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Timestamp: 2017-10-20 23:39:25+00:00

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Centros Educati vos de Di fusión e Innovaci ón Tecnológi ca
Sub-programa de Capacitación Docente
Curso de CNC Torno Manual I
Material Didáctico Generado por el Equipo Docente del CEDIT
Gestión: Gestión Organizacional............................................................... 004 Análisis Morfológico, Funcional y Tecnológico: Análisis Morfológico y Funcional .............................................. 007 Análisis Tecnológico ................................................................... 008 Técnicas de Fabricación ............................................................. 008 Propiedades Físico-Químicas de los materiales ..................... 011 Tolerancias ................................................................................... 012 Tipos de Ajustes........................................................................... 016 Superficies-Rugosidad ................................................................ 018 Proceso de Mecanizado: Planificación del Proceso de mecanizado................................ 024 Operaciones básicas en un Torno CN ...................................... 027 Control Numérico: Historia del Control Numérico. Generalidades........................ 030 Comparación entre MH convencional y MHCN........................ 033 Tecnología de las MHCN ............................................................. 036 Sistema de control ....................................................................... 037 Actuadores .................................................................................... 043 Captadores de posición .............................................................. 044 Características de diseño ........................................................... 051 Fotos de MHCN............................................................................. 054 Programación de Control Numérico: Programación .............................................................................. 056 Caracteres que intervienen en el lenguaje ISO ....................... 056 Sistema de Ejes de coordenadas .............................................. 061 Disposición de los Ejes en distintas MHCN............................. 064 Cero-máquina, cero-pieza ........................................................... 066 Programación de cotas ............................................................... 069 Listado de funciones preparatorias .......................................... 074 Funciones Auxiliares ................................................................... 076 Funciones Preparatorias (G00-G97).......................................... 078 a 107 Tabla de Funciones Trigonométricas ....................................... 108 Cálculos gráfico-analíticos ......................................................... 111 Terminología, fórmulas y unidades en torneado .................... 113 Procesos de Desbaste y Terminación ...................................... 114 Ciclos Fijos de Mecanizado ........................................................ 115 a 146
Operación: Operación del control Fagor 8025 ............................................. 147 Modos de Operación.................................................................... 148 Búsqueda de referencia máquina.............................................. 153 Reglaje de herramientas ............................................................. 154 Bibliografía .................................................................................... 156
La escuela técnica es, casi la única oferta formativa de nivel medio con respecto a educación, formación y trabajo empleo. Por distintas razones se encuentra descontextualizada de la realidad. Hoy en día, las empresas se caracterizan por una serie de cambios e innovaciones en el campo científico y tecnológico; cuya principal característica se manifiesta a través de una transformación radical en el proceso de trabajo. Ya no se requiere el trabajo manual ni de producción en grandes series. Hoy la forma de producir, es a través de conocimientos tecnológicos como microelectrónica, robotización, etc. Se ha pasado de la era industrial a la era de la informática. Esto es en cierta manera producto de la globalización de la economía, que obliga, a realizar innovaciones tecnológicas; y a cambiar las formas de organización del trabajo. En los mercados actuales hay mayor oferta que demanda y los clientes exigen mayor calidad y menor precio. El fabricante es obligado a realizar benchmarking (testeo de la competencia ). La forma de producir se realiza mediante células flexibles con stocks mínimos. Sólo se recibe del proveedor (materia prima, etc.) lo que se necesita para fabricar en un período muy corto. Lo mismo sucede dentro de la fábrica, no hay derroche de material en espera. El costo del material inmovilizado es costo de la no calidad que más adelante nos referiremos con mayor precisión. A estas formas de organizar la producción las llamamos “producción de alto rendimiento” o “just in time”, que en castellano significa: en el momento oportuno. Lo más relevante de este tipo de organizaciones es la participación de todo el personal con un alto compromiso, la eficiencia de la producción, el control estadístico de los procesos, el perfeccionamiento continuo de los recursos humanos, en fin, a la gestión a la calidad total. El nuevo perfil productivo consiste en ofrecer mayor satisfacción al cliente.
Por un lado, las empresas demandan una formación mucho más ligada a las necesidades de la transformación productiva y por otro comienzan a exigir de las instituciones de formación, determinados servicios técnicos y asesoría tecnológica; que van más allá de los tradicionales cursos de calificación profesional. Las instituciones educacionales, sin dejar de lado la función de desarrollo de recursos humanos, debe estar ligada al proceso del trabajo y a la innovación tecnológica. Debe preparar técnicos capaces de convivir con el cambio y ser suficientemente flexibles para desempeñar una amplia gama de ocupaciones: “polivalencia”, afrontar la movilidad laboral y adaptarse rápidamente a las nuevas condiciones de trabajo. La educación técnica debe dar gran importancia al desarrollo de actitudes, habilidades y conocimientos necesarios para que puedan los técnicos adaptarse fácilmente a las nuevas exigencias del mercado del trabajo en continuo cambio.
Centros Educativos de Difusión e Innovación Tecnológica
CNC Torno Curso de CNC Torno
Por lo tanto se requiere ajustar los programas de estudio con mayor frecuencia. En este sentido es importante la definición precisa de standard de competencia requeridos por el mercado de trabajo, de esa manera habría una mayor integración entre el sector productivo y el subsistema de educación técnica. Cuando hablamos de competencia nos referimos a los conocimientos técnicos de una familia ocupacional, integrada a los conocimientos de matemática, lógica, lenguaje, culturales y de estrategias.
CARACTERÍSTICAS ACTUALES DEL CICLO FORMATIVO DEL TÉCNICO.
Hay 2 (dos) niveles de problematización: Hay una fragmentación con las asignaturas o materias; son de un acentuado enciclopedismo técnico y pierden sentido en la vida social y laboral. Hay un divorcio entre teoría y taller, se observa una base Tayloriana, dado que por ejemplo, las secciones de taller son aisladas unas de otras (ajuste, tornería, fresa, etc.) y también no obedecen a criterios académicos (del pensar) son adiestramientos de habilidades y destrezas, sin tener un contexto científico, tecnológico y/o productivo. Se observan tareas secuenciales supervisadas paso a paso por el maestro de taller. Está desconectado con el carácter procedimental del saber hacer técnico. La idea es cambiar de un modelo de calificaciones por un nuevo modelo que lo llamaremos modelo de competencias.
COMPETENCIA: es el conjunto de saberes puestos por una persona para resolver
situaciones problemáticas concretas de trabajo con distinta complejidad técnica. Está entre medio de los saberes y habilidades, por eso se privilegia el desempeño. Decimos que competencia es la capacidad real para lograr un objetivo, mientras que el modelo por calificaciones se centra en el puesto de trabajo. Las competencias se centran en la persona en la que puede ocupar uno o más puestos. Hay dos niveles de competencias: • COMPETENCIAS DE EMPLEABILIDAD Son las necesarias para incorporarse al mundo del trabajo, capacidad de expresión oral y escrita, matemática para la resolución de problemas, capacidad de pensar. • COMPETENCIAS DE TIPO TÉCNICOS FUNCIONALES Y SOCIALES
Técnicas: conocimiento y uso de tecnologías, procedimientos, métodos y recursos. Por ejemplo, organizar y ejecutar la programación de mecanizado de una pieza mediante un CNC.
la capacidad de trabajar en grupo, de negociar, de enseñar y/o aprender, de evaluar información y comunicarla etc.
Para el curso que nos compete armaremos FABRICACIÓN MECANIZADA.
la sub-área de competencia que sería la de
En este caso lo relevante es que utilizaríamos en muchos momentos un solo espacio de aprendizaje e involucraríamos a varias asignaturas de cuarto, quinto y de sexto año. Las asignaturas son Tecnología, Dibujo, Proyecto, Metalurgia y Taller, con sus respectivos profesores. En el aula de CNC o de CAD se vincularía el contenido específico de cada asignatura, logrando así, una serie de ventajas, a saber. Se optimizarían los tiempos del proceso enseñanza aprendizaje El recurso didáctico es el ideal pues el alumno tiene el objeto palpable Se produce un intercambio directo y constante entre los docentes de la sub-área Existiría una unificación de criterios, en lo que se refiere a los programas de estudios, contenidos y procedimientos para desarrollar los temas diarios. Entendemos que es el mejor camino para lograr una innovación didáctica y por ende, tender a la mejora educativa continua. Para ello, utilizaremos una metodología centrada en el proceso (objeto pieza) y no en la repetición paso a paso impartida por el maestro.
PRODUCTO-PIEZA A CONSTRUIR ANALISIS MORFOLOGICO Y FUNCIONAL
Comenzaremos por analizar dicha pieza; el primer paso es hacer una lectura de la misma. A esta lectura la llamamos análisis morfológico, la cual consiste en el estudio de la forma, permite desarrollar contenidos vinculados al dibujo de la pieza, representación y su codificación. Mediante este análisis seleccionamos el tipo de máquina adecuada para su elaboración; teniendo en cuenta criterios como, por ejemplo, si la pieza es de revolución; en ese caso utilizaremos el torno pero, de todas formas luego de hacer el análisis tecnológico, recién podremos definir características de dicha máquina. Durante este análisis, determinaremos otros elementos a utilizar durante el proceso, por ejemplo (instrumentos de metrología y/o dispositivos de sujeción adecuados, etc.) luego hacemos un análisis funcional del producto. Para este análisis tomaremos los siguientes aspectos. 1) Desempeño de la pieza (su función en el conjunto en que se halla) 2) Esfuerzos 3) Confiabilidad 4) Mantenibilidad 5) Ambientales 6) Vida Cabe aclarar que en la sub-área de mecanizado, pueden surgir algunas variables, de acuerdo a como nos llegue la información del producto a elaborar. Determinamos el análisis, en base a un plano de una pieza o en base a una muestra que sirve como modelo. La tercera alternativa sería que nos llegue la idea pero no tenemos ni el plano ni la muestra; en este caso específico, se hace un proceso previo que sería incumbencia de la sub-área de desarrollo del productos. Nos quedaría por hacer el estudio de factibilidad del mecanizado, para lo cual iniciaríamos el análisis tecnológico de la pieza; para hacer este análisis, deberíamos conocer algunos de los siguientes aspectos: material apropiado para su fabricación, propiedades físico químicas de dicho material, tolerancias, rugosidades, tratamientos térmicos y superficiales, técnicas de fabricación, etc.
Durante el presente análisis, abarcaremos temas tales como: Técnicas de fabricación, determinación de propiedades físico-químicas, características inherentes a su funcionamiento, como ser tolerancias, ajustes y rugosidad; tecnologías de herramientas, criterios para la selección de las herramientas a emplear, etc.
¯ ¯ ¯ ¯ ¯ Formación de brutos Conformación Corte Unión Recubrimiento
La fabricación de una pieza consiste en modificar una pieza en bruto, haciéndola gradualmente desde su estado primitivo al acabado, cambiando sus formas o las propiedades del material que la compone. Cuando ya no hay más nada que modificar en la pieza se la denomina pieza acabada. La subdivisión de los procesos de fabricación se deduce de los conceptos de cohesión, de las partículas del material y de unión entre los elementos componentes. ¯ Obtención de la cohesión . Formación de brutos, obtención de la forma. La formación de brutos consiste en obtener un cuerpo sólido a partir de un material amorfo estableciendo su cohesión. Comprende entre otras cosas, el moldeo de metales, masas cerámicas, plásticos, el prensado de los polvos metálicos seguido de sinterización, el prensado de resinas sintéticas, el dar forma a las piezas por medio de depósitos electrolíticos, etc.
Conformar es fabricar mediante la modificación por ductilidad plástica de la forma de un cuerpo sólido. Comprende, entre otras cosas, la conformación por presión ( Extrusión, forja, laminado) , la conformación por compresión - tracción ( embutición, trefilado), la conformación por tracción (estirado) y la conformación por plegado. Modificación de las propiedades del material por medio de la trasposición de partículas. Comprende entre otros, los procedimientos en que se modifica la estructura interna del material como por ejemplo, el endurecimiento o temple, el revenido, el laminado por compactación, la magnetización, etc.
¯ Reducción de la cohesión. Corte, separación de partículas. Cortar es fabricar la forma de un cuerpo sólido reduciendo la cohesión. Hay que distinguir entre división, o sea separación total, entallada, hendido y rotura; arranque de virutas es decir separación de partículas de material (virutas) por medios mecánicos, como el torneado taladrado, rectificado, limado y aserrado; arranque de partículas por medios térmicos, como el oxicorte, el anillado y el desmontaje por presión, la limpieza de piezas tales como cepillado, el chorro de arena, el lavado y el decapado. Comprende también la separación de partículas del material como, por ejemplo, la descarburación del acero.
¯ Aumento de la cohesión. Unión.
Unir es juntar por yuxtaposición ( inserción, enganche ), por ajuste y engarce ( enchavetado, atornillado, contracción ), por formación de brutos (unión por prensado), por conformación (rebordeado, sopleteado, y roblonado), o por unión entre materiales (soldadura, soldadura blanda, pegada). ¯ Agregado de partículas al material, recubrimiento. La agregación de particulas de material, por ejemplo, nitrógeno, modifica sus propiedades. El recubrimiento consiste en aplicar a la pieza que se trabaja una capa de material adherente (aplicación de material por pintura , vaporización, soldadura de recargue, galvanización, proyección termica, etc.).
En los párrafos que anteceden, hemos desarrollado un vasto universo, en lo que confiere a los procedimientos de fabricación. Tomaremos para el posterior desarrollo un ejemplo determinado. Utilizaremos a continuación para la fabricación de una pieza determinada, un acero trefilado SAE 1040 . Tomaremos la secuencia lógica parar el posterior mecanizado por medio de un torno.
Propiedades fisico-químicas del material.
El SAE 1040 es un acero de refinación al carbono ampliamente utilizado en la industria automotriz y productos de forja. El mayor porcentaje de carbono y manganeso, determinan una mayor profundidad de temple. Debidamente tratado proporciona las propiedades mecánicas requeridas; puede también templarse superficialmente a la llama o por inducción. Se usa en partes de máquinas que requieren dureza y tenacidad. Manivelas, chavetas, pernos, bulones, engranajes, acoplamientos, árboles, bielas, cigueñales, ejes, espárragos, palieres, etc.
