejemplo, códigos G). Un programa especial llamado post procesador, o enviados, lee el archivo de Mastercam y escribe el código NC correspondiente. En general, todas las herramientas o el control de la máquina requieren un procesador propio mensaje, personalizado para producir código formateado para satisfacer sus necesidades exactas. Además, puede personalizar un mensaje para reflejar el trabajo o tienda preferencias, por ejemplo, bloques de seguridad, tolerancias, etc Post-procesadores tienen dos componentes. Un archivo ejecutable como mp.dll está provisto de Mastercam. Esto se utiliza a menudo "tal cual", o ejecutables personalizados puede ser desarrollado para aplicaciones avanzadas. Una secuencia de comandos posterior personalización (* PST) es utilizado por mp.dll para personalizar la salida posterior para su máquina herramienta. Incluye instrucciones de formato, lógica de procesamiento, enteros diversos y personalizados definiciones de variables, las variables del sistema, etc Mastercam incluye una amplia variedad de puestos de trabajo para las máquinas comunes y controladores de NC, que se pueden personalizar aún más para necesidades específicas. Un solo mensaje ejecutable como mp.dll se utiliza para producir una salida NC para una amplia variedad de máquinas mediante la lectura de los distintos archivos de PST. Un usuario típico Mastercam tendrá un ejecutable posterior (con mayor frecuencia mp.dll), y varios archivos PST. Posprocesadores no leen sus archivos de piezas Mastercam directamente. En lugar de ello, Mastercam crea un archivo de NCI como un formato de archivo intermedio para ser utilizado por el procesador de la jamba. Usted puede optar por guardar los archivos del NCI en un formato de texto para que pueda revisar directamente. Esto puede ser muy útil cuando la personalización de mensajes, problemas posteriores de depuración o el análisis de los problemas con el código NC para una parte en particular, ya que le permite ver los datos exactos que el puesto está leyendo.



Figura 3.34 Codigos G

O0002 (PROGRAM NAME - CAREADO) (DATE=DD-MM-YY - 13-08-14 TIME=HH:MM - 22:03) (MCX FILE - F:\MASTERCAM T1\T1.MCX) (NC FILE - C:\MCAMX\LATHE\NC\CAREADO.NC) (MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024) G21 (TOOL - 1 OFFSET - 1) (OD ROUGH RIGHT - 80 DEG. INSERT - CNMG 12 04 08) G0 T0101 G18 G97 S305 M03 G0 G54 X94. Z0. M8 G50 S3600 G96 S90 G99 G1 X-1. F0. G0 Z2. X41. Z4. G1 Z2. Z-34. X45. Z-42. X48. Z-41. G0 Z4. X37. 199 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


G1 Z2. Z-26. X41. Z-35. X44. Z-33. G0 Z4. X33. G1 Z2. Z-17. X37. Z-26. X40. Z-25. G0 Z4. X29. G1 Z2. Z-9. X34. Z-18. X36. Z-16. G0 Z4. X25. G1 Z2. Z0. X30. Z-9. X32. Z-8. M9 G28 U0. V0. W0. M05 T0100 M01 200 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


(TOOL - 2 OFFSET - 2) (COPY (SLOT #2) OF OD ROUGH RIGHT - 80 DEG. INSERT - CNMG 12 04 08) G0 T0202 G18 G97 S484 M03 G0 G54 X59. Z-37. M8 G50 S3600 G96 S90 G1 Z-39. F0. Z-53. X62. Z-55. G18 Z-68. X65. Z-67. G0 Z-37. X55. G1 Z-39. Z-50. X59. Z-53. X62. Z-51. G0 Z-37. X52. G1 Z-39. Z-47. X56. Z-50. X58. Z-49. G0 Z-37. 201 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


X48. G1 Z-39. Z-45. X52. Z-48. X55. Z-46. G0 Z-37. X45. G1 Z-39. Z-42. X49. Z-45. X51. Z-44. M9 G28 U0. V0. W0. M05 T0200 M01 (TOOL - 3 OFFSET - 3) (OD GROOVE RIGHT - WIDE INSERT - N151.2-600-4E) G0 T0303 G18 G97 S610 M03 G0 G54 X59. Z-74. M8 G50 S3600 G96 S115 G1 X55. F0. X0. X3. 202 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


G0 X55. X65. M9 G28 U0. V0. W0. M05 T0300 M30 %

Ejercicios AUTONOMOS Realice el dibujo y el mecanizado de las siguientes piezas Ejercicio 1 figura

Figura 3. 203 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Ejercicio 2 Figura 3.36

Figura3.36 Ejercicio 3 Figura 3.37



Ejercicios 4 Figura 3.38

Figura3.38 Ejercicio 5 Figura 3.39



Figura 3.40



Una de las técnicas de mayor aplicación, actualmente en el campo industrial es sin duda alguna el uso del control numérico, utilizado en varias áreas o disciplinas, no solamente es aplicable a la rama metal mecánica, sino que puede aplicarse en otros tipos de procesos. Este tipo de equipos son adecuados para utilizarlos en líneas de producción con procesos repetitivos o en serie y muy pocas veces en la fabricación de piezas de refacciones en los talleres mecánicos. Esta técnica consiste en que la manufactura de los productos se realiza por operaciones, es decir, de acuerdo a un estudio de tiempos y tipo de equipos se distribuyen las operaciones en cada una de las estaciones o máquinas cada una de las cuales realiza un determinado número de operaciones. Las máquinas están distribuidas de tal manera que un operario puede atender varias operaciones. El presente trabajo, tiene por objeto el mostrar la forma como opera el torno Harrison para que, por el método del diseño y la manufactura de piezas (CAD - CAM), se lleven a cabo los procesos de fabricación de partes cilíndricas, para esto, es necesario elaborar prácticas que permitan mejorar la comprensión de los beneficios que ofrece el operación de equipos con CNC. En cada uno de los temas se muestran los principales procedimientos que se realizan para obtener las diferentes piezas, éstos pasos son estandarizados para todos los equipos que cuentan con éste control, son pequeñas diferencias para realizarlas y depende del tipo de CNC. Se sugiere que durante la exposición del tema den a conocer sus dudas para evitar algún tipo de incidente a la hora de realizar la práctica. Es necesario que esté totalmente claro y entendido lo que se debe de realizar en cada una de las partes del proceso de elaboración de piezas. Es esencial que el operario tenga la experiencia y habilidad apropiadas en el uso de un torno convencional, tanto en la operación como en lo que corresponde a la seguridad y además este familiarizado con las instrucciones de la máquina, mencionadas en este pequeño instructivo. Este pequeño manual describe la preparación, la programación y funcionamiento del torno CN Harrison y debemos de tener en cuenta que la fabricación de piezas en este tipo de máquinas es todo un proceso. El cual se ilustra en el diagrama siguiente. Esquema general operativo de la máquina herramienta con C.N.



