cnc
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"CONTROL NUMÉRICO COMPUTARIZADO".
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Instructor:Julio Rodríguez
En una máquina CNC, a diferencia de una máquina convencional o manual, una computadora controla la
posición y velocidad de los motores que accionan los ejes de la máquina. Gracias a esto, puede hacer
movimientos que no se pueden lograr manualmente como círculos, líneas diagonales y figuras complejas
tridimensionales.
Las máquinas CNC son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los tres ejes para ejecutar
trayectorias tridimensionales como las que se requieren para el maquinado de complejos moldes y troqueles
como se muestra en la imagen.
En una máquina CNC una computadora controla el movimiento de la mesa, el carro y el husillo. Una vez
programada la máquina, ésta ejecuta todas las operaciones por sí sola, sin necesidad de que el operador
esté manejándola. Esto permite aprovechar mejor el tiempo del personal para que sea más productivo.
Orígenes del CNC
El CNC tuvo su origen a principios de los años cincuenta en el Instituto de Tecnología de Massachusetts
(MIT), en donde se automatizó por primera vez una gran fresadora.
En esta época las computadoras estaban en sus inicios y eran tan grandes que el espacio ocupado por la
computadora era mayor que el de la máquina.
Hoy día las computadoras son cada vez más pequeñas y económicas, con lo que el uso del CNC se ha
extendido a todo tipo de maquinaria: tornos, rectificadoras, eletroerosionadoras, máquinas de coser, etc.
El término “control numérico” se debe a que las órdenes dadas a la máquina son indicadas mediante códigos
numéricos. Por ejemplo, para indicarle a la máquina que mueva la herramienta describiendo un cuadrado de
10 mm por lado se le darían los siguientes códigos:
G90 G71
G00 Y0.0
Un conjunto de órdenes que siguen una secuencia lógica constituyen un programa de maquinado. Dándole
las órdenes o instrucciones adecuadas a la máquina, ésta es capaz de maquinar una simple ranura, una
cavidad irregular, la cara de una persona en altorrelieve o bajorrelieve, un grabado artístico un molde de
inyección de una cuchara o una botella... lo que se quiera.
Al principio hacer un programa de maquinado era muy difícil y tedioso, pues había que planear e indicarle
manualmente a la máquina cada uno de los movimientos que tenía que hacer. Era un proceso que podía
durar horas, días, semanas. Aún así era un ahorro de tiempo comparado con los métodos convencionales.
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Actualmente muchas de las máquinas modernas trabajan con lo que se conoce como “lenguaje
conversacional” en el que el programador escoge la operación que desea y la máquina le pregunta los
datos que se requieren. Cada instrucción de este lenguaje conversacional puede representar decenas de
códigos numéricos. Por ejemplo, el maquinado de una cavidad completa se puede hacer con una sola
instrucción que especifica el largo, alto, profundidad, posición, radios de las esquinas, etc. Algunos controles
incluso cuentan con graficación en pantalla y funciones de ayuda geométrica. Todo esto hace la
programación mucho más rápida y sencilla.
También se emplean sistemas CAD/CAM que generan el programa de maquinado de forma automática. En
el sistema CAD (diseño asistido por computadora) la pieza que se desea maquinar se diseña en la
computadora con herramientas de dibujo y modelado sólido. Posteriormente el sistema CAM (manufactura
asistida por computadora) toma la información del diseño y genera la ruta de corte que tiene que seguir la
herramienta para fabricar la pieza deseada; a partir de esta ruta de corte se crea automáticamente el
programa de maquinado, el cual puede ser introducido a la máquina mediante un disco o enviado
electrónicamente.
Hoy día los equipos CNC con la ayuda de los lenguajes conversacionales y los sistemas CAD/CAM,
permiten a las empresas producir con mucha mayor rapidez y calidad sin necesidad de tener personal
altamente especializado.
ELEMENTOS DE CNC
El programa , que contiene toda la información de las acciones a ejecutar.
El Control Numérico , que interpreta estas instrucciones, las cuales convierte
en las señales correspondientes para los órganos de accionamiento de la máquina y comprueba
los resultados.
La máquina , que ejecuta operaciones previstas.
LAS MAQUINAS CNC PUEDEN SER:
1.- Centro de Maquinado.
2.- Máquina fresadora
3.- Máquina torno
MEDIDAS DE SEGURIDAD
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No colocar objetos arriba o alrededor de la máquina que puedan interferir con la operación
de la misma.
