SEP
SNEST
DGEST
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
REPORTE DE PRÁCTICA "TORNO CNC Y FRESADORA CNC"
ASIGNATURA:
MANUFACTURA AVANZADA
PROFESOR: ING. JESUS PAREDES PEDRAZA.
P R E S E N T A N:
DÍAZ GONZÁLEZ JESUS. LÓPEZ HERNÁNDEZ HORACIO. MICHEL DOMÍNGUEZ NAHUM JONATAN. TAPIA VARGAS JOSUE MISAEL.
Metepec, Estado de México, a 10 de Julio de 2013.
OBJETIVOS *Conocer el centro de manufactura integrada por computadora, y conocer los equipos con los con se trabajaran, los cuales serán el torno CNC y la fresadora CNC. *Identificar cada una de las partes que conforman a cada equipo y la forma correcta en cómo se debe de operar cada uno. *Realizar el diseño de una pieza para poder maquinarla en el torno CNC. *Realizar el diseño de una pieza para poder maquinarla en la fresadora CNC. *Aplicar los conocimientos obtenidos en clase, para que con ayuda del software WIN UNISOFT, para realizar la programación que permitirá manufacturar las piezas en cada equipo.
PRECAUCIONES Y CUIDADOS AL PREPARAR UNA MAQUINA CNC Es importante tener en cuenta que antes de comenzar a trabajar en cualquier centro de maquinado debemos de respetar las medidas de seguridad para poder evitar accidentes, es por eso que cualquier persona que trabaje en un centro de maquinado debe de contar con el equipo necesario y respetar las medidas de seguridad. Es también necesario llevar a cabo las siguientes indicaciones antes de trabajar con cualquier equipo CNC. *Revisar que la maquina esté conectada a un regulador de voltaje apropiado. *Verificar los niveles de fluidos lubricantes y refrigerantes en el equipo. *Verificar que no exista ninguna pieza o elemento que obstruya el paso en la carrera de los ejes, ni en el carrusel de la herramienta. *Purgar el sistema neumático central y de la maquina si es necesario.
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INTRODUCCION
CIM – La manufactura integrada por computadora propone utilizar el poder de análisis, cálculo y procesamiento de las computadoras al servicio de la producción de bienes de mercado. CIM cubre varios aspectos de la industria, que van desde el diseño, la ingeniería, la manufactura hasta la logística, el almacenamiento y la distribución de los productos. El objetivo de esta tecnología es incrementar la capacidad de manufacturar piezas, productos terminados o semielaborados usando el mismo grupo de máquinas.
TORNO CNC El torno de control numérico, también conocidos como Torno CNC es un tipo de máquina herramienta de la familia de los tornos que actúa guiado por una computadora que ejecuta programas controlados por medio de datos alfanuméricos, teniendo en cuenta los ejes cartesianos X,Y,Z. La figura 1 muestra la imagen del torno que se encuentra en el laboratorio K de la institución y con el cual se realizara la práctica de Torno CNC.
Figura 1 Torno CNC Se caracteriza por ser una máquina herramienta muy eficaz para mecanizar piezas de revolución. Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y porque los valores tecnológicos del mecanizado están guiados por el ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno.
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En su funcionamiento los tornos CNC tienen dos ejes de referencia, llamados X, Z. - El eje Z es el que corresponde al desplazamiento longitudinal de la herramienta en las operaciones de cilindrado. - El eje X es el que realiza el movimiento transversal de la herramienta y corresponde a las operaciones de refrentado, siendo perpendicular al eje principal de la máquina. Estos ejes tienen incorporada la función de interpolación, es decir que puedan desplazarse de forma simultánea, pudiendo conseguir mecanizados cónicos y esféricos de acuerdo a la geometría que tengan las piezas.
Fig. 2 ejes x-z Las herramientas van sujetas en un cabezal en forma de tambor donde pueden ir alojadas de seis a veinte portaherramientas diferentes las cuales van rotando de acuerdo con el programa de mecanizado. Este sistema hace fácil el mecanizado integral de piezas complejas.
FRESADORA CNC Una fresadora es una máquina-herramienta de fabricación por arranque de viruta. Elimina material de un material bruto de partida utilizando cuchillas que rotan en torno a un eje, mientras que la pieza se mueve en las 3 direcciones del espacio (X-Y-Z).
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Esta combinación de movimientos (rotación y desplazamiento) crean la forma de la pieza deseada. Mediante los programas de Control Numérico (CNC) se puede producir más rápido, eficaz y con más exactitud. Más recientemente se ha implantado los programas CAD/CAM, que permiten fabricar una pieza introduciéndole nada más que el plano en un programa de CAD. La figura 2 muestra la imagen de la fresadora CNC que se encuentra en el laboratorio K de la institución y con el cual se realizara la práctica de fresadora CNC.