Cuadro de composición química
Tratamientos térmicos: Tratamientos termicos Forja Normalizado Recocido De Ablandamiento De regeneración Temple aceite Revenido Puntos críticos AC1 AC3 726*C 787*C 650 - 700*C 810 -860*C 820 - 860*C 315 -648*C 1.200 - 850*C 850 -875*C
Propiedades físicas. SAE 1040
Laminado En caliente Est. En . frio Rec. + Est Pat + Est Lam + Est Resis. Tracc Kg/mm2 68 -78 80 - 95 60 - 75 85 - 105 58 - 70 Dureza Brinell 189 -219 223 -262 170 - 210 240 - 293 193 - 200
Estado Refinado
Resis. Tracc Kg/mm2 Templado Temp. + Rev 90 - 100 Dureza Rockwell 55 Max 255 - 286 Brin
CARACTERISTICAS INHERENTES A SU FUNCIONAMIENTO
¯ Tolerancias y ajustes ¯ Rugosidad Tolerancias.
En la mecanización de una pieza o agujero es imposible respetar exactamente la medida indicada en el dibujo. Por lo tanto ha de admitirse una cierta desviación (tolerancia). Esta desviación admisible esta delimitada por una cota máxima y una cota mínima. La medida real o efectiva de la pieza debe hallarse dentro de esas cotas límites. Con el fin de no tener que indicar en el dibujo las dos cotas límites, (lo que sería muy complicado), la tolerancia o el margen de tolerancia viene indicado por las dos diferencias de medida respecto de la nominal. Esta tiene además la ventaja que las piezas que habrán de mostrarse mas tarde llevan la misma medida nominal y por lo tanto puede reconocerse fácilmente su correspondencia recíproca.
Cota máxima (G). Es la medida máxima admisible. No puede ser sobrepasada por la medida real de la pieza. Cota mínima (K). Es la medida mínima admisible. La medida real de la pieza no puede quedar por debajo de esta cota mínima. Cota límite. Las cotas máximas y mínimas se denominan cotas límites. Diferencia superior. (A0). Es la diferencia entre la medida nominal y la máxima. Diferencia inferior. (Au). Es la diferencia entre la medida nominal y la mínima. Cota real. ( I). Es la medida determinada por la medición realizada en la pieza . debe hallarse comprendida entre las cotas límites. Tolerancia (T). Es la diferencia entre las cotas límites.
Posiciones del campo de tolerancias respecto de la línea cero.
El campo de tolerancia puede adoptar fundamentalmente cinco posiciones distintas de la línea cero. A) El campo de tolerancia se halla por encima de la línea cero, la cota real es por lo tanto mayor que lo nominal. B) El campo de tolerancia toca por encima de la línea cero. La cota real puede ser mayor que la cota nominal como máximo el valor de la tolerancia. C) El campo de tolerancia se halla a ambos lados de la línea cero. La cota real se halla por lo tanto, próxima a la cota nominal. D) El campo de tolerancia toca la línea cero por debajo . La cota real puede ser más pequeña que la cota normal, como máximo en la cuantía de la tolerancia. E) El campo de tolerancia se halla por debajo de la línea cero, la cota real es menor, que la cota nominal.
Designación de las posiciones de los campos de tolerancias por medio de letras.
Las cinco posiciones fundamentales de los campos de tolerancias no bastan en la práctica. Por lo tanto se han fijado 24 (28) , posiciones que se designan con las letras del alfabeto. Para evitar confusiones se excluyen las letras I,L,O,Q,W (i,l,o,q,w) y por otro lado se añaden las combinaciones de letras ZA,ZB,ZC (za,zb,zc). Según la norma ISO se han incluido además campos intermedios con las designaciones, CD, EF, FG (cd, ef, fg) para diámetros nominales de hasta 10 mm.
Designación de los valores de tolerancia mediante números.
El valor de la tolerancia en la medida de una pieza depende del destino de la misma. En la fabricación de un instrumento de medición (bloque calibrador o galgas), se perciben tolerancias pequeñas. Cuando se trata de piezas de trabajo que se montan con otras formando ajustes, se eligen tolerancias medias, y en la fabricación de productos semi-acabados, como por ejemplo redondos de acero, o laminados angulares, se eligen tolerancias amplias.
nominales de 10 a 18mm .Se designan mediante las cifras de calidad ISO 1 a 18. Según normalización la serie va precedida además de dos pequeñas cifras de calidad 0.1 y 0, de manera que puede elegirse entre 20 calidades.
¯ Solo se fija tolerancia para las medidas cuando lo exije el destino de la pieza. ¯ Las posiciones de los campos de tolerancias se caracterizan mediante letras. Para árboles letras minusculas, y para agujeros letras mayúsculas. ¯ Los valores de las tolerancias dependen de : Número de calidad elegida según la finalidad de empleo. El valor de la medida nominal.
v AJUSTE MÓVIL
v AJUSTE INTERMEDIO
v AJUSTE A PRESION
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ELECCIÓN DE AJUSTES
SUPERFICIES - Rugosidad
Las superficies de las piezas fabricadas técnicamente difieren siempre de su forma geométrica ideal. En muchos casos sin embargo, esta diferencia reviste gran importancia para la función del elemento. De las calidades superficiales dependen en gran medida, por ejemplo, el comportamiento frente a la corrosión, la estanqueidad, la fricción, el deslizamiento, el desgaste, las propiedades de ajuste, etc. v Defectos en las guías de la máquina herramienta. Comba de la máquina y de la pieza. v Vibraciones de la máquina y de la herramienta, defectos de sujeción. v Forma del filo de la herramienta, avance, y paso. v Filo recrecido. Tipo de viruta, viruta arrancada, viruta cortada, viruta plástica.
Las cotas de superficies y de rugosidad (parámetros) revelan ciertas particularidades. La cota a emplearse en cada caso depende del cometido o de la función de la superficie. Citamos a continuación dos ejemplos:
1)- Las partes superficiales críticas de elementos de máquina solicitados dinámicamente (por ej. muñequillas de cigüeñales) no pueden presentar estrías (fugas) que se determinan mediante Rmáx.
2) – Las superficies de cojinetes de fricción deben tener una alta capacidad portante y una buena resistencia al desgaste. En este caso puede emplearse Rz.
Parámetros de rugosidad: Rt Rmáx Rz
Rt = Profundidad de rugosidad máxima Rmáx = Profundidad de rugosidad individual máxima. Rz = Profundidad media de rugosidad.
Valor medio aritmético de la rugosidad: Ra
El área A es la suma de todas las áreas de las crestas Ao y de todas las áreas de valores Au por lo tanto Ra = Valor medio aritmético de la rugosidad.
Anotación de los parámetros de rugosidad en símbolos.
En lugar de Rz puede anotarse también Rt, Rmáx u otro parámetro de rugosidad, debiendo indicarse siempre entre paréntesis. Rugosímetro "al tacto", empleado en el taller:
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Esquema de confrontación de procedimientos de fabricación y valores de rugosidad
En la siguiente tabla está indicada la profundidad de la rugosidad que aproximadamente se alcanzará, dependiendo de la velocidad de corte, del avance y del radio de la punta de la herramienta.
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Siendo la relación entre Rz y Ra de aproximadamente 10:1. Para Ra = 1,6 se trabajará con valores de la línea 3 o 6 de la columna Tipo Nº. Para superficies de ajustes con Ra = 0,4 se tomarán en cuenta los valores de las líneas 5 a 9. Debiendo observar que estos valores no dan los mismos resultados, porque la profundidad de corte depende del estado de la máquina, viruta y lubricación, etc.
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Planificación del Proceso de Mecanizado:
A la vista de la información obtenida del análisis morfológico y tecnológico se establecen los métodos de fabricación que resultan más sencillos y económicos para cada una de las piezas de que consta el producto final. Para ello: 1. El primer paso es hacer una lista de las distintas fases que se necesitan para fabricar cada una de las piezas. Cada fase, a su vez, puede estar formada por varias operaciones. Por ejemplo, durante la fase número 2 del caso adjunto, se realizarán dos operaciones: dos agujeros de distinto diámetro. Es decir, en la misma fase puede haber muchas operaciones moviendo o no la pieza, pero siempre con la misma máquina.
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2. Realización de un diagrama de flujo del proceso de fabricación y montaje de todas y cada una de las piezas, desde el principio hasta el final. Para ello se puede aprovechar el listado de fases del proceso anterior. De esta manera se puede determinar con sencillez cómo se fabrica y monta cada una de las piezas. Para realizar el diagrama de flujo se sigue el procedimiento siguiente: a) En la parte superior de una hoja se colocan, horizontalmente, cada uno de los nombres de las piezas que componen el producto (conjunto). b) Debajo del nombre de cada pieza se coloca un círculo (que significa una fase de fabricación), en cuyo interior se representa la inicial o iniciales de la pieza, seguida de un numero correlativo que indica las distintas fases. A su derecha se describe en qué consiste cada fase representada. c) Si en el diagrama de flujo aparece un cuadrado, en cuyo interior se coloca la letra C, seguida de un numero correlativo, significa que se trata de una fase de control del producto (control de calidad). d) La letra P dentro de un círculo, quiere decir que la pieza tiene que estar parada durante el tiempo que se indique. Estas detenciones, en el proceso de fabricación, se realizan con el objeto de ajustar los tiempos de montaje y fabricación de cada una de las partes que conforman el producto. e) El almacenamiento temporal se representa mediante un triángulo invertido. Las flechas indican la dirección de la producción.
3. Hojas de proceso. Para cada una de las piezas se hace una hoja de proceso, como la que se muestra, en la que se indica: a) b) c) d) e) Identificación de la pieza. Croquis de la pieza. Orden a seguir para efectuar las distintas operaciones que componen el proceso. Máquina-herramienta, herramientas y útiles empleados. Factores de corte (avance, profundidad de pasada, velocidad de corte, número de revoluciones por minuto de la pieza o herramienta, etc.). f) Tiempos de mecanizado.
El diseño de la hoja de procesos puede variar pero debe tener toda la información necesaria para la elaboración de la pieza en cuestión.
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Operaciones básicas en un Torno Control Numérico:
Un proceso de mecanizado es la sucesión ordenada de operaciones de mecanizado que son necesarias para la obtención de una pieza concreta. Para poder establecer esta secuencia, debemos conocer las operaciones básicas que se pueden ejecutar con la máquina-herramienta en cuestión, en nuestro caso el torno. Una buena combinación de estas operaciones es fundamental para reducir los tiempos y los costos de fabricación. Las siguientes son las operaciones básicas realizables en un torno CNC: Cilindrado:
Copiado: Esta operación se puede realizar hacia adentro o hacia fuera y con distintos ángulos. Algunas piezas tienen combinaciones de estos cortes y ángulos penetrantes que imponen exigencias sobre la accesibilidad que puede tenerse con la herramienta.
Cortes perfilados: Se realizan con herramientas a las que se les ha dado la forma específica que ha de cortarse. Los más comunes son distintos tipos de ranuras (con fondo recto o curvo), rebajes y chaflanes.
Torneado interior: Torneado interior o mandrinado: se realiza en una pieza en la que se ha taladrado un agujero previamente o que ya lo posee por su proceso previo de obtención (fundido, forja, etc.). La mayoría de las operaciones descriptas con anterioridad para torneado exterior son aplicables para el torneado interior.
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Operaciones con herramientas motorizadas:
Taladrado complementario: Se realiza esta operación en aquellas máquinas que tienen la opción de acoplar herramientas motorizadas. Sirve para completar el trabajo en piezas sencillas, evitando pasar por otra máquina. Puede realizarse en sentido axial o radial.
Al igual que en el caso anterior, es complementaria y evita el paso por otra máquina-herramienta. Puede realizarse en forma radial, axial u otra dirección cualquiera con respecto al eje de la pieza (levas, ranuras de guiado, chaveteros, etc.).
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El CN es un sistema que aplicado a una Máquina - herramienta, automatiza y controla todas o algunas de las acciones de la máquina. Normalmente podemos controlar movimientos de los carros o cabezales, cambiar de herramientas o de piezas, velocidades de avance y de corte, empleo o no de refrigerante, etc.
Historia del C N
El CN no nace para mejorar procesos de fabricación sino para dar solución a problemas surgidos del diseño de piezas muy difíciles de mecanizar, durante épocas de guerra (2da Guerra Mundial). En 1942, la Bendix Corporation tenía inconvenientes para diseñar una leva tridimensional para el regulador de una bomba inyectora para motores de aviación. Ese perfil era casi imposible de mecanizar con máquinas-herramientas convencionales, ya que se debía combinar los movimientos según varios ejes de coordenadas. Para subsanar este inconveniente, se desarrollo matemáticamente la trayectoria a seguir a intervalos pequeños, y se procedía a mover la pieza de un punto a otro. En 1947, Jhon Parsons, constructor de hélices de helicópteros, (industria netamente bélica), concibe un mando automático con entrada de información numérica. Este sistema que utilizaba cartas perforadas se llamo DIGITON , y fue rápidamente incorporado por la USAF (United States Air Force ) y se le encargó a Parsons y al MIT (Massachusetts Institute of Technology ) su perfeccionamiento . El gobierno Americano brinda apoyo para el desarrollo de una fresadora de 3 ejes en contorneado con control digital. En 1953 el MIT por primera vez utiliza la apelación de ¨Numerical Control¨ para este tipo de máquinas. El empleo de máquinas con movimientos simples pero que requieren un exacto posicionado (Ej. . agujereadora de precisión), hizo que aparezca el ¨Control Numérico Punto a Punto”, que aunque más simple que el ¨Control Numérico en Contorneado”, fue posterior a este. Mas tarde apareció el “Control Numérico Paraxial”. Se denomina CNC “Computer Numeric Control” a aquella unidad de CN con calculador integrado que permite mayor capacidad respecto a los CN tradicionales. Por ej. : Autotest de averías, correcciones de herramientas, etc.
Aplicación de la técnica del CN a producción Pequeña, Mediana y Grande.
La selección de los tornos por ejemplo, se hace según distintos criterios. Con un torno universal (TU) es baja la producción (CP). Un torno con control numérico (TN), permite la producción de cantidades pequeñas y medianas. Los tornos automáticos (TA) producen grandes cantidades y para la producción en gran escala y trabajos especiales ( E) o maquinas TRANSFER. En el T aspecto del grado de automatización (A) tiene la misma situación anterior. Un torno universal se opera manualmente. En los tornos automáticos (TA) y especiales (TE) aumenta el grado de automatización, pero en el punto de vista de la universalidad (U) y de la flexibilidad (F) la utilidad disminuye, cosa que no ocurre con los tornos de control numérico (CN).
La técnica numérica es significativa en las máquinas herramientas por lo siguiente: 1. Todos los pasos de trabajo son elaborados antes en forma de números y letras y el resultado se denomina programa. 2. El programa se acumula en los portadores de información que no son parte de la máquina. 3. La unidad de mando numérico lee automáticamente los datos del portador de información. 4. La unidad de mando numérico transforma los datos en ordenes de mando y supervisa la ejecución del programa.
