Tutorial Mquinas CNC

Tutorial: Control Numrico Computacional (CNC)

Es recomendable revisar la pgina y mirar las imgenes y animaciones all disponibles.

Qu es un Sistema CNC?

El Control Numrico Computacional es el control de una mquina herramienta usando nmeros y letras. Es un sistema en el cual los valores numricos programados son directamente insertados y almacenados en alguna forma de medio de entrada, y automticamente ledos y decodificados para provocar el movimiento correspondiente en la mquina que se est controlando.

Ventajas de un Sistema CNC Alto grado de calidad debido a la precisin, repetibilidad y ausencia de variaciones introducidas por un operador.

Desperdicios reducidos. Son menos probables los errores debidos a la fatiga del operador, interrupciones y otros factores.

Inspeccin simplificada. Una vez que la primera pieza ha pasado la inspeccin, se requiere una inspeccin mnima en las partes subsecuentes.

Menores costos de herramientas debido a la menor necesidad de montajes y reparaciones complejas.

Tiempo de servicio reducido.

Las operaciones complejas de la maquinaria se realizan ms fcilmente debido al control avanzado de la mquina.

Desventajas de un Sistema CNC

Las herramientas de una mquina numricamente controlada no cortan el metal tan rpido como las mquinas convencionales.

El control numrico no elimina la necesidad de herramientas caras. Adems, hay un gasto inicial mayor.

El control numrico no elimina los errores por completo. Los operadores todava se pueden equivocar al presionar los botones equivocados, al realizar alineaciones erradas , y fallan al ubicar las piezas adecuadamente en una montura.

Se necesita escoger y entrenar a programadores y a personal de mantencin.

Historia

En 1947 John Parsons comienza a experimentar con la idea de generar los datos de una curva a travs de un eje y usar esos datos para controlar los movimientos de una maquina herramienta.

En 1949 la Corporacin Parsons gana un contrato para investigar un mtodo de produccin acelerado.

En 1952 el MIT (Massachussets Institute of Technology) demuestra exitosamente un modelo de mquina de Control Numrico actual. La mquina fabrica piezas exitosamente con movimientos simultneos de herramientas de corte a travs del eje. El MIT acua la expresin "control numrico".

En 1955 se exhiben modelos comerciales de mquinas de control numrico para la aceptacin de los usuarios.

En 1957 el Control Numrico es aceptado por la industria. Varias ya han sido instaladas y estn en uso.

Prerrequisitos

Lectura de planos.

Instalacin y montaje de una pieza de trabajo.

Familiaridad con las operaciones de la mquina, velocidades de corte, tazas de alimentacin y profundidad de corte.

Familiaridad con la mquina que est siendo programada; sus caractersticas de operacin general; entrada de datos por cinta, disco flexible o red; y el panel de operacin de control de la mquina.

Comprensin de operaciones computacionales bsicas, programacin CNC y traducciones de datos.

Equipamiento CNC

Mquinas Fresadoras. Las mquinas CNC Fresadoras usan un cortador rotatorio para el movimiento de corte y un movimiento lineal para la alimentacin. El material es empujado en el cortador, o el cortador es empujado al material, en caminos rectos o curvos tridimensionales, para producir los elementos deseados de una pieza. La pieza terminada es creada mediante la remocin de todo el material innecesario desde la pieza de trabajo. Este proceso se denomina fresado.

Tornos. Los Tornos CNC rotan la pieza de trabajo en contra de un nico punto de una herramienta para producir movimiento de corte. La herramienta se alimenta a lo largo o en la pieza de trabajo para producir el movimiento de alimentacin. El maquinado de una pieza en un torno se denomina Giro.

Centros de Maquinado. Los centros de maquinado son mquinas CNC ms sofisticadas que frecuentemente combinan las tecnologas de fresado y torneado.

Mquinas EDM. Una Mquina de Descarga Elctrica (Electrical Discharge Machine, EDM) usa chispas elctricas para hacer una cavidad en una pieza de metal. este proceso requiere de un electrodo, una fuente de poder, un tanque, y enfriador. La pieza de trabajo se conecta a un lado de la fuente de poder y se coloca en el tanque. El electrodo, construido en la forma de la cavidad deseada, se conecta al otro lado de la fuente de poder. El tanque se llena con enfriador. este enfriador es un material dielctrico. Un dielctrico opone una resistencia al flujo de la electricidad. Se baja el electrodo hasta que una chispa salta entre el electrodo y la pieza de trabajo. Cuando la chispa salta, la calidad dielctrica del enfriador ha sido superada. La chispa libera pequeas partculas de material que son eliminadas por el enfriador. Se crea una cavidad de la misma forma que el electrodo. Se baja el electrodo al ritmo que se fabrica la cavidad y hasta que se logra la profundidad apropiada.

Robots. Los robots industriales son mquinas especializadas que son un reemplazo directo del trabajo humano. Estos robots se utilizan para realizar consistentemente tareas que son montonas, repetitivas y / o difciles. Algunos ejemplos son: fundicin, pintura, soldadura, paletizado, transferencia de materiales y como intercambiadores de herramientas y piezas para mquinas CNC.

Paneles de Control CNC. Los paneles de control CNC incluyen los controles para todos los aspectos del proceso de maquinado. Algunas mquinas tambin incluyen la programacin de piezas y la verificacin del camino de la herramienta.

Sistemas CNC.