Figura 2 Fresadora CNC
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DESARROLLO DE PRACTICA “TORNO CNC”
* DISEÑO DE LA PIEZA Antes de poder maquinar una pieza en cualquier equipo CNC es necesario tener un diseño de la pieza que se quiere maquinar, en este caso el diseño de nuestra pieza a maquinar comenzó al realizar la pieza con el uso del software SOLIDWORKS, ya que este nos permitiría realizar un diseño de la pieza en 3D. La pieza que se eligió para maquinar fue un “peón de ajedrez”, el software nos permite hacer un diseño en 3D de la pieza, con las dimensiones que nosotros requeríamos, las cuales pueden ser modificadas en el momento que se desee.
Posteriormente el diseño de la pieza debe de ser llevado a un diseño en 2D en donde se mostraran las vistas y las medidas de la pieza para que de esta forma al ser aprobado se pueda proseguir con la programación. Es importante tener en cuenta los aspectos que se deben de cubrir, en el diseño 2D, entre ellos se encuentran: *Acotaciones *Tolerancias *Escala *Formato y hoja normalizados 6
*Material de la pieza *Acabado Superficial * Tipos de líneas y espesores correctos *Sistemas de referencia y de proyección
El material que se utilizó para realizar la pieza del “peón de ajedrez” fue un aluminio 6061.
* PROGRAMACION Una vez que se autorizó el diseño de la pieza se puede proseguir a realizar la programación, para ello nos apoyaremos del software WIN UNISOFT el cual es un programa de CNC tanto para torno como para fresadora en el cual mediante códigos de letras y números que insertemos y los cuales van a ir respecto a las dimensiones y diseño de la pieza, provocaran el movimiento de los ejes de la máquina.
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Cabe mencionar que en la programación para el Torno CNC consideraremos diámetros de la pieza y solo se trabajaran en coordenadas X, Z. Las partes de las líneas de los programas CNC son las siguientes.
En un programa aparte de encontrarnos con comandos G, también nos podemos encontrar con comandos M y comandos T. *Los comandos N como se indica en la figura serán aquellos que nos indiquen la instrucción. *Los comandos M y T variaran dependiendo del fabricante del equipo, aunque por lo regular estos representan las distintas operaciones de la máquina, como por ejemplo los tipos de herramientas a utilizar, sentidos de giro, detener chuck etc. *Los comandos G son las ordenes de los movimientos de las herramientas.
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Los comandos que más se utilicen para la programación de Torno CNC con el que se trabajara son los siguientes: G90 – Coordenadas Absolutas G91 – Coordenadas Relativas G17 – Sistema x, y (fresadoras verticales) G18 – Sistema x, z (tornos) G19 – Sistema y, z (maquinas horizontales) G20 – Programación en pulgadas G21 – Programación en milímetros G40 – Cancelar compensaciones G80 – Cancelar ciclos enlatados G54 – Coordenadas del plano de trabajo o cero pieza T0 – Tipo de herramienta a utilizar M06 – Cambio de herramienta S600 – Encender Chuck M03 – Sentido de giro horario M04 – Sentido de giro anti-horario G00 – Movimiento rápido G01 – Programar en corte F – Velocidad de corte G28 – Regresar a home M5 – Detener chuck M30 ó M02 - Fin de programa
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Como antes se mencionó el programa contendrá los comandos que serán de acuerdo a las dimensiones del diseño de la pieza para que la maquina realice los movimientos necesarios para que forme la pieza. En este caso la programación que se realizó para la pieza del peón de ajedrez es la siguiente: N0030 G90 G18 G21 G40 G80
N0260 G01 X19.1 F50.
N0490 G00 X27. Z-11.3
N0270 Z-46.5
N0500 G01 X10.7 F50.
N0280 X27.
N0510 Z-19.2
N0290 G00 X27. Z-2.
N0520 X27.
N0300 G01 X17.7 F50.
N0530 G00 X27. Z-12.5
N0310 Z-46.
N0540 G01 X9.3 F50.
N0320 X27.
N0550 Z-18.3
N0330 G00 X27. Z-2.
N0560 X27.
N0300 G01 X16.3 F50.
N0570 G00 X27. Z-12.8
N0310 Z-45.5
N0580 G01 X8.3 F50.
N0320 X27.
N0590 Z-17.
N0330 G00 X27. Z-2.
