apuntes cnc y mastercam

CONTENIDO DEL PROGRAMA A REALIZAR

I.- Conceptos Bsicos de las Mquinas CNC. 1.1 Elementos bsicos de un sistema CNC. 1.2 Ventajas y desventajas de uso de un equipo CNC. 1.3 Tipos de mquinas de control numrico computarizado ms comunes utilizadas en la industria metal-mecnica. 1.4 Designacin estandarizadas de los ejes de las mquinas herramientas.

II.- Fundamentos de Maquinado. 2.1 2.2 2.3 2.4 pieza. 2.5 Clculo de la velocidades de avance y giro del cortador. 2.6 Clculo de la potencia requerida para el corte. 2.7 Clasificacin de las herramientas de corte mediante las normas ANSI e ISO. 2.8 Identificacin de insertos y sus aplicaciones. Proceso de maquinado en fresado. Proceso de maquinado en torno. Secuencia de los procesos de maquinado de una pieza. Seleccin del punto de referencia para el maquinado de una

III.-

Programacin del Centro de Maquinado Vertical CNC. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 Programacin absoluta. Cdigo para desplazamiento rpido sin corte. Maquinados en lnea recta. Maquinados de arcos. Maquinados de crculos. Seleccin de las unidades de medicin. Retorno al punto de referencia. Seleccin y cambio de herramienta de corte. Uso de las funciones miscelaneas. Compensaciones de alturas y dimetros de los cortadores. Coordenadas de trabajo. Programacin del torno horizontal.

IV.-

Programacion Incremental y Subprogramas. 4.1 4.2 Importancia de la programacin incremental. Uso de los cdigos G91, M98 y M99

V.- Ciclos fijos o preprogramados. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 Seleccin de la posicin de retorno G98 o G99 Ciclo de barrenado G81. Ciclo fijo don detencin en el el fondo G82 Ciclo fijo escalonado para maquinado profundo G83. Ciclo fijo para machueleadoG84. Ciclo fijo para agrandado de barrenos G85. Ciclo fijo G86. Ciclo fujo G87. Ciclo fijo G88. Ciclo fijo G89.

VI.- Panel de Control y Funciones del Teclado. 6.1 Establecimiento de las compensaciones de alturas de las herramientas de corte. 6.2 Procedimiento para el establecimiento del origen de la pieza de trabajo. 6.3 Apertura de un programa. 6.4 Escritura del programa. 6.5 Otras funciones de edicin de programas. 6.6 Transferencia de archivos NC entre PC y controlador va RS-232. 6.7 Torno EMCO Turn 55 con controlador Sinumerik.

VII.- Generacin de Archivos de Dibujo en 2 Dimensiones. 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 Descripcin general del proceso de la programacin CAD/CAM. Generacin de las entidades bsicas de dibujo. Uso de funciones para modificar y transformar. Generacin de letreros y contornos. Acotaciones de dibujos. Importacin y exportacin de archivos.

VIII.- Generacin y Simulacin de Archivos de Maquinados en 2 Dimensiones. 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 Descripcin de los mdulos de maquinado. Parmetros de maquinados comunes a todos los mdulos. Maquinados de contornos. Maquinados de cavidades. Maquinado de puntos. Mdulos para el maquinado de letras Funcin espejo. Funcin para rotacin. Funcin para arreglo lineal.

IX.- Generacin de Superficies Simples y Compuestas en 3 Dimensiones. 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 X.Construccin del modelo de alambre. Seleccin del plano de construccin y control de la profundidad Z. Superficies regladas. Superficies envolventes. Superficies de barrido. Superficies de revolucin. Superficies de malla o tipo net Modelado de superficies compuestas.

Generacin de Archivos de Maquinado en 3 Dimensiones. 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 Tipo de funciones para maquinado rugoso y fino. Maquinado en direccin paralela. Maquinado en direccin radial. Maquinado de proyeccin. Maquinado de contorno. Maquinado fino para remocin de material en uniones y esquinas.

XI.- Generacin de Archivos de Geometra y Maquinado en Torno CNC. 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 11.8 11.9 Sistema de coordenadas del torno. Funciones para generar el dibujo de la pieza. Preparacin de la pieza para el maquinado. Funcin para careado de superficie lateral. Funcin para el acabado rugoso. Funcin para el acabado fino. Funcin para torneado rpido. Funcin para el maquinado de roscas. Funcin para barrenados.

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CAPITULO I

I. Conceptos Bsicos de las Mquinas CNC.Objetivo: Presentar algunos aspectos histricos, principios bsicos de funcionamiento de las mquinas-herramientas de control numrico computarizadas, y finalmente su impacto en el desarrollo tecnolgico de la industria actual.

1.1

Elementos Bsicos de un Sistema CNC.

1.1.1 Antecedentes histricos. Las mquinas herramientas de control numrico surgen, como todo invento, debido a la necesidad de resolver un problema. El problema se present debido al requerimiento de realizar maquinados de superficies complejas con un alto grado de precisin. Para lograr lo anterior, era necesario un control automtico que pudiera coordinar el movimiento combinado de los 3 ejes principales X, Y, Z de una mquina. Lo anterior, por supuesto, planteaba un reto para las mquinas - herramientas de control manual de fines de los aos 40s, donde el operador deba realizar los movimientos de la mquina mediante el uso de palancas y volantes.

Figura 1. Presentacin de un torno horizontal y una fresadora vertical convencionales operadas manualmente. El maquinado de piezas en direcciones diferentes a los ejes principales resulta ser una operacin compleja. Esta complejidad estriba en la dificultad para el operador del equipo en el manejo combinado de dos o ms volantes para obtener una trayectoria deseada del cortador. Ver figura 2.

Arturo Barrios Nez

Instituto Tecnolgico de Mexicali.

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Figura 1.2. En la figura 1.2 a se presentan dos movimientos manuales para maquinado de las lneas rectas AB y CD. En figura 1.2 b se presenta una trayectoria difcil de obtener con movimientos manuales de los 2 ejes.

1.1.2 Uso de los Controladores para el Seguimiento de una Trayectoria Especfica. Es importante hacer notar que los primeros controladores de las mquinas-herramientas no fueron del tipo electrnico, sino ms bien del tipo mecnico. El estudio de los mecanismos nos proporciona una amplia gama de sistemas mecnicos diferentes con los que podemos controlar la geometra del movimiento de un torno, fresadora, equipo de corte, etc. Una solucin simple est en el uso de plantillas (figura 3) que tienen como objetivo guiar el cortador de la mquina. Figura 1.3

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El uso de perfiles de las levas era un mtodo muy utilizado; sin embargo, presentaba la desventaja de que el perfil de la leva tena que ser generado en forma artesanal y slo se utilizaba para una forma de geometra.

1.1.3 El Origen de la Primera Mquina-Herramienta de Corte Numrico.

Aproximadamente en el ao 1947, el Sr. Parson, fabricante de hlices de helicptero, plante la solucin al problema desde una perspectiva diferente, descartando el uso de las plantillas. Consider que la solucin al problema del control de la geometra del maquinado deba de resolverse mediante la introduccin de datos numricos o coordenadas de puntos de una trayectoria a un control (caja negra) que controlara los movimientos de los motores que proporcionarian los distintos desplazamientos de la herramienta.

Figura 1.4 Mquina de control numrico del laboratorio de servomecanismos de Instituto Tecnolgico de Massachussets en el ao de 1952. Recordemos que si bien el concepto "computadora", no era muy familiar en esa poca, ya en el ao 1943 haba sido inventada la primera computadora electrnica llamada "UNIVAC" . As que la idea se basaba en utilizar los principios de la computadora para controlar los movimientos de los elementos motrices para una mquina - herramienta.

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El Sr. Parson plantea la solucin del problema a la fuerza area de los Estados Unidos, su idea los convence y le asignan el proyecto conjuntamente con el Instituto Tecnolgico de Massachussets divisin Servomecanismos. En el ao de 1953 se termina el prototipo de la primera fresadora de control numrico cuyo peso del controlador en mucho rebasaba el peso de los sistemas mecnicos mismos de la mquina.

Introduccin de Control del movimiento de los ejes de la mquinaherramienta.

Controlador Electrnico Elctrico

Datos Numricos

Figura 1. 5. La idea bsica de Parson consista en disear un controlador que tuviera la funcin de recibir informacin numrica , procesarla y transformarla a seales elctricas que controlaran los movimiento de motores elctricos trabajando simultaneamente.

1.1.4 El Desarrollo del Control Numrico Despus de Construir el Primer Prototipo en MIT.

Motivados por los resultados obtenidos por la construccin del primer prototipo de una fresadora de Control Numrico en MIT; la fuerza area encarga la fabricacin de 100 mquinas de CN a la prestigiada compaa CINCINATTI fabricante de mquinas herramientas. Inicindose as el desarrollo industrial de las mquinas de control numrico. Desafortunadamente, para las industrias manufactureras medianas de la poca la introduccin de esta nueva tecnologa estaba fuera de su alcance debido todava a los altos costos de stos equipos. Posteriormente en el ao de 1957 la invencin del transistor y con ello el nacimiento de la microelectrnica, impacta tambin a la tecnologa de los equipos de

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control numrico. Peso y precio se ven considerablemente reducidos conllevando con ello la entrada al mercado de las mquinas NC a industrias de mediana capacidad. En la dcada de los 60s se acua una nueva palabra Distributive Numerical Control, o tambin conocido como DNC . Un sistema de control numrico distributivo consiste en que un controlador llamado HOST o servidora en Espaol, tiene el enlace y el control de varias mquinas.

HOST COMP

MQUINA #1

MQUINA #2

MQUINA #3

Figura 6. Un controlador principal o HOST controla a varios equipos ahorrando dinero y espacio en la inversin del equipo.

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1.1.5 Mquina CN Vs Mquina CNC.

Durante las dcadas de los aos 60s y 70s, el controlador de las mquinas herramientas de control numrico estaba limitado al movimiento por puntos. En stos equipos cada una de las coordenadas de los puntos a desplazarse se introducan mediante el uso de tarjetas perforadas, de cintas de papel, o plstico perforadas. El controlador no era capaz de realizar operaciones aritmticas internas, ni dispona de memoria para el almacenaje de datos internos en el controlador. Todos los clculos requeran de operaciones aritmticas externas por parte del programador. Por ejemplo, para el maquinado de un radio o crculo se hacia necesario el clculo matemtico manual de cada uno de los puntos que forman la circunferencia introduciendo en la cinta perforada los valores para cada una de las coordenadas X, & Y. Nuevamente el desarrollo de la electrnica y de la informtica cambian la programacin rgida de las mquinas CN por una programacin flexible, teniendo los controladores a partir de entonces capacidades similares a las que tiene un microcomputador. El decir, el controlador del equipo tuvo la capacidad de realizar operaciones aritmticas internas, interpolaciones lineales, circulares, elpticas y parablicas con tan solo la introduccin de un cdigo de maquinado. La introduccin de sta tecnologa transforma a las maquinas-herramientas NC de programacin dura, en mquinas - herramientas de control numrico computarizadas (CNC). Actualmente un equipo CNC puede almacenar gran cantidad de datos y adems puede comunicarse e intercambiar informacin con una computadora personal subiendo y bajando programas a discrecin.