Siga paso a paso el procedimiento de encendido de la máquina.
Nunca trate de mover las herramientas u otro elemento cuando la máquina está ejecutando
un programa.
Si tiene algún problema con el movimiento de los ejes o le aparece un mensaje de
alarma, consulte a su instructor inmediatamente.
Reporte cualquier anomalía a su profesor o al asistente de laboratorio.
CARACTERISTICAS MAQUINAS CNC
• Control de movimiento
Movimiento punto a punto
Movimiento continuo
• Control de ciclos
Ciclo abierto
Ciclo cerrado
• Dispositivo de poder
Hidráulico o Neumático
• Sistema de posición
Incremental o Absoluto
Partes de las Maquinas CNC
Maquina.
Computadora
Software
Recuerde cada máquina utilizara un software diferente lo que permite que se comunique el software CAM,
con el Software de la maquina es el POS-PROCESADOR.
Un Pos-procesador es: un software que interpreta el lenguaje del CAM, o sea interpreta el dibujo con el
recorrido de herramienta que se ha programado y lo convierte a un código alfanumérico, que puede ser
leído por el software de la maquina que se ha de operar.
Ejemplo para los simuladores de CNC, Torno, se utiliza el MPFANS, para el Centro de Maquinado Simulador
el SIEMENS, y para el Centro de Maquinado Real HAASS.
Cada maquina CNC, el fabricante ha determinado un lenguaje para ser operada, por ello los fabricantes han
determinado utilizar dos Estandares de Controladores.
Estos son:
ISO – 6983 (Internacional Standarization Organization)
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EIA RS 274 (Electronic Industries Association.)
TAREA 1
Debes de Investigar las bases en los cuales se fundamentan estos dos controladores.
Y investiga cuando fueron establecidas estas 2 organizaciones.
Valor 10 puntos de zona.
COMPENSACIÓN DE LA HERRAMIENTA
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HERRAMIENTAS DE CORTE UTILIZADAS EN CNC.
TAREA # 2
Investiga sobre dos marcas
que produzcan herramientas
como estas para CNC, y que
tipo de herramienta
producen, ya sea Buriles,
Barras, porta fresas, etc.
Valor 10 puntos.
Tarea: # 3
De la teoría de este folleto debes de extraer 25
preguntas.
Valor 10 puntos.
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SISTEMA CORRDENADAS
TORNO
Coordenadas Absolutas:
Cualquier punto se ubica por la distancia del ORIGEN (0,0) a dicho punto.
Usualmente la ubicación de un punto se representa de la siguiente manera:
X (+) (-) ________, Y (+) (-) _________, Z (+) (-) __________
Ejemplo de Coordenadas Absolutas:
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Opcional
Necesario
Coordenadas Incrementales
Utilizan la posición actual como punto de referencia para el siguiente movimiento.
FORMATO DE PROGRAMACIÓN
Cada comando comienza con una letra y es seguido por un valor de uno o más dígitos.
Las máquinas de control numérico de este centro utilizan el mismo formato de programación.
O: Número de programa; seguido de 4 dígitos (máximo).
N: Secuencia; seguido de 4 dígitos (máximo).
Es para identificar un bloque completo de información.
El orden de la secuencia puede ser ascendente o descendente.
G: Comando preparatorio; seguido de 2 dígitos.
Se encuentra dividido en 15 grupos.
M: Comando de ejecución; seguido de 2 dígitos.
Nota:
Para indicar el final de un bloque es necesario colocar “;” (punto y coma).
El programa escrito en un editor no se le coloca el (;) (punto y coma).
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CÓDIGOS
Código O Número de programa
000O1
Código N Número de secuencia
Código M Misceláneos
M01 Paro opcional de programa
M02 Fin de programa sin regreso al principio
M03 S1200 Giro sentido de las manecillas a 1200 r.p.m
M04 S1200 Giro contra sentido de las manecillas 1200 r.p.m
M05 Paro de husillo
M06 T0101 Cambio de herramienta a la uno
M08 Activación de bomba de soluble
M09 Desactivación de bomba soluble
M30 Finaliza y mando cursor al inicio de programa
M98 Llamado de subprograma
Códigos G más usados
G00 X_Z_Movimiento Rápido sin corte
G01 X_Z_F_ Corte lineal X y Z coordenadas finales
G02 X_Z_R_F Corte circular en sentido horario X y Z coordenadas finales de radio R
G03 X_Z_R_F Corte circular en sentido antihorario X y Z coordenadas finales de radio
R
G04 X_Temporizador de X segundos
G20 Medidas en sistema Inglés
G21 Medidas en unidades métricas
G28 UO WO ir a Home
G50 Velocidad máxima del husillo
G54 Selección de coordenadas de trabajo 1 Cero pieza
G59 Selección de coordenadas de trabajo 6 Cero pieza
G90 Programa de coordenadas en absoluto
G91 Programa de coordenadas incremental
G96 Control de velocidad superficial constante
G97 Cancelación del Control de velocidad superficial constante
G98 Avance por minuto
G99 Avance por revolución
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ESTRUCTURACION DE CODIGOS
Un programa es un lista secuencial de instrucciones de maquinado que serán ejecutadas por la máquina
CNC.