El control punto a punto es el posicionamiento de la herramienta desde un punto a otro dentro de un sistema coordinado. Ms frecuentemente usado para el posicionamiento a un punto en donde se realizar una operacin de maquinado manual, tal como taladrado o perforacin.

El control de corte recto tiene la habilidad de mover una herramienta, mientras esta enganchada, recto en todos los ejes de la mquina y adems tiene la habilidad de hacer ngulos de 45 grados.

Los sistemas de control de contorno generan un camino de la herramienta continuamente controlado mediante la interpolacin de puntos intermedios o coordenadas. La interpolacin significa la habilidad de generar los puntos que constituyen el camino.

Prcticas de Mquinas HerramientasDiseo y Montaje de Fijaciones. Una fijacin es una herramienta de produccin que ubica, sostiene y soporta firmemente la pieza de trabajo de manera tal que las operaciones de maquinacin puedan ser realizadas de idntica forma para las partes duplicadas (es decir, cuando se realizan ciclos de produccin).

Aun cuando son ampliamente usadas en mquinas fresadoras, las fijaciones tambin se usan para operaciones en herramientas de mquinas estndar. Las fijaciones varan en diseo desde herramientas relativamente simples a elementos caros y complejos.

Las Fijaciones de Placa son las fijaciones bsicas ms sencillas, hechas de una placa plana la cual tiene una variedad de tenazas, referencias o pines para

sostener y ubicar una parte. Si simplicidad y adaptabilidad la han transformado en un tipo de fijacin popular.

Las Fijaciones de Placas en ngulo son una variacin de la placa de fijacin que es usada para maquinar la pieza en un ngulo recto a su punto de ubicacin. Muchas fijaciones de placa en ngulo estn hechas en 90 pero en general pueden ser hechas en otros ngulos.

Las Fijaciones de Prensa Ajustable se usan para la maquinacin de partes pequeas. Con este tipo de fijacin las prensas estndar son reemplazadas por mandbulas que se ajustan a la pieza. Estas fijaciones son el tipo ms barato de fijaciones y su uso slo est limitado por el tamao de las prensas disponibles.

Las Fijaciones de Indexacin se utilizan para la maquinacin de piezas con detalles de maquinacin igualmente espaciados.

Las Fijaciones Multiestacin son principalmente usadas para ciclos de produccin de grandes volmenes a alta velocidad, en donde el ciclo de maquinacin debe ser continuo.

Las Fijaciones Duplex son la variedad ms sencilla de fijaciones tipo multiestacin. Esta fijacin permite la realizacin de las operaciones de carga y descarga mientras las operaciones de maquinacin estn en progreso, sin tener que detener la mquina.

Las Fijaciones de Perfil se usan para guiar las herramientas para la maquinacin de contornos que, normalmente, la mquina no puede seguir. Las mquinas CNC no usan este tipo de fijaciones.

Algunas operaciones de produccin que usan fijaciones:

Montaje

Taladrado

Presentacin

Formacin

Medida

Pulverizacin

Tratamientos con calor

Limado

Inspeccin

Torneado

Doblado

Fresado

Planificacin

Perforacin

Pintura

Remocin de material

Corte

Estampado

Pruebas

Soldadura

Herramientas que Producen Distintas Geometras.

A continuacin, algunas herramientas que se pueden usar para funciones especificas en una mquina CNC.

Para TaladrarPara Tornear

Para FresadoHerramientas Varias

Fresado Convencional y de Ascensin.

El fresado de ascensin o de descenso es aquel en el cual la pieza de trabajo se mueve en la misma direccin que la rotacin de la herramienta de corte. El enganche completo de la herramienta es instantneo. La accin de deslizamiento del fresado convencional se elimina dando lugar a una superficie con una mejor terminacin y alargando la vida de la herramienta.

El fresado convencional o "hacia arriba" es cuando la pieza de trabajo es alimentado en la rotacin del cortador. Los trozos son de espesor mnimo al inicio del corte y tan ligeros que la herramienta tiende a deslizarse sobre el trabajo. Este deslizamiento, seguido de la salida brusca de la herramienta al terminar el corte, provoca una terminacin gruesa.

Datos y Frmulas de Corte.

Trminos ms frecuentes usados para expresar datos de corte:

Velocidad del Eje - es la velocidad rotacional del eje y de la herramienta. Este valor se expresa normalmente en RPM (revoluciones por minuto).

Valor de la tasa de Alimentacin - es el valor numrico al cual la herramienta recorrer una pieza de trabajo. Es usualmente expresado en IPM (pulgadas por minuto o IPR (pulgadas por revolucin).

Velocidad de Corte - la velocidad de corte es la velocidad rotacional de la herramienta de corte o de la pieza de trabajo. Se expresa en RPM o en SFM (Pies de Superficie por Minuto).

Profundidad del Corte - es la distancia que la punta de la herramienta se introduce en la pieza de trabajo. Se incorpora en los valores X, Y, Z en un programa CNC. Aparte del programa, puede expresarse en pulgadas o milmetros.

El clculo de los datos de corte es un paso muy importante en la planificacin de un programa CNC. A continuacin, algunas de las frmulas ms comunes.