Ventajas de la aplicación de las máquinas herramientas con control numérico
A continuación se enumeran algunas de las ventajas que presentan las Máquinas-Herramientas con control numérico. • Reducción de los tiempos de ciclos operacionales: las causas principales de la reducción al mínimo de los tiempos superfluos son: Trayectorias y velocidades más ajustadas que en las máquinas convencionales. Menor revisión constante de planos y hojas de instrucciones. Menor verificación de medidas entre operaciones. Ahorro de herramientas y utilajes: el ahorro en concepto de herramientas se obtiene como consecuencia de la utilización de herramientas más universales. En cuanto al ahorro de utilajes, se obtiene por el menor número de operaciones en máquinas distintas.
Reducción del porcentaje de piezas defectuosas. Reducción del tiempo de cambio de las piezas. Reducción del tamaño del lote. Reducción del tiempo de inspección: dado que la probabilidad de que se produzcan piezas defectuosas dentro de una serie es menor, pueden evitarse inspecciones intermedias entre ciclos.
Aunque el control numérico se ha orientado fundamentalmente hacia máquinas herramientas que trabajan por arranque de viruta, su utilización no queda restringida a estas aplicaciones. A título ilustrativo, se relacionan a continuación diversos tipos de máquinas que trabajan conectadas a control numérico. Taladradoras – Fresadoras – Mandrinadoras – Tornos – Centro de mecanizado – Rectificadoras – Punzonadoras – Máquinas de electroerosión – Maquinas de soldar – Dobladoras – Máquinas de oxicorte – Plegadoras -Máquinas de dibujar – Máquinas de trazar – Bobinadoras – Máquinas de medir por coordenadas – Manipuladores – Robots – etc. Si nos detenemos ahora a comparar una máquina herramienta a CN de hace unos veinte años atrás, con las máquinas de la actualidad, veríamos muy pocas diferencias en su principio de funcionamiento, y aún en su funcionamiento mismo. En cambio encontraríamos notables diferencias al analizar la unidad de mando de la máquina. Por ejemplo: • Reducción de la información a suministrar a la unidad de mando, mediante una mayor simplificación en la programación. • Manejo más fácil y seguro de la máquina para el operador. • Simplificación y rapidez en la preparación de la máquina y las herramientas. • Reducción del tiempo necesario para elaborar la primera pieza, la corrección del programa y su optimización. Para el fabricante de la máquina herramienta la evolución de las unidades de mando significó las siguientes mejoras: ♦ Más fácil aplicación del sistema de control numérico a la máquina. ♦ Simplificación de la puesta a punto del equipo. ♦ Reducción de la interfase Máquina-Unidad de mando Por último con respecto al mantenimiento, si bien es preciso y de costo un poco elevado, se vio favorecido por la mayor confiabilidad alcanzada por los componentes electrónicos, y por la incorporación de programas de auto-diagnóstico en las mismas. Algunos de los cambios más importantes se efectuaron en las superficies de desplazamiento, las muy altas y a la vez muy bajas velocidades de desplazamiento, derivó en el desarrollo de materiales plásticos (Ferobestos, Turcite, etc.) con lo que se recubren actualmente las superficies de desplazamiento. También se mejoraron los tornillos, siendo de aplicación casi universal, los de bolillas recirculantes. Los motores de corriente continua mejoraron la curva par-rpm siendo hoy estos, los servos más empleados.
Comparación entre MH (convencional) y M.H.C.N
Maquina herramienta convencional
Ejecución de una pieza
La ejecución de una pieza, en una MH tradicional, necesita la elaboración de una serie de documentos previos: ♦ Dibujo de definición de la pieza. ♦ Dibujo de fabricación. ♦ Hoja de proceso. Con la ayuda de estos documentos, y en particular de la hoja de proceso, el operador decide los ajustes y acciones a ejecutar en la M.H. ♦ Inmovilización de la pieza. Mandril – Pinza, tornillo, montaje de trabajo. Acción manual o neumática. ♦ Inmovilización de la herramienta. Torreta porta-herramienta. Cambio manual. ♦ Rotación de la pieza. ( o herramienta). Motor, reductor, caja de velocidades de avance o de manivela. Selección manual de la gama y de las velocidades. ♦ Desplazamiento transversal longitudinal (o vertical) de la herramienta (o de la pieza). Motor, reductor, caja de velocidades de avances o de manivela. Selección manual de gama y de velocidades. ♦ Control de desplazamientos. Tambores graduados, o visualización electrónica. Control visual del operador. ♦ Parada en la cota deseada. Lectura directa en tambores, graduados o topes automáticos. Acción directa o indirecta del operador. ♦ Seguimiento del trabajo. Acción en los órganos de maniobra y de ajuste de la MHT a iniciativa del operador.
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En una máquina convencional:
El operador forma parte del ciclo de trabajo. Este controla los desplazamientos y ajustes, compara el resultado obtenido, con el resultado deseado, y decide la continuación o la detención del trabajo. Interviene visual y manualmente en el curso de todas las operaciones.
Máquina herramienta de control numérico.
Ejecución de una pieza.
La ejecución de una pieza en una M.H.C.N., necesita la elaboración de los siguientes documentos. ♦ Dibujo de definición de la pieza. ♦ Programa de fabricación de la pieza. El programa de fabricación contiene todos los ajustes y todas las acciones a ejecutar en la M.H.C.N. para obtener la pieza. ♦ Inmovilización de la pieza. Mandril – pieza, tornillo, montaje de fabricación. Acción manual o neumática. ♦ Inmovilización de la herramienta. Torreta porta-herramientas. Carga y cambios dirigidos y controlados por el armario electrónico. ♦ Rotación de la pieza (o herramienta). Motor dirigido y controlado por el armario electrónico. ♦ Desplazamiento transversal, longitudinal (y/o vertical) de la herramienta (o de la pieza). Motores dirigidos y controlados por el armario electrónico sobre X, Y y Z ♦ Control de desplazamiento Captadores de posición, analizados y dirigidos por el armario electrónico sobre X, Y y Z. ♦ Parada en la cota deseada Dirigido por el armario electrónico en función del programa de la pieza.
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Dirigido por el armario electrónico en función del programa de la pieza.
En una maquina MHCN:
El operador no forma parte del ciclo de fabricación. Interviene antes de ella, participando en la puesta a punto del programa de la pieza y aportando las modificaciones a un programa existente. Interviene después de la fabricación controlando las cotas obtenidas y decidiendo las modificaciones necesarias. Durante la fabricación, solo la MH, dirigida enteramente por el armario electrónico, programado por el operador, ejecuta el trabajo.
Tecnología de las M-H C N
Debido a los requerimientos de precisión, flexibilidad y repetibilidad que deben tener las MHCN, se las fabrica con una tecnología muy distinta a la convencional. El desarrollo de este tipo de máquina herramienta está ligado a la evolución de las nuevas tecnologías. En efecto, el control y el gobierno de una MH por un armario electrónico programado (el CNC), solo ha sido posible con la aparición de componentes electrónicos de alta confiabilidad y altamente miniaturizados. En estas máquinas el controlador se encarga de hacer todos los cálculos matemáticos para definir una posición dada o los parámetros de una trayectoria determinada, y luego por medio de distintos elementos como ser servomotores, captadores de posición, medidores de velocidad, actuadores especiales, etc, llevarlos a la práctica en la maquina propiamente dicha para lograr el objetivo buscado. Podemos citar como las características más importantes:
Sistema de control Actuadores Captadores de posición Características constructivas internas
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Clasificación de los sistemas de control de los C.N.
Se puede diferenciar tres tipos de C.N. basándose fundamentalmente en su posibilidad de seguir o no una trayectoria continua durante el mecanizado: 1) Control numérico Punto a Punto Este sistema controla el posicionamiento de la herramienta o pieza en los sucesivos puntos donde deba producirse una o más operaciones de mecanizado. La trayectoria a seguir para trasladarse de un punto a otro no tiene importancia, ya que el mecanizado lo hará recién al llegar al punto deseado. Se utiliza principalmente en punteadoras, agujereadoras, punzonadoras, etc.
2) Control Numérico Paraxial En este sistema, hoy ya en desuso, se puede controlar no solo la posición sino también la trayectoria de desplazamiento, siempre que sea paralela a alguno de los ejes coordenados. Una aplicación seria una agujereadora - fresadora pero recordando que sus trayectorias de mecanizado deben ser paralelas a los ejes, lo que la limita bastante.
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En estos sistemas, l herramienta sigue una trayectoria continua en el espacio, mecanizando a durante la misma. Para ello, el controlador debe sincronizar el movimiento de los ejes adecuadamente.
A modo de ejemplo de lo complejo de los cálculos a realizar por el CNC para poder controlar distintas trayectorias, graficaremos 3 casos: a-) Realizar trayectorias rectilíneas paralelas a un eje. b-) Trayectorias rectilíneas oblicuas en el plano, el ángulo descripto por el móvil responderá a la velocidad con que se mueva cada eje. (velocidad constante) . c-) Trayectorias circulares, cada eje variará su velocidad en función al seno o coseno para asegurar una trayectoria circular (velocidad variable en cada motor). a-)
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En el primero de los casos (Punto a punto), no es necesario que exista ningún tipo de coordinación entre los movimientos de los ejes. Lo importante es alcanzar un punto dado en el mínimo tiempo y con la máxima precisión. El mecanizado no comienza hasta que se han alcanzado todas las cotas en los diversos ejes para dicho punto. El camino seguido para ir de un punto a otro no importa con tal de que no existan colisiones. Se pueden seguir diferentes métodos, como se observa en la figura:
El método (a) es quizás el más lento, pero más sencillo. El método (b) es sin duda el más rápido aunque implica el uso de equipos sofisticados para mover los ejes coordinadamente (interpolación lineal). El método (c) es el más común, en él los dos ejes comienzan a moverse simultáneamente a máxima velocidad (formando 45º) hasta alcanzar la cota límite en alguno de los ejes, momento en el cual, para ese eje y continúan los demás.
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soldadoras por punto, máquinas de ensamblado, etc. La necesidad de un control más sofisticado surge cuando se han de controlar trayectorias continuas, forma de mecanizar denominada contorneado; el problema de adaptación a las curvas o superficies a seguir conlleva el uso de técnicas bastante depuradas en las que dichas curvas y superficies alabeadas se aproximarán a rectas, circunferencias y planos. El método de control de trayectoria por el cual los sistemas de contorneado se mueven de un punto a otro es llamado interpolación. Cada uno de estos controles requiere arquitecturas y construcciones diferentes, más o menos complicadas. El contorneado requiere una mayor precisión y un seguimiento continuo de la trayectoria durante el mecanizado. El control paraxial es un grado de complejidad mayor que el control punto a punto, en él no existe coordinación de movimientos entre ejes. El mecanizado se limita a superficies y contornos paralelos a los ejes principales de la máquina. Aunque hoy día casi todos los controles numéricos son de contorneado, permanece el concepto de los tres modos de funcionamiento y mecanizado. En el caso de un desplazamiento continuo en el plano, sincronizando los 2 ejes, se denomina Maquina de 2 ejes (ej. torno). Para un mecanizado en el espacio será necesaria una "Máquina de 3 ejes ". Existen maquinas de 2 ejes ¨Conmutables¨, que es una maquina de 3 ejes pero que solo puede sincronizar 2 a la vez (Ej. X-Z, luego X-Y). Maquina de 2 ejes y medio¨ , con estas maquinas se puede trabajar en contorneado en el plano. El tercer eje, (el de la herramienta) puede ser mandado pero no sincronizadamente con los otros 2 ejes.
Clasificación de los controles en función de la retroalimentación:
El CN de un móvil sirve para conducirlo automáticamente a una posición determinada, siguiendo una trayectoria rectilínea o curvilínea. Al emitirse una orden, es necesario saber si la maquina la ha cumplido satisfactoriamente; para saberlo se emplean 2 sistemas diferentes, a saber:
a) Sistema de bucle o lazo abierto. b) Sistema de bucle o lazo cerrado.
a) Sistema de bucle abierto: En ellos se manda colocar la herramienta en una posición y no existe constancia de su correcto posicionamiento. No existe mecanismo de realimentación (feedback). No están dotados de una realimentación que permita comprobar el correcto posicionamiento de la herramienta. Son típicos los sistemas dotados con movimientos incrementales, en los que la posición se alcanza de acuerdo al número de señales de entrada, por ejemplo, motores paso a paso.
las diferentes etapas del proceso. Además, la precisión depende de los rangos de los movimientos incrementales del accionador. El esquema de una maquina CN con sistema de bucle abierto es el siguiente:
Entre el generador de impulsos y el motor se ha colocado un sistema de apertura y cierre (PUERTA), que es comandado por el contador, quien determina la cantidad de impulsos que debe dejar pasar la puerta; en base a la orden de desplazamiento que recibió, emitida por la consola de mando.
b) Sistema de bucle cerrado: En ellos existe una continua realimentación en posición y velocidad, con el fin de ajustarse a un contorno determinado con la mayor precisión. El valor de la señal de entrada se contrasta continuamente con el valor medido mediante un captador de posición. El control debe minimizar la diferencia entre la posición deseada y la real, conocida mediante este mecanismo de realimentación. El típico lazo de control por eje de un C.N. incluye realimentación de posición y velocidad, ya que al irse acercando a la posición deseada, disminuye la velocidad para lograr mayor precisión. Los actuadores empleados en las máquinas que poseen estos controles deben ser aquellos que permitan movimientos diferenciales (motores de C.C, motores de C.A, motores hidráulicos), aunque también pueden utilizarse en algunos casos actuadores incrementales.
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posición con la orden dada. Si la posición no es la correcta, se enviara una señal al motor que será la diferencia entre la orden y la posición actual. Para medir la posición actual se utilizan captadores de posición de diversos tipos, que veremos mas adelante. Las máquinas que emplean este sistema de bucle cerrado, normalmente trabajan con 2 bucles de retorno de información: uno referente a la posición del móvil y otro de la velocidad de desplazamiento, ya que al irse acercando a la posición deseada, disminuye la velocidad para tener mas precisión.
Si bien el sistema de lazo cerrado, debido a la realimentación, puede continuamente corregir su posición y velocidad, bajo ciertas condiciones, se puede producir una oscilación no deseada alrededor de la posición buscada. Por ejemplo, en una guía lineal sobre la que se desplaza un carro de alta inercia con paradas bruscas, es probable la aparición de subamortiguamiento u oscilaciones. La estrategia de control, debe pues, intentar minimizar esta inestabilidad con las ganancias y amortiguamientos adecuados. Las técnicas utilizadas para solucionar estos problemas son las tradicionales P.I.D. (proporcional, integral y derivativo) y las modernas de control digital.