En primer lugar realice un dibujo que muestre el diseño de la pieza que se desea maquinar, la cual se obtiene a partir de una necesidad. Es necesario diseñar, un esquema de mecanizado o secuencia que sea lógica, con respecto a las operaciones que se realizarán sobre la pieza. Cuando ya se tiene diseñada la secuencia de las operaciones se realiza una programación por medio del sistema CAD. Éste consiste en hacer un dibujo, utilizando el software, incluido en el torno, el cual es muy “amigable”, en lo que respecta a su funcionamiento. En este mismo software se realiza el maquinado de la pieza ahora con el sistema CAM, en él se muestran todos los movimientos que realizarán las diferentes herramientas en el maquinado y fabricación de las piezas. Una vez que en el CPU de la computadora está terminada la programación por CAD CAM, se envía, con la ayuda de un cable interface, hacia el control numérico para ser utilizado en el torno. Finalmente y previa su preparación se manufactura la pieza en la máquina. Podemos decir que en los renglones anteriores se resume en forma general el proceso de la operación del maquinado en las máquinas CNC. A continuación, en el siguiente escrito se detalla cada uno de los pasos que se mencionan en las líneas anteriores. Es bueno recordar que este tipo de equipos son más utilizados en líneas de proceso en serie.

3.2 Prácticas demostrativas del torno Harrison El CBTis 168 cuenta con un torno semiautomático marca HARRISON 330 Plus figuras 4.1 y figura 4.2,3,4 que permite elaborar prácticas de diseño y manufactura de diferentes piezas cilíndricas, el presente instructivo, es con el fin, de obtener a través de su ejecución, que el alumno vaya adquiriendo la habilidad de programación y solución práctica para la elaboración de piezas con mejor calidad y con un diseño más sofisticadas, que en un torno convencional se dificulta fabricarlas. Las máquinas de CNC en la actualidad, contribuyen en gran medida, con las exigencias de eficiencia, calidad y productividad en el maquinado, para la elaboración de piezas especiales de mediana producción y alta precisión en sus dimensiones El objetivo de este manual de prácticas es proporcionar a los alumnos los conocimientos básicos para poder operar y programar el tomo semiautomático ALPHA 330 PLUS, HARRISON.



Figura 4.1



Dentro de los datos importantes tenemos que: Velocidad de Husillo: Rango 1 0 ~ 3500 r.p.m. Rango 2 0 ~ 2000 r.p.m. Motor:

10H.P. o 7.5 KW

Carro Transversal Ancho:

140 m.m.

Viaje:

180 m.m.

Chuck

universal

Figura 4.3 Las partes que se han colocado en éste instructivo son las básicas para llevar a cabo la manufactura de piezas. Por ejemplo: Partes y funciones del torno HARRISON - ALPHA 3.30 PLUS, encendido de la máquina, preparación máquina, definición de las referencias de la herramienta con respecto a la pieza a maquinar, (referenciar herramientas), apagado de la máquina, procedimiento para el software (fabricación de una pieza se anexa dibujo manguito, en CAD - CAM). PARTE No. I 210 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


PARTES Y FUNCIONEA DEL T ORNO HARRISON • ALPHA 3,30 PLUS Interruptor principal. Suministra corriente eléctrica al transformador TABLERO. Transformador. • Eleva el voltaje de 22 V a 415 V, de corriente alterna A UN COSTADO DEL TORNO. Interruptor del torno. Energiza el torno PARTE POSTERIOR DEL TORNO. Bomba del refrigerante. Bombea el refrigerante desde el depósito, a través de las mangueras, hasta la manguera de salida PARTE POSTERIOR INFERIOR DEL TORNO EN EL DEPOSITO. Depósito para el refrigerante. Contiene el refrigerante PARTE INFERIOR DEL TORNO. Charola para virutas. Contiene las virutas que son cortadas de la pieza de trabajo. Recibe el refrigerante bombeado y lo regresa al depósito PARTE INFERIOR DE LA BANCADA. Panel de control. Panel de maquinado. Guarda de seguridad. Protege al operador de virutas y de los efectos de algún accidente en la pieza. Mandril y protección del plato. El mandril se utiliza para la sujeción de la pieza a trabajar. Cuando la protección del plato está abierta, el árbol motor no gira aun cuando se accione la palanca de giro/paro del husillo, esto protege al operador cuando está colocando o desmontando la pieza de trabajo, o cuando la está midiendo. Carro principal. Soporta el porta - herramientas. Puede moverse longitudinal y transversalmente. Mangueras del refrigerante. Conduce n el refrigerante desde el depósito hasta la manguera de salida. Cabeza l móvil. Soporta el contrapunto. Puede moverse el cabezal completo o únicamente el husillo. VER LA FIGURA l. 1 PARTE No. I ENCENDIDO DE LA MÁQUINA 1. Active el interruptor Principal que alimenta la energía al torno. 2. Active el interruptor del transformador girándolo. 3. Active el interruptor del torno girándolo. PARTE POSTERIOR DEL TORNO figura 4.3 211 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 4.3 Apagado y Encendido de arranque del sistema 4. Pulse el botón (verde) para encender el sistema PARTE FRONTAL DEL TORNO. En la pantalla aparece la leyenda que indica ajustar potenciómetro a cero figura 4.4 y 4.5

Figura 4.4 Botón Verde de Encendido



Figura 4.5 Pantalla 5. Gire completamente el botón de control de velocidad en sentido contrario a las manecillas del reloj, se debe escuchar un "clic" figura 4.5.