1.1.6 Motores Elctricos y su Control en las Mquinas CNC.

Los motores elctricos tienen como funcin principal transmitir el movimiento de giro del motor a los ejes de la mquina. Los motores elctricos de los equipos CNC pueden ser divididos en dos categoras. a) Motores de paso b) Motores servo o servomotores. Los motores de paso normalmente son utilizados en mquinas herramientas CNC de pequea capacidad, principalmente en equipos para didctica. Si bien los

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motores de pasos son muy econmicos, tienen la desventaja con respecto a los servomotores de perder precisin cuando se manejan a altas velocidades y altos torques. Adems, stos motores siempre presentan un voltaje aplicado permanente, inclusive cuando no existe movimiento, teniendo como consecuencia un mayor gasto de energa. La armadura de un motor de pasos est dividida en muchos polos; entre mayor sea el nmero de polos, mayor ser su grado de resolucin; entendindose por resolucin el ngulo de giro mnimo que puede ser controlado en el motor. La velocidad de giro del motor depende del nmero de pulsos o pasos que reciba el motor. A esto se le conoce en electricidad como la frecuencia. Frecuencia = Nmero de pulsos o tren de pulsos/seg. Giro = x giro/pulso

AMPLIFICADOR

MOTOR DE PASOS

GENERADOR DE PULSOS

TREN DE PULSOS AMPLIFICADOS. Figura 7. Sistema de control de un motor de pasos. La excitacin ( input ) al motor de pasos se establece por pulsos elctricos, donde cada pulso significa un paso (step ) del motor. El tren de pulsos indicar al motor las revoluciones nmero de grados que deber girar de acuerdo al desplazamiento deseado de la mesa.

Figura 1.8 Vista interna de los polos en un motor de

pasos.

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La precisin en la posicin longitudinal deseada para el eje depender de: la resolucin del motor, el ngulo de la hlice del tornillo sinfn y el dimetro del eje.

1.9 Partes Principales de una Mquina Herramienta C N C.Independientemente del tipo de marca de la mquina-herramienta CNC, todas disponen de: Un controlador, que puede ser considerado como el cerebro de la mquina. Motores servos o de paso. Un tornillo gusano de bolas. Partes mecnicas propias del equipo en particular.

Figura 1.10. Aspecto exterior de un centro de maquinado vertical CNC.

1.1.8 Controlador.

Es la parte ms compleja de la mquina. El controlador, est encargado de interpretar toda la informacin introducida en el programa, procesar la informacin y enviarla a sus respectivos lugares. Por ejemplo; el programa puede indicar abrir o cerrar interruptores para refrigerante, encendido de husillo, o enviar informacin a los servomotores para seguir una trayectoria definida.

El controlador puede pensarse que es como el cerebro humano, el cual se encuentra dividido por zonas y a cada zona del cerebro le corresponde una funcin especifca por ejemplo el habla, la memoria, el control de movimientos, sentimientos, etc. As tambin controlador de un equipo CNCest dividido en secciones, donde cada seccin realiza una funcione especfica, por ejemplo est la

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seccin encargada de realizar operaciones matemticas, la seccin almacenamiento de datos, la seccin de realizar operaciones matemticas, etc.

de

CONTROLADORMEMORIA OPERACIONES MATEMATICAS GENERADOR DE PULSOS.

Figura 1.11 El controlador de una maquina CNC es el cerebro del equipo. En el se almacenan los programas y los parmetros necesarios del equipo, aqu se realizan las operaciones matemticas necesarias, y se controla el movimiento de cada uno de los motores. Precaucin: Los equipos CNC , que no son controlados por una PC, disponen de un banco de baterias que permiten mantener en memoria todos los programas y parmetros del equipo. Si permite que las baterias de descarguen perder toda la informacin del equipo.

1.1.9 Ventajas del control convencionales.

numrico

comparado

con

los

equipos

Las mquinas CNC han revolucionado la industria manufacturera y poco a poco van desplazando a las mquinas herramientas convencionales. Sin embargo, la compra de un equipo CNC no garantiza por si solo un xito en la empresa, se requiere un estudio previo y cuidadoso antes de pensar en su adquisicin. A continuacin se presenta a manera de referencia algunas de las ventajas y desventajas de estos equipos comparados con los convencionales. Listado de las ventajas: Maquinado de piezas con superficies complejas como puede ser el caso de alabes para bombas o turbinas de aviacin, moldes y todo lo relacionado con el maquinado de superficies complejas.

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Figura 1.12 Maquinado de superficies complejas con un centro de maquinado vertical aplicando un paquete CAD/CAM (Mastercam). Se obtiene un alto grado de precisin (una diezmilsima de pulgada), difcil de obtener con las mquinas herramientas convencionales que en su mayora manejan una milsima de pulgada.

Se obtiene un alto grado de repititividad, permitiendo un control efectivo de las tolerancias.

Se incremente grandemente la productividad. Las velocidades de avnce y giro del cortador se incrementan sustancialmente.

Se obtiene una reduccin en los errores de lectura de los planos de trabajo por el operario de la maquina. El programa NC de la mquina contiene toda la informacin de los movimientos de corte a realizar en la pieza de trabajo.

Se obtiene una reduccin en errores debido al cansancio y la falta de concentracin por el operador.

Se incrementa la seguridad del personal. En stos equipos la pieza de trabajo queda completamente encerrada y protegida por una puerta de acero con una hoja de plstico transparente de alta resistencia al impacto. Lo anterior tambin protege al operario de estar en contacto directo con el refrigerante y sus vapores.

Se obtiene una reduccin de piezas defectuosas.

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Se incrementa el ahorro de material al reducirse los errores de maquinados.

Se reduce el uso de espacio y personal. Una maquina CNC puede realizar el trabajo de varias maquinas convencionales.

Reduccin del tiempo de fabricacin.

Listado de las desventajas de un equipo CNC. Se requiere de capacitacin del personal para la operacin del equipo. El operador de una mquina CNC deber conocer no solo los procesos de los maquinados convencionales, sino tambin el proceso de operacin del equipo y la programacin del mismo.

Se necesita de un alto costo de inversin inicial. Un equipo CNC tiene un costo de aproximadamente 10 veces el costo de un equipo convencional de su misma capacidad. Esta diferencia en precios se esta viendo reducida a medida que la competencia en la produccin de estos equipos se incrementa.

Se presentan de altos costos de reparacin y mantenimiento. Dado que son equipos que contienen elementos mecnicos, hidrulicos, neumticos, componentes electrnicos y software propio del equipo, hace necesario la intervencin de tcnicos especializados normalmente con capacitacin de la fbrica que manufactura el equipo.

Se tiene escasez de personal capacitado para el manejo del equipo. Se necesita un lote grande de piezas a maquinar o piezas complejas que no puedan ser maquinadas en un equipo convencional.

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1.2 Clasificacin de las Mquinas de Control Numrico C N C.Desde el punto de vista de la definicin de un equipo de control numrico, todo el equipo al que se le introduzca informacin numrica mediante algn lenguaje de programacin, es considerado una mquina de control numrico. Bajo el esquema anterior y apoyados en la clasificacin de las mquinas herramientas convencionales, clasificaremos a las mquinas de control numrico C N C en tres grandes grupos: a) Mquinas - herramientas de corte con arranque de viruta. b) Mquinas - herramientas de corte sin arranque de viruta. c) Mquinas - herramientas para formado en fro.

Torno horizontal Torno vertical Fresadora Centro de maquinado vert. Arranque de Viruta. Torno - Fresadora Rectificadoras Routers

Troqueladoras

Mquinas - herramientas

Sin arranque de Viruta

Corte con plasma Corte con lasser. Dobladoras Prensas

Deformacin en Fro.

Dobladoras Roladoras

Otras Aplicaciones.

Plotters Trazadora de plantillas Cortadoras de vidrio.

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Torno de CNC horizontal ingls marca Ajax y caractersticas. Observe que el desplazamiento del cortador se realiza en forma Horizontal.

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Centro de maquinado vertical marca Ajax y sus caractersticas principales. Observe la posicin del cortador es en forma vertical.

Prensa para realizar estampados como por ejemplo la pieza mostrada a la derecha.

Mquina dobladora marca Amada. En estos equipos Se pueden doblar perfiles estructurales a ngulos con Un alto grado de precisin.

Maquina de corte por lasser marca Amada. Se logran gran precisin y nitidz en los cortes.

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Prensa hidrulica CNC marca Amada . Dependiendo del tipo de punzn y matriz, el equipo puede realizar dobleces longitudinales a la pieza de trabajo con gran rapidez y precisin. Observe en figura a la izquierda el proceso de doblado.

Centro de maquinado horizontal HMC marca FEMCO. El eje longitudinal del cortador es horizontal a la mesa de trabajo.

Torno CNC horizontal VL-12 marca FEMCO. El eje longitudinal de la pieza gira en posicin vertical.

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Router marc Techno. Normalmente estos equipos de utilizan para el corte de materiales de poco espesor y blandos como es el caso de la madera y plsticos.

Troqueladora marca Amada. Se le utiliza para perforar barrenos de formas geomtricas diferentes y otros cortes complicados en piezas de poco espesor y grandes dimensiones de ancho y largo. A la derecha se muestra un ejemplo de una pieza comn de manufactura para este tipo de maquinas. La sorprendente velocidad a que trabaja el movimiento vertical de los punzones pueden alcanzar hasta una aceleracin de 5G.

Rectificadora CNC Taiwanesa, marca ACER. La funcin de la rectificadora es dar un acabado final de alta precisin que solo se logra con la rueda de esmeril.

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Corte con plasma.

Presentacin con 3 tipos diferentes de boquillas para realizar cortes: Oxi-corte, plasma, y lasser.