S.F.M = R.P.M. x Dimetro x .262Ejemplo: Encuentre SFM de una herramienta de 1" a 600RPMSFM = RPM x 1 x .262SFM = 600 x 1 x .262. SFM = 157.2

R.P.M. = S.F.M. x 3.82 / DimetroEjemplo: Encuentre las RPM de una herramienta de 1" a 150 SFM.RPM = SFM x 3.82 / DimetroRPM = 150 x 3.82 / 1. RPM = 573

I.P.M. = R.P.M x T x F.P.T. Ejemplo: Encuentre el valor IPM de un taladro de 1" a 500 RPM y con un valor de FPT = 0.006. IPM = 500 x 1x .006 IPM = 3.0

F.P.R. = I.P.M. / R.P.M.Ejemplo: Encuentre el valor FPR (en pulgadas) de un cortador que avanza a 200 RPM y con un valor IPM = 22.FPR = 22 / 200. FPR = .11

F.P.T = I.P.M. / T x R.P.M.Ejemplo: Encuentre el valor FPT (alimentacin por dientes, en pulgadas) para una fresa de 4 canales y de 2" que avanza a 200 RPM y con un valor IPM = 20. FPT = 20 / 4 x 200 FPT = .025

Nota: Una broca se considera como un cortador de un nico diente.

Programacin de la Mquina

1. Planificacin del Programa

Lectura de Planos. La lectura de planos es una habilidad bsica en la industria de la manufacturacin, algo que todos los ingenieros, gerentes, programadores y operadores de CNC, maquinistas e inspectores, deberan conocer.

Eleccin de la Mquina Adecuada. La eleccin de una mquina adecuada a una pieza especfica a ser manufacturada es la responsabilidad, usualmente, del gerente de produccin, del gerente del taller de mquinas, y / o del gerente CNC. El gerente debe saber:

1. El ambiente de cada mquina (rea de trabajo)

2. Las opciones de cada mquina (fresado, taladrado, etc.)

3. Herramientas de corte, velocidades de giro, tazas de alimentacin.

4. Diseo y montaje de fijaciones.

5. Operaciones de la mquina: Ajuste, instalacin y ejecucin de programas.

Hoja de Operaciones. La hoja de operaciones, u hoja de instalacin, es usada para describir los procesos necesarios para maquinar una pieza en una mquina CNC. Cada proceso se escribe en la secuencia adecuada de maquinacin e incluye la herramienta a ser usada y todos los datos de corte.

La programacin del contorno exterior es una operacin en la maquinacin de una pieza. Para hacer esto primero se debe definir un origen de la pieza. Entonces, los puntos requeridos para la maquinacin debern calcularse para el centro de la herramienta a ser usada, considerando el radio de la herramienta, desde las coordenadas del borde de la pieza.

Hoja de Operaciones

Mquina: Electro -LI2Pieza de Trabajo: placa-1Nombre / Fecha: Juanito Prez 1/7/2004

Paso #DescripcinHerramienta

#Tasa de alimentacin ("/minuto)Profundidad de Corte (")Velocidad de Giro (r.p.m.)

1Fresado bsico de la placa1250.5500

2Fresado final de la placa2120.5750

3Centrar para taladrar 4 agujeros3150.1252500

4Taladrar 4 agujeros4120.751000

Requerimientos de Herramientas. Los requerimientos y eleccin de herramientas se basan en restricciones de las piezas y en prcticas de la industria manufacturera. Muchas de estas ideas son cuestiones de sentido comn. Los buenos programadores y operadores CNC deben tenerlas en cuenta.

Conocer las caractersticas del material a ser maquinado.

Usar un catlogo de herramientas industrial tpico para bajar costos.

Hacer uso de los servicios tcnicos ofrecidos por los fabricantes de herramientas.

La calidad de la fijacin deber basarse en el nmero de piezas que, eventualmente sern producidas.

Siempre se debe usar la herramienta correcta para la correcta operacin de la mquina.

Mantener herramientas de reemplazo y de repuesto para el evento de que sea necesario afilar una herramienta o si la herramienta se rompe.

Mantener una variedad de herramientas para el caso de que un tipo no realice el trabajo como se desea.

Usar herramientas de acero de alta velocidad sobre materiales de fcil maquinacin.

Usar herramientas de carbono en materiales de corte difcil.

Usar herramientas con revestimiento de cobalto u xido para las aleaciones exticas.

Usar herramientas del tipo de insercin cuando sea posible para reducir costos.

Considere el uso de escariadores, en lugar de brocas, en aplicaciones con taladro en donde la viruta y el control de trozos puede ser un problema.

Tenga en cuenta la flexin que ocurre al usar herramientas largas. Es posible que se necesiten pasadas extras para eliminar rayas y virutas.

2. Movimiento de la Herramienta y Planos de Construccin.

Los cdigos del Plano de Construccin se usan para cambiar entre los planos coordinados para maquinar arcos o crculos.

Estos cdigos son G17(XY), G18(XZ), y G19(YZ). El Movimiento de la Herramienta debe ocurrir paralelo a uno de estos planos para los arcos y crculos. Por defecto se considera el plano G17 (XY).

3.Sistemas de Unidades y Modos de Entrada

Los Sistemas de Unidades son las unidades de medicin que se usan en un programa CNC. Todas las mquinas entienden las unidades Mtricas (milmetros, mm) y las Inglesas (pulgadas, "). Hay que indicarle a la mquina CNC que unidades se estn utilizando. Algunas mquinas vienen ajustadas de fbrica a pulgadas o a milmetros. Normalmente al inicio de un programa CNC ver eso; G70 especifica pulgadas y G71 especifica milmetros.

