UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-L
DEPARTAMENTO DE ENERGIA Y MECANICA INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
INTEGRANTES: JESSICA RAMIREZ. SONIA AMANCHA
PROFESOR: ING. PROFESOR: ING. FAUSTO ACUÑA. MATERIA: SISTEMAS MATERIA: SISTEMAS CAD-CAM NRC: 3607 NRC: 3607 NIVEL: V NIVEL: V TEMA: PROGRAMACION EN CODIGOS “G” O CODIGOS ISO/EIA FECHA: 24/01/2017 FECHA: 24/01/2017
INDICE DE CONTENIDO 1. TEMA .................................................................................................................................. TEMA .................................................................................................................................. 1 2. OBJETIVOS ............................................... ...................................................... .................... 1 3. MATERIALES Y EQUIPOS ..................................................................... EQUIPOS ..................................................................... ............................. 1 4. MARCO TEÓRICO............................................. TEÓRICO ............................................. ..................................................... ............ 3 4.1. CÓDIGOS “G” ISO/EIA..................................................... ISO/EIA ..................................................... .............................................. 3 CODIGOS G ............................................. ...................................................... .................... 3 Códigos M ........................................................................................................................ 6 4.2 SISTEMAS DE COORDENADAS UTILIZADAS EN PROGRAMACIÓN CNC ......................... 6 4.2.1 Sistema de coordenadas Absolutas (G90): ............................................ .................... 7 4.2.2 Sistemas de Coordenadas Relativas ó incrementales (G91): ..................................... 7 4. 2.3 Sistemas de coordenadas c oordenadas Polares: ..................................................................... ... 8 4.3 PANEL DE OPERACIÓN O CONTROLADOR................................................. .................... 9 4.4 CALCULOS ......................................................................................... ........................... 11 4.4.1. EJERCICIOS DE CÁLCULOS DE: Vc, Vs, Tp, Tm, Pc, Pm ................................ ......... 11 Fórmulas y definiciones ...................................................................... ........................... 12 4.5 ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA CNC ...................................................... .................. 13 4.6. INTERPOLACIONES LINEALES LINEA LES (G00 Y G01)56 ............................................................. 15 Interpolaciones Circulares o Movimientos Circulares (G02 y G03) ............................... 16 Trazado de Arcos Utilizando el Radio (R): .................................................... .................. 17 Trazado de Arcos Utilizando los comando I,J y K: .................................................. ........ 18 8. COMPROBAR PROGRAMA ................................................. ............................................ 19 9. EJECUTAR PROGRAMA EN VACÍO ............................................................................... VACÍO ............................................................................... . 20 10. NORMAS DE SEGURIDAD ....................................................... SEGURIDAD ....................................................... .................................... 20 5. PROCEDIMIENTO.............................................. PROCEDIMIENTO .............................................. ..................................................... .......... 20 7. ANÁLISIS DE RESULTADOS: .................................................. ............................................ 44 8. CONCLUSIONES .............................................................................................................. CONCLUSIONES .............................................................................................................. 44 8. RECOMENDACIONES ................................................. .................................................... . 45 9. REFERENCIAS..................................................... REFERENCIAS ..................................................... ....................................................... ........ 45
INDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Sistema de coordenadas...................................................... ............................. 7
Ilustración 2.Coordenadas Absolutas ............................................... ...................................... 7 Ilustración 3.Coordenadas Absolutas y Relativas ............................................... .................... 8 Ilustración 4. Coordenadas Polares .................................................. ...................................... 9 Ilustración 5. Panel de control .................................................. .............................................. 9 Ilustración 6.PC-TFT industrial 5.7 .................................................... .................................... 10 Ilustración 7. Controlador R-J3Ic ................................... ....................................................... 11 Ilustración 8.Formulas y definiciones de Fresado ................................................................ 13 Ilustración 9.Estructura de un bloque de programación programación CNC ............................................ 14 Ilustración 10.Posicionamiento Rapido ..................................................... ........................... 15 Ilustración 11.Inter´polacion Lineal .............................................................................. ........ 16 Ilustración 12.Interpolacion Circular G02-G03 ................................................... .................. 17 Ilustración 13.Interpolacion utilizando el Radio ................................................. .................. 17 Ilustración 14. Interpolacion utilizando el Radio................................................ .................. 18 Ilustración 15.Interpolacion Circular utilizando I ,J y K ............................. ........................... 19 Ilustración 16. Interruptor Interruptor principal ................................................ .................................... 21 Ilustración 17.Pieza de aluminio sobre el tornillo de mesa ......................................... ........ 21 Ilustración 18 ............................................................................................. ........................... 22 Ilustración 19 ............................................................................................. ........................... 22 Ilustración 20 ............................................................................................. ........................... 22 Ilustración 21 ............................................................................................. ........................... 23 Ilustración 22 ............................................................................................. ........................... 23 Ilustración 23 ............................................................................................. ........................... 23 Ilustración 24 ............................................................................................. ........................... 24 Ilustración 25 ............................................................................................. ........................... 24 Ilustración 26 ............................................................................................. ........................... 24 Ilustración 27 ............................................................................................. ........................... 25 Ilustración 28 ............................................................................................. ........................... 25 Ilustración 29 ............................................................................................. ........................... 