A las instrucciones se les conoce como CODIGO de CNC, las cuales deben contener toda la información
requerida para lograr el maquinado de la pieza.
Formación de Bloques:
Fases de un Programa:
INICIO
Contiene todas las operaciones que preparan a la máquina para su operación.
% Bandera de Inicio
O# Número de Programa
G71 Sistema de Unidades de Medida
G90 Programación Absoluta
G40 Cancelación de Compensación del radio de la herramienta
G17 Activación de plano de trabajo XY
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REMOCION DE MATERIAL
Contiene las velocidades y los movimientos de corte, circulares, lineales, movimientos rápidos, ciclos
de corte, selección de herramienta, etc.
T2 D1 M6 Cambia y compensa a la Herramienta 2
G0 G54 X-20. Y20. S1909 M3 Se posiciona rápidamente en coordenada XY de la Pieza, el
husillo enciende en sentido horario
Z1. Se posiciona rápidamente a 1mm de la superficie de la cara
del material
G1 Z-10. F3.6 Profundiza 10mm con avance controlado 3.6mm/min.
APAGAR EL SISTEMA
Contiene todos los códigos G´s y M´s que desactivan todas las opciones
que fueron activadas en la fase de inicio. (Funciones como apagar el
Refrigerante, la velocidad del husillo, etc. Antes de remover la pieza.)
M5 Apagar el Husillo
M9 Apagar Refrigerante
M30 Fin de Programa
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EJEMPLO DE PROGRAMA:
% BANDERA DE SALIDA
000O2121 No. De Programa
N010 G21 G71 Revisión de plano, e indicaciones de medidas en mm.
N020 G00 T01 Colocar rápidamente la herramienta en posición 1.
N030 G00 G96 S1000 Selección de Velocidades o RPM.
N040 M03 Encendido de Motor.
N050 G00 G01 Z2 X53 Colocar rápidamente la herramienta en posición inicial.
N060 G54 X49 F0.2 Determina el corte y el avance por revolución.
Tarea # 4 valor 10 puntos
Relacióne los siguientes nombres con un torno manual. Uniéndolas con una línea.
1. Caja de Velocidades a. M03
2. Eje central del torno b. S
3. Eje del carro transversal. c. M05
4. Fin de programa d. G00
5. Caja Norton e. Z.
6. Avance rápido f. T
7. Avance de trabajo g. X
8. Encendido del motor h. M30
9. Torreta porta herramienta i. G01
10. Apagado de motor j. F
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Como medir radio:
G02 interpolación circular, en dirección de las agujas del reloj.
G03 Interpolación circular, en contra la dirección de las agujas del reloj
I = Eje paralelo a la distancia desde el punto de inicio del arco al punto central dl arco en dirección del eje X
K = Eje paralelo a la distancia desde el punto de inicio del arco al punto central del arco en dirección de eje Z
X – Z = Coordenadas de finalización del punto del arco.
Ejemplo:
N010 G02 X60 Z-35 I 20 K0
N010 G03 X60 Z-35 I 20 K-20
Conos o ángulos.
El ángulo se identifica con la letra A el ángulo es siempre una medida positiva.
Ejemplo:
N010 G01 X40 Z0 Indica el diámetro menor del cono, y su posición de inicio
N020 G01 A149 X100 Indica el ángulo, y el diámetro final, del cono.
Ejemplo:
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Tarea 5 - Valor 20 puntos
REALIZAR LA CODIFICACION NECESARIA PARA FABRICAR ESTAS PIEZAS.
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SOFTWARE DE DISEÑO
CAM = MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA.