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Son los encargados de generar los movimientos de la máquina (corte, avance, apriete, alimentación, etc.) de acuerdo a las órdenes provenientes del C.N. Los más utilizados son:
El principio de funcionamiento de estos motores es apto para maquinas que trabajan por contaje de impulsos. Es un mecanismo que convierte pulsos eléctricos en respuestas de movimientos proporcionales Un motor paso a paso tiene un rotor que gira un determinado ángulo cada vez que su bobina de mando (estator), recibe un impulso eléctrico. El esquema básico de motor paso a paso es el siguiente:
Cada bobina de mando ira recibiendo impulsos de corriente por sus bornes A-B, que irán cambiando de sentido (primero A será positivo y luego negativo), de manera de generar campos magnéticos N o S que repelan al rotor y de esa manera hacerlo girar en este ejemplo 90 grados. Para reducir este ángulo de giro y por ende aumentar la sensibilidad en la medición de la posición, se emplean rotores polifasicos, con lo que girara un ángulo correspondiente a la separación entre fase y fase.
Son muy usados debido a su facilidad de control y a dos características: • 1ª, linearidad en la respuesta en velocidad del motor en función de la tensión. • 2ª, linearidad en la respuesta en par del motor en función de la intensidad.
Su aplicación aumenta paulatinamente debido a las nuevas innovaciones y mejoras en las técnicas de su control. Durante mucho tiempo fueron difíciles de controlar, pero hoy día se han desarrollado controles muy precisos.
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3)Captadores de posición o elementos para medir desplazamientos:
La medición de los desplazamientos es la base de las maquinas CN que emplean bucle cerrado y lo realizan a través de captadores de posición. Las maquinas con bucle abierto no requieren de captadores porque la posición esta determinada por los impulsos que reciben los motores paso a paso. La finalidad de un captador de posición, es la de transformar un desplazamiento (magnitud mecánica) en una magnitud eléctrica para que la consola la procese.
Clasificación de los captadores de posición:
Se pueden clasificar teniendo en cuenta 4 características básicas, a saber:
1) Por la naturaleza de la información que brindan:
a) Analógicos:
En estos sistemas, existe correspondencia entre las posiciones y un valor físico, como una tensión o una fase.
b) Digitales:
En estos sistemas, no se permite caracterizar mas que un numero finito de posiciones, con exclusión de toda posición intermedia.
2) Por la forma en como relacionan la magnitud mecánica con la eléctrica:
Los captadores absolutos dan una señal ligada en forma unívoca al valor medido. Esta relación unívoca, permite referir todos los puntos medidos a un punto fijo que se adopta como origen. Pueden ser analógicos o digitales. a-1) Absoluto Analógico: Al desplazamiento del móvil controlado, le corresponde una variación continua y unívoca de un valor físico.
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Esquemáticamente seria:
a-2) Absoluto Digital: En este caso, el campo de medición esta subdividido en un numero entero de pasos de igual longitud y cada uno esta identificado en forma unívoca por un numero codificado. Para la codificación empleamos números binarios puros. Para un numero ¨n¨ de pistas paralelas de medición, podemos tener 2 elevado a la “ n ” pasos distintos a discernir. La medición se establece por medio de células fotoeléctricas que al encontrar una superficie opaca o transparente, se obtiene el estado lógico 0 o 1 respectivamente.
b) Incrementales:
Estos captadores tienen dividido su campo de medición en un numero entero de pasos o incrementos de longitud definida e idéntica. A esta clase sólo pertenecen los captadores digitales.
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Estos captadores generan un impulso luego de cada movimiento incremental, no pudiendo interpolar dentro de ese intervalo de movimiento y sin dar relación unívoca entre la posición y la señal. Estos captadores se materializan por ejemplo con señales binarias tipo opaco-transparente, sobre una única pista de una regla óptica graduada.
3) Por el emplazamiento del captador en la cadena de control:
Cuando no existe ningún elemento mecánico intermedio entre el elemento desplazable y el propio captador de posición. De este tipo son los captadores tipo regla (lineales) montados directamente sobre la mesa a controlar o los del tipo circular cuando están colocados directamente sobre el eje del elemento que se quiere medir.
b) Indirecto:
Es cuando no detecta directamente el movimiento del móvil. Por ejemplo sobre un husillo a bolas de un carro, del que se conoce el paso o sea la relación entre el giro del husillo y el avance del carro.
4) Por la forma física del captador:
a) Lineales:
Cuando su principio de funcionamiento exige un desplazamiento lineal. Ejemplo : reglas graduadas ópticas, Inductosyn lineal.
b) Rotativos:
Cuando necesitan de una rotación para poder medir. Ejemplo : discos graduados o codificados, Resolvers, etc.
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Captadores de posición más utilizados:
Actualmente los 2 captadores mas utilizados son el Resolver (analógico, indirecto, rotativo) y el Inductosyn (analógico, directo, lineal).
Sincro-Resolvers:
Son captadores inductivos rotativos, parecidos a ciertos motores eléctricos. Esquemáticamente seria un rotor al que se le aplica una tensión de referencia alterna y un estator en el que se recoge una tensión de una amplitud dependiente de la posición angular del rotor.
En los sincro-resolvers de precisión, la resolución puede alcanzar de 5 a 10 minutos de grado de arco de giro.
Inductosyn :
El inductosyn lineal se compone de 2 elementos independientes móviles uno con respecto al otro, pero sin contacto mutuo. Estos elementos componen lo que se llama regla y cursor del captador. Normalmente los bobinados son de cobre y en forma de circuitos impresos. El principio de funcionamiento es parecido al resolver pero en forma plana. La regla seria el equivalente al desarrollo del bobinado del rotor de un resolver monofásico de una espira por polo. El cursor equivale al desarrollo del estator del resolver con 2 fases y se compone de 2 grupos de bobinados con un desfasaje eléctrico de 90. Estos 2 elementos se deslizan uno sobre el otro con una separación de 0,1 mm. Esta separación debe ser constante a lo largo de todo el desplazamiento.
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Tiene algunos inconvenientes: 1)Debe mantener constante la separación. 2)El coeficiente de dilatación del soporte debe ser conocido con precisión y ser adaptado a la MH. 3)Como el número de espiras por polo se reduce a 1, la frecuencia de trabajo debe ser elevada (1 a 20 kHz.) a fin de poder recoger tensiones suficientes .
Clasificación resumida de los sistemas captadores de posición:
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Esquema de funcionamiento de un encoder rotativo digital:
Aspecto real del encoder anterior:
referencia codificadas que los "transforman" en Absolutos:
La escala inferior trabaja a modo de codificador de posición absoluta, ya que cada ventana se encuentra a una distancia diferente, conocida para cada intervalo (por ejemplo si lee la marca situada a 10.02, sabrá que está entre 10 y 20mm de la regla). Análogamente se observa el mismo criterio para un disco graduado rotativo:
4-)Características de diseño:
Por tratarse de máquinas de una gran precisión y de una gran capacidad de arranque de viruta, requieren características de diseño y de construcción mas sofisticadas que las maquinas convencionales. Algunos de los ítems a tener en cuenta son: holguras, rozamientos, vibraciones, deformaciones, desalineación, rigidez, etc. Para evitar las holguras en la traslación de los carros (y por ende mas exactitud en las mediciones) se emplean los husillos a bolas recirculantes. Este mecanismo, que minimiza las holguras, en caso de que aparecieran, permite anularlas por medio de un registro o reglaje. Para reducir los rozamientos, se emplean guías de rodadura (patines) o guías hidrostáticas. Estas ultimas más modernas, se emplean casi sin excepción en maquinas rectificadoras. La solución mas empleada es la de las guías de rodadura, que tienen un bajo coeficiente de rozamiento (rodadura), un precio accesible y una tecnología de fabricación convencional. A continuación se muestran figuras y fotografías mostrando distintos tipos de guías planas y husillos de bolas recirculantes (con distintas variantes de diseño).
Distintos sistemas de husillos de bolas recirculantes:
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Distintos diseños de circulación de las bolillas dentro de la tuerca:
Distintos husillos de bolas recirculantes y sus tuercas:
MÁQUINAS CONTROL NUMÉRICO Célula Flexible de Fabricación Didáctica
Torno Control Numérico de Producción 1
Torno Control Numérico de Producción 2
Fresadora Control Numérico de Producción
Así como en una máquina convencional o automática, para realizar una pieza debemos adecuarla eligiendo el tipo de sujeción de la pieza, el empleo o no de contrapunta, las herramientas a utilizar, y el proceso de operaciones para su mecanizado; en una M H C N debemos darle la información a la maquina a través de un PROGRAMA. Cuanto más avanzada sea la máquina, mas operaciones podremos hacer mediante el programa, como ser: cambios de elementos de sujeción de la pieza (plato), alimentación automática de materia prima, cambio de herramientas al producirse su desgaste, etc. Las primeras máquinas controladas numéricamente, empleaban un ¨ lenguaje ¨ para la programación propio del fabricante. Esto traía aparejada la complicación de tener que aprender varios lenguajes de distintos fabricantes. Rápidamente se soluciono el inconveniente por medio de la estandarización o normalización del lenguaje. Actualmente la norma mas utilizada es la norma ISO. El programa es el conjunto de información geométrica y tecnológica necesaria para fabricar la pieza y será ¨escrito¨ en forma codificada de acuerdo a la norma a emplear. La información geométrica comprende básicamente: a) Dimensiones de la pieza. b) Cálculos geométricos de empalmes y puntos de tangencia. c) Dimensiones de la materia prima en bruto. d) Acabado superficial. e) Tolerancias de mecanizado. f) Longitud de las herramientas. g) Longitud de la carrera de los carros (alcances). La información tecnológica abarca: a) Velocidad de avance. b) Velocidad de rotación o de corte. c) Características físicas de resistencia o de dureza del material a mecanizar. d) Características de las herramientas: material, ángulos de afilado, forma, etc. e) Empleo o no de refrigerante. f) Sentido de giro del plato.
Caracteres empleados en la programación s/norma ISO:
Los siguientes son los caracteres o letras empleados en la programación, con su correspondiente formato, su significado, y sus variantes si las tuviera (a veces una letra se emplea para mas de una función):
¨P¨:
P _ _ _ _ _ número de programa.
Se emplea para identificar a los programas, almacenarlos en la memoria y recuperarlos en cualquier momento invocando su numero asignado. Tiene 5 dígitos y estará comprendido entre 0 y 99998.
identificación de parámetros o variables.
Se emplea en la programación paramétrica o en los ciclos fijos de mecanizado y nos permite asignar variables y operar con ellas. Tiene 2 dígitos y puede variar entre 00 y 99.
¨N ¨:
N _ _ _ _ numero de bloque (o de línea de programa).
Sirve para identificar los números de línea del programa. Estará comprendido entre 0 y 9999. Conviene preferentemente comenzar con la numeración desde N10 y numerar de 10 en 10 por si hubiera que colocar líneas intermedias para corregir errores u omisiones.
N _ _ _ _. bloque condicional.
El punto “.” después del número de bloque, lo identifica como “condicional”. Este bloque se ejecutará solo si la señal exterior (llave condicional) esta activada. Caso contrario, lo ignorará. Hay que tener en cuenta que la máquina lee con 4 líneas de anticipación (o más, dependiendo del tipo de control), por lo que la llave deberá estar activada con esa antelación.
N _ _ _ _. . bloque condicional especial
Los dos puntos “. .” después del número de bloque, lo identifican como bloque condicional especial. En este caso no se tendrá en cuenta las 4 líneas de anticipación con que lee la máquina, sino que será suficiente conque se active la señal exterior (llave) durante la ejecución del bloque anterior.
N _ _ . _ _ número de subrutina estándar o paramétrica.
Permite identificar subrutinas. Los 2 primeros dígitos indican el número de subrutina (00 al 99), los 2 dígitos que siguen al punto decimal, indican la cantidad de veces que se repetirá esa subrutina.
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¨G ¨:
G _ _ funciones preparatorias.
Están comprendidas entre G00 y G97 para nuestra máquina, aunque no necesariamente existirán todas correlativamente. Posteriormente listaremos todas las funciones preparatorias con su significado y mas adelante aun las explicaremos una por una.
¨F ¨:
F _ _ _ _ avance en mm / min. F _ _ _ . _ _ _ _ avance en mm / rev
Nos permite programar la velocidad de avance de los carros en 2 unidades distintas: mm /min. y mm / rev, siendo el máximo programable en cada caso de 9999 mm / min. y de 500 mm / rev; aunque estos valores no los puede ejecutar la máquina por cuestiones de fabricación. De esta manera el avance máximo estará limitado por el valor de 3000 mm / min.
F _ _ operaciones con parámetros
Estará comprendida entre F 1 y F 22. La máquina cuenta con 22 operaciones matemáticas, trigonométricas y/o lógicas para efectuar con parámetros (variables) Se emplean en la programación paramétrica y los listaremos y estudiaremos mas adelante.
F _ código de forma de herramienta
Comprendido entre F 0 y F 9 indica según un código la forma que tiene una herramienta. Se emplea en la Tabla de Herramientas.
¨S ¨:
S _ _ _ _ Velocidad de giro del cabezal
Se puede programar la velocidad en 2 unidades: a) Revoluciones por minuto (r.p.m.). Estará comprendido entre 0 y 9999, aunque el limite superior lo establece la máquina por construcción en 3000 r.p.m.
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de velocidad de corte (tangencial) constante. En este caso la velocidad estará comprendida entre 0 y 3047 m / min. , siendo el limite real determinado por el diámetro de la pieza y la máxima velocidad del plato (3000 r.p.m.); según la siguiente ecuación: v = 3.14159 x D x n / 1000
S _ _ _ _ . _ _ _ parada orientada del cabezal.
Permite detener el cabezal en una determinada posición angular respecto de la referencia cero del encoder de la máquina. El valor de S estará expresado en grados. Se la emplea en el caso de tener herramientas motorizadas, del mismo modo que un plato divisor.
¨T ¨ :
T _ _ . _ _ código de herramienta
Los 2 primeros dígitos indican la posición de la torreta tipo revolver. En nuestra máquina, bastará con un dígito por tener solo 8 posiciones. Por lo tanto variará entre 1 y 8. Los 2 dígitos que siguen al punto decimal indican cual es la herramienta que está colocada en esa posición Ese número varia entre 1 y 32 e indica las dimensiones y la forma de esa herramienta que se encuentran almacenados en una memoria auxiliar de la máquina llamada Tabla de herramientas.
¨M ¨:
M _ _ funciones auxiliares
Comprendida entre M0 y M45. Estas funciones auxiliares, definen por ejemplo: sentido de giro del cabezal, señal de fin de programa, selección de la gama de velocidades, etc. Posteriormente las listaremos y las estudiaremos detenidamente.
¨ X ¨:
X +/- _ _ _ _ . _ _ _ cotas según el eje X.