Los Modos de Entrada se refieren al tipo de informacin coordenada que se ingresa al programa de la mquina CNC. hay dos tipos.

- Entrada Absoluta, diseada para el cdigo G90, especifica la distancia desde el origen o punto cero del programa. El modo Absoluto es el ms comn.

- Entrada Incremental, designada por el cdigo G91, especifica las distancias y direcciones usando el punto previo como un origen. La entrada incremental a veces se denomina punto-a-punto. Todos los sistemas CNC pueden conmutar desde el modo absoluto al incremental y viceversa, ilimitadas veces en un programa.

Existen otros modos de entrada tales como el Helicoidal. 4. Cdigos de Programacin

Descripcin del Cdigo de Letras

NNmero de Secuencia

GFunciones Preparatorias

XComando del Eje X

YComando del Eje Y

ZComando del Eje Z

RRadio desde el Centro Especificado

Angulo contra los punteros del reloj desde el vector +X

IDesplazamiento del Centro del Arco del Eje X

JDesplazamiento del Centro del Arco del Eje Y

KDesplazamiento del Centro del Arco del Eje Z

FTasa de Alimentacin

SVelocidad de Giro

TNmero de la Herramienta

MFuncin Miscelnea

Nmeros de Secuencia

El Nmero de Secuencia, tambin llamado cdigo N, es el nmero de identificacin del bloque (lnea) en un programa CNC. La palabra de cdigo comn utilizada comienza con N. N es el primer cdigo en un bloque y normalmente tiene un rango N1 hasta N9999. Muchas CNC no requieren el uso de cdigos N lo cual ayuda a liberar memoria. Sus principales beneficios son el que permiten la bsqueda fcil en programas largos y la capacidad de volver a hacer partir un programa en casi cualquier nmero de lnea. Usualmente el programador saltar N nmeros entre bloques para dejar espacio para insertar posteriormente bloques olvidados o adicionales. Por ejemplo N5, N10, N15, etc.

Funciones Preparatorias

Las Funciones Preparatorias son los cdigos G. Los Cdigos G son indicados por la letra G y un nmero de 2 dgitos. Estos cdigos son las funciones ms importantes en programacin CNC debido a que dirigen el sistema CNC para el procesamiento de los datos de coordenadas en una manera particular. Algunos ejemplos son: transversal rpido, interpolacin circular, interpolacin lineal, y taladrado. Los cdigos son algo casi estandarizado en la industria.

Cdigos G usados comnmente: G00, G01, G02, G03

1. G00 - El cdigo Transversal Rpido se utiliza para mover los ejes rpidamente entre los cortes, cambios de herramienta, etc.

2. G01 - El cdigo de Interpolacin Lineal se usa para eliminar material mediante el movimiento de los ejes en direcciones rectas a lo largo o a travs del material. Para el corte se deben especificar la velocidad del mandril, la partida del mandril y la tasa de alimentacin antes de ejecutar este cdigo.

3. G02 - La Interpolacin Circular en el sentido de los punteros del reloj es utilizada para eliminar material mediante el movimiento de los ejes en direcciones circulares a lo largo o a travs del material. Para el corte se deben especificar la velocidad del mandril, la partida del mandril y la tasa de alimentacin antes de ejecutar este cdigo.

4. G03 - La Interpolacin Circular en contra de los punteros del reloj es usada para eliminar material mediante el movimiento de los ejes en direcciones circulares a lo largo o a travs del material. Para el corte se deben especificar la velocidad del mandril, la partida del mandril y la tasa de alimentacin antes de ejecutar este cdigo.

5. Lista Completa de Cdigos G (atencin, estos cdigos no son del todo estndar, es posible que existan cdigos especficos a una mquina particular)

G00 - Posicin Transversal Rpido

G01 - Movimiento lineal de la herramienta a una tasa de alimentacin especificada.

G02 - Movimiento Circular de la herramienta en el sentido de los punteros del reloj.

G03 - Movimiento Circular de la herramienta en el sentido contrario de los punteros del reloj.

G04 - Un retardo o detencin temporal en el movimiento de la herramienta.

G05 - Una detencin permanente del movimiento de la herramienta. Es cancelado por el operador de la mquina.

G08 - Aceleracin suave hasta la tasa de alimentacin especificada mientras continan las otras funciones de la mquina (antes de que la herramienta entre en contacto con la pieza de trabajo).

G09 - La detencin exacta del movimiento de una herramienta antes de que la mquina vaya a la siguiente (no modal).

G17 - Eleccin del plano X-Y (sobre centros de maquinado).

G18 - Eleccin del plano X-Z ( sobre centros de maquinado).

G19 - Eleccin del plano Y-Z (sobre centros de maquinado).

G20 - Datos de entrada en pulgadas.

G21 - Datos de entrada en milmetros.

G22 - Activacin de los lmites de viaje almacenados, usados para establecer una frontera segura.

G23 - Desactivacin de los lmites de viaje almacenados.

G27 - Regreso a la posicin de inicio de la mquina mediante un punto intermedio programado (un punto en algn lugar entre la ubicacin actual de la herramienta y la posicin de inicio de la mquina.) El control de la mquina calcular automticamente la distancia a la posicin de inicio una vez que la herramienta ha alcanzado esta posicin intermedia.

G29 - Regreso a la pieza de trabajo o fijacin desde la posicin de inicio de la mquina a travs del punto intermedio que fue programado en el bloque que contiene el cdigo G28. Cualquier punto nuevo o antiguo sobre la pieza de trabajo o fijacin puede ser programado, pero la herramienta deber ir primero al punto intermedio antes de llegar all.