25 Ilustración 30 ............................................................................................. ........................... 26 Ilustración 31 ............................................................................................. ........................... 26 Ilustración 32 ............................................................................................. ........................... 27 Ilustración 33 ............................................................................................. ........................... 27 Ilustración 34 ............................................................................................. ........................... 27 Ilustración 35.modelo a programar .................................................. .................................... 28 Ilustración 36.Simulacion ..................................................................................................... 28 Ilustración 37.Simulacion en CMV ................................................... .................................... 29 Ilustración 38.Operacion a realizar ejemplo .................................... .................................... 30 Ilustración 39.Silulacion ................................................... .................................................... . 31 Ilustración 40. ............................................................................................ ........................... 32 Ilustración 41.Tabla de velocidades veloci dades de corte, .................................................... .................. 33 Ilustración 42:Simulacion ................................................................. .................................... 35 Ilustración 43 ............................................................................................. ........................... 36 Ilustración 44 ............................................................................................. ........................... 36 Ilustración 45 ............................................................................................. ........................... 37
Ilustración 46.Tarea 1 ................................................................................ ........................... 37 Ilustración 47.Tabla de velocidades de corte, .................................................... .................. 38 Ilustración 48.Simulacion ..................................................................................................... 39 Ilustración 49.Tarea 2 ................................................................................ ........................... 41 Ilustración 50.Tabla de velocidades de corte, Fuente: VINILSHOP VINI LSHOP ...................................... 41
SISTEMAS CAD
PRACTICA N° 5 1. TEMA
PROGRAMACIÓN EN CÓDIGOS “G” O CÓDIGOS ISO/EIA
2. OBJETIVOS
Familiarizar con los códigos "G" o ISO/EIA en la realización de programas CNC Identificar los principales sistemas de coordenadas utilizadas en programación CNC. Utilizar el panel de operación para programar el Centro de Mecanizado. Calcular Vc,Vs,Tm,Pc,Pm. Conocer la estructura de un programa CNC. Realizar programas. Aplicar la interpolación lineal y circular en la creación de programas en códigos G". Comprobar y ejecutar programas en vacío.
3. MATERIALES Y EQUIPOS DESCRIPCION Centro de Mecanizado Vertical LEADWELL V30.
IMAGEN
Trozo de aluminio de 200x200x50mm.
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Fresa END MILL, HSS, de Ø1/8 plg.
Cono porta pinza y pinza para Ø 1/8 plg.
Tornillo de maquina o bridas escalonadas.
Llaves para sujeción. Herramientas de medición
Planos de piezas
Manual de operaciones.
2
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4. MARCO TEÓRICO 4.1. CÓDIGOS “G” ISO/EIA Estos códigos pertenecen a las funciones preparatorias de una máquina controlada por CNC, capaces de controlar el movimiento de la herramienta al momento del maquinado de una pieza, son coordenadas geométricas, velocidades, profundidades, desplazamientos, etc. 1
“Los códigos “G” son clasificados por grupos, y cada grupo de códigos tendrá un número determinado donde cada uno de ellos es una instrucción específica. Un código “G” del mismo grupo reemplaza a otro del mismo grupo, la regla universal en programaci ón” .
Se trata de un lenguaje de programación universal mediante el cual permite realizar los diferentes procesos en una maquina CNC. CODIGOS G Tabla 1.CODIGOS "G"
CÓDIGOS G G00 G01 G02 G03 G04 G05.1 G07.1(G07) G08 G09 G10 G11 G15 G16 G17 G18 G19 G20
GRUPO 1
0
17
2
6
FUNCIÓN Posicionamiento rápido Interpolación lineal Interpolación circular horaria Interpolación circular anti-horaria Espera para la puerta de la fresadora Control de adelanto IA/ control de contorneado IA Interpolación cilíndrica Control en adelanto avanzado Parada exacta Colocar el cero del programa Cancelar modo cero del programa Cancelación del comando de coordenadas polares Comando de coordenadas polares Seleccionar plano XpYp Seleccionar plano ZpXp Seleccionar plano YpZp Entrada de datos en pulgadas
1
(Arguelles, 2015) 3
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G21 G22
4
G23 G27
0
G28 G29 G30 G31 G33 G39 G40 G41 G42 G43
1 0 07
08 G44
Compensación en la longitud de la herramienta dirección -
G49
Cancelar compensación en la longitu de la Herramienta
G50 G51
11
G52
00
G53
G56
Cancelar la escala Escala Local cooornation system setting Machine cooornation system selection Selección del sistema 1 de coordenadas de Trabajo
G54 G55
Entrada de datos en milímetros Activación de función de comprobación de límite de recorrido Desactivación de función de comprobación de límite de recorrido Chequear el cero de máquina o la posición de referencia Ir a la posición de referencia de la máquina (home) Regresar al punto de referencia Regresar al segundo punto de referencia Saltar una función Corte para rosca Interpolación circular en esquinas Cancelacion de la compensacion Compensación en el corte a la izquierda Compensación en el corte a la derecha Compensación en la longitud de la herramienta dirección +
14
Selección del sistema 2 de coordenadas de Trabajo Selección del sistema 3 de coordenadas de Trabajo
4
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G57
Selección del sistema 4 de coordenadas de Trabajo
G58
Selección del sistema 5 de coordenadas de Trabajo
G59
Selección del sistema 6 de coordenadas de Trabajo
G60 G61 G62 G63 G64 G65 G66 G67 G68 G69 G73 G74 G76 G80 G81
00 15 00 12
16 09
G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 G90 G91 G92 G94 G98
09
03 00 05
Posición en una sola dirección Parar modo exacto Sistema de control en el modo automático Modo de roscado Modo de corte Llamado de marcos Esperar señal Esperar cancelación de la señal Coordinar rotación Cancelar coordinar rotación Ciclo de taladrado profundo Ciclo de roscado con macho inverso Ciclo de rectificado de imersión Ciclo de mandrinado fino Ciclo de perforado sencillo Taladrado con tiempo de espera en el fondo Profundidad del agujero en el ciclo Ciclo de roscado Ciclo de mandrinado Ciclo de mandrinado Regresar al ciclo de ampliar agujeros Ciclo de ampliar agujeros Ciclo de ampliar agujeros Coordenadas absolutas Coordenadas incrementales Desplazamiento hasta el origen del sistema Velocidad de avance en mm / min Regresar al nivel inicial 5
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G99
10
Regresar al punto R
Códigos M La letra M es usada para indicar las funciones misceláneas también son conocidas como funciones secundarias M. Tabla 2.Codigos “M”
CÓDIGO M00 M01 M02 M03 M04 M05 M06 M08 M09 M10 M11 M19
FUNCIÓN Paro programado. paro opcional Final del programa Giro de la pieza en sentido horario Giro de la pieza en sentido anti horario Paro del husillo Cambio de herramienta Refrigerante activado Refrigerante desactivado Abrir chuck Cerrar chuck Paro exacto del husillo
4.2 SISTEMAS DE COORDENADAS UTILIZADAS EN PROGRAMACIÓN CNC Dentro de la programación CNC se puede utilizar diversos tipos de coordenadas, como coordenadas absolutas, coordenadas relativas, coordenadas polares, coordenadas cilíndricas, coordenadas esféricas, y dependiendo del tipo de coordenadas que se vaya a utilizar, los comandos también serán diferentes.