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Relacin de algunas compaas fabricantes a nivel mundial de equipos CNC. Haas Automation, Inc. Es uno de los fabricantes de mquinas CNC ms grande del mundo. Produce principalmente centros de maquinados verticales y horizontales en una amplia gama de dimensiones.www.haascnc.com/

Hurco Companies, Inc. Fabricante principalmente de tornos CNCwww.hurco.com/

Bridgeportwww.bpt.com

Fadal Machining Centerswww.fadal.com/

Mazak Corporation Compaia japonesa que fabrica una amplia variedad de equipos CNC, es tambin lider mundial.www.mazak.com/

Stuga uk - CNC Machine Tools Manufacturers Compaia inglesa que produce routers y otros equipos para la manufactura automatizada.www.stuga.co.uk/

Ajax Machine Tools UK - Manufacturers of CNC Lathes and Milling ...www.ajax-mach.co.uk/

Republic Lagun Manufacturer of Quality Machine Tools - Milling ... Fabricante de un amplio rango maquinas herramientas CNC como son tornos y fresadoras.www.lagun.com/

CNC Machine Tools | CNC Milling Machines | CNC Turning Machineswww.ymtltd.co.uk/

Amada Fabricante de prensas, troqueladoras, cortadoras por lasser, etc.www.amada.com/

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CNC Router, CNC Plasma, CNC Laser, CNC Water Jet, CNC Knife Cutter - ... Fabriccante de equipos CNC multi ejes. Los productos incluyen routers, lasers, plasma, etc.www.multicam.com/

Romi Machine tools Fabricante se equipo CNC de centros de maquinados verticales y horizontals, etc.www.romiusa.com/

Mori Seiki Co. Ltd. Empresa japonesa de gran prestigio, fabricante de centros de maquinados verticales CNC.www.moriseiki.com/

ACER Group Compaia Taiwanesa que fabrica una amplia variedad de fresadoras, rectificadoras y tornos.www.acergroup.com/

Techno, Inc. CNC Routers, Linear Motion & Automation Components ...www.techno-isel.com/

Summit Machine Tool Manufacturing Corpwww.summitmt.com/

CNC Auto-Motion Fabricante de equipos CNC como routers, y tornos.www.cncmotion.com/

CNC Shape Cutting Machine Fabricante de bajo costo para mquinas CNC de corte con gas, plasma y laser.www.cnc-international.com

Daewoo Machine Tools Fabricante de Korea del Sur de equipos CNC como son tornos, y centros de maquinado verticaleswww.daewoomt.com/

Pacer CNC Router Solutions Compaia inglesa fabricante de routers y equipo para grabados.www.pacersys.co.uk/

FEMCO Inc. - CNC Vertical Machining Centers, CNC Lathes, CNC Boring ...www.femcousa.com/

CNC or manual knee type milling machines, vertical, horizontal and ...www.wellsindex.com/

Star CNC Machine Tool Corp. .

www.starcnc.com/

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PREGUNTAS DEL CAPITULO I. 1. Porque es importante la introduccin del control numrico en las maquinas herramientas? 2. Que tipos de trayectorias son complicadas de maquinar con maquinas herramientas convencionales? 3. En que laboratorio y en que ao se logro obtener el primer prototipo de una fresadora de control numrico? 4. A que atribuye el desarrollo acelerado de la tecnologa y la produccin en masa de maquinas herramientas CNC a nivel mundial? 5. Cual es la diferencia entre una maquina herramienta NC y una CNC? 6. Como logra el control de varias maquinas herramientas CNC con un solo computador? 7. Mencione las ventajas y desventajas de utilizar equipos CNC en lugar de equipos convencionales. 8. Mencione las partes bsicas de que se compone una maquina herramienta CNC. 9. Realizar una investigacin de mercado de la industria local para conocer el tipo de maquinas herramientas y nombre de las marcas mas utilizadas por la industria. 10. Porque las maquinas herramientas CNC industriales utilizan motores servos en lugar de motores de pasos? 11. Porque no se puede utilizar un motor elctrico de corriente alterna en una maquina de control numrico? 12. Que tipos de controles se utilizan para los motores de las maquinas CNC?

TRABAJO DE INVESTIGACION. 13. Mencione algunas de las causas o motivos que usted considere sean la razn por la cual no se producen equipos CNC en Mxico. 14. Investigue los precios de maquinas herramientas convencionales y comprelos con los precios de maquinas herramientas CNC de capacidades similares. Establezca una relacin aproximada entre los precios de ambos equipos.

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BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

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CAPITULO II. Fundamentos de Maquinados.Objetivo: Se describirn y analizarn: los principales tipos de maquinados realizados en operaciones de fresado, la seleccin de las herramientas de corte, su clasificacin estandarizada ANSI/ISO para la seleccin de los insertos, y el procedimiento para el clculo de las velocidades de corte recomendadas por los fabricantes de herramientas de corte. 2.1 Tipos de operaciones de maquinados con fresadora. Las operaciones bsicas de maquinado en centros de maquinados CNC se pueden clasificar en el siguiente grupo.

Figura 2.1 operaciones que pueden ser maquinadas con una fresadora vertical.

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2.1.1 Nombre de las operaciones de maquinado con fresadora. Careado de superficies planas (facing). Es el proceso de maquinado de la superficie de la pieza para la obtencin de superficies planas. Perfilado (contour). Consiste en el maquinado de un contorno a lo largo de una trayectoria especificada de una pieza. Maquinado de cavidades (pocketing). Consiste en el retiro de material de la pieza limitada por un permetro cerrado con la finalidad de formar un hueco o cavidad a una profundidad establecida. Acanalados ( slot cutting). Este tipo de maquinado tiene la finalidad de forman canales angostos y profundos, normalmente por un solo paso del cortador. Barrenados ( hole machining). Maquinado para generar barrenos, que posteriormente tendrn otra operacin de maquinado. Por ejemplo, un rimado, un agrandamiento del dimetro un machueleado. Maquinado de superficies ( 3-d surface machining). Consiste en el maquinado de superficies con valores de las coordenadas X, Y, Z variables. Este tipo de maquinado es ampliamente utilizado en la creacin de moldes.

Figura 2.2 Tipos de cortadores con aplicaciones diversas.

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2.1.2 Tipos de herramientas utilizadas para las operaciones de fresado. Independientemente del tipo de material del que esta compuesto una herramienta de corte, los tipos de herramientas ms comnmente utilizadas se presentan a continuacin:

Listado de herramientas: Cortador de punta plana (flat mill). Cortador de punta de esfera (sphere mill) Cortador con radio en esquinas (bull mill) Cortador para carear (face mill) Cortador para chaflanes (chamfer millo) Cortador de muesca (slot mill) Cortador con conicidad ( taper mill) Cortador para cola de milano. ( dove mill). Cortador de pelota ( lolli pop mill). Broca (drill). Rima (ream). Abocinado ( bore bar) Machuelo izquierdo ( tap lh) Machuelo derecho (tap rh). Broca de centros (center drill). Broca marcadora (spot drill). Cortador abocardado ( cntr bore) Cortador avellanador ( C-sink).

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Fig. 2.3 Algunos tipos de cortadores de carburo comerciales utilizados en operaciones de fresado.

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2.2

El Torno Horizontal y Tipos De Maquinados a Realizar.

Accesorios Componentes de un Torno Horizontal Manual.

Bancada: Es la parte del torno que soporta al carro y el contrapunto. La precisin del acabado de la bancada y corredera depender la precisin del acabado final de la pieza. El material de fabricacin de la bancada es de acero fundido.

Corredera. Tiene la forma de una V invertida, se localiza sobre la bancada y sirve como gua para el deslizamiento del carro y contrapunto.

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Carro y silla. Este sistema es el encargado del movimiento longitudinal, transversal e inclinado de la herramienta de corte. El movimiento transversal se realiza con giro manual de la perilla al enganchar con una cremallera localizado abajo del soporte de la bancada o con traccin directa de la potencia del torno a travs de un tornillo de potencia que corre paralelo a la bancada. Encima del carro se localiza otro aditamento llamado silla sobre la cual va montado el portaherramientas. La silla se enlaza al carro a travs de una corta gua en forma de cola de milano cuyo movimiento es transversal al carro.

Portaherramientas. Como su nombre lo indica es el accesorio encargado de sujetar a las herramientas de corte. El portaherramientas mostrado en la figura puede sujetar hasta 4 cortadores diferentes haciendo la seleccin al girar el soporte y ajustar con la manivela superior mostrada al ngulo de ataque deseado.

Contrapunto (Tailstock): Es necesario su uso para el maquinado de piezas largas permitiendo con ello una sujecin adicional en el otro extremo de la pieza a maquinar. Tambin este accesorio del torno se le utiliza para el barrenado de la cara lateral al cambiar el punto por un mandril que sujeta a la broca.

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Transmisin: Para manejar una rango de velocidades de corte se hace necesario el uso de una transmisin que contenga una variedad de juegos de engranes con diferentes dimetros con los que se puedan obtener diferentes combinaciones de velocidades.

Accesorios para maquinados de roscas. (HALF-NUT & THREADING DIAL). Se hace uso de un tornillo paralelo a la bancada y de una tuerca abierta en dos partes, como se ilustra en la figura. Mediante el uso de la manivela mostrada de cierra la tuerca enganchando el carro el cual se desliza transversalmente a la velocidad de avance del tornillo.

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Tornos CNC de diferentes marcas.

Torno CNC HAAS.

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Torno marca EMCO serie Turn 55 ubicado en laboratorio de Ing. Industrial.

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Vistas de ensambles de tornos CNC marca Chevalier.

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2.32.3.1

Clasificacin de los cortadores basados en las normas ANSI e ISO.Materiales utilizados para los cortadores.

Los fabricantes de herramientas realizan investigaciones en enfocadas al desarrollo de nuevos materiales para la fabricacin de herramientas de corte . Las principales caractersticas propiedades mecnicas deseables para una buena herramienta de corte son: alta dureza, tenacidad, durabilidad, conservacin de su dureza a altas temperaturas, y resistencia al impacto. Cortadores para maquinados de alta velocidad (HSS). Los aceros con alto contenido de carbono son metales muy duros ,tienen gran dureza y son muy econmicos; sin embargo, tienen el limitante de trabajar a bajas velocidades de corte, debido a su rpida reduccin de su dureza a al incrementar su temperatura y alta fragilidad. para evitar lo anterior, a los aceros al carbono se le aaden otros metales cromo, vanadio, tungsteno, titanio, nquel, cobalto entre otros para formar los aceros aleados para herramientas o aceros rpidos HSS (high speed steel).Los aceros rpidos para herramientas (HSS) conservan su dureza a altas temperaturas, pero tienen la limitante del grado de dureza al maquinar materiales con una dureza muy prximos a la dureza del cortador.

Cortadores de carburo y cobalto con recubrimiento de titanio El cobalto tiene la propiedad de incrementar la dureza al rojo, es decir, tiene la capacidad de no perder su dureza a altas temperaturas. Un incremento adicional a la resistencia al desgaste e incremento de la dureza de un acero rpido HSS, o de cobalto se obtiene con un recubrimiento de titanio.

Insertos de carburo cementado. Los insertos de carburo pueden maquinar materiales duros a altas velocidades de corte. Estas herramientas pueden soportar velocidades de corte de 3 a 4 veces mayores que los aceros de alta velocidad. El inconveniente del uso de stos insertos, es su baja resistencia al impacto. El carburo cementado de los insertos esta formado de carburo de tungsteno y como aglutinante de cobalto. El limitante de los cortadores de carburo cementado es que solo pueden maquinar hierros fundidos y materiales no ferrosos por ser propenso al desgaste rpido y la formacin de crteres.

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Insertos de carburo con recubrimiento. Para aumentar la resistencia al desgaste y reduccin de la resistencia a la ruptura los insertos de carburos se recubren con una fina capa de nitruro de titanio cermica. Los insertos con recubrimiento de cermica pueden trabajar a velocidades de corte mayores que los que tienen recubrimientos de titanio. Ambos insertos si pueden utilizar para cortar aceros, hierros colados y materiales no ferrosos.