Debemos tener presente que si programamos en diámetros (que es lo usual), el valor de X será siempre el valor del diámetro de la pieza en ese punto y no el radio.
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deberán colocarse 3 decimales y redondear el último decimal (milésima) según el 4to. decimal (si es mayor o igual a 5 incrementar en 1 el tercer decimal). Ej. 28.3468 El cuarto decimal 8 es mayor que 5 por lo que el tercer decimal pasará a ser 7, obteniéndose el valor 28.347 En el caso en que el valor sea positivo (lo usual) no es necesario colocar el signo +.
¨Z ¨:
Z +/- _ _ _ _ . _ _ _ cotas según el eje Z
Cotas longitudinales de la pieza. Tener en cuenta al igual que en el ejemplo anterior, los 3 decimales y el redondeo.
¨l¨:
l +/- _ _ _ _ . _ _ _ cotas indirectas del eje X
Se emplean para distintas funciones, como ser para desplazamientos circulares G2-G3, donde define una proyección del vector-radio; en la carga de correctores de herramientas, G50 donde representa la corrección por desgaste de la herramienta según X; en el roscado mediante G33, indica el paso según X (rosca frontal o cónica); etc. Recordar los 3 decimales y el redondeo.
¨K ¨ :
K +/- _ _ _ _ . _ _ _ cotas indirectas del eje Z.
Su empleo es análogo al de ¨l ¨ para X pero con el eje Z. Recordar las mismas consideraciones. También se emplea K en la programación paramétrica y en algunas otras funciones (G4, G72) para decir que el valor que le sucede es una constante.
¨A ¨:
A +/- _ _ _ _ . _ _ _ ángulo
Se lo emplea al trabajar en coordenadas polares para definir el ángulo del radio-vector con respecto al ej. positivo Z. También se lo emplea para un G2-G3 en forma polar, donde define el ángulo que forma el punto final del arco con respecto al eje + de las Z, tomado sobre el centro del arco.
SISTEMA DE EJES DE COORDENADAS TECNOLOGIA EN LA MH TRADICIONAL
La necesidad de una referencia en forma de un triedro (X, Y, Z) no es esencial. En efecto, las MHT están dirigidas directamente — y bajo control —. de un operador que sigue las instrucciones del contrato de fase. El operador sitúa, de manera tradicional, la posición de la referencia cartesiana e identifica los desplazamientos sobre los ejes por términos tales como: • longitudinal, • transversal, • vertical.
TECNOLOGIA EN LAS MHCN
Es necesaria la referencia sistemática en forma de un triedro (X, Y, Z) como consecuencia de la inclusión de un armario electrónico (el CNC) entre la máquina y el operador. En efecto, el operador debe informar — en forma codificada — a la máquina de las instrucciones contenidas en el contrato de fase; de forma notoria, los desplazamientos sobre los ejes del triedro. Con una inquietud de estandarización, los constructores han intentado definir un triedro de referencia: • Eje Z: está siempre situado sobre el eje de rotación de la broca — sea cual sea la máquina. • Ejes X e Y: están siempre localizados mediante la regla de los tres dedos.
Sobre las MHCN el triedro (X, Y, Z) está siempre ligado al movimiento de la herramienta; ahora bien, a veces son las mesas las que están en movimiento y quienes aseguran la mecanización de la pieza.
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SISTEMAS DE COORDENADAS COORDENADAS CARTESIANAS ABSOLUTAS:
Se indica el punto con las coordenadas X, Z referidas al 0,0 (origen de coordenadas). Por ejemplo; Punto: 27.0, 15.4 (indica explícitamente un punto en las coordenadas X = 27.0, Z = 15.4
COORDENADAS CARTESIANAS INCREMENTALES:
Permiten especificar un punto referido, no al origen de coordenadas, sino al último punto introducido. Por ejemplo, último punto X = 34 Z = 45, nuevo punto X = 4 Z = -10 esto significa que estamos introduciendo solo valores de incremento con respecto al anterior.
CARTESIANAS ABSOLUTAS POS. INICIAL : 0, 0 X PUNTO A PUNTO B PUNTO C PUNTO D PUNTO E INCREMENTALES POS. INICIAL: 0, 0 X 10 30 0 -20 -10 Z 10 0 40 10 0 Z 10 40 40 20 60
COORDENADAS POLARES ABSOLUTAS:
Se indica el punto mediante su distancia al origen de coordenadas ( R ) y el ángulo de ese vector respecto al eje + Z, adoptando en forma convencional el signo + al sentido antihorario. Por ejemplo R 25 A 30 (25 < 30) (el punto especificado se encuentra a una distancia de 25 unidades del origen, llevada a un ángulo de 30 grados).
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COORDENADAS POLARES INCREMENTALES:
Se indica el nuevo punto incrementando (o decrementando) los valores de R y A indicados en ultimo termino.
POLARES ABSOLUTAS
POS. INICIAL 0, 0 RAD. PUNTO A PUNTO B PUNTO D PUNTO E PUNTO F PUNTO G PUNTO H ANGULO 70 50 PUNTO C 50 70 50 70 300
POLARES INCREMENTALES Pos Inicial : 0,0 RAD 70 -20 20 -20 20 -20 20 -20 ANGULO 0 30 60 30 60 30 60 30
PUNTO A PUNTO B PUNTO C PUNTO D PUNTO E PUNTO F PUNTO G PUNTO H
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EJEMPLOS DE DISPOSICIÓN DE LOS EJES EN DISTINTAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS
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TORNO. DISPOSICION DE LOS EJES EN LA MÁQUINA.
Eje Z: Longitudinal a la máquina. Eje X: Transversal a la máquina.
CERO MÁQUINA Y CERO PIEZA.
Son las referencias que necesita la máquina para poder trabajar: — — Cero máquina (OM) M: Lo pone el fabricante y es el punto de origen de los ejes. Cero pieza (OP) W: Lo pone el operario. Es el punto de origen de la pieza, a partir del cual se programan los movimientos. Se puede colocar en cualquier parte de la pieza. — Ref. Máquina R: Lo pone el fabricante. Es el punto al que desplazamos los ejes en la "Búsqueda de Referencia Máquina".
REFERENCIA -MÁQUINA / CERO - MÁQUINA / CERO - PIEZA:
Referencia - máquina es un punto de la máquina fijado por el fabricante de la misma, sobre el que se realiza la sincronización del sistema. Cuando el control se posiciona sobre ese punto, en lugar de tomar las cotas que le correspondan según el movimiento realizado, toma unas cotas concretas que se guardan como parámetros máquina, y que hacen que ese punto no varíe nunca. En los tornos suele estar situado en el centro de giro de la torreta porta herramientas y sobre su cara frontal (puede variar de acuerdo al criterio del fabricante). El cero - máquina o punto de origen de la máquina es el que está fijado como origen del sistema de coordenadas. En los tornos suele estar situado en la superficie del plato y por supuesto sobre el eje de rotación (puede variar de acuerdo al fabricante). El cero - pieza es el punto de origen de la pieza. Es el punto de origen que se fija para la programación de las medidas de la pieza, puede ser elegido libremente por el programador. Para definir un cero - pieza basta con llevar el cabezal hasta el punto deseado y pulsar las teclas X ENTER y Z ENTER (equivale a asignarle tanto a X como a Z el valor 0). Si después de esto se hace referencia - máquina (ejecutando G74 en 3 TEACH-IN), se obtendrá la distancia del cero máquina al cero - pieza en cada uno de los ejes, que se puede guardar en la tabla de traslados de origen si se quiere (estas distancias son las componentes del Vector Decalaje ). Los puntos antes definidos se los suele indicar por letras, siendo la nomenclatura más empleada: M: Cero Máquina W: Cero Pieza R: Referencia Máquina
LÍMITES DE RECORRIDO.
Tienen dos tipos de límites:
— Físicos: Vienen impuestos por la máquina, para evitar que los carros se salgan de las guías. — De CNC: Los fija el fabricante en el CNC, para evitar que los carros golpeen los límites físicos.
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Programación de cotas:
En nuestra máquina tenemos 4 formas distintas de programar las cotas de una pieza, a saber: 1) Coordenadas cartesianas. 2) Coordenadas polares. 3) Por medio de 2 ángulos. 4) Por medio de un ángulo y una coordenada. En un mismo programa se pueden utilizar indistintamente todas o solo una de ellas, de acuerdo a la complejidad geométrica de la pieza a construir.
1) Coordenadas cartesianas:
Formato : X +/- _ _ _ _ . _ _ _ Z +/- _ _ _ _ . _ _ _
El método de coordenadas cartesianas es él más utilizado. Se puede trabajar en G90 (absoluto) o G91 (incremental).
Ejemplo : Posición inicial X20 Z50
N10 G1 X40 Z30 N20 X60 Z20
Formato : R +/- _ _ _ _ . _ _ _ A +/- _ _ _ . _ _ _
R es el valor del radio-vector y A el ángulo respecto del origen polar. En el momento del encendido o luego de, M2, M30, Reset o Emergencia, el origen polar será X0 Z0. Este origen polar se puede cambiar con G93. Loa valores R y A serán absolutos o incrementales según trabajemos en G90 o en G91. Cuando se programa G0 o G1 es necesario programar R y A. Cuando se programa G2 - G3, se colocara el ángulo A del punto final del arco y las cotas del centro del arco l-K en la forma conocida. Al programar G2 -G3 el CNC asume el centro del circulo como nuevo origen polar.
Ejemplos : Posición inicial X40 Z70
Absoluto : N10 G93 l 80 K50 N20 G1 G90 R30 A270 N30 R 28.284 A225 N40 R40 A180
Incremental: Designamos X80 Z50 N10 G93 I80 K50 como nuevo origen polar. N20 G1 G90 R30 A270 N30 G91 R-1.716 A-45 N40 R11.716 A-45
G2 - G3:
Ejemplo : Posición inicial X40 Z50
N10 G90 G2 A198.435 l 30 K-10 o bien N10 G93 l 100 K40 N20 G90 G2 A198.435
N10 G90 G2 A198.435 l 30 K-10 o bien N10 G93 l 100 K 40 N20 G91 G2 A -90
3) Por medio de 2 ángulos:
Un punto intermedio en una trayectoria, puede ser definido mediante A1 A2 (X, Z). A1 ángulo de salida desde el punto inicial. A2 ángulo de salida del punto intermedio. (X, Z) coordenadas del punto final. La máquina calculará automáticamente la ubicación del punto intermedio. Ejemplo : Posición inicial: X40,Z50
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N10 A135 A153.435 N20 X100 Z10
4) Por medio de un ángulo y una coordenada cartesiana:
Se puede definir también un punto al cual llegar por medio del ángulo de salida desde el punto inicial y una de las coordenadas del punto final (x o Z). Ejemplo : Posición inicial X20 Z60
N10 G90 N20 A135 X40 N30 A180 Z40 N40 A90 X60 N50 A150 X100
N10 G91 N20 A135 X20 N30 A180 Z -10 N40 A90 X20 N50 A150 X40
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intercalar redondeos, chaflanes, entradas y salidas tangenciales (G36-G37-G38-G39). Ejemplos : Posición inicial X20 Z80
N10 G1 G36 R10 A116 A180 N20 G39 R5 X60 Z40 N30 G36 R10 A90 X100 N40 A180 Z10
Listado de funciones preparatorias:
Estas funciones se emplean para determinar la geometría de la pieza y condiciones de trabajo del CNC. Listaremos todas las funciones G de nuestra maquina y posteriormente las explicaremos una por una. G00 M Posicionamiento rápido. G01 M * Interpolación lineal. G02 M Interpolación circular (sentido horario). G03 M Interpolación circular (sentido anti-horario ). G04 Temporizacion. G05 M Trabajo en arista matada. G07 M * Trabajo en arista viva. G08 Trayectoria circular tangente. G09 Circunferencia 3 puntos. G20 Llamada a subrutina STD. G21 Llamada a subrutina paramétrica. G22 Definición subrutina STD. G23 Definición subrutina paramétrica. G24 Final de subrutina. G25 Salto incondicional. G26 Salto condicional sí igual a cero. G27 Salto condicional si distinto de cero. G28 Salto condicional si menor. G29 Salto condicional si mayor o igual. G30 Visualizar código de error. G31 Guardar origen de coordenadas. G32 Recuperar origen guardado con G 31 G33 M Roscado. G36 Redondeo controlado de aristas. G37 Entrada tangencial. G38 Salida tangencial. G39 Achaflanado. G40 M * Anulación de compensación de radio de herramienta. G41 M Compensación de radio a izquierdas. G42 M Compensación de radio a derechas. G47 M Tratamiento de bloque único. G48 M * Anulación del tratamiento de bloque único. G49 M Feed Rate programable. G50 Carga de dimensiones de herramientas en tabla. G51 Corrección de dimensiones de herramienta en uso. G52 Comunicación con la Red Local Fagor. G53/G59 M Traslados de origen. G65 Ejecución independiente de un eje. G66 Ciclo fijo de seguimiento de perfil. G68 Ciclo fijo de desbaste según Z. G69 Ciclo fijo de desbaste según X.
G71 M G72 M G74 G75 G75 N2 G81 G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 G90 M G91 M G92 G93 G94 M G95 M G96 M G97 M
Programación en mm. Factor de escala. Búsqueda automática de referencia máquina. Trabajo con palpador. Ciclo fijo de palpación. Ciclo fijo de cilindrado en tramos rectos. Ciclo fijo de frenteado de tramos rectos. Ciclo fijo de agujereado con broca. Ciclo fijo de cilindrado en tramos curvos. Ciclo fijo de frenteado en tramos curvos. Ciclo fijo de roscado longitudinal. Ciclo fijo de roscado frontal. Ciclo fijo de ranurado longitudinal. Ciclo fijo de ranurado frontal. Programación de cotas absolutas. Programación de cotas incrementales. Preselección de cotas y limitación de ¨S. Preselección de origen polar. Avance ¨F en mm/ min. . Avance ¨F ¨en mm/ rev. Velocidad ¨S ¨ en m/ min. ( velocidad de corte cte.). Velocidad "S" en r.p.m. (velocidad angular cte. ).
M Indica que esa función es Modal, o sea que permanece activa hasta que sea anulada por otra modal incompatible, o hasta encontrar un M2, M30, Emergencia o Reset. * El asterisco indica que esas son las condiciones que asume por defecto la maquina al ser encendida, o después de un M2, M30, Emergencia, o Reset.
En un mismo bloque o línea, se pueden programar todas las funciones G que se deseen y en cualquier orden, excepto las siguientes que deberán ir solas en una línea por ser especiales: G20-G21-G22-G23-G24-G25-G26-G27-G28-G29-G30-G31-G32-G50-G53/59-G72-G74 y G92.