Figura 4.6 6. Mueva la palanca de giro del torno para que comience a funcionar el husillo hasta que desaparezca la leyenda en la pantalla del control figura 4.7. 213 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 4.7 Palanca de giro del Husillo 7. Regrese la palanca de giro del torno para que deje de girar el husillo. 8. Una vez que desaparece la leyenda y este sin movimiento, el husillo, puede abrir la guarda de seguridad y la protección del plato figura 4.8 ,4.9.

Figura 4.8 Desaparece la leyenda del Display 214 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 4.9 Detenga la maquina



Control de la Maquina





PARTE No. III PREPARACIÓN MAQUINA PARA REALIZAR UN TRABAJO 1) Abra la guarda de seguridad. 2) Abra la protección del plato 3) Abra las mordazas del mandril. 4) Introduzca la pieza a maquinar, cuidando de no dejar fuera del mandril más de tres veces su diámetro. 5) En caso de que se vaya a maquinar una pieza larga, debe hacer un orificio de centro y usar el contrapunto para sostener la pieza. 6) Cierre las mordazas apretando firmemente la pieza. 7) Cierre la protección del plato. 8) Introduzca el punto giratorio en el husillo del contrapunto 9) Fije en el porta-herramientas la herramienta que se va a utilizar y colocar -ambos en la torreta del carro principal. 10) Acerque el contrapunto al carro principal. 11) Nivele la altura de la punta de la herramienta con el punto giratorio. 12) Fije a la torreta el porta-herramientas con la herramienta nivelada 13) Separe el contrapunto del carro principal. NOTA: si va a utilizar más de una herramienta, llevar a cabo los 5 pasos anteriores con cada una de las herramientas. Mueva la manguera de salida del refrigerante de tal manera que éste, al ser accionado, logre llegar a la punta de la herramienta. No debe acercarse mucho la manguera a la herramienta porque las rebabas pueden introducirse en la manguera. Cierre la guarda de seguridad. Definir el avance por revolución, dependiendo del material con que se va a trabaja. PARTE No. IV



DEFINICIÓN DE LAS REFERENCIAS DE LA HERRAMIENTA CON RESPECTO A LA PIEZA A MAQUINAR (REFERENCIAR HERRAMIENTAS).

Todas las herramientas utilizadas en el maquinado deben de ser referenciadas, esto es, hacer coincidir el punto de referencia de la herramienta, de acuerdo a su diseño, y el punto (0, 0) de la pieza. El proceso es el siguiente: Del panel de control, pulse la tecla HTA. No., luego la tecla 1, pulsar ENTER. Accione el giro del husillo con la palanca apropiada. Acerque la herramienta a la pieza, provocando un pequeño corte en la cara de la misma. Pul se la tecla de dirección del avance hacia el frente (X-) Conecte el avance automático con la palanca apropiada. Cuando la herramienta llegue al centro de la cara de la pieza, desconecte el avance Automático. Detenga el giro del husillo y pulse la tecla de dirección del avance hacia el frente X- para desactivarla. Después de realizar un careado perfecto, mueva la herramienta en el eje Z tres pulsos de la manivela correspondiente hacia la derecha. La herramienta de la pieza en el eje X (hacia atrás). Mueva la herramienta tres pulsos a la izquierda. Del panel de control, pulsar la tecla Z, digitar el valor 0 y pulsar ENTER. Accione el giro del husillo. Acerque, sobre el eje X la herramienta a la pieza para provocar un pequeño corte. Observe la lectura en pantalla y mover la manivela X tres pulsos a la izquierda. Coloque la herramienta en el extremo de la pieza y mueva el carro hasta que la lectura del eje X coincida con la del corte anterior. Pulse la tecla de dirección de avance hacia la izquierda (Z- ) Conecte el avance con la palanca apropiada. Desconecte el avance cuando la herramienta se encuentre a una distancia razonable de las mordazas del mandril. No mueva la herramienta en el eje X. 219 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Detenga el giro del husillo y desactivar la tecla (Z-). Mida el diámetro actual de la pieza. Del panel de control, pulse X, digitar el valor diametral de la pieza. Pulse ENTER. NOTA: si va a utilizar más de una herramienta, defina estas referencias para cada una de las herramientas; pero ya no deberá refrentar la pieza, ya que la referencia de la herramienta anterior se perdería. En este caso, sólo haga coincidir la punta de las demás herramientas con la cara de la pieza. Verifique que ninguna tecla del panel de control esté activada. Establezca los valores de avance por revolución y de avance porcentual, manteniendo la tecla correspondiente presionada y aumentando o disminuyendo con los cursores. PARTE No. V APAGADO DE LA MÁQUINA 1. Cierre la protección del plato. 2. Cierre la guarda de seguridad. 3. Gire completamente el botón de control de velocidad en sentido contrario a las manecillas del reloj, se debe escuchar un "clic". 4. Regrese a la pantalla principal. 5. Pulse el botón (verde) de desconexión del sistema. 6. Desactive el interruptor del torno. 7. Desactive el interruptor del transformador. 8. Desactive el interruptor general que alimenta al torno. PARTE VI PROCEDIMIENTO PARA EL SOFTWARE (Fabricación de una pieza MANGUITO) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Encienda la computadora: Encienda el regulador. Encienda el monitor. Encienda el CPU. Espere a que inicie WINDOWS. Salga de WINDOWS hacia el MS-DOS en RAÍZ (C:\)). Escriba ALPHAPLS y presione la tecla ENTE 220