6
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Ilustración 1. Sistema de coordenadas
4.2.1 Sistema de coordenadas Absolutas (G90): 2El
punto de intersección entre el eje X y el eje Y es el punto origen, es decir, sus coordenadas son 0,0. Los valores sobre el eje X a la derecha son positivos y los valores a la izquierda negativos. Los valores sobre el eje Y hacia arriba del punto de origen son positivos y hacia abajo negativos.2 Este refiere a las coordenadas totales desde el cero máquina, es decir todas las posiciones son coordenadas rectangulares. En otras palabras estas se refieren a un punto fijo especificado en la misma máquina.
Ilustración 2.Coordenadas Absolutas Fuente: (Bilbao, pág. 9)
4.2.2 Sistemas de Coordenadas Relativas ó incrementales (G91):
2
(Nava, 2011) 7
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3Estas
son rectangulares pero en esta ocasión el punto de referencia va desde donde se encuentra la herramienta, es decir el primer punto va a 0 máquina, los siguientes puntos se dirigen desde la posición actual de la herramienta.
Ilustración 3.Coordenadas Absolutas y Relativas Fuente: (Bilbao, pág. 9)
4. 2.3 Sistemas de coordenadas Polares: 4Es
un sistema de referencia el cual se guía en un módulo o distancia y un ángulo a partir del segundo punto, es conocido como el sistema de coordenadas por dirección y se lo expresa de la misma manera que los rectangulares solamente la máquina lo entiende X= módulo y Y= ángulo
3
(Nava, 2011) (Bilbao)
4
8
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Ilustración 4. Coordenadas Polares Fuente: (Bilbao, pág. 9)
4.3 PANEL DE OPERACIÓN O CONTROLADOR 5Un
controlador para un centro de mecanizado, es un elemento el cual se encarga de convertir las señales, entradas y órdenes entregadas por el operario a la máquina y convertirlas en movimientos de avance corte y otros. La precisión de estos movimientos, la cantidad de memoria, y la interacción con el usuario depende del tipo y del el costo del controlador CNC. El principio de operación común de todas las aplicaciones del control numérico es el control de la posición relativa de una herramienta o elemento de procesado con respecto al objeto a procesar.
Ilustración 5. Panel de control
5
(Lopez, 2011) 9
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Los controladores CNC también se diferencian en términos del protocolo de comunicación industrial que adoptan. Los tipos más comunes son: Red de Recursos de Computador Conectado (ARCNET), Bus de Area de Control de Red (CAN-Bus), Red de Control (ControlNet), Data Highway Plus (DH +), DeviceNet, Ethernet 10 Base T o 100 Base-T, y el Proceso de Bus de Campo (PROFIBUS ®). Algunos controladores se conectan por medio de interfaces en serie, que realizan la transmisión de datos un bit a la vez y son el RS232, RS422 y RS485. También hay controladores CNC que utilizan el Bus en Serie Universal (USB) para su conexionado, el cual consta de 4 cables y velocidad de transmisión de 12Mbps. Este por lo general se emplea para conectar a velocidades bajas o medias, dispositivos periféricos o computadoras personales (PC) PC-TFT industrial: •
PC-TFT industrial 5.7 " y exhibición de la pantalla táctil
Ilustración 6.PC-TFT industrial 5.7 o o o o o o
Entrada de datos vía: Pantalla táctil En línea Red Palillo de la memoria Explorador del código de barras
Fanuc: Controlador R-J3iC será R-30iA
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Ilustración 7. Controlador R-J3Ic
6La
serie 30i modelo A es el actual control de CNC de FANUC y uno de los más avanzados del mundo, para las últimas máquinas CNC que requieren multi-ejes, multi-path y complejas características de altísima velocidad. Esta serie de Fanuc 30i modelo A de CNC se utiliza como base para el controlador de sistema de robots FANUC R-J3iC. Con el único motivo de mantener una mayor coherencia en los nombres de los productos comerciales de FANUC, se ha decidido renombrar la generación de controladores R-J3iC al nuevo nombre R-30iA.
