INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLÁHUAC
MANUFACTURA AVANZADA
PRÁCTICA N° 1: MECANIZADO DE LA PIEZA 1 EN EL TORNO CNC CONCEPT TURN 250 Integrantes de Equipo: Gómez Escobar Jorge Arnulfo López Jiménez Violeta Martínez Martínez Luis Velázquez De La Rosa Iván
Profesor: Ing. Carlos Alberto García Ortiz
México, D.F., a 27 de Septiembre de 2013.
TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN.................................................................................................................... 5 OBJETIVO.............................................................................................................................. 5 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................. 7 DATOS DE LA HERRAMIENTA .......................................................................................... 7 PROGRAMACIÓN .............................................................................................................. 9 FUNCIONES G ................................................................................................................ 9 FUNCIONES M................................................................................................................ 9 CICLOS ......................................................................................................................... 10 MOVIMIENTOS DE TRABAJO.......................................................................................... 10 G0, G1 Interpolación lineal ............................................................................................ 10 G2, G3, CIP Interpolación circular ................................................................................. 10 Programación con punto inicial, punto final y radio del círculo.................................... 10 CYCLE 95 Ciclo de eliminación de material ................................................................... 11 DIAGRAMA DE LA PIEZA 1 EN SOLIDWORKS .................................................................. 16 CÓDIGO DEL PROGRAMA.................................................................................................. 18 PROGRAMA PRINCIPAL PIEZA1 .................................................................................... 18 SUBPROGRAMA CONTORNO_P1 .................................................................................. 18 PIEZA 1 TERMINADA (FÍSICAMENTE) ............................................................................... 19 CONCLUSIÓN...................................................................................................................... 20 FUENTES DE INFORMACIÓN ............................................................................................. 21
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INTRODUCCIÓN En la presente práctica se explicará el mecanizado de la primera pieza en aluminio con el torno CNC Concept TURN 250 de EMCO, los comandos que emplea su programación y los planos de la pieza realizados en SolidWorks.
OBJETIVO Mecanizar en una barra de 1 ¾ de pulgada por 90 mm de aluminio una pieza mediante la introducción de comandos que generen el contorno de la misma, para proceder a su torneado en la máquina herramienta CNC.
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MARCO TEÓRICO DATOS DE LA HERRAMIENTA Finalidad del cálculo de datos de herramienta: El control debe usar para el posicionamiento la punta de la herramienta o el centro de la herramienta, no el punto de referencia de montaje de la herramienta. Todas las herramientas usadas para mecanizar se deben medir. Es importante medir la distancia desde la punta de la herramienta al punto de referencia de montaje de la herramienta, "N". En el llamado registro de datos de herramienta, se pueden guardar los datos de longitud de la herramienta, posición de la misma y radios de la herramienta. Las correcciones de longitud se pueden medir semiautomáticamente, la posición de la herramienta y el radio de la misma se deben introducir manualmente. ¡Siempre se debe introducir la posición de la herramienta! Es necesario indicar el radio de la herramienta de corte ¡sólo cuando se use para esta herramienta una compensación del radio de la cuchilla! La medida de datos de la herramienta se produce para los Tipos 1-9 para: L1: en la dirección X absoluta desde el punto "N" en radio. L2: en la dirección Z absoluta desde el punto "N". R: radio de la cuchilla. Tipo de herramienta: posición de la cuchilla (1- 9). La medida de datos de la herramienta se produce para el Tipo 10 para: L1: en la dirección Z absoluta desde el punto "N". Tipo de herramienta: herramienta taladradora (10). Posición de la cuchilla (tipo de herramienta)
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Para determinar el tipo de herramienta, examine la herramienta como si estuviese sujeta a la máquina. Para máquinas con la herramienta bajo (delante de) el centro de torneado (ej. PC TURN 50/55), se deben usar los valores entre paréntesis debido al cambio de la dirección +X. La detección de los datos de la herramienta se efectúa en el tipo 100 / 200 para:
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PROGRAMACIÓN FUNCIONES G
FUNCIONES M
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CICLOS
MOVIMIENTOS DE TRABAJO G0, G1 Interpo lación lineal
G0: Desplazamiento con avance rápido, ej. Para posicionamiento rápido. G1: Desplazamiento con velocidad de avance programada F, ej. mecanización de la pieza Formato G0 X… Z..., G1 X… Z... F... G2, G3, CIP Interpo lación circ ular
G2 a derechas G3 a izquierdas CIP a través de un punto intermedio ( CIrcle through Points) Visualización del movimiento circular en los diferentes planos. Para un movimiento circular, el punto inicial y el final están en un mismo plano (nivel). Prog ramaci ón con pu nto in icial, punto f inal y radio d el cí rcu lo
G2/G3 X... Z... CR=±…
X, Y, Z punto final E en coordenadas cartesianas CR=± radio del círculo Punto inicial El punto inicial es la posición de la herramienta en el momento de la llamada a G2/G3.