Insertos cermet. Los insertos cermet, estn formados por un compuesto de material cermico y un metal. La mayora de los insertos cermet estn compuestos con xidos de aluminio, carburos de titanio y xidos de zirconio compactados y comprimidos bajo intenso calor. Estos insertos sobrepasan las propiedades mecnicas de los otros tipos de insertos, pudiendo maquinar materiales a muy altas temperaturas y con durezas de hasta 66 R c.

Insertos de diamante policristalino (pcd). Se forman mezclando carburos y diminutas partculas de diamantes policristalino. Estos insertos se utilizan para maquinar metales no ferrosos y materiales abrasivos no metlicos.

Insertos de nitruro de boro cbico (pcbn). Los insertos de nitruro de boro cbico o borazn siguen en la lista de dureza despus del diamante. Se utiliza una pequea capa de nitruro de boro cbico policristalino en un subtrato de carburo cementado. Estos insertos poseen una alta resistencia al impacto, y una gran resistencia al desgaste.

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2.3.2

Clasificacin del grado de un inserto basados en colores establecido por la norma ISO.

La clasificacin de los cortadores de acuerdo a esta norma internacional se basa en establecer un color y una letra de acuerdo al tipo de material a cortar y dureza del mismo (utilizado por sandvik).

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2.3.3 Descripcin de las letras y nmeros para clasificacin y seleccin de los insertos basados en normas ANSI e ISO.La designacin de los insertos o tambin llamados plaquitas se realizan mediante una serie combinada de letras y nmeros. Cada carcter de la serie del cdigo describe una caracterstica del inserto por ejemplo: su forma geomtrica, el espesor, radio del inserto, el nmero de caras de corte, si tiene o no barreno central, el tipo de barreno, etc. CNMG 433 GM SNMM 432 - HS IDENTIFICACION DE INSERTOS SEGN NORMA ANSI.

PRIMERA LETRA describe la forma geomtrica del inserto. C : Rmbico con ngulo entre caras de 80 grados. D: Rmbico con ngulo entre caras de 55 grados. M: Rmbico con ngulo entre caras de 86 grados. V: Rmbico con ngulo entre caras de 35 grados. S: Cuadrado. T: Triangular. R: Redondo. B: Paralelogramo con ngulo entre caras de 82 grados. H: Hexagonal. O: Octagonal.

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SEGUNDA LETRA identifica el ngulo de alivio. N : 0 grados. A : 3 grados. B : 5 grados. C: 7 grados P: 10 grados. D : 15 grados. E : 20 grados. F: 25 grados. G : 30 grados.

TERCERA LETRA establece la tolerancia de la punta de corte y el espesor del inserto. A, B, C, D, E, M, y U. CUARTA LETRA describe seccin transversal del inserto por un plano que pasa transversalmente por el centro del inserto. A : Perforacin o barreno central. B : Barreno y avellanado C: Barreno y dos avellanados (superior e inferior). E: Espesor menor de de sin barreno QUINTO DIGITO. Tamao del inserto medido en funcin del dimetro de circulo circunscrito (IC). Considrese lo siguiente: 1. Para insertos mayores de de dimetro, se considera como el nmero de octavos de pulgada del crculo inscrito en el inserto. Por ejemplo: si el dimetro es de de pulgada, entonces seria de 2 que es 1/8 x 2 = . 2. Para insertos menores de menores de de dimetro el nmero de treintaidosavos de pulgada del crculo inscrito. SEXTO DIGITO. Representa la medida del espesor del inserto. 1. Para insertos menores de de dimetro se considera el nmero de treintaidosavos de pulgada de la medida del espesor. 2. Para insertos mayores de de dimetro, se considera el nmero de diesiseisavos de pulgada de la medida del espesor.

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SEPTIMO DIGITO representa el radio de la punta o cara del inserto en sesetaicuatroavos de pulgadas. R = 0.008 es 0 R = 1/64 es 1 R = 1/32 es 2 R = 3/64 es 3 R = 1/16 es 4

OCTAVO CARCTER. Tipo de orilla y superficie. A: Todo rectificado, ligeramente pulido. B: Todo rectificado, muy pulido. C: Rectificado superior e inferior, pulido ligeramente. D: Rectificado superior e inferior, muy pulido. E: Inserto no rectificado, pulido F: Inserto no rectificado, sin pulir.

preparacin de la

NOVENO Y DECIMO. Caracteres especiales establecidos por el fabricante del inserto.

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2.4

Clculo de las velocidades de corte.

2.4.1 Clculo de las velocidades de corte en operaciones de fresado. Las velocidades de avance (feed) y de giro (speed) de la herramienta de corte se determinan en base a tablas proporcionadas por los fabricantes de las herramientas de corte. Estas velocidades lgicamente dependern de factores tales como: tipo de material de la herramienta, nmeros de filos de corte, rigidez de sujecin de la pieza de trabajo, material por cortar, entre otros. En las tablas proporcionadas por la mayora de los fabricantes de herramientas de corte, se establecen bsicamente dos parmetros de maquinado para la obtencin de las velocidades de giro y avance de la herramienta, estos son: valor de la velocidad tangencial en pies/minuto o metros/minuto, y el corte por diente por cada revolucin. Enseguida se presentan las formulas bsicas para la determinacin de la velocidad de giro y avance para las principales operaciones de torno y fresadora.

RPM = (12 x Vs)/(3.1416 x D) = (4 X Vs)/D FFRESADO = N x IPT x Nc FBARRENADO = N x IPR = N x IPR FTORNEADO FMACHUELEADO = N/TPI

Donde: RPM = velocidad de giro de la herramienta en revoluciones por minuto Vs = velocidad superficial. Es la velocidad en pies/min (SFM) medido sobre la superficie del cortador. D = dimetro del cortador en pulgadas. F = velocidad de avance del cortador en pulgadas por minuto. Nc = nmero de filos de corte o gavilanes. IPT = avance en pulgadas por diente. TPI = nmero de filetes de rosca por pulgada.

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2.4.2 Cmo un paquete CAM calcula las velocidades de corte?Se tomar como referencia al paquete Mastercam versin X2. Para calcular las velocidades de corte en este programa, se consideran algunos factores de correcciones para las velocidades de corte. Estos factores de correccin dependen tanto del tipo de operacin a realizar (barrenado, contorneado, cavidades, o superficies), como del tipo de herramienta de corte (broca, rima, endmill, ballmill, broca de centros, etc.) En la tabla siguiente se muestra algunos de los factores de correccin recomendados para el clculo de las RPM del cortador considerando un porcentaje de la velocidad superficial base, y para el avance del cortador en funcin de un porcentaje del corte base por diente.

Ejemplo 1. Calcule la velocidad de corte y el avance para un cortador endmill HSS, que realiza una operacin de contorneado en una pieza de acero al carbono AISI 1010 con una dureza de 200 brinell. Solucin: Primero se determina la velocidad de giro del cortador. De tablas de fabricante se obtiene una velocidad superficial de 140 pies/min. Para una operacin de barrenado se recomienda reducir sta velocidad en un 50%, quedando la velocidad superficial real en 70 pies/min. Aplicando la formula para el clculo de las rev/min del cortador. RPM = (3.82 x SFM x % Base)/D. RPM = [(3.82 x 140 x 50%)]/0.5 = 534 RPM.

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Una vez obtenido las RPM, se procede a determinar la velocidad de avance en pulg/minuto. De tablas se obtiene un avance por diente (FPT) de 0.01 pulgadas, aL cual se le aplica un factor de superficie recomendado de un 80% debido al tipo de operacin de corte, y adems otro 50% debido al tipo de material a maquinar. FEED RATE = RPM x Nt x (IPT) FEED RATE = (534 x 2 x 0.01 x80%) x 50% = 4.272 pulg/min

Ejemplo 2. Para el mismo material que en el ejemplo 1, utilizar un cortador endmill de 1 dimetro en una operacin de contorneado. Solucin: De acuerdo a la tabla de definicin de material, el %SFM recomendado para la operacin de contorneado es de 100% de base, y el FTP es de 30%, y el % aplicado para el material en FTP es de 50%. RPM =[ (3.82 x 140 x 100%)]/0.5 = 1,069 RPM. FEED RATE = (1,069 x 4 x 0.01 x30%) x 50% = 6.414 pulg/min.

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Ejemplo 3. Que sucede cuando cambiamos de tipo de material para el cortador? Bajo las mismas condiciones del ejemplo anterior, considere un cortador con insertos de carburo en lugar de uno HSS. Solucin: Se sigue utilizando la misma tabla de velocidades de corte, con la nica diferencia de que el factor de velocidad superficial cambia de 100% a 400%; es decir, un cortador de carburo se puede utilizar a 4 veces ms rpido que la velocidad de uno HSS. Lo mismo sucede para el factor de avance por diente. RPM = [(3.82 x 140 x 400%)]/0.5 = 4,278 RPM. FEED RATE = (4,278 x 4 x 0.01 x30% x400%) x 50% = 103 pulg/min.

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Clculo de las velocidades de corte basados en el manual MACHINERY S HANDBOOK de Erik Oberg y L. Norton. Para el clculo de las velocidades de corte y avance tanto para el torno como para la fresadora se aplican algunos factores de correccin a las 2 formulas anteriores. Velocidades de corte para torno. La velocidad superficial modificada por el factor de correccin de avance por diente y el factor de correccin por profundidad de corte es:

Vs = V0FfFd

; Solo

se aplica para operacin de torneado.

Donde: Vs = velocidad superficial. V0 = velocidad de corte superficial a utilizar en pies/min o m/min. Fd = factor aplicado a la velocidad de avance obtenido del avance/rev. (Tabla 5) Ff = factor de velocidad de corte obtenido de la profundidad de corte.(Tabla 5 )

Tabla para determinar el factor de ajuste para por velocidad de avance para operaciones de torneado.

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Se muestra una tabla y se har uso de un ejemplo.

Tabla para la obtencin de velocidades de corte y avance para torno en aceros al carbono y aceros aleados.

Velocidades de corte para fresadora. Para el caso de maquinado con fresadora se utiliza la formula: F= (IPT)(Nt )(N) F : IPT : Nt : N : Avance en pulg/minuto. Avance en pulgadas por diente. Nmero de dientes del cortador. Nmero de rev/minuto del cortador.

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Velocidades de avance y giro del cortador para operaciones de fresado en aceros aleados.

Velocidades recomendadas de avance y corte por diente para operaciones de fresado con aceros de alta velocidad.

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Tabla para el calculo de las velocidades de avance y giro de cortadores para operaciones de barrenados, rimados y machueleados en aceros al carbono y aceros aleados.