Funciones Auxiliares "M": M00 : Parada de programa.
Cuando el CNC lee un bloque con M00, interrumpe el programa. Para reanudarlo, se oprimirá el botón de inicio de ciclo.
M01 : Parada condicional de programa.
Idéntico al M00 solo que lo tomará en cuenta únicamente si está activada la señal exterior condicional
M02 : Final de programa.
Indica el fin de programa y además realiza un Reset general (vuelta a condiciones iniciales). Además ejecuta M05 (parada del plato).
M03 : Arranque del cabezal (sentido horario).
Este código pone en marcha el cabezal a la velocidad programada mediante ¨S ¨ y en sentido normal de marcha.
M04 : Arranque del cabezal (sentido anti-horario).
Arranca el cabezal en contramarcha. (por ejemplo para agujerear con brocas helicoidales normales o de hélice derecha).
M05 : Parada del cabezal.
Esta función detiene el cabezal .
M08 :Encendido de electrobomba:
Esta función activa el motor de la electrobomba de fluido refrigerante (aceite soluble o de corte).
M09 :Apagado de electrobomba:
Esta función detiene el motor de la electrobomba de fluido refrigerante.
M19 : Parada orientada del cabezal.
Al programar M19 S _ _ _ _. _ _ _ el cabezal se detendrá en una posición angular determinada definida por S en grados respecto a la posición cero que emite como señal el encoder de la máquina.
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M30 : Final de programa con vuelta al inicio.
Esta función es similar al M02, pero además posiciona nuevamente la primera línea de programa aunque no la ejecuta. De esta manera, la máquina queda preparada para hacer una nueva pieza.
M41-M42-M43-M44 : Selección de gama de velocidades.
Cuando se trabaja con la modalidad G96 (velocidad de corte constante), es OBLIGATORIO colocar en la misma línea la gama de velocidades elegida. Normalmente, al definir las 4 gamas, M41 definirá a la mas baja y así sucesivamente. En nuestra máquina, por disponer de poca variación de velocidad, 0 a 3000 r.p.m., con una sola gama nos alcanza, en este caso M41. Como debemos asignarle valor a todas las gamas, serán todas idénticas de 0 a 3000 r.p.m.. Por lo tanto será igual colocar cualquiera de los 4 valores (M41, M42, M43 o M44)
M45 : Selección de la velocidad de herramienta motorizada.
Si programamos un bloque con M45 S +/- _ _ _, la “S” indicará la velocidad de giro de la herramienta motorizada. El signo +/- definirá uno u otro sentido de giro de la herramienta. Para detenerla bastará con poner M45 o M45 S 0.
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Funciones Preparatorias: G00 : Posicionamiento rápido.
Formato : G0 X__ Z __ G0 X __ G0 Z __ Se emplea para efectuar acercamientos o alejamientos, pero NUNCA para mecanizar. El carro se desplazará con la máxima velocidad disponible. Se puede programar como G00 o G0 indistintamente. Si se colocan las 2 coordenadas X, Z, debemos tener en cuenta que la trayectoria no unirá los 2 puntos en diagonal, sino que la maquina moverá los 2 carros con la máxima velocidad disponible hasta encontrar una de las coordenadas, y luego moverá solo el restante hasta encontrar la otra coordenada. De esta forma, la trayectoria resultante será primero una recta a 45 ° y luego seguirá paralelo a alguno de los ejes. Ejemplos : Posición inicial X 20 Z 10
N20 G0 X 40
N20 G0 Z30
N20 G0 X40 Z30
G01 Interpolación lineal:
Formato : G1 G1 G1 G1 X __ Z __ (coordenadas cartesianas) X __ Z __ R __ A __ (coordenadas polares)
Al programar un G1, la máquina se moverá en línea recta a la velocidad ¨F ¨ programada, desde el punto donde esté situada hasta el punto definido mediante X, Z o R, A.
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N20 G1 X60
N20 G1 Z20
N20 G1 X40 Z34.641
N20 G1 R40 A30
En estos 2 últimos ejemplos, el punto al cual nos dirigimos es el mismo; a la izquierda definido en forma cartesiana X 40 Z 34.641 y a la derecha en forma polar R 40 A 30
G2- G3 Interpolaciones circulares:
G2 : sentido horario G3 : sentido anti-horario. Formato : G2 X __ Z __ l __ K __ G2 X __ Z __ R __ G3 A __ l __ K __ (forma polar) X coordenada X del punto final del arco Z coordenada Z del punto final del arco R radio del arco A ángulo con respecto al centro del punto final del arco l - K son las proyecciones sobre X-Z respectivamente del vector ¨V¨ (radio) que une el inicio de la curva con el centro de curvatura, con su signo.
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El movimiento se realizará de forma tal que la velocidad tangencial de este movimiento curvilíneo, será la ¨F¨ programada
Ejemplos : Posición inicial X 40 Z 40
En el caso de la programación con ¨R ¨ puede existir una indeterminación, ya que existen 2 arcos de circunferencia que partiendo del mismo punto inicial y con el mismo radio llegan al mismo punto final. Para evitar esa indeterminación se toma una convención de signos. Ejemplo : Tomamos de las figuras anteriores el ejemplo de la fila central, la columna de la izquierda.
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Si el arco a construir es el menor de 180, el signo de “R” será +; si en cambio es el de mas de 180, “R” será negativo.
G4 Temporización:
Formato : G4 K __. __ Esta función permite realizar una temporización, o sea que la máquina al leer esta línea, permanecerá sin hacer nada por un cierto tiempo. Ese tiempo estará definido por el valor de K, que podrá variar entre 0.01 y 99.99 (expresado en segundos)
G5 Arista matada:
Esta función modifica la transición entre bloques o líneas del programa. Esto implica que la máquina al ir terminando el movimiento correspondiente a una línea, comenzará el de la línea siguiente, resultando de esto una transición paulatina. Si se trata de 2 movimientos rectilíneos, esto generara un radio de empalme. Este radio no puede ser controlado en forma directa, sino que dependerá de la velocidad de avance ¨F¨ del carro. Cuanto mayor sea ¨F¨, mayor será la diferencia entre el perfil teórico y el real (o sea mayor será el radio del empalme).
Ejemplo : Posición inicial X 20 Z 40
N 10 G1 G5 X60 N20 Z10
G7 Arista viva:
Esta función anula a la anterior (G5) y es la forma usual de trabajar. Si uno no lo indica, la máquina lo asume por defecto ya que es lo más lógico. También se lo denomina "punto exacto", ya que hasta que no llega a la coordenada exacta ordenada en ese bloque, no hará otra acción. Al trabajar con G7, la maquina no comenzará la ejecución del bloque siguiente hasta no terminar el que esta ejecutando. De esta manera no existirá transición entre bloques.
N10 G1 G7 X60 N20 Z10
En este caso el perfil teórico y real coinciden.
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G8 Trayectoria circular tangente a la trayectoria anterior:
Formato : G8 X __ Z __ G8 R __ A __ X, Z define las coordenadas del punto final del arco a realizar R, A también definen el punto final pero en forma polar.
La trayectoria anterior al G8 puede ser una recta o un arco. En ambos casos, la trayectoria que sigue será tangente. La función G8 no es modal, por lo que deberá escribirse en cada línea en que se la quiera usar, aunque fueran 2 líneas sucesivas. Ejemplos : Posición inicial X 40 Z 70
N10 G1 Z50 N20 G8 X80 Z30 N30 G8 X110 Z15
N10 G1 R53.851 A21.801 N20 G8 R50 A53.130 N30 G8 R57.008 A74.744
G9 Trayectoria circular definida por 3 puntos:
Formato : G9 X __ Z __ l __ K __ G9 R __ A __ l __ K __
X, Z o R, A coordenadas cartesianas o polares del punto final del arco L, K son las coordenadas cartesianas del punto intermedio.
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sin dar información acerca del radio ni de la ubicación del centro del arco. Los 3 puntos que lo definen, son: el punto inicial (previo al G9), el intermedio (l, K) y el final (x, Z o R, A). Ejemplo : Posición inicial X 60 Z 70
N20 G9 X120 Z20 l60 K50
N20 G9 R63.245 A71.565 l60 K50
G20 - G21 - G22 - G23 - G24:
Estas funciones se utilizan para definir y ejecutar subrutinas. Las estudiaremos al ver Programación paramétrica.
G25 Salto incondicional:
Formatos : G25 N _ _ _ _ N _ _ _ _ indica a que bloque debe saltar el programa al leer la instrucción G25 Equivale al GOTO en programación BASIC (computación). G25 N _ _ _ _. _ _ _ _. _ _ Los primeros 4 dígitos indican a la línea a que debe saltar, los siguientes 4 dígitos, hasta que línea debe llegar y los 2 últimos dígitos, la cantidad de veces que se deberá repetir esa secuencia. La cantidad de veces a repetir estará comprendida entre 0 y 99. Al terminar de ejecutar toda la secuencia, la máquina volverá a la línea siguiente al G25.
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N10 G0 X 0 Z0 N20 Z50 N30 G25 N60 ni N50 N40 G1 X30 N50 Z20 N60 G0 X40 Z60 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 G0 X10 Z20 G1 X50 G0 Z0 X0 G25 N10.50.3 M30
Al llegar a N30, la máquina salta a N60, no ejecutando N40
Al llegar a N60, la máquina repetirá 3 veces la secuencia de operaciones comprendida entre N10 y N50.(en total se ejecutará 4 veces: la original + 3 repeticiones). Luego ejecutará N70 (fin de programa)
G26-G27-G28-G29 Saltos condicionales:
Estos saltos los veremos al estudiar la programación Paramétrica ya que allí se emplean.
G30 Visualizar código de error:
Formato : G30 K _ _ Cuando el CNC lee una línea con G30, interrumpe la ejecución del programa y muestra en pantalla un mensaje de error que estará definido según la constante K (0-99), según un listado de códigos de error de la maquina. Ejemplo : N30 G30 K40 Al leer esta línea, interrumpe el programa e indica en pantalla: ERROR 40 R1 R2 Según la tabla de códigos de error, el error 40 es: ¨ El círculo programado no pasa por el punto final definido (tolerancia 10 micrones) o no existe un arco que pase por los puntos definidos por G8 o G9.
G31/ G32 Guardar / Recuperar origen de coordenadas:
Formato : N ___ G31 (guarda origen actual) N ___ G32 (recupera origen guardado con G31)
A través de la función G31, podemos guardar momentáneamente el origen de coordenadas usado, cambiarlo por cuestiones de comodidad y después recuperarlo nuevamente con G32.
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permite acotar parte del programa respecto de un origen, hacer un cambio de origen con G92 o G53/ 59, acotar a continuación respecto a un nuevo origen y luego recuperar el origen primitivo por medio de G32. Ejemplo : Posición inicial X 120 Z 120
N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80
G0 X60 Z100 G31 G92 X0 Z0 G1 X0 Z-10 G2 Z-20 R5 G25 N30.50.3 G32 G0 X120 Z120
Acercamiento Guarda origen Traslado nuevo origen Mecanizado Mecanizado Salto que repite 3 veces el mecanizado Recupera el origen Vuelve al posicionamiento inicial
G33 Roscado:
Rosca longitudinal
G33 Z +/- _ _ _ _. _ _ _ K _ _ _. _ _ _ _
G33 X +/- _ _ _ _. _ _ _ l _ _ _. _ _ _ _
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G33 X__ Z__ l__ K__ G33 X__ Z__ l__ G33 X__ Z__ K__ Z X K l cota final de la rosca según Z cota final de la rosca según X paso de la rosca según Z paso de la rosca según X
Cuando se realiza una rosca cónica, con colocar el paso según un solo eje alcanza, ya que la máquina calcula el paso del otro eje. Esta función de roscado G33 no se puede emplear en forma directa para roscar una pieza, ya que la roscaría de una sola pasada, pero si se la puede emplear dando pasadas sucesivas incrementales, por ejemplo por medio de una programación paramétrica. ( lo veremos más adelante). Ejemplo de roscado longitudinal: Rosca cilíndrica de diámetro exterior 40mm, pasa 5mm y prof. 2mm. Posición inicial X80 Z50
N10 G0 X50 Z5 N20 X36 N30 G33 Z45 K2 N40 G0 X80 Z50
Posicionamiento Acercamiento (en ranura) Roscado Alejamiento al punto inicial
Rosca cónica D1 = 40mm D2=30mm, paso 5mm y prof. 2mm. Posición inicial X80 Z50
Comenzaremos la rosca en una ranura y la terminaremos fuera de la pieza por cuestiones lógicas de mecanizado. Por ser una rosca cónica, debemos calcular las cotas X correspondientes al punto de entrada y de salida:
Pendiente = 5/30 = 1/6, o sea que disminuye 1mm en el radio por cada 6mm de avance longitudinal. En nuestro ejemplo, empezara 3mm antes y finalizará 3mm después, la variación de radio será pues de ½ mm que expresado en diámetros equivale a 1mm.
N10 N20 N30 N40
G0 X45 Z5 X37 Z7 G33 X25 Z43 K5 G0 X80 Z50
Posicionamiento Acercamiento en ranura Roscado Alejamiento al punto inicial
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G36 Redondeo controlado de aristas:
Esta es una de las funciones de ayuda geométrica que nos evita realizar cálculos analíticos. Por medio de esta función se puede redondear una arista con un radio determinado definido por R _ _ _. _ _ _ sin calcular coordenadas del centro (l, K). Esta función se diferencia de G5 (arista matada) en que podemos definir el radio. G36 no es modal o sea que debemos programarla en cada línea que necesitemos usarla. Con esta función podemos redondear entre 2 rectas, entre una recta y un arco o entre 2 arcos.
Ejemplos Posición inicial X 20 Z 40
N10 G1 G36 R10 X60 N20 Z10
N10 G1 G36 R10 X60 G2 X60 Z10 I20 K-15
Ejemplo Posición inicial X40 Z90
N10 G2 G36 R10 X40 Z50 R30 N20 Z10 R30
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G37 Entrada Tangencial:
Mediante esta función, que permite enlazar tangencialmente 2 trayectorias (recta-curva o rectarecta), podemos realizar una entrada tangencial sin necesidad de calcular los puntos de tangencia. Se emplea básicamente para los procesos de terminación.
La función G37 no es modal o sea deberá programarse cada vez que tenga que usarse y deberá ir acompañada del radio del arco de entrada. (G37 R __). El movimiento de entrada deberá ser siempre rectilíneo. Ejemplo Posición inicial X 40 Z60 Sin entrada Tangencial Con entrada Tangencial
N10 G1 Z30 N20 G3 X80 Z10 R20
N10 G1 G37 R5 Z30 N20 G3 X80 Z10 R20
G38 Salida tangencial :
Esta función es la opuesta a la anterior, o sea, permite realizar salidas tangenciales sin necesidad de calcular los puntos de tangencia. Al igual que la función anterior se la emplea en los procesos de terminación de piezas. Permite enlazar recta-recta o curva-recta. Cuando la trayectoria inicial sea curvilínea, se programa primero G38 R __ y luego G2 o G3 según corresponda. La trayectoria de salida deberá ser siempre rectilínea.