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Punto final El punto final se programa con X, Z. Radio del círculo El radio del círculo está indicado por CR. El signo indica si el arco de círculo es menor o mayor de 180°. CR=+ ángulo menor o igual a 180° CR=- ángulo mayor de 180°. Con CR no se pueden programar círculos completos.
CYCLE 95 Ciclo d e elimin ación de material
CYCLE95 (NPP,MID,FALZ,FAX,FAL,FF1,FF2,FF3,VARI,DT,DAM) NPP
nombre del subprograma Name Part Program
MID
máxima profundidad de penetración Maximum Infeed Depth sin signo
FALZ
tolerancia de acabado en Z Tolerancia de acabado Z sin signo
FALX
tolerancia de acabado en X Tolerancia de acabado X sin signo
FAL
tolerancia de acabado paralela al contorno Tolerancia de acabado sin signo
FF1
avance para cortes de desbaste sin rebaje
FF2
avance para desbaste - profundización en rebajes
FF3
avance para acabado
VARI
variantes de mecanizado 1...12 Variant
DT
tiempo de espera para rotura de virutas mientras se desbasta
DAM
la trayectoria del desplazamiento después de cada pasada de desbaste será interrumpida para la rotura de viruta
Función: El ciclo de eliminación de material procesa un contorno que se guarda en un subprograma. El contorno se puede mecanizar exterior o interior, longitudinal o frontal. El contorno se puede desbastar, acabar, o mecanizar completamente. Posición de la herramienta antes del ciclo:
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La última posición antes de la llamada al ciclo, debe ser accedida con G40 (compensación del radio de la cuchilla off). Mecanizado exterior: Antes de la llamada al ciclo, la herramienta debe estar fuera del diámetro mayor del subprograma de contorno. Mecanizado interior: Antes de la llamada al ciclo, la herramienta debe estar dentro del menor diámetro del subprograma de contorno. Secuencia de mecanizado: Desbaste sin elementos de rebaje Las pasadas de desbaste se hacen con G1 y velocidad de avance FF1. Las pasadas de desbaste se realizan paralelas al eje hasta la tolerancia de acabado (1), después, paralelas al contorno (2). Después de cada pasada de desbaste, hay una separación en X y Z del radio de la herramienta + 1 mm (3) y retroceso con G0 (4). Esta secuencia se repite hasta que se alcanza la profundidad final (con la tolerancia de acabado) (5).
Las profundidad de penetración se dividen uniformemente para que sean menores / iguales al parámetro MID programado. Desbaste de los elementos del rebaje La penetración en el rebaje se produce paralelamente al contorno (6) con G1 y velocidad de avance FF2. Las pasadas de desbaste paralelas al eje dentro del área del rebaje (7) se producen con G1 y velocidad de avance FF1. Secuencia de desbaste Desbaste sin rebaje (8) Desbaste del 1º rebaje (9) Desbaste del 2º rebaje (10) etc.
Acabado
Se acercará al punto inicial del contorno según ambos ejes simultáneamente. El acabado se produce a lo largo del contorno con G1, G2, G3 y con velocidad de avance FF3. El retroceso se produce con G0.
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NPP Este parámetro es el nombre del subprograma de contorno. El nombre debe estar entre comillas, ej. "CONT1". MID Máxima profundidad de penetración para desbaste. La profundidad total para el desbaste se dividirá uniformemente en varias penetraciones aisladas. Estas profundidades de penetración están divididas uniformemente hasta que son menores / iguales al parámetro MID programado. Ejemplo: Profundidad total = 19 mm, MID = 4 mm Se mecanizarán -> 5 penetraciones, cada una de 3,8 mm FALZ, FALX, FAL Tolerancia de acabado para desbaste FALZ Tolerancia de acabado en Z FALX Tolerancia de acabado en X FAL Tolerancia de acabado paralela al contorno. No es útil programar 3 parámetros (los valores se sumarán). Programa los valores de FALZ y FALX, y 0 para FAL, viceversa. Cuando no se programe tolerancia de acabado, el desbaste se prosigue hasta finalizar el contorno. FF1, FF2, FF3 Velocidades de avance para las diferentes etapas del mecanizado: FF1 Desbaste FF2 Desbaste - profundización en rebajes FF3 Acabado. VARI VARI define la clase de mecanizado (desbaste, acabado, completo), la dirección de mecanizado. (Longitudinal o frontal) y el lado de mecanizado (interior o exterior).