8. Seleccione con las FLECHAS la opción de menú: 9. Activar módulo ALPHALLINK y presione ENTER. 10. Aparece la pan talla inicial del módulo ALPHALINK. 11. Presione la BARRA ESPACIADORA para crear nuevo dibujo. 12. Aparece iluminado UNIDADES, presione la BARRA ESPACIADORA para seleccionar pulgadas. 13. Con la FLECHA HACIA ABAJO Seleccione Diámetro máximo (X), escriba 1.5, presione ENTER. 14. Seleccione Long. Máxima (Z), escriba 3.0, presione ENTER. 15. Seleccione Núm. De Primera Hta. Escriba 1, presione ENTER. 16. Seleccione Ver Contrapunta, presione barra espaciadora para seleccionar No. 17. Seleccione Posición Cambio de Hta. (X), escriba 4, 0 presione ENTER. 18. Seleccione Posición Cambio de Hta. (Z), escriba 4, 0 presione ENTER. 19. Presiona la tecla F1. Espere a que aparezca en la pantalla el MENÚ CAD. 20. Con el mouse o la barra espaciadora seleccione la orden del menú: DIBU LIN XZ, presione ENTER. 21. En la parte inferior de la pantalla aparece: Punto de inicio de la línea? X, Z, escriba 0, 0 y presione ENTER. 22. Ahora aparece: Punto final de la línea? X, Z, escriba 1.450, 0 presione ENTER. 23. Seleccione la misma orden del menú: DIB LIN XZ, presione ENTER. 24. Punto de inicio de la línea? X, Z, escriba 1.450, 0 y presione ENTER. 25. Punto final de la línea? X, Z, escriba 1.450, - 0.975 presione ENTER. 26. Punto de inicio de la línea? X, Z, escriba 1.450, - 0.975 y presione ENTER. 27. Punto final de la línea? X, Z, escriba 1, -1.725 presione ENTER. 28. Punto de inicio de la línea? X, Z, escriba 1, -1.725 y presione ENTER. 29. Punto final de la línea? X, Z, escriba 1.0, -2.250 presione ENTER 30. Punto de inicio de la línea? X, Z, escriba 1.0, -2.250 y presione ENTER. 31. Punto final de la línea? X, Z, escriba 1.450, -2.250 presione ENTER. 32. Punto de inicio de la línea? X, Z, escriba 1.450, -2.250 y presione ENTER. 33. Punto final de la línea? X, Z, escriba 1.450, -2.500 presione ENTER. 34. Punto de inicio de la línea? X, Z, escriba 1.450, -2.500 y presione ENTER. 35. Punto final de la línea? X, Z, escriba 0, -2.500 presione ENTER. 36. Punto de inicio de la línea? X, Z, escriba 0, -2.500 y presione ENTER. 37. Punto final de la línea? X, Z, escriba 0, -2.625 presione ENTER. 38. Punto de inicio de la línea? X, Z, escriba 0, -2.625 y presione ENTER. 39. Punto final de la línea? X, Z, escriba 1.450, -2.625 presione ENTER. PARA DIBUJAR LOS RADIOS QUE CONTIENE LA PIEZA: 40. Se coloca el cursor en las coordenadas 1.450, 0, Manteniendo presionado el botón derecho del MOUSE, arrastrar el cursos para colocarlo sobre las dos líneas trazadas 221 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


al principio (parte del cursor debe verse morado), soltar el botón derecho del MOUSE. 41. Seleccionar la orden del menú: RAD / CHAFLAN, presione ENTER. 42. Entrar tamaño del radio / chaflán: o.725, presione ENTER. Es el radio / chaflán Aceptable? Presione ENTER. 43. Se coloca el cursor en las coordenadas 1.0, -2.250, Manteniendo presionado el botón derecho del MOUSE, arrastrar el cursos para colocarlo sobre las dos líneas trazadas al principio (parte del cursor debe verse morado), soltar el botón derecho del MOUSE. 44. Seleccionar la orden del menú: RAD / CHAFLAN, presione ENTER. 45. Entrar tamaño del radio / chaflán: o.125, presione ENTER. Es el radio / chaflán Aceptable? Presione ENTER. Hasta este punto el dibujo ha quedado terminado con el CAD. Ahora se procede a maquinar la pieza con el menú CAM. 46. Seleccionar la orden del menú CAM, presione ENTER. 47. En la parte superior aparece la herramienta actual, debe aparecer: Hta. = 1 80 Deg. Rougher 0.8 R, también aparece la posición del cambio de la herramienta: X = 4.0000, Z = 4.0000. Si la información anterior no aparece, seguir con el paso 44: Si la información es correcta, siga con el paso 46. 48. Seleccione la orden del menú: CAMBIO DE HTA, presione ENTER. 49. Seleccione con las FLECHAS DERECHA O IZQUIERDA la herramienta 1: 80 Deg. Rougher 0.8 R, presione ENTER. 50. Seleccione la orden del menú: INICIO MOVIM, presione ENTER. 51. En la parte inferior aparece: Situación Hta. al inicio de Operación? X, Z, escriba 2.452, 0.002, (coordenadas muy cercas de la pieza), presione ENTER. 52. Ahora aparece: posicionar cursor al inicio Contorno PROGRAMADO manteniendo presionado el botón derecho del MOUSE, arrastrar el cursor para colocarlo sobre las coordenadas 0, 0 (parte del cursor debe verse azul) soltar el botón derecho del MOUSE, presione ENTER. 53. En la parte inferior de la pantalla aparece Esta el cursor en Punto Inicio? Presione ENTER. 54. En la parte inferior de la pantalla aparece <0> = Situar en otro puerto, <1> Esc. Del pto. <3> Acaber. = Acepta este puerto. Presione ENTER (se mueve el cursor al fin del arco) y se presiona ENTER (cada vez que aplica ENTER, el cursor se desliza sobre las líneas 222 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