G32, G33 - Cadena de corte con una punta constante. Si se hace una cadena de un punto con mltiples pasadas, este comando sincronizar la partida de cada pasada en exactamente el mismo punto cada vez, para evitar la posibilidad de hacer una cadena doble en la pieza de trabajo.

G34 - Cadena de corte con una punta creciente.

G35 - Cadena de corte con una punta decreciente.

G40 - Cancelacin de cualquier compensacin de radio de la herramienta previamente programado (mejor conocido como compensacin del radio del cortador, o CRC).

G41 - Aplicacin de la compensacin del radio del cortador a la izquierda de la pieza de trabajo con respecto a la direccin de viaje de la herramienta. Esta caracterstica permite que la superficie terminada de la pieza de trabajo sea el camino del cortador programado, y la herramienta ser automticamente desplazada a la izquierda de este camino por una distancia igual a su radio. Sobre un centro de maquinacin, se usa G41 para un fresado con inclinacin.

G42 - Aplicacin de la compensacin del radio del cortador a la derecha de la pieza de trabajo con respecto a la direccin de viaje de la herramienta. Sobre un centro de maquinacin, se usa G42 en el fresado convencional.

G43 - Activacin de la compensacin de la longitud de la herramienta en la misma direccin del valor de desplazamiento (como est almacenado en la memoria del control.) Si la dimensin almacenada en el registro del desplazamiento tiene un valor negativo, la compensacin de la longitud de la herramienta ser aplicada en la direccin negativa del eje. Si la dimensin almacenada en el registro del desplazamiento tiene un valor positivo, la compensacin de la longitud de la herramienta ser aplicada en la direccin positiva del eje.

G44 - Activacin de la compensacin de la longitud de la herramienta en la direccin opuesta del valor de desplazamiento (como est almacenado en la memoria del control.) Si la dimensin almacenada en el registro del desplazamiento tiene un valor negativo, la compensacin de la longitud de la herramienta ser aplicada en la direccin positiva del eje. Si la dimensin almacenada en el registro del desplazamiento tiene un valor positivo, la compensacin de la longitud de la herramienta ser aplicada en la direccin negativa del eje.

G50 - Establecimiento del Punto Cero (cero absoluto) en referencia a la posicin actual de la herramienta. Este comando es comnmente usado en algunas mquinas CNC torneadoras en lugar del cdigo G92.

G53 - Indicacin de que todo los datos de posicionamiento estn referidos a la posicin de inicio de la mquina. Esto provoca que el control temporalmente ignore la posicin de cero flotante (usado en programacin absoluta.)

G54, G55, G56, G57 - Indicacin de que todos los datos de posicin estn referidos a la posicin del cero flotante sobre una fijacin particular en una operacin de maquinacin. Por ejemplo, G54 debera provocar que todas las dimensiones se refieran al cero flotante sobre la primera fijacin, G55 debera causar que todas las dimensiones se refieran al cero flotante sobre la segunda fijacin, y as (usado en programacin absoluta).

G59 - Reposicionamiento del cero flotante. La nueva ubicacin es programada incrementalmente a partir de la actual posicin de cero.

G60 - Una detencin exacta del movimiento de una herramienta antes de que la mquina pase al siguiente (Modal).

G63 - Cancelacin de la tasa de alimentacin preestablecida. Usado en operaciones de punteado e hilado (en programacin de pulgadas-por-minuto) en donde la tasa de alimentacin programada debe mantenerse en relacin a la velocidad de giro.

G64 - Cancelacin de G60. Permite un ligero traslape de los distintos movimientos de la herramienta de modo que se originar una suave mezcla de superficies contorneadas. Al usar G60, la herramienta dejar una marca permanente en la interseccin de los movimientos

G70 - Datos de entrada en pulgadas (mquinas americanas).

G70 - Ciclo grabado para la terminacin de un giro en un torno (mquinas no americanas).

G71 - Datos de entrada mtricos (en mquinas americanas.)

G71 - Ciclo grabado para mltiples pasadas de giros en un torno (mquinas no americanas).

G72 - Ciclo grabado para mltiples pasadas de frontales en un torno (mquinas no americanas).

G73 - Ciclo grabado para la repeticin de un patrn en mltiples pasadas sobre un torno (mquinas no americanas.)

G74 - Ciclo grabado para picar en el eje Z en un torno (mquina no americana).

G75 - Ciclo grabado para picar en el eje X en un torno (mquina no americana.)

G76 - Ciclo grabado para el punteado simple (un punto) en mltiples pasadas en un torno (mquinas no americanas).

G80 - Cancelacin de ciclos grabados sobre un centro de maquinado.

G81 - Ciclo grabado para taladrado bsico en un centro de maquinado. Provoca la alimentacin de entrada automtica y una salida rpida.

G82 - Ciclo grabado para taladrar con una marca permanente sobre un centro de maquinado. Provoca la alimentacin de entrada automtica, una marca permanente en la base y una salida rpida.

G83 - Ciclo grabado para taladrar a golpes sobre un centro de maquinado. Provoca la alimentacin de entrada en mltiples golpes y una salida rpida.

G84 - Ciclo grabado para punteado bsico en un centro de maquinado. Provoca la alimentacin automtica, la inversin de la rotacin del mandril y la salida de la pieza.