4.4 CALCULOS 4.4.1. EJERCICIOS DE CÁLCULOS DE: Vc, Vs, Tp, Tm, Pc, Pm En un proceso de mecanizado es necesario conocer ciertos parámetros y ciertas características que posee la máquina, la herramienta, la pieza y las necesidades del consumidor es por eso que existen varias fórmulas y cálculos lo cuales son necesarios para encontrar la mayor eficiencia de un proceso de mecanizado como los que se encuentran a continuación.
6
(Costa, 2011) 11
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Fórmulas y definiciones
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Ilustración 8.Formulas y definiciones de Fresado
Ejemplo: Para trabajar un material de aluminio de longitud 100 mm con una herramienta cilíndrica de vástago de diámetro 3/8. Calcular Vc, vs, tp, tm, Pc, Pm Según la tabla: VALORES PARA ALUMINIO = 250 ; = 90 100 = = 90 = 1.11 = 1.11/2 = 0,55
4.5 ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA CNC 7Dentro de
cada bloque debe mantenerse este orden .sin embargo mno es necesario que esten presentes todos los items . Se debe programar un sistema metrico(mm) o en pulgadas . 7
(gulmi, s.f.) 13
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Ilustración 9.Estructura de un bloque de programación CNC
La estructura básica de un programa contiene lo siguiente: 1. Bandera de inicio (%) 2. Número del programa (O9999) 3. Nombre y datos del programa (cuadrado de 40mm., con fresa END Mill, HSS de ϕ10 mm., fecha, hora, etc.) 4. Encabezado (G11 621 G40 G54 G80 G90 G94) 5. Selección de herramienta (M6 T1) 6. Posición de la herramienta (GO X_Y_Z.) 7. Determinación de S y F 8. Giro del husillo a la velocidad calculada ( M03 S_) y de ser el caso encendido del sistema de refrigeración (M08) 9. Penetración de la herramienta a velocidad controlada ( G01 Z-_F_) 10. Establecimiento de coordenadas e interpolación lineal con avance controlado de la herramienta. G01 X_ Y_ G02 X_ Y_ R_ G03 X_ Y_ R _ 11. Devolución de la herramienta a la zona de seguridad una vez culminado el mecanizado. (G0 Z_) 12. Apagado del husillo y refrigerante 13. Referenciado de la máquina G91 G28 Z0 14
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G28 X0 Z0 14. Culminación y reinicio del programa. (M30)
4.6. INTERPOLACIONES LINEALES (G00 Y G01)56 Interpolación es el proceso mediante el cual, conocidos los valores que toma una función en dos puntos (A,B), se determina con cierto grado de exactitud los valores de un tercer punto (C) comprendido entre A y B. 8G00 es
un movimiento rápido, en este caso no existe contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo, es decir se desplaza sin realizar corte alguno.
Ilustración 10.Posicionamiento Rapido Fuente: (LAPLATA)
9G01 es un movimiento lineal
pero cortando el material, es decir que se está graficando, para ello utiliza la velocidad programada en el registro F, el cual ya describimos anteriormente.
8 9
(LAPLATA) (LAPLATA) 15
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Ilustración 11.Inter´polacion Lineal Fuente:
(LAPLATA)
Interpolaciones Circulares o Movimientos Circulares (G02 y G03) 10Lo único que indican estos comando es que el movimiento será circular, G02 en sentido Horario, y G03 en sentido Anti-horario, y que el movimiento debe mantenerse constante a la velocidad programada en el registro F. Son trayectoria según arcos de circunferencia. Solo pueden ejecutarse en un plano determinado: XY, XZ o YZ. En este caso el CNC deberá no solo calcular las velocidades relativas de cada eje sino también la aceleración y desaceleración de los movimientos para obtener una trayectoria circular. La manera de programarla es la siguiente (para plano XY): N G02(G03) X+/-4.3 Y+/-4.3 I+/-4.3 J+/-4.3 F Existen dos formas de realizar un Arco o un círculo, una es utilizando el Radio (R) y otra es indicando el centro u origen de la curva por las coordenadas (I,J,K) 11I
y J definen el centro del arco según los ejes X e Y, respectivamente. Normalmente los valores de I y J son incrementales respecto del punto de inicio de la trayectoria circular (o sea el par de cotas X e Y del bloque anterior). Sin embargo esto puede variar según la marca del CNC. En algunos CNC los valores de I y J deben ser programados en absoluto. En los CNC que definen centro en incrementales, puede programarse un G02/G03 incluyendo un G06 en el bloque. Los valores I J deben incluirse siempre aunque sean iguales a 0. Normalmente el F es modal para estas funciones. También puede programarse un G02/G03 de la siguiente forma: N G02 (G03) X+/-4.3 Y+/-4.3 R+/-4.3 F 10
(Rodríguez., 2008)
11
(LAPLATA) 16
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Ilustración 12.Interpolacion Circular G02-G03 Fuente:
(LAPLATA)
En este caso no hay definición de I y J sino de R, el radio del arco de circunferencia. Este modo tiene las siguientes limitaciones: no se pueden programar circunferencias completas; si el arco es menor de 180° R llevara signo (+) y si es mayor llevara signo (-). Trazado de Arcos Utilizando el Radio (R): Si el comando es G03 significa que el arco se trazará en sentido anti-horario, y si el centro de la curva está dado por el Radio (R), hay dos posibilidades, -R o +R. Si el Radio es Negativo El centro del Radio se encuentra del lado Izquierdo de la línea imaginaria que une los puntos Inicial y Final de la curva
Ilustración 13.Interpolacion utilizando el Radio
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Fuente:Rodríguez., 2008)
o) Si el Radio es Positivo, p) El centro del Radio se encuentra del lado Derecho de la línea imaginaria que une los puntos Inicial y Final de la curva, mira la diferencia, es algo así...