de contorno de la pieza y éstas se cambian a color blanco. En esta pieza se oprime enter hasta que la línea antes de la ranura se cambie de color, es decir se oprime ocho veces. 55. Cuando el cursor se posiciona en las coordenadas 0, - 2.500 se oprime el número 3 (<3> Acabar). Este contorno es el que maquinará esta primera herramienta. 56. Aparece el menú AREA INICIO. 57. Seleccione la opción del menú: PROF CORTE. Presione ENTER. 58. En la parte inferior de la pantalla aparece: Entrar Profundidad Pasada, 0.025, presione ENTER. 59. Seleccione la opción del menú: SOBREMAT SOBREM AT X; Z, presione ENTER. Este sobre material se deja cuando se desea pasada de acabado. 60. Mat Acaba, escriba 0.01, 0.01. Presione ENTER. 61. Seleccionar la opción del menú: AVANCE, presione ENTER. 62. Escriba 0.2, presione ENTER. 63. Seleccione la opción del menú: DIST RETIRAD, presione ENTER. 64. Distancia de Retirada, escriba 0.0787, presione ENTER. 65. Seleccione la opción del menú: ADELANTE, si aparece: ATRÁS, presione ENTER: 66. Seleccione la opción del menú: FRONTAL, si aparece FACIAL, presione ENTER. 67. Seleccione la opción del menú: EJECUTAR, presione ENTER. 68. Entrada Completa y Continuada? Presione ENTER. (Grafica los avances en amarillo y los retrocesos en rojo). 69. Quiere realizar la pasada de pre – acabado? Presione ENTER. (Realiza el pre – acabado siguiendo el contorno de la pieza dibujada y aparece el MENÚ CAM. AHORA SE SELECCIONA OTRA HERRAMIENTA PARA LA PASADA DE ACABADO. ACAB ADO. 70. Seleccione la orden del menú: CAMBIO HTA, presione ENTER. 71. Posición Cambio de Hta. (X 4.0000, Z 4.0000) pulg. Presione ENTER.



72. Aparece la librería de herramientas. Con las FLECHAS DERECHA O IZQUIERDA la herramienta 3: 55 Deg Finisher 0.4 R, presione ENTER. 73. Seleccione la opción del menú: PASADA ACABA, presione ENTER. 74. En la parte inferior aparece: Situación entra al inicio de Operación? X, Z, escriba 2.452, 0.002, (coordenadas muy cercas de la pieza), presione ENTER. 75. Ahora aparece: posicionar cursor al inicio Contorno PROGRAMADO manteniendo presionado el botón derecho del MOUSE, arrastrar el cursor para colocarlo sobre las coordenadas 0, 0 (parte del cursor debe verse azul) soltar el botón derecho del MOUSE, presione ENTER. 76. En la parte inferior de la pantalla aparece Esta el cursor en Punto Inicio? Presione ENTER. 78. En la parte inferior de la pantalla aparece <0> = Situar en otro puerto, <1> Esc. Del pto. <3> Acaber. = Acepta este puerto. Presione ENTER (se mueve el cursor al fin del arco) y se presiona ENTER (cada vez que aplica ENTER, el cursor se desliza sobre las líneas de contorno de la pieza y éstas se cambian a color blanco. En esta pieza se oprime enter hasta que la línea antes de la ranura se cambie de color, es decir se oprime ocho veces. 74. Cuando el cursor se posiciona en las coordenadas 0, - 2.500 se oprime el número 3 (<3> Acaber). Este contorno es el que maquinará esta segunda herramienta. 79. Al oprimir <3> aparece el menú PASAD ACABAD. 80. Seleccione la opción del menú: SOBREMAT SOBREM AT X, Z presione ENTER. 81. Mat Acaba, escriba 0, 0 presione ENTER. 82. Seleccione la opción opción del menú: AVANCE presione ENTER. 83. Escriba 0.15 presione ENTER. 84. Seleccione la opción del menú: EXTERNO, si aparece: INTERNO o FACIAL, presione ENTER hasta que aparezca EXTERNO. 85. Seleccione la opción del menú: ADELANTE, si aparece ATRÁS, presione ENTER. 86. Seleccione la opción del menú: EJECUTAR presione ENTER. 87. Entrada completa y continua? Presione ENTER. (Grafica el avance en amarillo y el retroceso en rojo) se observa que en ésta pasada solo la herramienta se desplaza sobre el contorno de la pieza para quitar el sobre material programado en el maquinado anterior. 88. Aparece el menú CAM. 224 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


YA ESTA DIBUJADO Y MAQUINADO EL DIBUJO EN CAD – CAM. SON NECESARIOS ESTOS PASOS PARA ENVIAR EL PROGRAMA AL CONTROL NUMERICO. A CONTINUACION SE DESCRIBE EL PROCEDIMIENTO: 89. Seleccione la orden del menú: SALIR DIBUJO; presione ENTER. En la parte inferior de la pantalla aparece: Quiere almacenar el dibujo? Presione ENTER. Entrar un nombre para su dibujo? Escriba un nombre para su dibujo con un un máximo de 8 caracteres, presione ENTER. Aparece la pantalla inicial del módulo ALPHALINK, pulsar la tecla ESC. Conecte la interface de la computadora al torno. Encienda el torno. Llevar a cabo la colocación de la pieza para realizar un trabajo. Defina las referencias de la(s) herramienta(s) con respecto a la pieza. Pulse la tecla del menú principal que corresponde a [CAM]. Pulse la tecla del número 4. Se ilumina CARGA POR CAM. Pulse ENTER. En la computadora, seleccione con las FLECHAS la opción de menú: 2. Enviar a CAM hacia Maquina, presione ENTER Aparece la pantalla inicial del módulo ALPHASEND. Teclear Nombre del programa: escriba el nombre que usted asignó as ignó a su dibujo, presione ENTER. Pulsar para enviarlo. enviarlo. Presione ENTER. Espere a que que envíe los datos. En la parte inferior aparece: Final de Transmisión, presione ENTER y luego ESC. En la computadora, seleccione con las FLECHAS la opción del menú: 8. Salida al DOS, presione ENTER. Ahora puede apagar la computadora. En el torno, aparece iluminado RUN EXIST FILE SINGLE OP, pulse ENTER. 225 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