N0600 X27.
N0340 G01 X14.9 F50.
N0610 G00 X27. Z-22.2
N0350 Z-44.8
N0620 G01 X11.9 F50.
N0360 X27.
N0630 Z-36.2
N0370 G00 X27. Z-2.
N0640 X27.
N0380 G01 X13.5 F50.
N0650 G00 X27. Z-23.4
N0390 Z-44.2
N0660 G01 X10.7 F50.
N0400 X27.
N0670 Z-35.4
N0410 G00 X27. Z-2.
N0680 X27.
N0420 G01 X12.4 F50.
N0690 G00 X27. Z-25.4
N0430 Z-43.8
N0700 G01 X9.3 F50.
N0440 X27.
N0710 Z-34.4
N0456 G00 X27. Z-10.9
N0720 X27.
N0460 G01 X11.9 F50.
N0730 G00 X27. Z-26.3
N0470 Z-43.2
N0740 G01 X8.3 F50.
N0480 X27.
N0750 Z-33.5
N0040 G54 N0050 T0202 M6 N0060 S680 M4 N0070 G00 X27. Z5. N0070 G01 X25.4 Z0. F50. N0080 Z-1. N0081 X0. N0082 X25.4 N0083 Z-2. N0084 X0. N0085 X24.7 N0110 Z-58.3 N0120 X27. N0130 G00 X27. Z-2. N0140 G01 X23.3 F50. N0150 Z-47.7 N0160 X27. N0170 G00 X27. Z-2. N0180 G01 X21.9 F50. N0190 Z-47.3 N0200 X27. N0210 G00 X27. Z-2. N0220 G01 X20.5 F50. N0230 Z-47. N0240 X27. N0250 G00 X27. Z-2.
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N0760 X27.
N0930 G00 X27. Z-2.
N1090 G02 X21.08 Z-48. I6. K0. F40.
N0770 G00 X30. Z5.
N0940 G01 X5. F50.
N0780 G01 X10.6 Z-2.
N0950 Z-2.3
N0790 Z-4.5
N0960 X27.
N0800 X27.
N0970 G00 X27. Z0.
N0810 G00 X27. Z-2.
N0980 G01 X0. Z0. F50.
N0820 G01 X9.2 F50.
N0990 G01 Z-2.
N0830 Z-3.8
N1000 G03 X8. Z-12.47 I0. K6. F40.
N1160 G00 X50. Z50.
N1010 G01 Z-16.97 F50.
N1170 G56
N1020 X11.6 Z-20.97
N1180 T0606 M6
N1030 Z-21.97
N1190 G00 X27. Z-59.
N1040 X8. Z-25.97
N1200 G01 X24.4 F15.
N1050 Z-33.88
N1210 X0.
N1060 G02 X9.6 Z-36.28 I4. K0. F40.
N1220 X27.
N0900 G01 X6.4 F50. N0910 Z-2.8
N1070 G01 X11.6 F50.
N0920 X27.
N1080 Z-42.07
N1100 G01 X24.4 F50. N1110 Z-51. N1120 X22.4 Z-52. N1130 X24.4 Z-53. N1140 Z-59. N1150 X27. N0840 X27. N0850 G00 X27. Z-2. N0860 G01 X7.8 F50. N0870 Z-3.2 N0880 X27. N0890 G00 X27. Z-2. N1230 G00 X35. Z15. N1240 M5 N1250 M30
* MAQUINADO EN TORNO CNC Una vez que se apruebe el diseño y la programación se puede proseguir a maquinar en el torno CNC para ello se explicara la forma en cómo se debe de manejar el equipo y sus partes que lo componen.
*Puesta en marcha 1.-Primero debemos de encender la máquina, para ello accionamos el interruptor central el cual se encuentra en la parte posterior de la máquina, y podemos verificar que la máquina se encuentra energizada ya que se escucharan que funcionan los ventiladores.
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Interruptor central
2.-Posteriormente podemos presionar el interruptor de encendido de la maquina el cual se encuentra en la parte frontal en el panel de control de la máquina. 3.-Si presionamos el botón llamado “monitor” en la parte superior del tablero de control, en este momento la maquina esta lista para recibir cualquier instrucción.
Botón “monitor”
Interruptor de encendido y apagado. Paro de emergencia
Detener momentáneamente la máquina (el programa)
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*Cero Máquina Una vez que la máquina se encuentre lista para operar, el siguiente paso es mandar la máquina a “home” con los siguientes pasos: 1.-Seleccionar con el botón multiposiciones giratorio en el tablero de control la posición manual, y desplazar los ejes hacia el lado negativo en ambos casos.