Calculo de la potencia consumida por una maquina herramienta. Es importante el la determinacin de la potencia consumida por la maquina en una operacin de corte. El tamao del corte y velocidades de avance no deberan de sobrepasar la capacidad de los motores de la maquina herramienta. La formula para determinar la potencia es: Pc = KpCQW Donde: Pc : Potencia requerida por cortador. Kp : Constante de la potencia debido al material de corte (tabla 24). C : Factores de avance aplicados a la constante de la potencia (tabla 25) Q : Razn de movimiento de material (tabla 25). W : Factor de correccin de desgaste de herramienta (tabla 29). La unidad de medicin de la potencia mecnica en el sistema ingls es el caballo de potencia o horsepower y en el sistema internacional es el Watt. En operaciones de maquinado se utiliza el factor Kp llamado constante de la potencia y es definido como la potencia en horsepowers requerida para cortar un material a una razn de una pulgada cbica por minuto. En el sistema internacional la constante de la potencia es igual a la potencia en kilowatts requeridos para cortar un material a una razn de un centmetro cbico por segundo. Usar tabla 24.

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Donde: V = velocidad de corte en pie/min o metros/min. f = velocidad de avance para torno en pulg/rev o mm/rev d = profundidad de corte, en pulgadas o mms. w = ancho del corte en pulgadas o mms. fm = velocidad de avance en pulg/min o mm/min. nc = nmero de dientes involucrados en el corte. dt = ancho del corte en pulgadas o mms.

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Para el clculo de la potencia consumida por el motor de la mquina se aplica la formula:

Pm = Pc/E

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PREGUNTAS Y PROBLEMAS DE CAPITULO II. Mencione las parte principales de un torno horizontal convencional. Mencione las partes principales de una fresadora vertical convencional. Qu operaciones de maquinado se pueden realizar en un torno? Qu operaciones de maquinado de pueden realizar en una fresadora? Cules operaciones de maquinado que se maquinan en un torno no pueden maquinarse en una fresadora? 6. Investigar si una maquina herramienta puede combinar las operaciones de torno y fresadora en una sola maquina. Si es as, como le llamara a este equipo combinado. 7. Cules considera las principales propiedades mecnicas y trmicas que debe de tener un cortador o inserto? 8. Por qu existen una diversidad de materiales de los cortadores? 9. Mencione los tipos de materiales utilizados en cortadores e insertos. 10. Mencione las ventajas y desventajas del uso de insertos o pastillas de corte. 11. Mencione las formas geomtricas de los insertos y porque cree que existan en tanta diversidad de formas geomtricas? 12. En que consiste el proceso de sinterizacin al que se somete un inserto para su fabricacin? 13. Por qu considera que debe de existir estandares para las formas geomtricas y dimensiones de los insertos? 14. De un catalogo seleccione un cortador y con su identificacin estandarizada haga un dibujo del inserto e indique todas sus dimensiones. 15. Cuales son las 2 formulas que se utilizan para determinar la velocidad de avance y la velocidad de giro para un cortador de fresadora sin tomar en consideracin los factores de correccin. 16. La misma pregunta anterior para el caso de un torno. 17. Mencione algunos de los factores a tomarse en consideracin para la obtencin de una velocidad de corte ptima. 18. Quin establece la velocidad de corte superficial recomendada para los diferentes tipos de materiales? 19. Qu relacin existe entre la dureza de un metal y su velocidad de corte superficial? 20. Basados en los factores de profundidad de corte de la tabla 5c Cmo se ve afectada la velocidad de avance del cortador al incrementar la profundidad de corte? 21. Qu pasara con el acabado de la superficie, el cortador y la maquina se selecciona un avance por diente mayor que el establecido en las tablas de fabricante? 22. Por qu es importante calcular la potencia consumida por la maquinaherramienta en una operacin de corte? 23. Defina el trmino unidad de potencia para corte (UHP). 1. 2. 3. 4. 5.

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24. De acuerdo con la tabla 24 cmo se comporta el factor de potencia unitario y la dureza de un material? 25. Por qu la potencia calculada para el cortador no es la misma que la consumida por la maquina-herramienta?

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BIBLIOGRAFIA: MACHINERYS HANDBOOK ERICK OBERG, L. HORTON INDUSTRIAL PRESS. Mastercam X2 Getting Started Guide. CNC Software Inc. Tolland, CT. Tecnologa de la Mquinas Herramientas. Steave F. Krar, Albert F. Check. Editorial Alfaomega. RTW Carbide Cutting Tools. General Catalog 405-I Indexable Insert and Carbide Parts Manual. Valenite. Indexable Insert Tooling Catalog FT-95i RTW Cutting Edge Solutions.

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CAPITULO III

Programacin del Centro de Maquinado Vertical CNC.Objetivo:Comprender y utilizar los cdigos de programacion estandarizados por ISO para ser utilizados en la programacion de maquinas herramientas CNC con un enfoque en centros de maquinados verticales y tornos horizontales.

3.1 Programacin absoluta.Un programa de maquinado CNC se basa en las posiciones de los puntos a maquinar. En el control numerico existen dos formas en que podemos referenciar a estas coordenadas: referencia absoluta o incremental. En la referencia de coordenadas absoluta, la referencia a cada uno de los puntos a programar de basa en un punto unico fijo u origen a partir del cual se consideran todas las referencias.

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A diferencia de la programacin absoluta, en la programacion incremental se considera una referencia cambianteo movible. La posicion inicial de una entidad se basa en la posicion final de la entidad anterior. Esto se ilustra mediante el auxilio de la figura siguiente.

Funciones preparatorias de uso comn en centro de maquinado vertical. G00 G01 G02 G03 G04 G12 G13 G17 G18 G19 G20 G21 G28 G29 G40 G41 G42 G43 G44 G49 G54-G59 G80 G81 Movimiento rpido Movimiento de corte lineal Movimiento de corte en sentido CW Movimiento de corte en sentido contrario CCW Espacio Fresado de cavidad circular a la derecha Yasnac Fresado de cavidad circular a la izquierda Yasnac Seleccin del plano XY Seleccin del plano ZX Seleccin del plano YZ Seleccin de programacin en Sistema Ingles pulg. Seleccin de programacin en Sistema Mtrico mm. Retorno al punto de referencia Colocar punto de retorno de referencia Cancela la compensacin del cortador Compensacin del cortador a la izquierda Compensacin del cortador a la derecha Compensacin ms (+) a la longitud de la herramienta Compensacin menos (-) a la longitud de la herramienta Cancela G43/G44 Seleccin del Sistema de Coordenadas de trabajo Cancela un ciclo preprogramado Ciclo preprogramado para taladrar

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G82 G83 G84 G90 G91 G98 G99 G100 G101 G110-G129

Ciclo preprogramado para taladrar en punto Ciclo preprogramado para taladrar en avances cortos Ciclo preprogramado para roscar Seleccin de coordenadas absolutas Seleccin de coordenadas Incrementales Punto inicial de retorno Retorno del plano Desactiva imagen simtrica Activa imagen simtrica Seleccin del sistema de coordenadas de trabajo

3.1.1 Funciones preparatorias G de uso comn en el torno horizontal CNC.G00; Movimiento rpido de posicionamiento, se desplaza a la velocidad mxima de de la mquina y por lo tanto el operario no tiene un control de la misma. G01; Desplazamiento en lnea recta con velocidad controlada por el programador. Se establece en pulg por rev. o en mm por rev (G99) (Inch Per Minute = R.P.M. x Inch Per Revolution). G02; Movimiento en arco en s.m.r. G03; Movimiento en arco en s.c.m.r. G28; Se desplaza el cortador a la posicin home con desplazamiento rpido. G40; Cancelacin de compensacin de nariz de la herramienta. G41; Compensacin de nariz del cortador a la izquierda de la trayectoria programada. G42; Compensacin de nariz del cortador a la derecha de la trayectoria programada. G50; Establece el lmite mximo de las RPM del cortador. G70; Ciclo de acabado. G71; Ciclo para remocin de material. G72; Ciclo para remocin de material en careado. G76; .Ciclo para maquinado de roscas. G80; Cancelacin de ciclo fijo o preprogramado G81; Ciclo preprogramado de barrenado. G82; Ciclo fijo para punteado. G83; Ciclo preprogramado para barrenado escalonado.

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G84; Ciclo fijo de roscado. G96; Activacin para la velocidad constante en la superficie de la pieza. G97; Cancelacin de la velocidad constante sobre la superficie de la pieza pieza. G98; Avance por minuto. G99; Avance por revolucin

3.1.2 Funciones miscelaneas M de uso comn en centros de maquinado vertical.M00 M01 M02 M03 M04 M05 M06 M08 M09 M19 M30 M39 M82 M86 M97 M98 M99 Detener el programa Parada opcional del programa Fin del programa Mandril en sentido de las manecillas (Clockwise CW) Mandril en sentido contrario de las manecillas (Counter-Clockwise CCW) Detener el mandril (husillo) Cambio de herramienta Prender el refrigerante Apagar el refrigerante Orientar el mandril Fin del programa y reiniciar Gira el portaherramientas Soltar herramienta Sujetar herramienta Llamada a subprograma local Llamada a subprograma Fin de subprograma

3.1.3 Descripcin de los cdigos miscelaneos M ms utilizados.M00; Este cdigo es utilizado para parar detener el avance del programa. El botn Program Stop en la consola deber de estar activado. Al activar ste cdigo se detiene el giro del husillo, el flujo de refrigerante y el desplazamiento del cortador. Para reactivar el programa es necesario presionar la tecla CYCLE START. M01; Este cdigo es semejante al anterior estableciendo una parada opcional o condicional del programa. A diferencia del cdigo M00, para que esta funcin pueda ser aceptada es necesario que el botn OPT STOP en panel de control se encuentre encendido. Para reactivar el programa presione la tecla CYCLE START. M03; Giro del husillo en sentido de las manecillas del reloj ( visto desde parte posterior del husillo)

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M04; Giro del husillo en s.c.m.r. (visto desde parte posterior del husillo) M05; M08; M09; M30; M97; M98; M99; Paro del husillo. Apertura de flujo de refrigerante. Cierre el flujo de refrigerante Fin del programa y Reset al primer bloque del programa. Llamada a subrutina local. Llamada a subprograma local. Subprogram Return (M98) or Subroutine Return (M97), or a Program Loop.

NOTA: Utilizar solo un cdigo M en cada bloque del programa.

Definicin de algunos trminos de un programa: Direccin (Address) Es la letra utilizada al inicio de cada palabra del cdigo, la cual es despus seguida de un numero. Ejemplo: G, M, S, X, Z, etc. Letra (Word) Es un conjunto de caracteres arreglados en un cierto orden. Estn compuestos de una letra y un nmero. Ejemplo: G00, X23, M30 etc. Bloque: (Block) Es un conjunto de palabras es un sinnimo de rengln del programa. Por ejemplo: N01 G00 X20 Y30. Programa: Es un conjunto de bloques que indican a la maquina el desarrollo de una tarea de maquinado especifica. El ltimo bloque del programa termina con la letra M03 o M30.