102 Aparece la pantalla de maquinado. 103 Manualmente, mueva la herramienta hacia la POSICIÓN DE INICIO DE LA HERRAMIENTA (X 1.452, Z 0.02) 104 Cambia la lectura de INIC DE HTA. a: X 1.452 Z 0.0002. 105 Manualmente, mueva la herramienta hacia la posición de herramienta (X 1.6 Z0.002) 106 accione el giro del husillo, aumentar la velocidad a 600 R. P. M. 107 Active el refrigerante. 108 Siga las instrucciones que aparecen en la pantalla. Cuando aparezca PULSAR RAPID, mantenga presionada la tecla RAPID RAPID hasta que el carro se detenga automáticamente. Cuando aparezca CONECT AVANCE, conecte el avance automático con la palanca apropiada. 109 Cuando termine de hacer el pre - acabado, cambiará la herramienta programada: programada: HTA NUM y se iluminará el área de la herramienta registrada [T 01] 110 Detenga el giro del husillo, desactive el refrigerante. 111. Abra la guarda de seguridad. Cambie la herramienta de desbaste por la herramienta de acabado. 113 Digitar para [T 01):3, pulse ENTER. Cambiará la lectura de la posición del carro en los ejes X y Z. Dirija la manguera del refrigerante hacia la punta punta de la herramienta. 115. Cierre la guarda de seguridad. Accionar el giro del husillo, aumentar la velocidad a 850 R.P.M. Manualmente, mueva la herramienta hacia la POSICIÓN DE INICIO DE HERRAMIENTA (X l.452 Z O. 02).

3.3 Selección de la Herramienta de Corte en Torno CNC La herramienta es el elemento que modifica gradualmente la forma del material hasta llegar a la pieza deseada, existe una gran cantidad de herramientas de corte comerciales dedicadas a la producción de este tipo de herramientas tales como SANVIK, CARBOLOY, OKUMA entre otros, ellos nos proporcionaran los datos específicos de cada herramienta tales como dimensiones, velocidades de corte en diferentes materiales La selección de la herramienta de corte es muy importante como se había señalado anteriormente, por esto es muy importante el conocimiento básico de cada uno de los 226 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


materiales en cada una de las aplicaciones, para la designación de materiales de corte duro se especifica por medio de letras: Metales Duros: HW: Metal Duro sin recubrimiento compuesto principalmente por carburo de tungsteno (WC) HT: Metal Duro sin recubrimiento, denominado cermet, que contiene carburos de titanio (TIC) o nitruros de titanio (TIN) o ambos. HC: Metal duro como el anterior pero con recubrimiento. Cerámicas: CA: Cerámica de óxido que contiene principalmente oxido de aluminio (Al 2 03) CM: Cerámica mixta que contiene principalmente oxido de aluminio (Al 2O3) y otros componentes. CN: Cerámicas de nitruro que contiene principalmente nitruro de silicio (Si 3N4) CC: Cerámicas con recubrimiento como las anteriores Diamante: DP: Diamante policristalino Nitruro de Boro: BN: Nitruro de Buro El diamante policristalino y el nitruro de boro cúbico están clasificados como materiales superduros. Los materiales de la herramienta de corte tienen distintas combinaciones de dureza, tenacidad y resistencia al desgaste, y se dividen en varias calidades con propiedades específicas, siendo el material de herramienta idóneo para la aplicación deberá de ser : Duro, resistente al desgaste en incidencia y a la deformación, tenaz, resistencia a la rotura del núcleo, no reactivo en contacto con el material de la pieza, químicamente estable, resistente a oxidación y difusión, resistente a cambios de temperatura figura 3.42



Figura 3.42 figuras de Insertos En la figura 3.42 podemos apreciar alguna de las figuras que existen en los insertos, en la figura 3.43 los portas insertas más comunes que podemos encontrar

Figura 3.43 Porta inserto (Toolholders) con su inserto

Figura 3.44 clasificación de Insertos



Gráfica 3 Recomendaciones sobre datos de corte, gráfica 3 y podemos determinar algunas fallas o malos usos de los insertos tabla 4 De acuerdo con la figura 3.47 me nace una pregunta y es ¿Cuándo utilizar insertos de 45° o 30° y a qué velocidad?: Los ángulos de la hoja de soporte en el rectificado sin centros varía desde 0° hasta 45°. Para la mayoría de aplicaciones de rectificado sin centros, un ángulo superior de hoja de 30° parece ser el que da mejores resultados: La regla básica es: a mayor ángulo de inclinación, más rápida es la acción de redondeo. Pero hay límites, para grandes diámetros y grandes longitudes, resulta mejor un ángulo menor. La selección de 30° es, por lo general un buen punto de comienzo para un ángulo superior de hoja. De la misma manera, escoger una velocidad baja para la rueda reguladora de aproximadamente 300 r.p.m., es un buen punto de comienzo para la optimización del proceso de rectificado. Obviamente, esta regulación de la velocidad de rotación de la rueda de reguladora depende del diámetro de la pieza y de la cantidad de material que deba ser removido. Pero en 300 r.p.m.es una buena cifra para comenzar.