Ejemplo Posición inicial X 20 Z 50 Sin salida tangencial Con salida tangencial
N10 G2 X60 Z30 R20 N 20 G1 Z10
N10 G38 R5 G2 X60 N20 G1 Z10
G39 Achaflanado:
Con esta función se puede achaflanar aristas entre 2 trayectorias rectilíneas. Esta función deberá programarse en la línea del desplazamiento en cuyo final quiere realizarse el chaflán. Con R programamos la distancia desde el final del desplazamiento programado hasta el punto en que se quiere comenzar el chaflán. Ejemplo Posición inicial: X20 Z80
N10 G1 G39 R10 X80 Z60 N20 X100 Z10
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G40 - G41 - G42 Compensación de radio de herramienta:
Como las herramientas normalmente no terminan en un punto vivo sino que tienen un determinado radio R, debemos tener en cuenta que al realizar un desplazamiento cónico o circular, la pieza nos quedaría con un perfil distinto al teórico calculado porque no es siempre el mismo punto del filo de la herramienta el que esta cortando. Esta diferencia será más notoria cuanto mayor sea el radio de la punta de la herramienta. Cuando calibramos una herramienta, lo hacemos en X (rozando un diámetro) y en Z (rozando un frente); por lo que, el punto que estamos controlando con la consola (y por ende con nuestros programas), es el punto imaginario P, que surge de la intersección de las 2 direcciones calibradas.
Ejemplo : Realizamos un desplazamiento cónico de A (X20 Z50) hasta B (X60 Z10) con una herramienta con radio R=10mm (exageramos el valor de R para hacer más notorio el defecto).
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Podemos observar que el corte lo realiza el punto ¨C¨ de la herramienta, mientras que el ¨P¨ es el que sigue la trayectoria teórica; por lo tanto nuestra pieza quedara con otras dimensiones (en este caso más grande). Como el ejemplo nos muestra un cono y el punto ¨C¨ del corte de la herramienta es siempre el mismo, producimos un error constante, pero en cambio al realizar un arco de circunferencia, ese punto ¨C¨ sé ira desplazando sobre la periferia del radio de la herramienta, con lo cual el error ya no será constante y nuestra trayectoria teóricamente curvilínea de radio constante, dejara de serlo.
Vemos como el punto ¨C¨ que al principio es el mismo (desplazamiento paralelo al eje Z) y no se produce error porque coincide en calibración con ¨P¨ ; al comenzar a describir el arco, empieza a desplazarse para situarse en C´, C´´ , C´´´ , generando por esa causa una deformación en el perfil obtenido. Para evitar estos errores, deberíamos calcular cual tendría que ser la trayectoria a seguir por el punto ¨P¨ para que la pieza quede con el perfil deseado. Realizarlo en forma manual, traería mucha complicación matemática, por lo que existen funciones como G41 y G42 que permiten que la maquina realice todos los cálculos matemáticos de trayectoria compensada.
G41 Compensación a Izquierdas. G42 Compensación a derechas.
Para saber cuando utilizar una u otra, el programador se situará en la línea del perfil de la pieza, mirando en la dirección de avance de la herramienta; si la herramienta queda a la Izquierda de la pieza, se llama compensación a Izquierdas (G41) y en caso contrario compensación a derechas (G42).
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Para poder realizar la corrección de herramienta, obviamente las herramientas utilizadas deberán estar almacenadas en la ¨Tabla de herramientas¨ de la máquina (memoria auxiliar que guarda las dimensiones de las herramientas), con todos los datos necesarios: largo según X, según Z, radio de la punta y código de forma, que indica que tipo de herramienta es según la siguiente codificación:
Código Código Código Código Código Código Código Código Código
El punto ¨P¨ coincide con el centro de la herramienta ¨C¨ Punta P orientada hacia X - Z+ Punta P orientada hacia XPunta P orientada hacia X- ZPunta P orientada hacia ZPunta P orientada hacia X+ ZPunta P orientada hacia X+ Punta P orientada hacia X+ Z+ Punta P orientada hacia Z+
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Selección e inicio de la compensación de herramienta:
En el mismo bloque en que se programa G41-G42 o en uno anterior, debe haberse programado el código de herramienta T_. _ _ Solo puede seleccionarse G41-G42 cuando están activos G00 o G01 (movimientos rectilíneos). Si la llamada se hace estando activa G2-G3, el CNC dará un código de error (error 48). Al iniciarse la compensación de herramienta, el CNC lo hará progresivamente como muestran los siguientes ejemplos:
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Ejemplos de trayectorias compensadas automáticamente por el control trayectorias teóricas:
para lograr ciertas
Anulación temporal de la compensación con G00:
Cuando se detecta un paso de G1-G2 o G3 a G00, la herramienta queda tangente a la perpendicular, en el extremo del desplazamiento programado en el bloque de G1-G2 oG3
Esto mismo ocurre cuando se programa un bloque con G40 (anulación de compensación de herramienta) pero sin información de movimiento. Los siguientes movimientos en G0 se efectúan sin compensación de herramienta. Cuando se detecta el paso de G0 a G1-G2 o G3, se da el tratamiento correspondiente al primer punto compensado, reanudándose la compensación de herramienta en forma normal.
G40 Anulación de la compensación de herramienta:
Por medio de la función G40 anulamos la compensación. Hay que tener en cuenta que dicha anulación G40 solo puede efectuarse en un bloque de un movimiento rectilíneo (G0 - G1). Los siguientes ejemplos nos muestran como se produce el movimiento posterior a la anulación de la compensación de herramienta:
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G50 Carga de dimensiones de herramienta en tabla:
Formato : G50 T _ X _ Z _ _ F _ _ R _ _ l _ _ K _ _ T X Z F R l K Número de la herramienta (1 a 32) Longitud de la herramienta según X Longitud de la herramienta según Z Código de forma (0 al 9) Radio de la punta de la herramienta. Corrección por desgaste de la herramienta según X (en diámetros) Corrección por desgaste de la herramienta según Z
Mediante esta función G50, podemos cargar las dimensiones de una herramienta en la tabla, durante la ejecución de un programa, sin que estuvieran estos datos previamente cargados en la forma convencional (calibración de herramientas) Si solo queremos cambiar algunos valores, es suficiente programar dichos valores después de G50 T _ _ Si se emplea de esta forma parcial, hay que tener en cuenta ciertas consideraciones: a) Si se programa X o Z, o ambas, y no se programa l - K, se sustituyen los valores de las longitudes X, Z por los nuevos valores y pone en cero los valores de corrección por desgaste correspondiente: l, K o ambos. b) Si después de G50 T _ _ se programa l, K o bien l -K, estos valores se suman o restan a los previamente almacenados.
G51 Corrección de las dimensiones de la herramienta en uso:
Formato : G51 l _ _ K__
Mediante esta función podemos alterar en forma ficticia (no altera los valores de la tabla) los valores l-K de la herramienta en uso. De esta forma al programar G51 l, K sumaremos o restaremos las correcciones por desgaste de la herramienta que estamos utilizando en ese momento. Si luego cambiamos de herramientas y volvemos a colocar la original (que habíamos modificado con G51), tendrá los valores de la tabla o sea que si la queremos modificada, tendremos que programar G51 nuevamente.
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G53 - G59 Traslados de origen:
Mediante estas 7 funciones se pueden realizar traslados de origen de coordenadas. Estos traslados se almacenan en una porción de la memoria de la máquina que esta a continuación de la tabla de herramientas (modo de Operación 8, tecla 6) Estos traslados están referidos al “cero máquina” y se pueden introducir en memoria en forma manual en la consola o en un programa como una instrucción de alguna de las 2 formas siguientes: a) Para cargar los valores en la tabla desde el programa: G5? (53 al 59) X _ _ Z _ _ X valor del traslado del origen referido al “cero máquina” del eje X Z valor del traslado del origen referido al “cero máquina” del eje Z b) Para aplicar un traslado de origen al programa en curso: G5? (53 al 59) Toma a partir de ese momento el origen almacenado en la tabla según el código programado (G53 - G59)
Ejemplo : Posición inicial X 80 Z 60 El origen de coordenadas X0 Z0 coincide con el ¨cero maquina ¨
N10 G90 G0 X40 N20 G53 X20 Z60 N30 G54 X20 Z30 N40 G55 X0 Z0 N50 G53 N60 G1 Z-10 N70 X10 N80 G3 X20 Z-15 l0 K-5 N90 G1 Z-20 N100 X10 Z-25 N110 Z-30 N120 X0 N130 G54 N140 G25 N60.120.1 N150 G55 N160 G0 X80 Z60
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N20 Guardamos origen 1 en tabla N30 Guardamos origen 2 en tabla N40 Guardamos origen 3 en tabla (coincide con “cero máquina”) N50 Adoptamos G53 como nuevo origen (x20 Z60) N60 a N120 Mecanizado 1era. parte. N130 Cambiamos al origen 2 con G54 N140 Salto incondicional, 2da parte del mecanizado. N150 Retomamos origen 3 (“cero máquina”) N160 Volvemos al posicionamiento inicial.
G70 - G71 Unidades de medida:
G70 Programación en pulgadas. G71 Programación en mm.
Estas funciones son modales e incompatibles entre si. Si no ponemos nada, el control asume la unidad definida por un parámetro-máquina (en nuestro caso mm). Podemos en un programa cambiar en un cierto momento de mm a pulgadas y luego volver a mm.
G72 Factor de escala:
Clhnnción podemos agrandar o achicar piezas programadas.
Formato : G72 K _ _. _ _ _ _
K puede variar entre 0.0001 y 99.9999, e indica el valor constante por el cual se multiplican todas las cotas de la pieza. Cuando en un programa utilizamos la función G72, se aplicará este factor hasta que lo modifiquemos con otro G72 o hasta anularlo (G72 K1).
Ejemplo : Posición inicial X80 Z50
N10 G0 X0 Z40 N20 G1 X20 N30 X40 Z30 N40 Z20 N50 G2 X60 Z10 l10 K0 N60 G1 Z0 N70 G0 X80 Z50
En ese mismo programa agregamos una línea con el factor de escala deseado y otra línea que restablece el factor 1 para poder volver al mismo punto inicial del cual partimos.
N5 G72 K0.5 N65 G72 K1
Debemos tener cuidado ya que el factor de escala afecta todas las cotas pero no afecta las dimensiones de las herramientas. Esto es de fundamental importancia sobre todo al trabajar con la herramienta de tronzar o ranurar que tiene un ancho determinado que no se modificará por el factor de escala.
G74 Búsqueda de referencia - máquina:
Al programar en un bloque G74, la máquina desplaza los ejes hasta el punto referencia-máquina. Existen 2 posibilidades:
a) Búsqueda en los dos ejes:
Si solo se programa G74, el control desplazara primero el eje X, y luego el Z.
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b) Búsqueda en un eje o en 2 en un orden determinado:
Si se desea realizar la búsqueda de “cero máquina” pero en otro orden, podemos realizarlo de las siguientes formas: G74 X Realiza la búsqueda solo en X G74 Z Realiza la búsqueda solo en Z G74 Z X Realiza la búsqueda primero en Z y luego en X
G90 - G91 Programación absoluta - Programación incremental:
Cuando realizamos la programación de las coordenadas de un punto, lo podemos hacer en forma absoluta G90 o en forma incremental G91. Estas funciones son modales e incompatibles entre si. Al encender la maquina, asume G90. En un programa, podemos comenzar con G90, cambiar luego a G91, trabajar en esa modalidad por un tiempo y luego retomar G90. Este cambio puede realizarse tantas veces como se quiera. Al trabajar en G90, para producir un movimiento le daremos la instrucción adecuada (G0-G1G2, etc) y las coordenadas absolutas de ese punto en el plano X-Z. En cambio si trabajamos con G91, le daremos la instrucción de movimiento y el incremento o decremento de cada variable (x z según corresponda). De esta forma, luego de un cierto número de líneas de programa al trabajar con G91, no sabremos donde estamos parados en el plano X-Z, salvo que hayamos llevado los cálculos parciales línea por línea. Ejemplos : Posición inicial X0 Z0
N10 G1 X20 Z10 N20 Z20 N30 X40 N40 Z30 N50 X20 Z40
N10 G1 X20 Z10 N20 Z10 N30 X20 N40 Z10 N50 X-20 Z10
Ambos programas producen el mismo efecto, pero sin embargo en el 2do caso (G91) al cabo de 5 líneas no sabemos dónde esta situada la herramienta.
G92 Preselección de cotas. Limitación de la velocidad ¨S¨ en G96:
Esta función permite realizar 2 funciones distintas:
a) Preselección de cotas:
Formato : G92 X _ Z _ _ Cuando se programa G92, la máquina toma los valores del punto definido con X-Z como nuevas cotas de los ejes. Ejemplo : Posición inicial X20 Z60
El programa normal para describir esa trayectoria sería: N10 G1 X40 Z50 N20 Z30 N30 X60 Z10 Si en cambio, seleccionamos el punto Po X20 Z60, con nuevas coordenadas X20 Z0. Nuestro programa quedaría: N10 G92 X20 Z0 N20 G1 X40 Z-10 N30 Z-30 N40 X60 Z-50 De esta forma solo variamos las coordenadas según el eje Z, como si Po hubiera sido el origen según Z.
b) Limitación de la velocidad del cabezal:
Formato : G92 S _ _ _ _
Mediante esta opción, al trabajar con G96 (velocidad de corte constante) se puede prefijar un tope de revoluciones que no se podrá superar. S indicará esa velocidad máxima en r.p.m..
G93 Preselección de origen polar:
Formato : G93 l _ K _ _ Esta función se puede emplear de 2 formas distintas:
a) G93 l__ K__
l Valor sobre el eje X del nuevo origen polar. K Valor sobre el eje Z del nuevo origen polar. No se puede dar más información en este bloque.
b) G93 G0/G1/G2/G3
En un bloque cualquiera, si además colocamos G93, implica que antes de realizar el movimiento que contenga esa línea, tomará la posición inicial como nuevo centro polar.