3.2 Desplazamiento rpido del cortador (Cdigo G00).Se utiliza cuando se requiere que una herramienta de corte se desplace rpidamente al retirarse de una operacin de maquinado o desplazarce a otro punto sobre la superficie a maquinar. Cuando esta funcin se programa, la herramienta se desplaza a la posicin programada, siguiendo una lnea recta a una velocidad especificada en el sistema de control. Generalmente esta funcin se utiliza para colocar la herramienta de corte de un punto a otro, dentro del espacio de trabajo de la mquina; nunca se utilice para operacin de corte. Cuando una funcin G00 se ejecuta, la herramienta es acelerada hasta alcanzar una velocidad predeterminada. Cuando el control detecta la aproximacin a la posicin programada la herramienta se desacelera. Forma general de un bloque del programa: N__ G00 X___ Y____ Z____

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Donde: N G00 X___ Y___ Z___ Nmero de bloque. Cdigo para movimiento de deplazamiento rpido en lnea recta. Valor de la coordenada X a desplazarce. Valor de la coordenada Y a desplazarce. Valor de la coordenada Z a desplazarce.

La programacin de esta funcin puede realizarse en coordenadas absolutas o incrementales. El primer movimiento de la herramienta deber programarse en un plano paralelo al plano de maquinado. Una vez colocada la herramienta esta podr descender a lo largo del eje perpendicular al plano de maquinado. En forma similar cuando la herramienta se retire despus del proceso de corte se deber mover en la direccin perpendicular al plano de maquinado retirndose de ste y posteriormente se deber desplazar la herramienta en un plano paralelo al plano de maquinado.

3.3 Maquinado en lnea recta (Cdigo G01).Cuando esta funcin se utiliza la herramienta se desplaza a la posicin programada, siguiendo una lnea recta entre el punto en el que se encuentra colocada y el punto programado. La velocidad de desplazamiento de la herramienta se especifica con la letra F que se encuentra en el mismo bloque donde se programo la funcin G01. La programacin de esta funcin podr realizarse en coordenadas absolutas o incrementales. Forma general de un bloque de programacin: N__ G01 X___ Y____ Z___ F___ Donde: N__ G01 X__ Y__ Z__ F__ Nmero consecutivo de bloque de instruccin Cdigo que establece movimiento en lnea recta con avance de corte Coordenada X del punto final del maquinado. Coordenada Y del punto final del maquinado. Coordenada Z del punto final de maquinado. Avance de corte.

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3.4.1 Descripcin general del simulador Benchman para fresadora.Un simulador es de gran utilidad debido a que nos permite verificar la trayectoria del maquinado y corregir errores antes de correr el programa en el equipo CNC. Existen una amplia variedad de simuladores, en este capitulo se har uso 4 simuladores iniciemos con el simulador Benchman para operaciones de fresado.

Como primer paso para el uso del paquete de programacin BENCHMAN, se recomienda conocer las funciones bsicas generales del programa:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Seccin de men principal. Seccin de edicin del programa. Botones para paro opcional al correr el programa. Paro de coorida del programa. Posicin del cortador. Informacin de parmetros del prorgrama. Ventana para verificacin del programa. Botones para movimientos manuales del equipo. Modificaciones manuales de velocidad de avance y giro del cortador.

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1. Menu principal (Main menu)

El Men principal presenta el encabezado de las funciones principales del simulador. 2. Campo de edicin. En este espacio se editan las instrucciones de seguimiento secuencial para el desarrollo del maquinado, tales como nmero de instruccin N, cdigos G, direcciones (X, Y, Z), etc.

3. Panel del operador. Este panel se divide en 3 secciones: Primer cuadrante se localizan los botones para apagar el equipo, iniciar la verificacin y parar el avance. Segundo cuadrante, presenta botones para salto de lnea de programa, parada opcional, y verificacin paso a paso. Tercer y cuarto cuadrante, presenta 2 botones de control: uno para el avance y otro para el giro del cortador.

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Nota: Se recomienda utilizar la funcin paso a paso (SINGLE STEP), para correr el programa bloque por bloque. El botn verde acciona cada paso START CYCLE. Panel) 4. Panel de trabajo. Esta ventana es utilizada por el operador del equipo para el movimiento manual de los ejes de la maquina para establecer el setup del equipo. Se recomienda desactivar esta ventana para modo de simulacin.

5. Posicin de la herramienta. Esta ventana de posicin nos indica la posicin actual en que se encuentra el cortador. Nota: Hacer doble clic para activar posicin.

6. Informacin de mquina (Machine information) Es utilizado para monitorear parmetros de maquinado tales como: No. de herramienta, Avance, Nmero de bloque, dimetro del cortador, y velocidad de giro.

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7. Ventana de verificacin (Verify) sta ventana permite v como visualizar el movimiento de la herramienta de corte, tal como lo hara en la realidad sobre la pieza de trabajo. Se observa tambin el tamao del cortador.

Pasos para la verificacin de un programa.El orden que aqu se presenta es solo una gua y puede variar de acuerdo a los gustos y necesidades del programador. Paso 1

Editar el programa en el campo de edicin y grabarlo (save) bajo un nombre especifico, No es necesario escribir la extensin .NC, se incluye por definicin. Paso 2

Dar de alta y establecer los parmetros de las herramientas de corte, siguiendo las instrucciones siguientes: Menu principal > Tools > Setup Library.

Al seleccionar Setup Library deber aparecer la ventana de caractersticas de la o las herramientas, en la cual debe de establecerse: El nmero de la herramienta Tipo de herramienta Material del cortador. Dimetro del cortador.

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Nota: Posicionarse en Tool library y Apply para dar de alta cada una de los cortadores. Al concluir con el total de las herramientas seleccionar OK.

Paso 3

Establecer los parmetros de la pieza de trabajo, siguiendo las instrucciones siguientes: Menu principal > Setup > Verify Settings.* View, se recomienda seleccionar Solid (slido) e Isometric (isomtrico). Stock, introducir las dimensiones de longitud, ancho y espesor. En origen se recomienda las coordenadas (0, 0, 0); en posicin inicial de herramienta, considerar una posicin fuera de las dimensiones de la pieza de trabajo. Options, se pueden dejar los valores preestablecidos.

Forma corta con clic botn derecho en la pieza y seleccionar verify settings.

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Paso 4 Correr el programa, seleccionando el botn verde (cycle start) de

Operator Panel y la opcin Verify Program

.

Presionar el botn verde (cycle Start) herramienta de corte, es decir paso a paso.

para cada movimiento de la

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PRACTICA No. 1 Escribir el programa NC para el maquinado de la lnea recta mostrada. Utilice una velocidad de 1500 rpm y de avance 15 pulg/minuto.

PRACTICA 1 ; Maquinado de una lnea recta. N01 G20 G90 N02 M06 T01 N03 G00 X2 Y2 Z.1 M03 S1500 N04 G01 X2 Y2 Z-.125 F10 N05 G01 X8 Y7 N06 G00 X8 Y7 Z.1 N07 G00 X0 Y0 N08 M30

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PRACTICA 2Maquinados de lneas rectas. Escribir el programa para maquinar la pieza mostrada. Utilice velocidades de corte de 12 pulg/min para el corte vertical, 14 pulg/min para avance horizontal, y de 1800 rpm para el giro del cortador.

PRACTICA 2; Maquinado de un rectngulo. N01 G90 G20 N02 M06 T01 N03 G00 X2 Y2 Z.1 M03 S1800 N04 G01 Z-.15 F12 M08 N05 G01 X8 Y2 F14 M08 N06 G01 X8 Y6 N07 G01 X2 Y6 N08 G01 X2 Y2 N09 G00 Z.1 N10 M06 T02 N11 G01 Z-.15 M03 S2000 N12 G01 X8 Y6 F9 N13 G00 Z.1 N14 G00 X2 Y6 N15 G01 Z-.15 N16 G01 X8 Y2 N17 G00 Z.1 N18 M30

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PRACTICA 3; Maquinado de letrero ITM. N01 G90 G20 N02 N06 T01 N03 G00 X1 Y1 Z0.1 M03 S1500 N04 G01 Z-.15 F10 N05 G01 X1 Y5 N06 G00 Z0.2 N07 G01 X2 Y5 N08 G01 Z-0.15 N09 G01 X4 Y5 N10 G01 X3 Y5 N11 G01 X3 Y1 N12 G00 Z0.2 N13 G00 X5 Y1 N14 G01 Z-0.15 N15 G01 X5 Y5 N16 G01 X6 Y3 N17 G01 X7 Y5

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PRACTICA 4; Maquinado de letra A con lneas rectas. N01 G90 G20 N02 M06 T01 N03 G00 X1 Y1 Z.1 M03 S800 N04 G01 Z-.15 F13 M08 N05 G01 X3 Y5 N06 G01 X5 Y1 N07 G01 X4 Y3 N08 G01 X2 Y3 N09 G00 Z.1 M09 N10 G00 X0 Y0 N11 M3

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PRACTICA 7; Maquinado de cuadro con sus diagonales principales.. N01 G90 G20 N02 M06 T01 N03 G00 X2 Y2 Z0.1 M03 S1800 N04 G01 X2 Y2 Z-0.15 F12 N05 G01 X8 Y2 Z-0.15 F14 N06 G01 X8 Y6 Z-0.15 F14 N07 G01 X2 Y6 Z-0.15 F14 N08 G01 X2 Y2 Z-0.15 F14 N09 G00 X2 Y2 Z2 N10 M06 T02 N11 G00 X2 Y6 Z0.1 M03 S2000 N12 G01 X2 Y6 Z-0.15 F9 N13 G01 X8 Y2 N14 G00 X8 Y6 Z0.1 N15 G01 X8 Y6 Z-0.15 F9 N16 G01 X2 Y2 N17 G00 X2 Y2 Z0.1 N18 G00 X0 Y0 N19 M30

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3.4

y 3.5 Maquinado de arcos y crculos (G02 y G03)

Los cdigos G02 y G03 se utilizan para el maquinado de arcos con un radio fijo, haciendo uso de la interpolacin circular. El punto final del arco se especifica por las coordenadas X, Y, Z donde las magnitudes pueden ser expresadas en coordenadas absolutas o incrementales.

La funcin o cdigo G02 define un arco de crculo que se maquina con desplazamiento en direccin del sentido de las manecillas del reloj.

El cdigo G03 define a un arco de crculo con movimiento de corte en direccin del sentido contrario al de las manecillas del reloj.

Fig.13 Maquinado de un arco de crculo con G03

La forma general de un bloque de programacin es:

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N__ (G02/G03) X__ Y__ R__ F__ Donde: N__ Nmero de bloque correspondiente. G02 Desplazamiento del cortador en sentido levogiro. G03 Desplazamiento del cortador en sentido dextrogiro. X__ Coordenada X a desplazarce. Y__ Coordenada Y a desplazarce. R__ Radio del arco a maquinar. F__ Velocidad de avance Otra forma de para maquinado de arcos es utilizando las coordenadas del centro del arco en lugar del radio. Forma general: N__ (G02/G03) X__ Y__ Z__ I__ J___ F__ Donde: I__ Coordenada del centro del arco correspondiente a X. J__ Coordenada del centro del arco correspondiente a Y. La posicin del punto final de un arco de crculo se especifica por medio de las coordenadas X, Y y puede ser expresado en coordenadas absolutas o incrementales.