Ilustración 14. Interpolacion utilizando el Radio Fuente:(Rodríguez., 2008)
Estos Arcos han sido trazados con el comando G03, es decir, se trazó en sentido antihorario. Si el comando fuese G02, el arco se trazaría al revés, esto es, el arco que ves en la figura 3 se trazaría para el otro lado, y quedaría un arco. Trazado de Arcos Utilizando los comando I,J y K: El comando K se utiliza cuando la máquina trabaja en 3D, Si conoces la ubicación del punto inicial y el punto final, lo único que necesitas para trazar una curva es la ubicación del centro del radio, cuando utilizamos anteriormente el comando R la ubicación del centro la obtenías por cálculo. En este caso, la ubicación del radio está dada por las coordenadas I,J. El valor numérico que acompañe a la letra I será la ubicación respecto del eje X, mientras que el valor que acompañe a J será la ubicación respecto del eje Y.
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Ilustración 15.Interpolacion Circular utilizando I ,J y K Fuente: (Rodríguez., 2008)
8. COMPROBAR PROGRAMA 12El
modo automático de trabajo con máquinas herramientas de control numérico se utilizan para ejecutar programas de CNC previamente elaborados .El programa puede haber sido procesado en la propia maquina usando algún modo de edición. En cualquier caso, el programa que se pretende ejecutar en la maquina debe encontrarse en la memoria interna de su unidad de control o trasmitirse desde un ordenador a la maquina directamente. El operador visualiza en la pantalla del control el programa de CNC y la frase o bloque que se está ejecutando en cada momento .por lo tanto, si el operario conoce el lenguaje de programación de la máquina, CNC puede interpretarse qué tipo de acción está realizando la máquina, así como la que realiza en el siguiente bloque Antes de la ejecución de un programa en modo automático, el operador tiene que asegurarse de que se cumplan los siguientes requisitos: El sentido de medida del control ha de estar referenciado con la maquina (cero maquina). Se han introducido las correcciones de herramienta y los decalajes de origen necesarios. Están activados los bloques de seguridad necesarios del fabricante de la máquina. El operario dispone de, al menos, tres opciones diferentes de ejecutar un programa CNC de modo automático, Son las siguientes: 12
(Rodríguez) 19
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Ejecución en vacío Ejecución bloque a bloque Ejecución continua
9. EJECUTAR PROGRAMA EN VACÍO 13Este modo de operación se emplea para comprobar un programa ejecutándolo en vacío
antes de realizar la primera pieza .La ejecución en vacío consiste en correr el programa pero sin colocar en la máquina un trozo de materia prima. Este proceso permite observar los movimientos que describe la herramienta pero sin trabajar sobre una pieza real .La ejecución en vacío la utilizan los operarios para hacerse una idea de la secuencia de los movimientos .Esta es una forma de verificar que todo está correcto, aunque muy poco precisa , ya que se hace de forma visual. El CNC ejecuta todo el programa y desplazamientos se suelen realizar movimientos al máximo avance posible de la máquina, cualesquiera que sean las F programadas .Se pude varias el porcentaje de la velocidad máxima de avance ajustado un regulador según fabricante.
10. NORMAS DE SEGURIDAD 14Es indispensable
establecer normas de seguridad entre ellas tenemos:
1.- Limpieza del área de trabajo. 2.- Uso de ropa y calzado adecuados. 3.- Uso de gafas de seguridad. 4.- No usar cadenas, anillos, pulseras, relojes, etc. 5.- No jugar en el taller. 6.- No mover ningún dispositivo de los equipos si se desconoce su funcionamiento. 7.- En caso de duda solicitar el apoyo del instructor. 8.- No dañar el equipo en forma deliberada
5. PROCEDIMIENTO 1. Encender la máquina y orientarla.
13
(FMEH0109, (2013)) (laboratorio de CNC, 2011)
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Ilustración 16. Interruptor principal
2. Sujetar el trozo de aluminio sobre la mesa del Centro del Mecanizado o sobre el tornillo de máquina.
Ilustración 17.Pieza de aluminio sobre el tornillo de mesa
3. Utilizar la herramienta T1 para hallar el 0 pieza y almacenar en G54 ( practica anterior)
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Ilustración 18
4. Programar para que la herramienta se desplace del 0 máquina al 0 pieza a la máxima velocidad en los “x” e “y”. a) Perilla en modo MDI
Ilustración 19
b) Pulsamos PROG
Ilustración 20
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c) Digitamos G0 G54 G90 X0 Y0;
Ilustración 21
d) Presionamos CICLE START
Ilustración 22
5. Programar para que la herramienta se desplace del 0 maquina al 0 pieza en el eje “z” a la zona de seguridad igual a 50mm. Con el 25% de la máxima velocidad. a) Modo MDI, pulsamos PROG
Ilustración 23
b) Digitamos G0 Z50; 23
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Ilustración 24
c) Pulsamos INSERT
Ilustración 25
d) Pulsamos POS luego TODO para verificar las coordenadas
Ilustración 26
e) Presionamos CICLE START
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Ilustración 27
f) Comparamos continuamente DISTANCIA A IR de la pantalla con la distancia real de desplazamiento de la herramienta.
Ilustración 28
g) En el caso de inequidad presionamos FEED OLD, Luego RESET
FEED OLD
Ilustración 29
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h) Con la ayuda del calibrador comprobamos la zona de seguridad
Ilustración 30
6. Desplazar la herramienta entre dos puntos con interpolación lineal a) Modo MDI, pulsamos PROG.
Ilustración 31
b) Digitamos G01 X10 Y10 F1250;( Velocidad controlada igual a 1250 mm/min).