G85 - Ciclo grabado para la ampliacin bsica (de un agujero) en un centro de maquinado. Provoca la alimentacin y salida automtica (del material).

G86 - Ciclo grabado para la ampliacin alternada en un centro de maquinado. Provoca la alimentacin automtica, la detencin de la rotacin del mandril y la salida rpida.

G87 - Ciclo grabado para la ampliacin alternada sobre un centro de maquinado. Provoca la alimentacin automtica y la detencin de la rotacin del mandril. El operador de la mquina retira manualmente entonces la herramienta del agujero.

G88 Ciclo grabado para la ampliacin alternada de un centro de maquinado. Provoca la alimentacin, una marca permanente en la base, y la detencin del mandril. El operador de la mquina retira manualmente entonces la herramienta del agujero.

G89 - Ciclo grabado para la ampliacin alternada de un centro de maquinado. Provoca la alimentacin automtica, una marca en la base y el retiro del material.

G90 Ciclo grabado para un giro de una pasada en un torno (mquina no americana).

G91 Posicionamiento incremental. Todos los datos de posicionamiento estarn referidos a la actual posicin de la herramienta (modal).

G92 Ciclo grabado para el encadenado en una pasada en un torno (mquina no americana).

G94 Programacin de la tasa de alimentacin en pulgadas por minuto.

G95 Programacin de la tasa de alimentacin en pulgadas por vuelta del mandril.

G96 Programacin de velocidad de superficie constante. En tanto el dimetro girado en un torno es cada vez menor, la velocidad de giro se incrementar para mantener la velocidad de superficie constante. Recprocamente, al crecer el dimetro, la velocidad debe decrecer.

G97 Programacin de vueltas por minuto. La velocidad de giro se mantendr a RPM constante, sin importar cual dimetro est siendo trabajado en el torno.

G98 Programacin de la tasa de alimentacin en pulgadas por minuto (mquinas no americanas.)

G99 Indicacin de que todos los datos de posicionamiento en ese bloque estn referidos a la posicin de inicio (home) de la mquina. Provoca que el control ignore temporalmente la posicin del cero flotante (G92). Este comando es similar al G53 (usado en algunas mquinas americanas.)

G99 programacin de la tasa de alimentacin en pulgadas por vuelta del mandril (en mquinas no americanas.)

Funciones Miscelneas. El cdigo M se usa para funciones miscelneas tales como el control del lquido enfriador, conexin y direccin del mandril, rebobinado, y fin del programa. Los cdigos M van desde M00 a M99. Son asignados por el constructor de la mquina, pero existe alguna estandarizacin.

Cdigos M comnmente Usados

M02 Fin del Programa.

M03 Comienzo de la rotacin del mandril en el sentido de los punteros del reloj.

M04 - Comienzo de la rotacin del mandril en el sentido contrario al de los punteros del reloj.

M07 Inicio del aporte de roco enfriador.

M08 Inicio del flujo del enfriador.

Lista Completa de Cdigos M

M00 Alto al programa. Se detienen la rotacin del mandril, el movimiento de la herramienta y el flujo de enfriador.

M01 Alto opcional del programa. Se detienen la rotacin del mandril, el movimiento de la herramienta y el flujo de enfriador slo si el operador ha activado previamente el interruptor de alto opcional en el MCU.

M02 Alto al programa y rebobinado. Se detienen la rotacin del mandril, el movimiento de la herramienta y el flujo de enfriador, y el control se prepara para comenzar a leer el inicio del programa una vez ms (el rebobinado del programa puede no ocurrir en algunas mquinas.) Todas las funciones de la mquina (preparatorias, miscelneas, etc.) vuelven a su estado por defecto (la condicin en la cual la mquina se encuentra al conectar la mquina.)

M03 Inicio de la rotacin del mandril en la direccin de los punteros del reloj, mirando desde la cara exterior del mandril.

M04 - Inicio de la rotacin del mandril en la direccin contraria a la de los punteros del reloj, mirando desde la cara exterior del mandril.

M05 Detencin de la rotacin del mandril.

M06 Cambio a la siguiente herramienta en la lnea. Este comando se usa en mquinas con cambiadores secuenciales de herramientas, en donde las herramientas estn montadas en la torreta o cambiador de herramientas en el orden de su uso.

M07 Conexin del aporte de roco del enfriador.

M08 Conexin del aporte de fluido del enfriador.

M09 Desconexin del enfriador.

M10 Activacin de tomas automticas (de cortes de la mquina, fijacin de la pieza de trabajo, giro, etc.)

M11 Desactivacin de tomas automticas (de cortes de la mquina, fijacin de la pieza de trabajo, giro, etc.)

M12 Indexacin de la torreta para que apunte a un punto intermedio entre una estacin de herramientas y la siguiente. En tornos CNC equipados con dos torretas, este comando provoca que una torreta deje el camino libre a la otra.

M13 - Rotacin del mandril iniciada en direccin de los punteros del reloj y conexin del enfriador (ambos al mismo tiempo.)

M14 - Rotacin del mandril iniciada en direccin contraria a la de los punteros del reloj y conexin del enfriador (ambos al mismo tiempo.)

M19 Detencin de la rotacin del mandril en una posicin angular predeterminada (orientada).