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PRACTICA 5; Maquinado de arcos. N01 G90 G20 N02 M06 T01 N03 G00 X1 Y4 Z.1 M03 S600 N04 G01 Z-.25 F15 N05 G01 X3 Y4 N06 G02 X6 Y5.5 R3 N07 G01 X6 Y2 N08 G03 X10 Y4 R5 N09 G01 X11 Y4 N10 G00 Z2 N11 G00 X0 Y0 N12 M30

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PRACTICA 6; Maquinado de los crculos olmpicos. N01 G90 G20 N02 M06 T01 N03 G00 X2 Y6 Z.1 M03 S800 N04 G01 Z-.25 F12 N05 G02 X2 Y6 I3.5 J6 N06 G00 Z.1 N07 G00 X5 Y7.5 N08 G01 Z-.15 N09 G02 X5 Y7.5I5 J6 N10 G00 Z.1 N11 G00 X8 Y6 N12 G01 Z-.15 N13 G03 X8 Y6 I6.5 J6 N14 G00 Z.1 N15 G00 X2.75 Y4.5 N16 G01 Z-.15 N17 G03 X2.75 Y4.5 I4.25 J4.5 N18 G00 Z.1 N1 G00 X5.75 Y3 N20 G01 Z-.15 N21 G02 X5.75 Y3 I5.75 J4.5 N22 G00 Z2 N23 G00 X0 Y0 N24 M30

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PR AC TI CA 8 ; Ma qui na do de es cal on es y ca vid ades. ;Cortador Endmill de 1 de dimetro. N1 G90 G20 N2 M06 T01 N3 G00 X0 Y0 Z0.1 M03 S600 M08 N4 G01 Z-1 F30 N5 G01 X10 Y0 N6 G01 X10 Y8 N7 G01 X0 Y8 N8 G01 X0 Y0 N9 G01 X0.5 Y0.5 N10 G01 X9.5 Y0.5 N11 G01 X9.5 Y7.5 N12 G01 X0.5 Y7.5 N13 G01 X0.5 Y0.5 N14 G01 X1 Y1 N15 G01 X9 Y1 N16 G01 X9 Y7 N17 G01 X1 Y7 N18 G01 X1 Y1 N19 G01 X1.5 Y1.5 N20 G01 X8.5 Y1.5 N21 G01 X8.5 Y6.5

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N22 G01 X1.5 Y6.5 N23 G01 X1.5 Y1.5 N24 G00 Z0.2 ;MAQUINADO DE LA CAVIDAD. N25 G00 X5 Y4 N26 G01 Z-0.75 N27 G01 X5.5 Y4 N28 G02 X5.5 Y4 I5 J4 N29 G00 Z2 ;TERMINO DE ESCALON. ;MAQUINADO DE LOS 4 BARRENOS. ;OPERACIN DE PUNTEADO. N30 M06 T02; BROCA DE CENTROS No. 2. N31 G00 X1 Y1 M03 S1500 N32 G01 Z-1.15 F15 N33 G00 Z-0.75 N34 G00 X9 Y1 N35 G01 Z-1.15 N36 G00 Z-0.75 N37 G00 X9 Y7 N38 G01 Z-1.15 N39 G00 Z-0.75 ; OPERACIN DE BARRENADO N40 M06 T03 N41 G00 X1 Y1 Z-.75 M03 S1200 N42 G01 Z-2.1 F20 N43 G00 Z-0.75 N44 G00 X9 Y1 N45 G01 Z-2.1 N46 G00 Z-0.75 N47 G00 X9 Y7 N48 G01 Z-2.1 N49 G00 Z-0.75 N50 G00 X1 Y7 N51 G01 Z2.1 N52 G00 Z-0.75 N53 G00 Z2 N54 G00 X0 Y0 N55 M30

USO DEL PROGRAMA CNC_SIMULATOR . USAR PRACTICA 5. Paso 1. Seleccin de un cortador endmill de 5 mms de dimetro.

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Main menu > Simulate > Edit tools.

Paso 2. Establecimiento de las dimensiones de la pieza.

Main menu > Simulate > Detail settings.

Paso 3. programa. Paso 4. Verificacin de programa paso a paso

Escritura del

Presionar botn

y despus

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Para correr el programa en modo automtico.

Presionar botn Para salir del modo de simulacin

3.6

Seleccin de las unidades de medicin.G20 : Unidades en pulgadas. G21 : Unidades en mms.

3.7 Retorno al punto de referencia (G28) en fresadora.El codigo G28 envia el cortador a su punto de referencia inicial o de cero maquina. Para realizar esta operacin es necesario adicionarle al cdigo G28 el cdigo G91 a los ejes que deseen enviarse a la posicion inicial (home). Es

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recomendable un orden en el movimiento de los ejes: siempre subir primero el cortador haciendo uso del eje Z y posteriormente desplazarse en un plano horizontal con las coordenadas X, Y. Por ejemplo: N_ G28 G91 Z0 N _ G28 G91 X0 Y0

Es posible retornar a una posicion de referencia prestablecida por el usuario haciendo uso del codigo G29 sin necesidad de utilizar el codigo G91.

3.8 Seleccin y cambio de la herramienta de corte.Formato general: M06 T__ : Seleccin y giro del cortador en la posicin __.

3.9 Uso de las funciones miscelaneas.3.9.1 Funciones miscelaneas M de uso comn en centros de maquinado vertical. M00 Detener el programa

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M01 M02 M03 M04 M05 M06 M08 M09 M19 M30 M39 M82 M86 M97 M98 M99

Parada opcional del programa Fin del programa Mandril en sentido de las manecillas (Clockwise CW) Mandril en sentido contrario de las manecillas (Counter-Clockwise CCW) Detener el mandril (husillo) Cambio de herramienta Prender el refrigerante Apagar el refrigerante Orientar el mandril Fin del programa y reiniciar Gira el portaherramientas Soltar herramienta Sujetar herramienta Llamada a subprograma local Llamada a subprograma Fin de subprograma

3.9.2 Descripcin de los cdigos miscelaneos M ms utilizados.M00; Este cdigo es utilizado para parar detener el avance del programa. El botn Program Stop en la consola deber de estar activado. Al activar ste cdigo se detiene el giro del husillo, el flujo de refrigerante y el desplazamiento del cortador. Para reactivar el programa es necesario presionar la tecla CYCLE START. M01; Este cdigo es semejante al anterior estableciendo una parada opcional o condicional del programa. A diferencia del cdigo M00, para que esta funcin pueda ser aceptada es necesario que el botn OPT STOP en panel de control se encuentre encendido. Para reactivar el programa presione la tecla CYCLE START. M03; Giro del husillo en sentido de las manecillas del reloj ( visto desde parte posterior del husillo) M04; Giro del husillo en s.c.m.r. (visto desde parte posterior del husillo) M05; M08; M09; M30; M97; M98; M99; Paro del husillo. Apertura de flujo de refrigerante. Cierre el flujo de refrigerante Fin del programa y Reset al primer bloque del programa. Llamada a subrutina local. Llamada a subprograma local. Subprogram Return (M98) or Subroutine Return (M97), or a Program Loop.

NOTA: Utilizar solo un cdigo M en cada bloque del programa.

Definicin de algunos trminos de un programa: Direccin (Address) Es la letra utilizada al inicio de cada palabra del cdigo, la cual es despus seguida de un numero. Ejemplo: G, M, S, X, Z, etc.

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Letra (Word) Es un conjunto de caracteres arreglados en un cierto orden. Estn compuestos de una letra y un nmero. Ejemplo: G00, X23, M30 etc. Bloque: (Block) Es un conjunto de palabras es un sinnimo de rengln del programa. Por ejemplo: N01 G00 X20 Y30. Programa: Es un conjunto de bloques que indican a la maquina el desarrollo de una tarea de maquinado especifica. El ltimo bloque del programa termina con la letra M03 o M30.

3.10 Compensaciones de alturas y dimetros de los cortadores.3.10.1 Compensacin de dimetros de los cortadores (Diameter

offset)Al programar una trayectoria del corte para realizar un maquinado, esta se basa en la trayectoria seguida por el centro del cortador. Para el maquinado de barrenos y letreros, como el caso de las prcticas de la 1 a la 7, no existe problema alguno siendo el espesor del corte definido por el dimetro del cortador. Sin embargo, si queremos queremos maquinar una pieza a a dimensiones especificadas es necesario desplazar el cortador el valor de un radio hacia el interior o exterior de la pieza.

Considere el caso de maquinar la pieza de forma rectangular de 4 x 4 con un cortador de 0.5 de dimetro.

Como se observa en la figura la pieza mostrada la herramienta debe desplazarce hacia fuera de su frontera original el valor de un radio, de otra forma las dimensiones de la pieza quedaran de 3.5 x 3.5. Esto ocasiona que el

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programador realice operaciones aritmticas adicionales para compensar el desplazamiento. Si el programador quiere evitarse el realizar operaciones aritmticas para compensar los radios, el controlador del equipo puede realizar los clculos siendo entonces necesario el uso de alguno los cdigos para compensaciones: G41 Compensacin hacia la izquierda. G42 Compensacin hacia la derecha. El cdigo G40 se utiliza para la cancelacin de compensaciones y normalmente se escribe en el primer bloque del programa y despus de que se requiera salir de la programacin con la compensacin. En ingls a este proceso se le conoce como Tool Diameter Offset ( TDO). Para establecer el sentido del desplazamiento, una regla sencilla consiste en visualizar la herramienta como si estuvisemos colocados atrs de la herramienta con respecto al avance de la misma.

EJEMPLO 1. Para la pieza de 4 x 4 x 0.5 mostrada en la figura , escriba el programa de maquinado sin y con compensacin.

; SIN COMPENSACION EN EL CONTROLADOR. N01 G90 G20 N02 M06 T01

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N03 G00 X-0.25 Y-0.25 M03 S1800 N04 G00 Z-0.25 M08 N05 G01 Z-0.5 F25 N06 Y4.25 N07 X4.25 N08 Y-0.25 N09 X-0.25 N10 G00 Z6 M09 N11 M30 ; CON COMPENSACION EN EL CONTROLADOR. N01 G90 G20 G40; CANCELACION DE LAS COMPENSACIONES. N02 M06 T01 D01; ADICIONAR POSICION DE COMPENSACION. N03 G00 X-0.25 Y-0.25 M03 S1800 N04 G00 Z0.5 N05 G01 Z-0.5 F25 M08 N06 G41 X0 Y0 N07 X4 Y0 N08 Y4 N09 X0 N10 Y0 N11 G40 G00 Z4 M09 N12 M30 Observaciones: 1. Introducir el valor del radio o dimetro del cortador dependiendo el tipo de controlador de la mquina. En el equipo BENCHMAN se introduce el valor del radio. Menu > Setup > Offsets > 0.25 en cortador 1. 2. En el bloque donde se solicita el cortador, anexarle el lugar donde se localizara la compensacin del cortador con D seguido del nmero del cortador. 3. Introducir el cdigo de compensacin G41 o G42 antes de entrar al primer punto de la trayectoria de maquinado.