Tabla 4 230 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Para cada inserto existe un toolholder específico figura 3.44, el fabricante nos proporciona la información de su producto. En base al tipo de operación se selecciona el más apropiado y en este tema el fabricante nos puede auxiliar figura 3.45 y 3.46

Figura 3.44 Toolholder

Figura 3.46 colocación del inserto adecuada 231 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Figura 3-46 colocación del inserto adecuada



3.4 Acción de Enfriamiento Al igual que en las Fresas CNC, en Tornos CNC es de gran importancia el refrigerante. El calor generado durante el mecanizado se debe al impacto del filo con la pieza de trabajo y el roce con las virutas sobre la superficie del inserto. Generalmente, hasta un 80% del calor generado durante el mecanizado es removido junto con las virutas. El 20% restante, permanece en el filo figura 3.8.

Figura 3.8 El calor generado durante el mecanizado suaviza el filo y acelera el desgaste, o causa cambios en las dimensiones de la pieza de trabajo debido a la expansión térmica. Al aplicar refrigerante, se evita que el calor se concentre en la herramienta y la pieza de trabajo debido a la acción de refrigerante. Esto resulta e una prolongación de la durabilidad de la herramienta y su exactitud. En el corte de placas largas y delgadas, las mismas suelen deformarse debido al calor producido, a veces se realiza este tipo de mecanizado en un tanque lleno de refrigerante. Además lubrica, si las virutas generadas se deslizan por la superficie del lado principal, entonces problemas tales como deformación del filo y soldaduras pueden ser eliminados y la durabilidad puede ser prolongada. Además, la exactitud dimensional de la pieza mecanizada es estabilizada. Al aplicar refrigerante, se generará una película de lubricación entre las virutas y el filo. Esta película permite que las virutas se deslicen por la superficie de la herramienta con facilidad, protegiendo el filo, por lo tanto el refrigerante se infiltra, se escurre, entre el filo de la herramienta, sus lados y la pieza de trabajo. Esta acción produce refrigeración y lubricidad. TIPOS DE REFRIGERANTES Hay refrigerantes solubles al agua y no solubles al agua. Los refrigerante no solubles tienen un efecto de lubricación y los solubles al agua tienen un efecto de enfriamiento. Refrigerantes no solubles al agua 233 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Los mismos incluyen lo siguiente:

– Aceite mineral (aceite de máquina) – Aceite grasoso (aceite de soja, semillas de colza) – Aceite mixto (aceite mineral + 5%-30% grasa y aceite) – Aceite de presión extrema (Aceite mineral + aditivos de presión extrema) Los refrigerantes no solubles al agua no son adecuados para el mecanizado de alta velocidad debido a problemas ambientales tales como humo y regulación de encendido. Por ello, los refrigerantes no solubles al agua son utilizados para escariado, fresado y desbaste; donde las velocidades de corte son relativamente bajas. Para el perforado de agujeros profundos con brocas cañón, los cuales requieren una viscosidad moderada como efecto de lubricación y evacuación de virutas, son utilizados refrigerantes no solubles al agua. Refrigerantes solubles al agua El refrigerante soluble al agua utiliza un agente superficial activo para mezclar un refrigerante con base aceitosa con agua. Además de minerales y aceite, pueden incluirse aditivos de presión extrema, anti-oxidantes, anti-sépticos y anti-espuma. EMULSION El Oleum está hecho al agregar una pequeña cantidad de emulsificador, antiséptico y otros componentes del aceite mineral. Si se mezcla con agua, la emulsión se torna blanca. Este tipo de refrigerante es utilizado principalmente en torneado y fresado. SOLUBLE El Oleum es generado al agregar grandes cantidades de aditivos a una pequeña cantidad de aceite mineral. Si es mezclado con agua, la solución se tornará traslúcida. Este tipo de refrigerante es principalmente utilizado para afilado y centros de mecanizado. CORTE EN SECO El corte en seco fue inspirado por una política ambiental alemana. Ya que el mecanizado en seco beneficia al usuario y al ambiente, hay una tendencia a creer que el uso de refrigerantes en máquinas será prohibido en un futuro cercano.



3.5 Selección de la velocidad de Trabajo en un Torno CNC La velocidad de corte es la velocidad con la que choca la herramienta sobre el material y existen varios factores que realmente es difícil decir, qué el cálculo sea lo más adecuado, sin embargo nos sirve como una referencia por lo que la experiencia del operador es muy importante, siendo los factores que influyen en la velocidad de corte: 







Los que dependen de la herramienta, material que lo constituye, ángulo de corte, de posición, etc. Las que dependen del material a trabajar, que son propiedades físicas y químicas; dureza y resistencia a la tracción así como el grado de maquinibilidad. Las condiciones de corte tales como el avance, profundidad de corte continúo o corte interrumpido, refrigeración y lubricación. De la maquina como lo sería potencia y revoluciones



En este

caso en particular nuestro Torno Harrison CN 236 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Velocidad del husillo    ..  N =   .. [3]

D = Diámetro en m.m. S = velocidad de corte en m /min N = husillo rev / min Ejemplo.- Se requiere maquinar un material de un diámetro de 150m.m. en acero dulce. ¿Cuál es la velocidad del husillo que se requiere, y en que rango de velocidad se debe de manejar? Tomando una velocidad de S = 200 rev/min utilizando la fórmula [3]:  / N = 2 /min = 424.4 rev/min 3.46  5 ..