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DT, DAM Estos parámetros interrumpen el movimiento paralelo al eje, mientras se desbasta, para romper las virutas. DT tiempo de espera DAM trayectoria de desplazamiento después de que se debe parar el movimiento Programar DAM=0 significa sin interrupción, no se ejecutará el tiempo de espera. Subprograma de contorno:
El contorno será introducido como secuencia de los comandos G1, G2 y G3 en el subprograma de contorno. Se permite programar chaflanes y radios. El subprograma de contorno debe contener al menos 3 secuencias con movimientos en ambos ejes. El punto inicial del contorno es la primera posición programada en el subprograma de contorno. Los comandos G17, G18, G19, G41 y G42, y también los marcos, no se permiten en el subprograma. Mientras se desbasta, sólo serán ejecutados los movimientos contenidos en el subprograma (sólo se mecanizará el contorno). Durante el acabado también se ejecutarán las funciones varias contenidas en el subprograma.
Vigilancia del contorno: Se vigilarán los siguientes elementos
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Elementos rebaje no admitidos. No se admiten elementos rebaje paralelos a un eje. Dichos contornos se mecanizarán con el ciclo de ranurado. Ángulo libre de la herramienta. Cuando se introduce un ángulo libre en los datos de herramienta, se vigilará si es posible el mecanizado con la herramienta activa. Cuando el mecanizado de lugar a una violación de contorno, el mecanizado será abortado. Cuando el ángulo libre se introduce en los datos de herramienta con el valor 0, no se produce la vigilancia. Programación circular de arcos con una amplitud de ángulo > 180°. Arcos demasiado grandes también hacen que la máquina aborte. (EMCO Industrial Training Systems, 2002)
Punto inicial:
El punto inicial del mecanizado (1) será determinado automáticamente. Está situado fuera de los elementos de contorno más exteriores {tolerancia de acabado + 1 mm} (2). Se debe acercar a la posición de la herramienta antes de la llamada al ciclo (3) con G40 y debe estar situada fuera del rectángulo que está formado por el primer y último puntos del contorno.
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DIAGRAMA DE LA PIEZA 1 EN SOLIDWORKS
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CÓDIGO DEL PROGRAMA PROGRAMA PRINCIPAL PIEZA1 T12 D2 G96 S800 LIMS=800 M4 G18 G90 TRANS Z156.24 ;CAREADO 1 G0 X45 Z0 F0.08 G1 X-1 G0 Z1 G0 X80 Z80 M0 ;CAREADO 2 TRANS Z155.74 G0 X45 Z0 G1 X-1 G0 Z1 G0 X80 Z80 M0 ;CILINDRADO CYCLE95(“contorno_p1”,2,0.1,0.1,0.1,0.2,0.2,0.05,1,0,0,0.1)
M0 ;ACABADO S2500 LIMS=2500 CYCLE95(“contorno_p1”,2,0.1,0.1,0.1,0.2,0.2,0.05,5,0,0,0.1)
G0 X80 Z80 M30
SUBPROGRAMA CONTORNO_P1 G1 X15 Z1 Z0 X16 Z-1 Z-14 G2 X30 Z-18 CR=8 G1 Z-23 G2 X36 Z-26 CR=3 G1 X37 Z-27 Z-42 X44 M17
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PIEZA 1 TERMINADA (FÍSICAMENTE)
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CONCLUSIÓN Con base al manejo de los comando G0, G1 y G2, es posible el diseño de piezas donde la base principal es hacer rotar el cilindro para moldearlo. Es necesario conocer el tipo de cortador a utilizar y la dirección en la que pegará en el material. También es de suma importancia, realizar el decalaje de las herramientas a utilizar para que las medidas de la pieza a maquinar sean lo más precisas posibles. Con herramientas como SolidWorks, podemos apreciar por medio de una plataforma virtual, como se verán las piezas a mecanizar, y de manera posterior, como trasladar por software, el CAD a códigos G que pueda leer el torno CNC y ahorrar un poco del trabajo de programación.
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FUENTES DE INFORMACIÓN
EMCO Industrial Training Systems. (2002). EMCO WinNC Torneado. Hallein-Taxach/Austria: EMCO Maier Ges.m.b.H.
SINUMERIK 810D/840D
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