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Ilustración 32
c) Presionamos CICLE START
Ilustración 33
d) Digitamos G01 X10 Y10 F1250;
Ilustración 34
7. En modo MDI programar para que la herramienta describa un cuadrado de 40mm a velocidad controlada de 1000mm/min, con movimientos de giro del usillo a 2000rpm en sentido horario y en una zona de seguridad igual a 50mm
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Ilustración 35.modelo a programar
Ilustración 36.Simulacion
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CODIGO % O0015; (Programa para realizar un cuadrado con velocidad de 1000 mm/min, con movimiento de giro del husillo a 2000 RPM en sentido horario en un zona de seguridad igual a 50 mm) N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G94 ; N20 MO6 T01; N30 G00 G90 G54 X5 Y5; N40 Z50; N50 M03 S3000; N60 G01 Z5 F5000; N70 G01Z-1 F500; N80 G01 X10 Y10 F500; ( PUNTO 1) N90 G01 X50 Y10 F500; (PUNTO 2) N100 X50 Y50 F500; (PUNTO 3) N110 X10 Y50 F500; (PUNTO4) N120 X10 Y10 F500; (PUNTO 5) N130 G00 Z50; N140 MO5; N150 G91 G28 Z0; N160 G28 X0 Y0; N170 M30; % .
7.1 En modo AUTO y en formato GRAFICO comprobar el programa anterior digitado, no sin antes posicionar la herramienta en el primer punto, BLOQUEAR LA MAQUINA Y LOS CÓDIGOS M, S, T del panel de control. Observar que el grafico creado en la pantalla del controlador, fruto del programa, sea igual al grafico programado en el paso anterior.(PASO 9 DE LA GUIA)
Ilustración 37.Simulacion en CMV
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7.2 Una vez comprobado el programa y si todo está correcto, en modo AUTO y luego de haber DESBLOQUEADO la máquina, Los códigos M,S,T y REFERENCIADO LA MÁQUINA (para que se vuelvan acoplar el software del hardware) , comprobar el programa en vacío no sin antes haber presionado el SINGLE BLOCK, del controlador, esto para que el programa se ejecute bloque a bloque uy podamos comprobar físicamente que todo se desarrolle sin novedad(PASO 10 DE LA GUIA) 8. En modo EDIT crear un programa completo para que la herramienta describa la trayectoria de una cruz siguiendo los puntos indicados en la figura, con velocidad de avance igual a 1000 mm/min, giro horario del husillo a 3500rpm y una zona de seguridad en el eje z igual a 50mm.
Ilustración 38.Operacion a realizar ejemplo
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CODIGO % O0015; (Programa Cruz programa completo para que la herramienta describa la trayectoria de una cruza siguiendo los puntos indicados en la figura, con velocidad de avance igual a 1000 mm/min, giro horario del usillo a 3500 RPM, y una zona de seguridad en el eje z igual a 50mm) N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G94; N20 MO6 T01; N30 G00 X20 Y20; N40 Z50; N50 M03 S6000; N60 G01 Z5 F5000; N70 Z-1 F360; N80 Y60 F720; N90 X-20; N100 Y20; N110 X-60; N120 Y-20; N130 X-20; N140 Y-60; N150 X20; N160 G00 Z50 N170 MO5; N180 G91 G28 Z0; N190 G28 X0 Y0; N200 M30; %
Ilustración 39.Silulacion
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9. Luego de haber comprobado gráfica y físicamente el programa, procedemos a correr el mismo sin ninguna restricción, es decir al 100% tanto en avances en vacío como en controladores.(PASO 11 DE LA GUÍA)
Ilustración 40.
10. En modo EDIT crear un programa completo para que la herramienta describa la trayectoria de la figura mostrada siguiendo los puntos indicados y con una profundidad de fresado igual a 0,5mm .como dato se tiene que el material de la pieza es de madera, la herramienta es una end mil de diámetro 1/8 pulgada, de 4 filos, material Hss, localizada en el ATC N° 1.Calcular S y F.(PASO 12 DE LA GUÍA)
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Ilustración 41.Tabla de velocidades de corte, Fuente: VINILSHOP
TABLA DE DATOS Profundidad de fresado
0,5 mm
Material
Madera
Herramienta
End mill
ATC
1
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Diámetro
1/8 pulgada Z
4
Velocidad de corte
60 – 100
Numero de revoluciones
Velocidad de avance
= 6015 ∗ 4 ∗ 0,02 = 481
PROGRAMA % O0001 (Programa para ranurar en madera, con una End mill de diámetro 1/8 inch, HSS, Z=4,ATC=1) N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G90 G94; N20 M06 T01; N30 MO3 S6015; N40 G00 X20 Y40; PUNTO 1 N50 GO1 Z50 F5000; N60 Z5 F2000; N70 Z-5 F500; N80 G01 X20 Y60 F481; PUNTO 2 N90 G01 X-20 Y60; PUNTO 3 N100 G03 X-60 Y20 R40; PUNTO 4 N110 G01 X-60 Y-20; PUNTO 5 N120 G03 X-20 Y-60 R40; PUNTO 6 N130 G01 X20 Y-60; PUNTO 7 N140 G01 X20 Y-40; PUNTO 8 N150 G02 X40 Y-20 R20; PUNTO 9 N160 G01 X60 Y-20; PUNTO 10 N170 G01 X60 Y20; PUNTO 11 N180 G01 X40 Y20; PUNTO 12 N170 G02 X20 Y40 R20; PUNTO 1 N189 G00 Z50; N190 M05 S0; N200 G95 G28 Z0; N210 G28 X0 YO; N229 M3O; %