Botón Multi-posiciones
Botones para desplazar los ejes en x, z. (Se debe de presiones el botón central y el botón del eje que se desee mover al mismo tiempo).
*por precaución primero se realiza este paso el cual consiste en mandar los ejes a una cierta distancia alejada de la pieza, para posteriormente mandar la máquina a “home”. 2.-Seleccionamos en el botón giratorio de multiposiciciones con la flecha indicadora hacia el símbolo "home".
Símbolo “home”
Se presionan los botones de posicionamiento de los ejes con el símbolo negativo durante 5 segundos, automáticamente la máquina realizara un desplazamiento de los ejes hacia el lado positivo de la carrera, y llegara a los valores X= 0.000, Y= 0.000. *En este momento la máquina se encuentra en “home” o Cero Máquina.
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*Procedimiento para obtener CERO PIEZA 1.- Una vez que ya hayan sido montadas las herramientas, debemos de colocar la pieza en los elementos de sujeción y verificar que la pieza se encuentra asegurada.
Montaje de las herramientas
Herramienta de corte
Inserto
Montaje de la pieza
Elementos de Sujeción
2.- Posteriormente hacemos girar el chuck de forma manual, debe de considerarse que las revoluciones a las que gire el chuck dependerán del material con el que se esté trabajando en este caso se utiliza un aluminio 6061.
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Y después seleccionamos la herramienta adecuada que nos permitirá encontrar el “cero pieza”, al seleccionar del panel de control el modo de operación manual con el cursor de la máquina podemos acercar los ejes a la pieza. Primero debemos de acercar la herramienta a una posición muy cercana de la circunferencia de la pieza para posteriormente comenzar a desbastar con el objetivo de encontrar el “cero pieza”. Cuando comenzamos a cortar la pieza con la herramienta es decir comenzamos a movernos en el eje x, debemos de estar atentos en el momento en que se llega al centro de la pieza ya que en este momento se encontrara el “cero pieza”, es importante que anotemos las coordenadas que se indican en la pantalla ya que estas corresponden al cero pieza y las cuales deben de ser insertadas en el programa, ya que estas serán la referencia de todas las demás dimensiones programadas.
Selector (operación manual)
Cursos para operación manual de los movimientos de en los ejes.
Selector de herramienta y botón de ejecución de operación.
* Es importante tomar en cuenta que el sentido de giro que tendrá el chuck dependerá de la posición de la herramienta ya que si se está girando el chuck en un sentido incorrecto se puede causar daños en el inserto de la herramienta.
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* Así como también es importante la orientación del filo de la herramienta que va relacionado de acuerdo al montaje de la herramienta, ya que si se utiliza inversamente la herramienta no corta con las mismas características para la que fue diseñada además de que se corre riesgo de que la viruta se enrede con la herramienta.
* Funciones del Tablero de Control
A continuación se muestra una imagen del tablero de control del trono CNC, y se explicara brevemente el funcionamiento de los elementos que lo componen.
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1.- El botón de apagado se presiona para apagar la máquina, se recomienda mandar la maquina a HOME antes pulsar este botón y el botón de encendido se pulsara después de girar la parrilla de encendido en la parte posterior de la máquina.
2.- El botón de paro de emergencia se utiliza solo en una emergencia como puede ser una vibración excesiva de la máquina, el choque de la herramienta con alguna parte de la maquina o la pieza, algún accidente con el operador.
3.- Botón de paro del chuk, lo utilizaremos para detener el chuck. 4.- Selección del modo de trabajo – seleccionaremos como puede ser el trabajo si automático o manual.
5.- Leds indicadores - indicaran a manera de alarma según sea el caso de: *Encendido
*Home en X
*CHUCK activado
*Home en Z
*Estatus del CHUCK
*Alarma de aceite
6.- Selector de herramientas – seleccionamos del carrusel la herramienta con la que se desea trabajar.
7.- Variadores de velocidad -
podemos variar la velocidad de corte y de
movimientos las cuales irán de acuerdo a las velocidades programadas.
8.- Botones de posicionamiento de los ejes - podemos manipular los movimientos de los ejes x. z. 9.- Volante de acercamiento de los ejes – podemos manipular de forma manual y fina el movimiento de los ejes x, z.
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* Funciones en PANTALLA
Pantalla torno CNC
POSI – indica la posición de la herramienta respecto al cero máquina. COORDI – indica las coordenadas de la herramienta y despliega otra pantalla de información diferente a la de la pantalla anterior. COMMAND SEARCH – esta función se utiliza para buscar programas dentro de la memoria de la máquina. MENU – despliega una pantalla de opciones.