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EJEMPLO 2. Maquinar una pieza de 5ancho x 5 altura x 1 de profundidad. Usar en cortador EndMill de 1 dimetro. Menu Setup Offsets Introducir valor del radio de la compensacin para el nmero de cortador correspondiente.

USANDO LA COMPENSACION DE CORTADOR A LA IZQUIERDA (G41).

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N01 G90 G40 G20 N02 M6 T1 N03 G0 X0 Y0 Z0.1 M3 S2000; POS. FUERA DEL PRIMER PUNTO. N04 G1 Z-0.2 F30 N05 G1 X1 Y1 G41 D01 N06 G1 X4 Y1 N07 G1 X4 Y4 N08 G1 X1 Y4 N09 G1 X1 Y1 N10 G1 X0 Y0 G40 N11 G0 Z3 N12 M30 USANDO LACOMPENSACION DE CORTADOR A LA DERECHA (G42). N01 G90 G40 G20 N02 M6 T1 N03 G0 X0 Y0 Z0.1 M3 S2000; POS. FUERA DEL PRIMER PUNTO. N04 G1 Z-0.2 F30 N05 G1 X1 Y1 G42 D01 N06 G1 X4 Y1 N07 G1 X4 Y4 N08 G1 X1 Y4 N09 G1 X1 Y1 N10 G1 X0 Y0 G40 N11 G0 Z3 N12 M30 Verificar la pieza paso a paso. En este punto es recomendable establecer la pieza en posicin TOP y el estilo en CENTERLINE. Finalmente visualizar estar visualizando las coordenadas.

3.10.2 Compensaciones de alturas de los cortadores.

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Para la compensacin de distancia desde las puntas de cada una de las herramie01ntas a la superficie de la pieza a maquinar. Todas estas compensaciones de alturas son de signo negativos. Para llamar a la compensacion use G43 H # Z-__ Donde : G43 = codigo para compensacin de altura. H = letra para indicar la compensacion de altura # = nmero de la compensacin en el controlador. Z = Altura a la que desea bajarse. Ejemplo: N01 G90 G20 G49 ; G49 = CANCELACION DE COMPENSACION. N02 M06 T01 N03 G00 X1 Y2 M03 S2000 N04 G43 H01 Z0.25 N05 G01 Z-0.3 F20 M08 N06 X5 Y6 N07 G00 Z3 M09 N08 G91 G28 Z0 N09 X0 Y0 N10 M30

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Programacin del torno horizontal EMCO turn 55.

La programacin del torno horizontal CNC tiene similitud a la programacin de un centro de maquinado vertical; sin embargo, debido a que realizan diferentes tipos de maquinados cada uno de ellos presentan sus particularidades. Por ejemplo: En el torno la programacin estndar es en el plano XZ, mientras que en el VMC es el plano XY. En el torno se usan 2 ejes para la programacin; en un VMC se utilizan 3 ejes. Existen algunas operaciones propias para torneado que no se realizan en fresado.

3.11

Coordenadas de trabajo.

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3.11.1 Designacin de los ejes para la fresadora vertical.

3.11.2 Designacin de los ejes coordenados para el torno horizontal.

.

Direccin y sentido de los ejes coordenados para el torno.

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3.12 Programacin del torno horizontal.3.12.1 Designacin del sentido de los ejes de referencia de un torno horizontal CNC. La direccin del avance del carro longitudinal es considerada en la direccin del eje Z. El avance del carro transversal es considerada en direccin del eje X o tambin denominado D.

Nota: Tanto el valor de la coordenada X como de la coordenada Z, incrementan su valor al retirarse de la pieza de trabajo Figura 1. Vista esquemtica superior de un torno horizontal CNC mostrando las coordenadas estandarizadas X, Z

Observacin importante:En los tornos manuales el portaherramientas con sus cortador o buril, siempre se encuentra localizado entre el operador y la pieza de trabajo. Normalmente en un torno de control numrico industrial sucede lo contrario; el portaherramientas con su herramienta de corte se encuentra localizada atrs de la pieza de trabajo. Pero, tambin existen casos en que la herramienta de corte esta localizada como en un torno manual. En estos casos debemos de tener cuidado en la designacin de los signos para el eje X.

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Figura Posicionado enfrente de la mquina, La herramienta se dirige a la pieza, esa direccin es negativa.

Figura Posicionado enfrente de la mquina, en corte se aleja el cortador del operador. Al dirigirse el cortador hacia la pieza, el sentido es negativo y al retirarse el sentido es positivo.

Regla por aplicar:Para el caso de la designacin del signo para el eje X considere lo siguiente: Si el avance del cortador va dirigido hacia la pieza el signo es negativo y si se retira de la pieza de trabajo el sentido ser positivo. Es decir, siempre que se presente corte de material el sentido ser negativo independientemente de la localizacin del cortador.

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3.12.2 Localizacin del cero mquina y del cero pieza.El cero maquina, es una posicin de referencia fija establecida al ensamblar la mquina. Por otra parte, el cero pieza tambin llamado cero de programacin o cero flotante, es establecido por el programador en un punto que normalmente esta localizado sobre la cara derecha de la pieza al centro de la misma.

Smbolo para designar el cero pieza, cero de programacin, o cero flotante.

Figura . Visualizacin de la localizacin del cero pieza y del cero mquina.

En el plano de la pieza el programador puede establecer el origen o cero pieza en la posicin mostrada, o en cualquier otro punto donde considere se le facilite la programacin del maquinado. Es costumbre de los programadores establecer el cero de la pieza en la interseccin del eje Z y la cara de la pieza.

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3.12.3 Coordenadas absolutas versus coordenadas incrementales.Las coordenadas absolutas estn siempre referidas a un origen fijo, mientras que en las coordenadas incrementales el punto de referencia es cambiante basndose siempre en el punto anterior. Para ilustrar lo anterior se har uso de unos ejemplos.

Recomendacin: En la programacin del torno se prefiere utilizar los dimetros en lugar de los radios, por lo tanto considere el valor de la coordenada X como el valor del dimetro D en ese punto. EJERCICIO No. 1 Para la pieza anterior establezca las coordenadas absolutas y las incrementales para cada uno de los 5 puntos. Punto 1 2 3 4 5 X (Abs) 1.25 1.50 1.50 1.80 2.00 Z (Abs) 0.00 -0.25 -3.00 -3.00 -3.10 X(Inc) 1.25 0.25 0.00 0.30 2.00 Z(Inc) 0.00 -0.25 -2.75 0.00 -0.10

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EJERCICIO No 2. Determine las coordenadas absolutas e incrementales para la pieza de la figura 8.

Figura 8. Puntos iniciales y finales de cada una de las entidades de la trayectoria a maquinar de la pieza

TABLA DE LAS COORDENADAS ABSOLUTAS E INCREMENTALES.

PUNTO 1 2 3 4 5 6 7 8

X (ABS). 0 4 10 10 12 12 16 20

Z (ABS). 0 0 -3 -10 -10 -20 -20 -22 0 4 6 0 2 0 4 4

X (INC).

Z (INC). 0 0 -3 -7 0 -10 0 -2

Tabla de valores de las coordenadas X, Z de la figura 8.

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3.12.4 Maquinado de perfiles en lnea recta.Se har uso de los cdigos G00, G01, G28, G97, G54. Formato general del cdigo G00: G00 X__ Z__ G00 ; Movimiento rpido de posicionamiento, no se utiliza para corte. X__ ; Coordenada a desplazar en direccin X. Z__ ; Coordenada a desplazar en direccin Z.

Figura 9. G00 indica un movimiento rpido de posicionamiento, no de corte.

Formato general del cdigo G01 G01 X__ Z__ F__ G01; Movimiento con velocidad controlada en lnea recta. X__; Coordenada a desplazarce en direccin X. Z__; Coordenada a desplazarce en direccin Z. F__; Velocidad de movimiento en pulg/min o pulg/rev. Figura 10. G01 se utiliza para un movimiento de corte con velocidad controlada por el programador.

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EJERCICIO No 3. Objetivo: Se har uso de los cdigos para movimientos en lnea recta, enfatizando la diferencia en el uso de los cdigos G00 y G01. Escribir el programa NC para carear y desbastar la pieza mostrada. Las dimensiones iniciales del cilindro son de 20 mms de dimetro por 50 mms de profundidad. Se pretende desbastar a una longitud de la barra de 5 mms y a obtener un dimetro final de 14 mms.

Figura 11. Pieza maquinada.

3.12.5 Procedimiento para el uso de simulador NSITSe har uso de un simulador para torno llamado NSIT que es un programa en prueba desarrollado India y presenta todava algunas limitaciones. Como todo programa de simulacin su objetivo principal es visualizar el maquinado de la pieza en cada bloque de maquinado y con ello corregir errores en el programa. Para este programa tome en consideracin las siguientes indicaciones: Bloque N01: Para este simulador, en el primer bloque se establecen las dimensiones de la pieza. Para realizar lo anterior, se abre un parntesis rectangular y se escribe la palabra BILLET seguido de la letra X con el dimetro en mms y en Z la altura. Por ejemplo: para este caso de un bloque de 20 mms de dimetro por 50 mms de altura se escribe [BILLET X20 Z50. Bloque N02: Regresa la herramienta a home con cdigo G28.

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Bloque N03: Una vez seguros de que la pieza esta en home realizamos con seguridad el cambio de herramienta con M06 T__. Bloque N20: Regreso a la posicin HOME haciendo uso de las coordenadas incrementales U0 W0. Bloques restantes: En todos los desplazamientos rpidos sin corte de material utilizar G00 y en cortes se utiliza G01. Paso 1. Abrir el programa con el icono tecla Escape. Paso 2. Menu > New Program > Text Editor Paso 3. Escribir el programa sin utilizar nmeros de bloque. Paso 4. Alta de las herramientas de corte. Main men > Tools >Tool library. Paso 5. Verificar o simular el programa paso a paso con icono Step y despus Start. y despus presione la

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Figura 12. Listado del programa NC para el maquinado del ejercicio No 1.

3.12.6 Maquinado de perfiles en arco usando el valor del radio del arco.

Formato general del cdigo G02 y G03. G02 X__ Z__ R__ F__ G03 X__ Z__ R__ F__ G02 G03 X__ Z__ R__ F__

Cdigo para maquinado de arcos en sentido levogiro (s.m.r). Cdigo para maquinado de arcos en sentido dextrogiro (s.c.m.r). Coordenada final en X. Coordenada final en Z. Radio del arco. Velocidad de avance en pulg/min o pulg/rev.

Figura 13. La direccin de la trayectoria de maquinado es importante al definir un cdigo G02 o G03.

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EJERCICIO No. 4. Objetivo: Practicar los cdigos G02 y G03 para el maquinado de arcos utilizando el valor del radio del arco R y sus coordenadas finales.

R

Figura 13. Se refiere a figura 8.

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Figura 14. Listado del programa del ejercicio No 5 y simulacin del maquinado. NOTA: Para realiz

apuntes cnc y mastercam

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