M30 Detencin y rebobinado del programa. Detencin de la rotacin del mandril, del movimiento de la herramienta y desconexin del flujo del enfriador; el control se prepara a comenzar la lectura del inicio del programa una vez ms. Todas las funciones de la mquina (preparatorias, miscelneas, etc) vuelven a su estado por defecto (la condicin en la cual se encuentra la mquina al encenderla por primera vez.) Esta palabra de cdigo es similar a M02. Se usa en mquinas en donde M02 no posee la habilidad de rebobinar el programa.

M31 Desvo del acoplamiento (Interlock bypass). Temporalmente desactiva un acoplamiento normalmente provisto (reinicia un programa automticamente, detiene un programa en mquinas de torno de barras cuando se detecta el fin de la barra, etc.)

M40 a M45 Seleccin del rango de engranajes. Por ejemplo, M40 podra causar el que la mquina se desplace a un rango de engranajes pequeo, M41 podra causar que la mquina se desplace a un rango de engranajes medio o alto, etctera.

M98 Conmutacin desde el programa principal a la subrutina.

M99 Retorno desde la subrutina al programa principal.

Ciclos Especiales. Los ciclos especiales o ciclos grabados, son secuencias preprogramadas de movimientos repetitivos de la herramienta, que estn insertos en el sistema de control para operaciones comunes tales como taladrado, golpe, ampliado y envoltura (pocketing). Su propsito es reducir la cantidad de cdigos de programa que normalmente se debera escribir. Los ciclos grabados son cdigos G que son opciones adquiridas con una CNC, pero algunos son equipamiento estndar, dependiendo del fabricante.

El Ciclo de Taladrado (G81) se utiliza para taladrar mltiples agujeros sin programar cada movimiento por separado.

El Ciclo de Encarado (G77) se usa para eliminar material (normalmente ubicado en la parte superior de la pieza) el cual puede estar ubicado dentro de un rea rectangular.

El Ciclo de Envoltura Rectangular (G78) se usa para eliminar material ubicado dentro de un rea rectangular.

El Ciclo de Envoltura Circular (G79) se usa para eliminar material ubicado dentro de un rea circular.

Cdigos Especiales. Los cdigos especiales se usan para realizar funciones en los controles de la CNC y aumentan la capacidad de los programadores para escribir programas inteligentes. Muchos de estos cdigos son estndar en las CNC actuales, los otros pueden ser opcionales. Los constructores de mquinas ajustan estos cdigos pero existe alguna estandarizacin. / Bloque Borrar Un cdigo usado en un programa CNC para permitir al operador ignorar uno o ms bloques de cdigo, dependiendo del ajuste del Bloque borrar en el panel de control del operador.

EOB Fin del Bloque un carcter especial usado para indicar el fin de un bloque. Normalmente este carcter es el retorno de carro.

. Periodo un periodo antes de un bloque le dice al control que tambin ejecute cambios en el modo de sistema durante el modo de bsqueda (es decir, una lnea con G70, G90 tendr un . al frente.)

% - Detencin del rebobinado.

= - Ejecute (o Haga) cuando hay lazos o al ejecutar macros; = significa ejecutar (es decir = N25/6 significa ejecute la lnea 25 en 6 ocasiones y despus contine.)

E Rebobinado de la cinta.

$ - Fin de la macro. El carcter $ especifica el fin de la definicin de una macro.

# - El comienzo de la definicin de una macro llevar el signo # seguido de un nmero (por ejemplo #1.)

Posicin de Cambio de una Pieza y de una Herramienta. La posicin de cambio de la pieza es un rea programada en donde el operador puede fcilmente remover la pieza terminada desde su elemento de sujecin y reemplazarla con un trozo de material nuevo. Esta es usualmente un rea limpia de herramientas de corte, fijaciones, etc.

La posicin de cambio de la pieza es una posicin programada o de fabrica, en la cual el operador o un brazo robot cambia la actual herramienta de corte por la siguiente herramienta necesaria.

Consideraciones de Programacin.

Desarrolle un estilo de programacin que pueda ser usado por todos los programadores en su instalacin.

Lea los programas en busca de errores tipogrficos antes de enviarlos al taller.

Mantenga los programas tan simples como sea posible para realizar las funciones deseadas.

Este atento a los cdigos modales y a los no modales. Los Modales son los comandos que se mantienen activos hasta que los cancela otro cdigo. Esto le permite no tener que repetirlos, lnea tras lnea, para las tareas repetitivas tales como taladrado, ampliacin de un agujero, etc.

Elija alimentaciones y velocidades que signifiquen un balance entre la vida de la herramienta y cortos ciclos de tiempo.

Use su experiencia previa y la de otros para elegir tasas de alimentacin, velocidades y profundidad de corte. Pero no haga suposiciones.

La optimizacin del ciclo de tiempo se logra una vez que el programa ha comenzado a producir piezas dimensionalmente aceptables.

Un ciclo de tiempo completamente optimizado puede pensarse como uno que produce el mayor nmero de piezas terminadas por da.

Error en el lado de la precaucin. En programacin CNC este trmino se usa para un grado extra de seguridad. Tal como los ciclos de terminacin ms largos, distancias de lanzamiento ms altas y planos de maniobra, tasas de alimentacin ms lentas y profundidades de corte ms leves. Normalmente esta prctica debera usarse en un programa nuevo. Y posteriormente, deberan ser optimizados.