* Procedimiento para enviar programas. En este caso para poder enviar nuestros programas que realizamos en WIN UNISOFT utilizamos la PC y el mismo software para poder hacerlo a través de un cable de comunicación serial.
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*Simulación de la ejecución de un programa en la máquina Una de las grandes ventajas que se tiene en esta máquina es la de poder simular el programa que nosotros introducimos, para que de esta forma podamos verificar que se maquinara de forma correcta nuestra pieza o en dado caso detectar algún error.
Los pasos que debemos de seguir para realizar la simulación son los siguientes. 1.- Debemos de seleccionar las teclas SFG en las teclas de función de la pantalla. 2.- Con la palabra SEARCH, buscamos nuestro programa y debemos de colocar el número que corresponde a nuestro programa en los paréntesis que corresponden. 3.- Debemos de verificar que el selector de modo de trabajo en el panel de control se encuentre en automático. 4.- Con la palabra CHECK se genera una trayectoria con una cierta escala. 5.- Para poder la pieza más grande podemos seleccionar en la pantalla la palabra SCALE. 6.- Si deseamos observar el programa en ejecución al mismo tiempo podemos seleccionar la palabra PROGRAM. 7.-Si deseamos borrar la trayectoria que se trazó en pantalla seleccionamos la palabra ERASE.
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* Procedimiento de ejecución y seguimiento de un programa Una vez que se hayan llevado a cabo todas la consideraciones anteriores podemos comenzar maquinar nuestra pieza, es decir ejecutar nuestro programa. Para ello debemos de seguir los siguientes pasos. 1.- Si nuestra maquina trabajara en modo automático, seleccionamos la función “monitor”. 2.- De la pantalla seleccionamos la palabra SEARCH. 3.-En cuanto aparezcan los paréntesis, colocamos el número que corresponde a nuestro programa en ellos. 4.- Pulsamos la tecla INPUT/CALC del tablero de control para que la comience a trabajar.
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RESULTADOS *COSTOS DE MANUFACTURA Para considerar los costos de manufactura, se tomaran en cuenta dos cosas: *Gastos de material *Gastos por producción Gastos de material - en este aspecto se abarcara el gasto que se realizó para poder adquirir el material en este caso se compró una barra redonda de aluminio 6061 de una longitud de 25.4 mm, en donde el kilo de aluminio esta cotizado en 84.37 centavos, la barra que se adquirió tuvo un peso de .40 kg, lo que significa que la barra tuvo un costo de $ 33.74, lo cual se puede verificar en la nota que se encuentra en la parte de anexos.
Costo Total - $ 33.74
Gastos por producción – En este aspecto consideraremos el gasto que se realizó en la producción de la pieza, desde que entro el materia en bruto, hasta que se tuvo la pieza terminada, para ello tomaremos en cuenta el tiempo que se trabajó en el torno CNC y lo multiplicaremos por la cantidad en la que esta cotizada la hora de trabajo en una máquina de este tipo que en este caso es aproximadamente US$ 50. Para obtener el costo de producción dividiremos en dos partes el tiempo de producción las cuales serán: *Tiempo de preparación de la máquina – 10 minutos *Tiempo de maquinado – Comenzamos el maquinado a las 11:20 am y finalizamos el maquinado a las 12:05 pm, lo que da por resultado un tiempo de maquinado de 45 minutos Tiempo Total de Maquinado – 55 minutos Costo Total por producción - 45.83 US$ 21
Considerando que US$ 1 = $12.9 pesos mexicanos COSTO TOTAL DE MANUFACTURA - $624.94
Tomando en consideración lo visto en clase y las indicaciones de nuestro profesor logramos obtener nuestra pieza terminada con las dimensiones y el acabado que fueron indicados en nuestro diseño. En cuestión del acabado de la pieza también podemos considerar las siguientes placas en donde de manera visual y al tacto podemos tener una idea del acabado que tendrá la pieza el cual también dependerá de dos cosas: *El material de la herramienta que se esté utilizando. *La velocidad de maquinado.
*Pieza terminada
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DESARROLLO DE PRÁCTICA “FRESADORA CNC” DISEÑO DE LA PIEZA Al igual que en la práctica de torno, el primer paso antes de llevar a cabo el maquinado consistió en elaborar el diseño de la pieza deseada utilizando el software SOLIDWORKS, ya que este nos permitiría realizar un diseño de la pieza en 3D. La pieza que se eligió para maquinar fue el logo de la marca “DELL”, el software nos permite hacer un diseño en 3D de la pieza, con las dimensiones que nosotros requeríamos, las cuales pueden ser modificadas en el momento que se desee.