Software: MASTERCAM
Versión: X
Al igual que otros software, permite guardar los dibujos creados, podemos importar dibujos o planos de otros
software, de diseño, la mayor importancia en este software, es que podemos crear la ruta de maquinado de
acuerdo al dibujo que hayamos seleccionado para maquinar.
Importando un Archivo:
En la pestaña de File, le damos clic y luego buscamos la opción importar folder, nos dará una ventana, en la
cual seleccionaremos, el tipo de software en el cual esta realizado el dibujo a importar, luego, seleccionamos
de donde se extraerá, y a donde se trasladara.
Tarea # 6
Del folder donde se guardaron los dibujos en 2D de Autocad debes de trasladar 10 dibujos a
MASTERCAN X, recuerda mastercan x solo puede abrir documentos en Autocad 2007.¡¡¡¡
Guárdalos en un folder con el nombre CONVERTIDOS A MASTERCAM. (clave de participante)
Valor 5 Puntos.
Creando Líneas,
Activar la opción del tipo de línea que desea dar un clic, luego especificar el punto de inicio, y la dirección,
dar un segundo clic, y luego en las ventanas adicionales colocar el largo y ángulo de la línea deseada.
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Creando un circulo,
Seleccione el tipo de circulo, que necesita, coloque el cursor en el punto de inserción del circulo, de un clic
inicie un circulo y de un segundo clic, luego en la barra adicional, coloque las dimensiones del circulo ya sea
radio o diámetro.
Tarea # 7
Pídele al Instructor, una copia de los dibujos a realizar y
deberás de Trabajarlos en MASTERCAM X. Tienes 2 horas.
Valor: 10 Puntos por dibujo. (5 en total)
MAQUINADO, EN EL TORNO.
Para maquinar un eje debemos de dibujar el 50% del eje que deseamos, luego seleccionamos la maquina
que se utilizara. (MACHINE TYPE), LATHE,
A continuación nos dará una ventana, como esta:
Donde deberemos de seleccionar propiedades-lathe
En archivo nos permitirá seleccionar los parámetros de trabajo como
Tipo de Herramienta a utilizar, Tipo de
Shock o mandril, Dimensiones del Material, en cada pestaña, debemos de seleccionar lo necesario.
Selección de la Operación a Realizar.
Seleccione la operación en la pestaña TOOLPATHS, - ROUGH
Pedrira primero que se le asigne un numero al programa.
Luego, deberá de seleccionar la herramienta a utilizar nuevamente.
Recuerde Feed rate, es el avance, debe de modificarlo, las rpm, y decidir si desea refrigerante coolant.
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Ahora, debemos de simular:
Luego podemos hacer el pos-procesado, donde obtendremos la lista de
códigos para fabricar esta pieza. ejemplo
Tarea # 8
A continuación encontraras el diseño de un eje, dibújalo en el
software de tu elección, y crea la ruta de maquinado, y
codificación necesaria, recuerda que los parámetros de maquinado los eliges tu, Avance, velocidad
de corte, RPM, etc.
Material será Acero 705. Valor 10 puntos
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Tarea 9.
Valor 10 puntos
A continuación encontrara un dibujo, debe de diseñarlo en el software de su elección y crear la ruta d
maquinado necesaria así como la codificación para poderlo maquinar.
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INSTRUCCIONES PARA ENTREG DE TAREAS:
Tarea # 1 Investigación 10 Escrito
Tarea # 2 Investigación 10 Escrito
Tarea # 3 Preguntas 10 Escrito
Tarea # 4 Identificación 10 Escrito
Tarea # 5 Codificación 20 Escrito
Tarea # 6 Conversión 05 Digital
Tarea # 7 Dibujar M.X 10 Digital
Tarea # 8 Maquinado V. 10 Digital
Tarea # 9 Maquinado V. 10 Digital
Tarea # 10 Impresión 05 Escrito
Total Zona 100 Puntos.
Todo los escrito en hojas de papel bon blanco, tamaño carta, en computadora, con caratula, introducción,
índice, y bibliografía.
De lo contrario no será recibido.
BUENA SUERTE RECUERDEN:
ARQUIMIDES, dijo: “Dadme una palanca lo suficientemente larga y un punto de apoyo y
moveré el mundo.”
TOMAS ALVA EDISON dijo: “ Los que creen que hacer algo es imposible, deberían de
hacerse a un lado y dejar que otros lo intentemos…..”
Y tu que palabras sabias dejaras para los jóvenes del futuro….??? Has la diferencia, tu ejemplo
dice mucho..
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