De acuerdo con la figura 3.9 tenemos la gráfica de energía consumida por el husillo de la maquina Harrison 330 Plus y lo que podemos ver en la gráfica la energía constante comienza a raíz de 672 rev/min que es entre 5 KW y 6KW pongamos un valor de 5.5 KW si nos vamos



Figura 3.9 Consumo de energía del husillo de la máquina Al rango 2 podemos ver que tendríamos que manejar 672 rev/min y en el rango 1 seria por encima de 1000 rev / min que como se maraca es de 1092 rev / min por lo que nos podemos ir por el rango 2 y no en 424.4 rev / min sino en 672 rev / min para tener un maquinado más eficiente y continuo tanto en consumo de energía como efectividad

Figura 3.1 0 Rango de velocidades de la máquina Harrison 330 Esto es obvio de la máquina que tenemos si fuera un torno convencional que puede tener velocidades de 220 rev/min, 400 rev / min, 600 rev/min se tomaría el valor más cercano que es 400 rev/min

La velocidad de corte excesiva puede dar lugar a:   

Desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta Deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del mecanizado Calidad del mecanizado deficiente

La velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a: 

Formación de filo de aportación en la herramienta 238



  

Efecto negativo sobre la evacuación Baja productividad Costos elevados del mecanizado







4 Router CNC Un Router CNC es muy parecido a una Fresa CNC tan solo lo que varía, seria en el tipo de herramienta y el material y algunos de los dispositivos que vienen con estos en la figura 4.1 nos muestra un Router CNC y su mesa de trabajo

Figura 4.1 Mesa de trabajo Router CNC

Figura 4.2 Parte Izquierda del Control Cabinet Paro de Emergencia.- Para Liberar el Paro de Emergencia, gire el interruptor de Stop en la dirección indicada por la flecha del botón rojo, este botón es de retención. NC RESET………………………….y Espere Router @ Home 242 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


NC RESET ……………………Block Step Tool Lock – Out Switch . Este interruptor es utilizado para deshabilitar el control y los servomotores y debe de ser utilizado siempre que se le de mantenimiento a la máquina figura 4.2 En la figura 4.3 podemos ver el control del Router CNC siendo estos su botonería:

4.2 Control Cabinet


Apuntes de Programación CNC por J.F.D.D. STOP SWITCH.-

Presionando el botón de Emergencia ó Emergency Stop Button, todos los drivers de los servo - motores y el router en general se detienen, para quitar esta detención, gire el botón en el sentido de las manecillas del reloj para liberarlo. A continuación presione la tecla NC RESET y espere unos segundos a que la maquina salga de su estado de detención de PARO de EMERGENCIA. Presione NC RESET una segunda vez, seguida de botón BLOCK STEP (-), normalizando la máquina primeramente el eje Z y los demás ejes posteriormente. START.-

Al oprimir el botón verde deberá de comenzar a ejecutar el programa de acuerdo al código de bloque de instrucciones. BLOCK STEP + .-

Ejecuta una línea del programa comenzando por el block de la Barra en Gris que se está ejecutando avanzando hacia adelante línea por línea. .- Ejecuta una línea del programa comenzando por la Barra en Gris que está ejecutando, retrocediendo línea por línea. BLOCK STEP -

BLOCK STOP.-

Detiene la ejecución del programa. Recuerde que el control deberá de ejecutar o terminar el programa (El husillo no se detiene) FEED HOLD.-

Detiene la ejecución del programa cuando el botón es oprimido. La Máquina genera una rampa hacia abajo en el trabajo en el instante en que accione el botón FEED HOLD (No se detiene el husillo) Al accionar el botón NC RESET la Maquina regresa @ HOLE Maquina y a la primera línea del programa. NC RESET.-

FEEDRATE KNOB .-

Permite al operador en control de la velocidad de avance de la máquina, siendo un botón regulable desde 0% al 120% de la velocidad programada. Nota por default FEEDRATE KNOB no afecta el movimiento rápido de G00 En el programa de Thermwood el menú principal

File

New

Ctrl + N

Open

Ctrl + O

Save

Ctrl + S

Save As Read Punch Tape Properties 244 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.


Exit

Edit

Ctrl + X

Enter Text Fixture Offset Fixture Offset Table Backup Restore Edit File Find

Ctrl + F

Remplace

Ctrl + H

Go To

Ctrl + G

Settings / Preferences Program Colors Expand Macros Lenguage Cut

Ctrl + X

Copy

Ctrl + C

Paste

Ctrl + V

Comment

Ctrl + %

View Brocas para Router. Por lo general estas brocas para cortar están hechas a base de grano de carburo sólido, y están diseñadas para realizar el corte de varios materiales como:      

Acrílico PVC Aluminio MDF Acero Hierro 245



Los metros de avance por minuto o m min¹ es la velocidad a la que progresa la fresa por la superficie del panel. De esta velocidad por ejemplo depende la rugosidad del acabado del fresado. Este parámetro no se suele especificar y depende de la experiencia del programador del acierto de esta. Pues hoy voy a compartir una fórmula que funciona bastante bien y que normalmente requiere de pequeños ajustes una vez aplicada: r.p.m. × z × tipo de material = m min¹ r.p.m.: revoluciones por minuto a la que gira la herramienta z: labios o dientes con los que trabaja la fresa y que trabajan en cada giro. Normalmente suelen ser entre 1 y 3 (z1, z2 o z3) tipo de material: esta cifra corresponde a las décimas de material en mm. Que arranca el labio o diente que trabaja en cada giro y que puede variar dependiendo de la herramienta. Para herramientas de diamante: 0,1mm para acabados excelentes (Melaninas, fórmicas, etc.), 0,15mm acabados medios, hasta 0,3mm en acabados crudos (aglomerados, dm, etc.) Para herramientas helicoidales de metal duro y cuchillas: desde 0,1mm en acabados finos hasta 0,5mm en acabados en crudo y para madera maciza.

Un ejemplo: Tenemos una fresa de diamante con z2 de corte que gira a unos 22000 r.p.m. y queremos trabajar en un tablero de melamina. La fórmula resultante sería la siguiente: 22000 × 2 × 0,1 = 4400 (4,4 m min¹) en el dato de avance de esta herramienta yo pondría unos 4 m min¹ Espero que haya quedado claro. 246 Por M.C. Juan Francisco Delgado D.

m a n u a l de Curso c.n.c.

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