Posteriormente el diseño de la pieza debe de ser llevado a un diseño en 2D en donde se mostraran las vistas y las medidas de la pieza para que de esta forma al ser aprobado se pueda proseguir con la programación. Es importante tener en cuenta los aspectos que se deben de cubrir, en el diseño 2D, entre ellos se encuentran: *Acotaciones. *Tolerancias. *Escala. 23
*Formato y hoja normalizados. *Material de la pieza. *Acabado Superficial. * Tipos de líneas y espesores correctos. *Sistemas de referencia y de proyección.
El material que se utilizó para realizar la pieza del “logo DELL” fue un aluminio 6061.
* PROGRAMACION Para poder elaborar el programa que se introduciría en la fresadora, nuevamente se recurrió al software WIN UNISOFT por su sencillez de uso y la comunicación directa con la maquinaria que facilitan la transferencia de los archivos.
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La programación para la fresadora CNC es muy similar a la utilizada con el torno CNC, tan solo debemos tener en cuenta algunos detalles para realizarla de manera correcta. Algunos códigos cambian o son introducidos en esta máquina: -
G70 Unidades en pulgadas (para máquina Guss&Roch). G71 Unidades en mm (para máquina Guss&Roch). M8 Encender refrigerante. M9 Apagar refrigerante. G43 Compensar la altura de la herramienta, viene acompañada de una letra H que sirve para indicar a que herramienta se asocia dicha compensación de altura.
El resto de los códigos son los mismos que los empleados para programar el torno ya que ambas máquinas reconocen comandos ISO. Como antes se mencionó el programa contendrá los comandos necesarios para que la maquina realice los movimientos y cortes que darán como resultado la pieza terminada. La programación que se realizó para la pieza del “logo DELL” es la siguiente: N0001 (PRIMER HERRAMIENTA) N0010 G90 G94 G17 G21 G40 G80
N0020 G58 N0030 T0505 M6 N0040 G43 H5 N0050 S800 M3
N0051 (LIMPIAR SUPERFICIE) N0060 G00 X-25. Y0. Z5. N0070 M08
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N0080 G01 Z-2. F40. N0090 X100. F80. N0100 Y100. N0110 X0. N0120 Y20. N0130 X80. N0140 Y80. N0150 X20. N0160 Y40. N0170 X60. N0180 Y60. N0190 X40. N0200 G00 Z5. N0211 (CIRCULO EXTERNO) N0212 G00 X-30. Y50. Z5. N0213 G01 Z-3. F40. N0214 X-16. F80. N0240 G03 X116. Y50. I66. J0. F20. N0250 G03 X-16. Y50. I-66. J0. F20. N0260 G01 Z5. F40. N0270 M09 N0280 M05 N0290 G0 Z5. N0300 Z80. N0400 (CAMBIO DE HERRAMIENTA) N0410 G90 G94 G17 G21 G40 G80 N0420 G54 N0430 T0101 M6 N0440 G43 H2 N0450 S3000 M3 N0460 G00 X14. Y50. Z5. N0470 M08 N0480 (CIRCULO INTERNO) N0490 G01 Z-3. F40. N0500 G03 X86. Y50. I36. J0. F20. N0510 G03 X14. Y50. I-36. J0. F20. N0520 G01 Z5. F40. N0530 G00 X13. Y50. Z5. N0540 G01 Z-3. F40. N0550 G03 X87. Y50. I37. J0. F20. N0560 G03 X13. Y50. I-37. J0. F20. N0570 G01 Z5. F40. N0580 G00 X13.5 Y50. Z5. N0590 G01 Z-3. F40.
N0600 G03 X13.5 Y50. I36.5 J0. F20. N0610 G01 Z5. F40. N0620 (DELL EXTERNO) N0621 (SEGUNDA L) N0630 G00 X71. Y44. Z5. N0640 G01 Z-3. F40. N0650 X77. F80. N0660 Y41. N0670 X69. N0680 Y59. N0690 X72. N0700 Y42. N0710 X76. N0720 X70.5 N0730 Y58. N0760 Z5. F40. N0771 (PRIMER L) N0780 G00 X58. Y44. Z5. N0790 G01 Z-3. F40. N0800 X64. F80. N0810 Y41. N0820 X56. N0830 Y59. N0840 X59. N0850 Y42. N0860 X63. N0870 X57.5 N0880 Y58. N0890 Z5. F40. N0900 (LETRA D) N0910 G00 X23. Y59. Z5. N0920 G01 Z-3. F40. N0930 Y41. F80. N0940 X27. N0950 G03 X27. Y59. I0. J9. F20. N0960 G01 X23. F80. N0970 X26. N0980 Y44. N0990 X27. N1000 G03 X27. Y56. I0. J6. F20. N1010 G01 X24.5 F80. N1020 Y42.5 N1030 X27. N1040 G03 X27. Y57.5 I0. J7.5 F20. N1050 G01 X23. F80. N1060 Z5. F40. N1070 (LETRA E) N1080 G00 X47.06 Y43.80 Z5.