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Ilustración 42:Simulacion
11. Repetir el paso 8.(PASO 13 DE LA GUIA) 12. Asignar una zona de seguridad igual a 50mm en G54 (EXT) digitar Z50 en DATOS. (PASO 14 DE LA GUIA)
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Ilustración 43
13. Comprobar el programa en vacío utilizado SINGLE BLOCK, reducir los porcentajes de las velocidades al inicio del programa, luego ajusta al 100%.(PASO 15 DE LA GUIA)
Ilustración 44
14. Borrar la zona se seguridad en G54 (EXT) digitando z0 en DATOS (PASO 16 DE LA GUIA) 15. Correr el programa para que mecanice el trabajo encargado (PASO 17 DE LA GUIA)
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Ilustración 45
16. Dibujar la tarea número 1, luego crear un programa completo para que la herramienta corte por dicha trayectoria un espesor total de 6mm , con una profundidad de pasada máxima de 3mm, en aluminio y con una fresa frontal cilíndrica HSS de diámetro 1/8 inch. (PASO 18 DE LA GUIA)
Ilustración 46.Tarea 1
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Ilustración 47.Tabla de velocidades de corte, Fuente: VINILSHOP
6 mm
Espesor total Profundidad de pasada
3mm Aluminio
Material herramienta
Fresa frontal 1
ATC Diámetro
1/8 pulgada z
Velocidad de corte
4 200 − 400
Numero de revoluciones Velocidad de avance
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Ilustración 48.Simulacion
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PROGRAMA % O0001 (Programa para ranurar en Aluminio, con una fresa frontal cilíndrica de diámetro 1/8inch, HSSZ=4, ATC=1, Profundidad total 6mm) N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94; N20 M06 T01; N30 MO3 S10000; N40 G00 Y20; PUNTO 1 N50 G01 Z50 F5000; N60 Z5 F2000; N70 Z-3 F500: N80 X-20 Y40 F1200; PUNTO 2 N90 X-20 Y60; PUNTO 3 N100 X-40 Y60; PUNTO 4 N110 X-60 Y40; PUNTO 5 N120 X-60 Y20; PUNTO 6 N130 X-50 Y20; PUNTO 7 N140 X-50 Y-20; PUNTO 8 N150 X-60 Y-20; PUNTO 9 N160 X-60 Y-50; PUNTO 10 N170 X-50 Y-60; PUNTO 11 N180 X-20 Y-60; PUNTO 12 N190 X-20 Y-40; PUNTO 13 N200 X20 Y-40; PUNTO 14 N210 X20 Y-60; PUNTO 15 N220 X50 Y-60; PUNTO 16 N230 X60 Y-50; PUNTO 17 N240 X60 Y-20; PUNTO 18 N250 X50 Y-20; PUNTO 19 N260 X50 Y20; PUNTO 20 N270 X60 Y20; PUNTO 21 N280 X60 Y40; PUNTO 22 N290 X40 Y60; PUNTO 23 N300 X20 Y60; PUNTO 24 N310 X20 Y40; PUNTO 25 N320 X0 Y20; PUNTO 1 N330 G01 Z50; N340 M05 S0; N350 G91 Z0; N360 G28 X0 YO; N370 M3O; %
17. Dibujar la tarea número 2, luego crear un programa completo para que la herramienta corte por dicha trayectoria un espesor total de 2mm, en acero y con una fresa de dientes insertados igual de diámetro 4 mm .Cada línea del grafico corresponde a 5mm. (PASO 19 DE LA GUIA)
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Ilustración 49.Tarea 2
Ilustración 50.Tabla de velocidades de corte, Fuente: VINILSHOP
Espesor total Profundidad de pasada Material Herramient ATC
6 mm 3mm Acero Fresa frontal 1
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Diámetro z Velocidad de corte
4mm 4 9
Numero de revoluciones Velocidad de avance = 7161 4 0,02 = 572
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PROGRAMA % O0001 (Programa para ranurar en Acero, con una fresa dientes insertados de diámetro 4mm ,HSSZ=4,ATC=1,Profundida total 6mm) N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94; N20 M06 T01; N30 MO3 S7161; N40 G00 X150 Y25; PUNTO 1 N50 G01 Z50 F5000; N60 Z5 F2000; N70 Z-3 F500: N90 X120 Y25 F572; PUNTO 2 N100 G02 X120 Y75 R25; PUNTO 3 N110 G01 X120 Y125; PUNTO 4 N120 G01 X75 Y125; PUNTO 5 N130 G02 X25 Y125 R25; PUNTO 6 N140 G01 X25 Y155; PUNTO 7 N150 G03 X-25 Y155 R25; PUNTO 8 N160 G01 X-25 Y125; PUNTO 9 N170 G02 X-75 Y125 R25; PUNTO 10 N180 G01 X-12O Y125; PUNTO 11 N190 GO1 X-120 Y75; PUNTO 12 N200 G02 X-129 Y25 R25; PUNTO 13 N210 G01 X-150 Y25; PUNTO 14 N220 G03 X-150 Y-25 R25; PUNTO 15 N230 G01 X-120 Y-25; PUNTO 16 N240 G02 X-120 Y-75 R25; PUNTO 17 N250 G01 X-120 Y-125; PUNTO 18 N260 G01 X-75 Y-125; PUNTO 19 N270 G02 X-25 Y-125 R25; PUNTO 20 N290 G01 X-25 Y-155; PUNTO 21 N300 G03 X25 Y-155 R25; PUNTO 22 N310 G01 X25 Y-125; PUNTO 23 N320 GO2 X1275 Y-125 R25; PUNTO 24 N330 G01 X120 Y-125; PUNTO 25 N340 G01 X120 Y-75; PUNTO 26 N550 G01 X-25 Y-25; N560 Z5 F2000: N570 GO1 X25 Y-25; N580 Z-3 F500; N590 X25 Y-75 F572; N600 G03 X75 Y-25 R50; N610 G01 X25 Y-25; N620 Z5 F2000; N630 X30 Y0; N640 Z-3 F500; N650 G03 X30 Y0 I30 F572; N660 G00 Z50; N670 M05 S0; N680 G95 G28 Z0; N690 G28 X0 YO; N700 M3O; %