Fabricacin Asistida por Computador (CAM). CAM implica el uso de programas computacionales especficamente diseados para crear la geometra y caminos de las herramientas necesarias para la maquinacin de las piezas. Estos caminos de las herramientas pueden entonces ser automticamente procesados en un programa especfico a ser usado por la mquina CNC.

Comunicaciones y Transferencia de Datos.

Cinta Perforada. Un perforador de cintas produce agujeros en papel, mylar, o material delgado de manera tal que representa un conjunto particular de datos. La geometra estndar para este tipo de medios es EIA RS-227. Se utiliza un teletipo en los programas CNC. Al escribir el cdigo, una mquina perforadora produce la cinta perforada.

Disquetes. Los disquetes son usados para el almacenamiento y transferencia de datos de una mquina a otra. A veces permiten transferir programas a las mquinas CNC. A esta prctica a veces se le denomina (irnicamente) sneakernet.

RS232. Es un conjunto de estndares que especifican varias caractersticas elctricas y mecnicas para la interfaz (comunicacin) entre computadores, terminales y mdems. El conector tradicional tiene 25 pines pero algunos computadores tienen un conector ms reciente que usa tan slo 9 pines.

Algunas CNC se conectan va RS232 a computadores para el ingreso de datos del programa. Estos sistemas aceptan disquetes y transfieren los programas directamente a la CNC elegida, eliminando la necesidad de cinta perforada o ingreso manual de datos.

Redes. Las redes son grupos de computadores que pueden comunicarse entre si y compartir datos, archivos, programas y operaciones. Muchas mquinas CNC estn conectadas a algn tipo de red. Esto puede eliminar la necesidad de cinta perforada, disquetes y MDI. Tambin permite la creacin de la parte del programa en la estacin de trabajo CAD / CAM del diseador / programador. Posteriormente el archivo puede ser enviado electrnicamente a la CNC para la maquinacin.

Ingreso Manual de Datos. El Ingreso Manual de Datos es una funcin del control de la mquina CNC que permite el ingreso de instrucciones del programa directamente en la memoria de la mquina.

Ajuste y Operacin de la Mquina.

Reglas de Seguridad.

SIEMPRE use antiparras para la proteccin de sus ojos.

Maneje con cuidado herramientas y piezas con bordes afilados para evitar heridas.

Las herramientas de corte deben asegurarse firmemente en la mquina para evitar cualquier movimiento durante la operacin de corte.

Asegure su ropa suelta.

Use una brocha para remover residuos de la mquina. Nunca use sus manos.

Evite los empujones o el juego rudo.

Use manga corta o arremnguese la camisa sobre el codo.

Partida o Encendido. Depender de cada mquina. Usualmente hay un interruptor principal o un diferencial y adems hay un sistema de emergencia para detener la mquina en caso de peligro. Algunas mquinas requieren presin de aire o usan sistemas hidrulicos.

Posicin HOME (de inicio). Muchas mquinas CNC tienen una posicin HOME o de inicio, la cual permite al control y a la mquina tener una posicin de cero previa para todos los ejes. Despus de la partida, la mquina debe ser enviada a esta ubicacin antes de poder comenzar a trabajar. Esta posicin cambiar posteriormente a una ubicacin ms apropiada para la maquinacin de una pieza particular.

Correccin del Largo de la Herramienta. Este valor (TLO) es la

distancia desde la punta de la herramienta en el mandril, en la posicin de inicio, al plano Z0. Depende de cada herramienta, puede ajustarse usando una medicin de la altura, una herramienta de referencia, la ubicacin de la fijacin, o sobre el material a ser maquinado. Una vez que los valores han sido determinados, son almacenados en el controlador para su uso durante la

operacin del programa.

Una forma ms eficiente de ajustar el valor TLO, consiste en medir desde el mandril a la punta de cada herramienta. Este es un mejor mtodo debido a que slo se requiere ajustar los valores una vez, sin importar el tipo y tamao de cada pieza a fabricar. Por cierto, la rotura o el reemplazo de las herramientas, requiere un nuevo ajuste del TLO individual al usar cualquier mtodo.

Ajustando el Origen de una Pieza. En una mquina CNC esto es bsicamente lo mismo que en una mquina convencional. Implica el posicionamiento de los ejes a un punto que los planos o el programador indican como el origen. Muchas formas son utilizadas para ubicar esta posicin sobre el trozo de material, la fijacin o punto de referencia, incluyendo: busca ejes, wigglers y lupas.

Carga del Programa. Tambin esto depende de cada mquina. Algunas mquinas incorporan lectores de cintas para el ingreso de los programas en la memoria de la CNC. Otras mquinas puede que tengan disqueteras internas o externas o incluso puede que estn conectadas en red.

Procedimiento de Cambio Manual de Herramientas. Algunas mquinas requieren que el operador cambie las herramientas manualmente entre las operaciones de maquinado. Luego de completar una operacin de maquinado, el programa mover los ejes a la posicin de cambio de herramientas e indicar la siguiente herramienta necesaria. El operador debe remover la herramienta actual y reemplazarla con la siguiente herramienta.

Consideraciones del Ajuste de Piezas. El ajuste de la pieza en el banco de montaje requiere de herramientas, tales como paralelas. Se debe ser muy cuidadoso para ubicar el material a nivel y tan firmemente como sea posible para producir un ajuste rgido que reducir el ruido, incrementar la seguridad del operador, y producir piezas de calidad superior.

[Traduccin preparada por R. Avils para los usuarios de la mquina CNC de Electrotecnologas, Agosto de 2004]