N1090 G01 Z-3. F40. N1100 X46. Y39.91 F80. N1110 X54.67 Y51.41 N1120 X55.38 Y50.71 N1130 X47.77 Y43.10 N1140 X48.47 Y42.39 N1150 X56.09 Y50. N1160 X54.67 Y51.41 N1170 X47.06 Y43.80 N1180 X42.72 Y48.14 N1190 X50.34 Y55.75 N1200 X51.04 Y55.04 N1210 X43.43 Y47.43 N1220 X44.14 Y46.72 N1230 X51.75 Y54.34 N1240 X50.34 Y55.75 N1250 X42.72 Y48.14 N1260 X38.39 Y52.47 N1270 X46. Y60.09 N1280 X46.71 Y59.38 N1290 X39.10 Y51.77 N1300 X39.80 Y51.06 N1310 X47.41 Y58.67 N1320 X46. Y60.09 N1330 X35.91 Y50. N1340 X46. Y39.91 N1350 X56.09 Y50. N1360 Z5. F40. N1370 G00 X49.18 Y43.10 Z5. N1380 G01 Z-3. F40. N1390 X39.10 Y53.18 F80. N1400 X38.39 Y52.47 N1410 X48.47 Y42.39 N1420 X47.77 Y41.68 N1430 X37.68 Y51.77 N1440 X36.97 Y51.06 N1450 X47.06 Y40.97 N1460 X46.35 Y40.27 N1470 X36.27 Y50.35 N1480 X35.91 Y50. N1490 X46. Y39.91 N1500 Z5. F40. N4950 (FINAL DEL PROGRAMA) N4960 G00 Z30. N4970 M09 (APAGAR REFRIGERANTE) N4980 M05 (APAGAR HUSILLO) N4990 Z90. N5000 M30
* MAQUINADO EN FRESA CNC Una vez que se apruebe el diseño y la programación se puede proseguir a maquinar en la fresadora CNC, para ello se explicara la forma en cómo se debe de manejar el equipo y sus partes que lo componen. 26
*Puesta en marcha 1.-Primero debemos de encender la máquina, para ello accionamos el interruptor central el cual se encuentra en la parte posterior de la máquina, y podemos verificar que la máquina se encuentra energizada ya que se escucharan que funcionan los ventiladores.
Interruptor central
2.-Posteriormente podemos presionar el interruptor de encendido de la máquina, el cual se encuentra en la parte frontal del panel de control de la misma.
Encendido/apagado
Paro de emergencia
*Cero Máquina Una vez que la máquina se encuentre lista para operar, el siguiente paso es mandar la máquina a “home”, en ésta máquina el procedimiento es muy sencillo y consiste en presionar tres botones en el siguiente orden: Z+
X-
Y+
Con esto lograremos que los ejes X, Y, Z se encuentran en su valor 0.
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*En este momento la máquina se encuentra en “home” o Cero Máquina.
*Procedimiento para obtener CERO PIEZA 1.- Una vez que ya hayan sido montadas las herramientas, debemos de colocar la pieza en los elementos de sujeción y verificar que la pieza se encuentra asegurada.
Conjunto de boquillas, cono, y llave de nariz.
Herramienta de corte (fresa de 2mm)
Para encontrar el cero pieza primero debemos encontrar el x pieza y después el y pieza, para esto acercamos la herramienta de forma manual a través del eje x, con ayuda de un pedazo de papel se acerca la herramienta poco a poco hasta que el pedazo de papel queda aprisionado entre la herramienta de corte y la placa de aluminio.