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7. ANÁLISIS DE RESULTADOS: Para la simulación de los programas se utilizó un software CNC simulator, se pudo apreciar que en un simulador algunas fallas que cometamos en la programación son omitidas, se realizó el cálculo de parámetros como velocidad de corte y avance eligiendo adecuadamente el material para evitar daños en la máquina. Al implementar interpolación circular se pudo encontrar diferentes sintaxis para lograrlo, utilizando G02 y G03 para sintaxis normal (X_Y_Z_R_F) O G02 con sintaxis(X_Y_Z_I_J_K_F), siendo esta última de mayor facilidad para crear circunferencias completas en una sola instrucción y la sintaxis anterior útil para casos en que se necesiten semicírculos. Se observó que para definir la trayectoria circular a partir del radio se crea el criterio de que para ángulos mayores a 180° el radio será negativo, de manera invers para ángulos menores a 180°
8. CONCLUSIONES
Los códigos ISO/EIA (códigos G) es un lenguaje, mediante el usuario ordena a las máquinas herramienta controlándolas por computadora mediante instrucciones como su trayectoria, velocidad y avance. Se puede utilizar coordenadas cartesiana, absolutas, polares, esféricas, cada una de ellas se utilizaran de acuerdo a la complejidad del objeto a mecanizar y a la facilidad del programador, cada una de estas coordenadas tienen que ser activadas en el programa por medio de los códigos 690 691 G07. Para la ejecución del programa se utilizó el centro de mecanizado, el programa es ejecutado bloque a bloque en vacío y se pudo observar en método grafico que no existen errores en la programación y el programa se ejecutó con éxito. Es necesario realizar el cálculo correcto de las Velocidades de Corte, Avance y el tiempo principal ya que si estos datos son erróneos se podría dañar la herramienta y lo que podría ser peor la maquina CNC, la velocidad de corte viene dada de acuerdo al material a mecanizar, en cierto catálogos estos valores lo recomienda el fabricante de la herramienta de corte, el avance por diente también es otro dato que el fabricante de la herramienta nos proporciona y de no ser así existen libros donde nos proporcionan valores estándares para dicho valor. Se logró la familiarización de la estructura que tiene un programa para realizar el mecanizado de algún material ya que la estructura de un programa para CNC es importante, por lo que permite que se pueda analizar la existencia de normas al escribirlos para una mejor implementación sin errores y con mayor flexibilidad. A través de la práctica se puedo realizar los diferentes programas que permitieron analizar cada mecanizado realizado en clase. Se analizó y comprobó la utilización de interpolación lineal y circular y su utilidad para facilitar los diferentes tipos de mecanizado que se desea realizar , permitiendo asi comprobar en vacío en la maquina CNC 44
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8. RECOMENDACIONES
Utilizar los códigos “G” de forma correcta y digitar en el encabezado el tip o de coordenadas y las condiciones requeridas para no tener problemas al realizar un mecanizado. Antes de Mecanizar alguna pieza, mediante un programa CNC, primero simular y verificar que el programa no tenga ningún tipo de error. Comprobar la trayectoria del mecanizado en vacío, antes de correr el programa desbastando el material, para estar seguros de la trayectoria que va a seguir la herramienta de corte. A pesar de utilizar un software que ayude a la simulación de operaciones de mecanizado es necesario comprobar e proceso antes de realizar la operación directamente ya que algunos simuladores omiten fallas en su proceso, pero la maquina CNC del laboratorio no permite programas con ninguna falla. Para mejor comprensión de la utilización de los códigos G se debe investigar su funcionamiento, y la sintaxis correcta para su funcionamiento, buscar manuales de operación. Se debe tomar en cuenta las normas de seguridad de laboratorio para evitar accidentes al operario y a la máquina.
9. REFERENCIAS
Arguelles, R. P. (22 de Febrero de 2015). Obtenido de Arguelles, R. P. (22 de 02 de 2015). Slide Share. Obtenido de http://es.slideshare.net/alexiaperez7374/codigosg-y-m-44977927 Bilbao, E. S. (s.f.). Obtenido de http://www.ehu.eus/manufacturing/docencia/747_ca.pdf Costa, J. A. (2011). Obtenido de http://www.urp.edu.pe/labcim/portal/imagenes/Sensores.pdf FMEH0109. ((2013)). Comprobacion y optimizacion del programa CNC. IC: IC. Obtenido de FMEH0109. (2013). Comprobacion y optimizacion del programa CNC. IC: IC. gulmi . (s.f.). Obtenido de http://www.gulmi.com.ar/iso.pdf laboratorio de CNC . (4 de Marzo de 2011). Obtenido de http://cbtis258cnc.blogspot.com/2011/03/cuestionario-cnc_04.html LAPLATA, U. N. (s.f.). PROGRAMACION DE CONTROLES NUMERICOS ISO STANDARD (CODIGO G).
Lopez, Y. (2011). Obtenido de http://es.slideshare.net/yeisylopez/controlnumricocomputarizado-c
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