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Una vez encontrada esa coordenada, tomamos en cuenta el radio de la herramienta y se resta o suma (dependiendo la dirección del eje) esa cantidad a la coordenada obtenida, de esa forma se encuentra el X pieza. Para encontrar el Y pieza el proceso es similar, la diferencia radica en que la herramienta de corte se acerca a la placa de aluminio desplazándose a través del eje Y de la máquina, nuevamente nos auxiliamos de un trozo de papel. Ya que se encontraron el X0 pieza y Y0 pieza, esos valores se colocan para todas las herramientas ya que por diseño de los cortadores y la máquina esos ejes siempre son los mismos para todas ellas. Posteriormente se debe encontrar el eje Z de cada herramienta ya que ahí si existen variaciones, para esto se acerca la herramienta de forma manual desde el eje Z en dirección a la placa, al igual que los otros ejes, este proceso también requiere el uso de un trozo de papel, cuando este no se mueve libremente entre la placa y el cortador entonces esa es la coordenada Z de la herramienta. Según el número de herramientas, este proceso se repite para cada una de ellas. La aproximación de la herramienta de corte hacia la placa de aluminio debe realizarse de manera gradual y lentamente para evitar que choquen entre sí y la herramienta se dañe, especialmente porque se maquinaría con una herramienta de tan solo 2mm de diámetro. * Es importante observar que el sentido de giro del husillo coincida con el sentido de corte de nuestra herramienta para evitar dañarla. *Simulación de la ejecución de un programa en la máquina Una de las grandes ventajas que se tiene en esta máquina es la de poder simular el programa que nosotros introducimos, para que de esta forma podamos verificar que se maquinará de forma correcta nuestra pieza o en dado caso detectar algún error.
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*COSTOS DE MANUFACTURA Para considerar los costos de manufactura, se tomaran en cuenta dos cosas: *Gastos de material *Gastos por producción *Gastos de material - en este aspecto se abarcara el gasto que se realizó para poder adquirir el material en este caso se compró una placa de aluminio 6061 de dimensiones 10x10x14mm con un peso de 0.65 kg, en donde el kilo de aluminio esta cotizado en 84.37 centavos. Costo Total - $ 54.84 Así como también adquirimos un cortador de 2mm de espesor de carburo de tungsteno. Costo por cortador - $121.6
*Gastos por producción – En este aspecto consideraremos el gasto que se realizó en la producción de la pieza, desde que entro el materia en bruto, hasta que se tuvo la pieza terminada, para ello tomaremos en cuenta el tiempo que se trabajó en la fresadora CNC y lo multiplicaremos por la cantidad en la que esta cotizada la hora de trabajo en una máquina de este tipo que en este caso es aproximadamente US$ 50. Para obtener el costo de producción dividiremos en dos partes el tiempo de producción las cuales serán:
*Tiempo de preparación de la máquina – 15 minutos *Tiempo de maquinado – Comenzamos el maquinado a las 11:00 am y finalizamos el maquinado a las 12:30 pm, lo que da por resultado un tiempo de maquinado de 1 hora 30 minutos Tiempo Total de Maquinado – 1 hora 45 minutos
Costo Total de maquinado - 87.5 US$
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Considerando que US$ 1 = $12.9 pesos mexicanos COSTO TOTAL DE MANUFACTURA - $1305.19
Tomando en consideración lo visto en clase y las indicaciones de nuestro profesor logramos obtener nuestra pieza terminada con las dimensiones y el acabado que fueron indicados en nuestro diseño. En cuestión del acabado de la pieza también podemos considerar las siguientes placas en donde de manera visual y al tacto podemos tener una idea del acabado que tendrá la pieza el cual también dependerá de dos cosas: *El material de la herramienta que se esté utilizando. *La velocidad de maquinado. *Pieza terminada
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CONCLUSIONES
Gracias a la realización de estas prácticas se pudo profundizar más en la utilización de programas para dibujo por computadora, más específicamente el software SOLIDWORKS. También conocimos el funcionamiento, partes y programación de las máquinas CNC torno y fresadora que en la actualidad tienen un campo de aplicación muy grande porque presentan muchas ventajas sobre los tornos y fresadoras convencionales en cuanto a precisión, tiempo de maquinado, entre otros factores que los hacen adecuados para su utilización en la industria. También se tocó el tema de la seguridad tanto de los operadores como de las medidas que debemos tomar para evitar dañar las herramientas corte e incluso la máquina. Cabe resaltar que el puntos más importante y en donde se ven reflejados la mayor parte de los parámetros que comprenden el utilizar una maquina CNC para fabricar una pieza son los costos de producción, los cuales siempre se deben de tratar de minimizar, y esto solo se lograra con una buena planeación en tanto el diseño, la programación y la manufactura. Es importante tener conocimientos acerca de las nuevas tecnológicas y los nuevos procesos de fabricación, y con la realización de estas prácticas los conocimientos adquiridos son de gran ayuda, para ofrecer nuevas y mejores soluciones respecto a la manufactura de piezas.
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