Ejemplos: Posición inicial X60 Z40
N10 G0 X40 Z30 N20 G1 X30 N30 G93 l20 K10 N40 G1 R10 A45
(toma X20 Z10 como origen polar)
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N10 G0 X40 Z30 N20 G1 X30 N30 G93 G1 R13.094 A170.905
G94 - G95 Unidad de ¨F¨ avance de los carros:
Mediante estas funciones que son modales e incompatibles entre si, daremos la unidad del avance de los carros ¨F ¨ de la siguiente manera: G94 F estará expresado en mm/ min. G95 F estará expresado en mm/rev Debemos tener en cuenta que estas 2 unidades son muy distintas entre sí, por lo tanto el valor absoluto de ¨ F ¨ también será distinto y deberá ser objeto de análisis en cada caso. Lo usual es trabajar con G95 mm/rev. Si trabajamos con G94 elegiremos los valores en base a experiencia , material, herramienta, máquina y terminación superficial requerida.
G96 - G97 Unidad de ¨S¨ Velocidad del husillo:
Mediante estas funciones, no solo modificamos la unidad sino que estaremos midiendo 2 cosas distintas. El plato tiene un movimiento circular y, recordando las leyes de la cinemática, tendremos la posibilidad de medir 2 velocidades: velocidad angular y velocidad tangencial (o de corte en este caso). En nuestra maquina sería: G96 Velocidad de corte constante (m/min.) G97 Velocidad angular constante (r.p.m. = rev/min.) Lo usual es trabajar con G96, salvo en las operaciones de taladrado donde trabajamos con G97, ya que el centro de la broca es el punto calibrado y se dirige al centro del material (n = infinitas rpm).
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tablas de velocidades de corte y luego con el diámetro de la pieza y la fórmula de la velocidad de corte despejar n (r.p.m. ). v = 3.14159 x D x n / 1000 por lo tanto Ejemplo de cálculo de n: Debemos tornear Aluminio de diámetro 60 mm con herramienta de acero rápido y con calidad de desbaste. De tabla elegimos el valor de v = 90 m/min. n= v x 1000 / 3.14159 x D = 90 m/min. x 1000 mm/ m / ¶ x 60 mm = 477 1/min. Adoptamos el valor n= 480 r.p.m. Cuando trabajamos con G96, tendremos solo que elegir el valor de v de la tabla acorde a las circunstancias, la máquina calculará a que velocidad "n" deberá girar de acuerdo al diámetro de la pieza. Al programar G96, es conveniente en la misma línea programar S y es obligatorio programar la gama de velocidades (M41-M42-M43-M44). Al encender la máquina, luego de un RESET, EMERGENCIA, M2 o M30, asume por defecto G97. n = v x 1000 / 3.14159 x D
Velocidad del cabezal.
Resumiendo lo dicho anteriormente, hay dos tipos de velocidad: –Velocidad de corte (V): Es la velocidad lineal de los puntos en contacto entre la pieza y la herramienta. –Velocidad de giro (N): Es la velocidad angular de la pieza. La relación entre ambas es: V = 2∗π ∗R∗N/1000
VCC: Velocidad de corte constante.
Para trabajar con VCC, hay que tener en cuenta dos detalles:
coincida con la óptima de corte.
Hay que programar una velocidad de giro máxima, ya que la velocidad de giro aumenta al disminuir el diámetro, y no conviene superar cierta velocidad en piezas de gran diámetro. El CNC trabaja a velocidad de corte (Vc) constante, y a partir del diámetro Dc, (cuando N= Nmax), se trabaja con velocidad de giro (N) constante.
Funciones Trigonométricas de Ayuda para la Resolución de Geometrías
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Resolución de Triángulos Rectángulos: 1- Teorema de Pitágoras:
a2 = b2 + c 2 a = b2 + c2 b = a2 − c 2
2- En todo triángulo rectángulo, la longitud de un cateto es = a la hipotenusa multiplicada por el seno del ángulo opuesto, o por el coseno del adyacente.
b = a ∗ sen B c = a ∗ sen C c = a ∗ cos B
3- En todo triángulo rectángulo, la longitud de un cateto es = al otro cateto multiplicado por la tangente del ángulo opuesto al primero, o por la cotangente del ángulo opuesto al segundo.
b = c ∗ tg B b = c ∗ cot C
Proporcionalidad de un Triángulo
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Si dos rectas cualesquiera son divididas en segmentos proporcionales por un haz de rectas paralelas se producen las siguientes proporciones
AB AC BC = = AB´ AC ´ B´C´
Resolución de un triángulo cualquiera conociendo los tres lados
Calculamos h
h2 = c 2 − m2
en el ∆ BDA
h 2 = a 2 − (b − m )
en el ∆ BDC
c 2 − m 2 = a 2 − (b − m ) 2bm = c 2 + b 2 − a 2
c 2 − m 2 = a 2 − b 2 − m 2 + 2bm
c 2 + b2 − a2 m= 2b
Conociendo m ahora podemos calcular n por diferencia con b.
Teorema del seno CEDIT
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En el triángulo BDA se cumple que :
h = c ∗ sen A
En el triángulo BCD se cumple que :
h = a ∗ sen C
a ∗ sen C = c ∗ sen A a c = sen A sen C
Lo mismo se podría demostrar para el lado b , por lo tanto
a b c = = sen A sen B senC Teorema del coseno
h 2 = (a 2 − n 2 ) en el ∆ BDC
m 2 = (b − n ) = b 2 − 2bn + n 2
c 2 = a 2 − n 2 + b 2 − 2bn + n 2 = a 2 + b 2 − 2bn
n = a ∗ cos γ
c 2 = a 2 + b 2 − 2ba ∗ cosγ
CÁLCULOS GRÁFICO-ANALÍTICOS PARA DEFINIR LA GEOMETRIA DE LA PIEZA RESOLUCIÓN DE EMPALMES
Para resolver el empalme entre 2 rectas por medio de un arco de radio R, primeramente deberemos realizar un planteo gráfico y luego una resolución analítica. Supongamos que debemos empalmar las 2 rectas mostradas a continuación con un arco de radio R=10mm.
Para el planteo gráfico debemos trazar 2 rectas auxiliares paralelas a las 2 direcciones dadas. Donde estas rectas se interceptan obtenemos el centro del arco y luego trazando 2 normales a las direcciones dadas que pasen por dicho centro obtendremos los 2 puntos de tangencia A y B.
Tomando el centro recién hallado y partiendo de A hacia B con un arco de radio R = 10 mm podemos trazar gráficamente el empalme deseado.
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Ampliando la zona del empalme para poder visualizar mejor, podremos comenzar con el cálculo analítico.
Debemos resolver el triángulo rectángulo que nos ha quedado formado y lo haremos con las funciones trigonométricas básicas.
Conociendo el cateto Opuesto y el Adyacente, podemos terminar el cálculo y luego determinar las coordenadas de los puntos A y B (recordar que la coordenada en X siempre va en diámetros).
De esta manera el segmento cateto Opuesto tendrá un valor de 5mm. mientras que el segmento cateto Adyacente medirá 8.66mm y el segmento R-ADY medirá 1.34mm.
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Procesos de desbaste y terminación Proceso de desbaste.
Definimos como proceso de desbaste al mecanizado basto de un material en bruto con el objeto de aproximar su geometría a la de la pieza terminada lo más rápido y eficientemente posible, sin exigencias respecto a la calidad de terminación superficial, como así tampoco a la precisión de sus dimensiones finales. Para su ejecución se utilizan herramientas que permitan el corte de grandes cantidades de material, para lo cual su geometría deberá ser tal que confiera al filo de la misma la resistencia necesaria para soportar las grandes cargas y solicitaciones térmicas a que será sometida, evitando la rotura y minimizando el desgaste. En el C.N.C. este proceso puede lograrse a través de programación de trayectorias simples utilizando las funciones G0 y G1 (G2 y G3 cuando corresponda), o bien, mediante la creación de ciclos de trabajo o pequeñas "subrutinas" empleando las funciones G25, G90 y G91. Por último se pueden utilizar los “ciclos fijos de mecanizado” como ser G81, G68 y G66, solo por citar algunos. Cabe aclarar que esta última opción resulta ser la más adecuada y recomendable en especial tratándose de perfiles de cierta complejidad. Es preciso aclarar que en dichos ciclos se permite realizar desbaste y posterior terminación pero como no permite cambiar herramienta ni Vc (velocidad de corte), conviene optar por no hacer la pasada final y luego encarar el proceso de terminación en forma independiente.
La finalidad de este proceso es lograr la precisión geométrica y la calidad de terminación superficial especificada en la documentación técnica del producto. En este caso la cantidad de material a retirar es relativamente pequeña, por lo cual las solicitaciones sobre la herramienta son mucho menores que las existentes en los procesos de desbaste. La geometría de las herramientas utilizadas obedece fundamentalmente a las exigencias en cuanto a terminación superficial. El C.N.C. dispone de ciertas funciones específicas en cuanto al objetivo de este proceso, como ser G37 y G38 “entrada y salida tangencial”, que generan una trayectoria de iniciación y finalización de mecanizado tangente a la dirección de trabajo sobre el material, evitando de esta manera las habituales marcas que se producen en dichos casos. Otras funciones como G5 y G7 “transición entre bloques” tienden a moderar los cambios de dirección de la herramienta mejorando la continuidad del perfil. Por otra parte, por supuesto deberán modificarse las condiciones de corte (velocidad y avance).
Para facilitar los procesos de desbaste y otras tareas de mecanizado, los distintos fabricantes de controles realizan "subrutinas" o conjunto de operaciones denominados también "Ciclos Fijos", para facilitar la tarea del programador y así obtener programas menos extensos. Dichos Ciclos Fijos varían de fabricante en fabricante, tanto en lo que respecta a su forma de operar, así como también en la sintaxis empleada y el código "G" que se le asigna. El CNC FAGOR 8025 dispone de los siguientes ciclos fijos de mecanizado. G66. Ciclo fijo de seguimiento de perfil G68. Ciclo fijo de desbastado en el eje X G69. Ciclo fijo de desbastado en cl eje Z G81. Ciclo fijo de torneado de tramos rectos G82. Ciclo fijo de refrentado de tramos rectos G83. Ciclo fijo de taladrado G84. Ciclo fijo de torneado de tramos curvos G85. Ciclo fijo de refrentado de tramos curvos G86. Ciclo fijo de roscado longitudinal G87. Ciclo fijo de roscado frontal G88. Ciclo fijo de ranurado en el eje X G89. Ciclo fijo de ranurado en el eje Z Los ciclos fijos no alteran los parámetros de llamada, que pueden utilizarse para ciclos posteriores. Sin embargo alteran el contenido de los parámetros P70 a P99. Al programar los ciclos fijos, si el valor de! cualquier parámetro es una constante, es necesario pulsar la tecla K después del símbolo. Por ejemplo: N30 G66 p0=K25 ...
CICLO FIJO DE SEGUIMIENTO DE PERFIL G66
Formato: N4 G66 P0=K__ P1=K__ P4=K__ P5=K__ P7=K__ P8=K__ P9=K__ P12=K__ P13=K__ P14=K__
Significado de los parámetros: P0: P1: P4: Cota X del punto inicial (A) del perfil (en radios o diámetros). Cota Z del punto inicial (A) del perfil. Sobrante de material, es decir, la cantidad (según unidades de medida) a eliminar de la pieza origen. Debe ser mayor o igual que cero y mayor o igual que la demasía para el acabado; en caso contrario, se produce error 3. Según el valor de P12, se interpretará como sobrante en X o en Z. Paso máximo. Debe ser mayor que cero; en caso contrario, se produce error 3. Según el valor de P12, se interpretará como paso en X o en Z. El paso real calculado por el control, será menor o igual que el máximo. Demasía para el acabado en el eje X. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. Demasía para el acabado en el eje Z. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3.
es negativo, se produce error 3. P12: Angulo de la cuchilla. Debe ser mayor o igual que cero y menor o igual que noventa grados; de lo contrario, se produce error 3.
Si es menor o igual que 45 grados, P4 se tomará como sobrante en X y P5 como paso máximo en X.
Si es mayor que 45 grados, P4 se tomará como sobrante en Z y P5 como paso máximo en Z.
P l3: Número del primer bloque de definición del perfil. P14: Número del último bloque de definición del perfil.
1-) En la definición del perfil, no hay que programar el punto inicial A que ya está definido por los parámetros P0 y Pl. 2-) Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, giro del cabezal, etc.) deben
programarse antes de la llamada al ciclo.
3-) Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. 4-) Las condiciones de salida del ciclo son G00 y 090. 5-) El perfil puede estar formado por rectas, arcos, redondeos, entradas tangenciales, salidas tangenciales y chaflanes.
6-) La programación puede hacerse en absoluto o en incremental. 7-) Dentro de la definición del perfil no puede ir ninguna función T. 8-) Los movimientos de aproximación y alejamiento se hacen en rápido y los demás a la velocidad programada.
9-) El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente. 10-) Se puede trabajar con compensación de radio de herramienta (G41,G42). 11-) La coordenada X del punto desde el que se llama al ciclo fijo, debe ser diferente a P0, de lo contrario el CNC dará el código de error 4. La coordenada Z del punto desde el que se llama al ciclo fijo, debe ser diferente a P1, de lo contrario el CNC dará el código de error 4. 12-) Los movimientos de mecanizado se efectúan a la velocidad de avance programada. También puede emplearse este ciclo en piezas "decrecientes", trabajando con una herramienta Izquierda, para lo que el gráfico explicativo sería simétrico al anteriormente visto.
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CICLO FIJO DE DESBASTADO EN EL EJE X G68
Formato: N4 G68 P0=K__ P1=K__ P5=K__ P7=K__ P8=K__ P9=K__ P13=K__ P14=K__
Significado de los parámetros: P0: P1: P5: P7: P8: P9: Cota absoluta X del punto inicial (A) del perfil (en radios o diámetros). Cota absoluta Z del punto inicial del perfil (A). Paso máximo (en radios). Debe ser mayor que cero; en caso contrario, se produce error 3. El paso real calculado por el control será menor o igual que el máximo. Demasía para el acabado en el eje X (en radios). Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. Demasía para el acabado en el eje Z. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. Velocidad de avance de la pasada de acabado. Si a este parámetro se le asigna el valor P9=0 no se efectúa la pasada de acabado pero realiza una pasada final de desbaste conservando las demasías indicadas en P7 y P8. Si se le asigna un valor negativo no se efectúa la pasada de acabado ni la pasada final de desbaste.
A este parámetro se le debe asignar un valor distinto de cero cuando se desea que el CNC efectúe una pasada final de desbaste antes de efectuar la pasada de acabado.
P13: P14:
Número del primer bloque de definición del perfil. Número del último bloque de definición del perfil. Debe ser mayor que P13; en caso contrario, se produce error 13.
En el momento de programar este ciclo fijo, hay que tener en cuenta lo siguiente: 1. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto final (B), según el eje X, tiene que ser igual o mayor que P7. Para evitar que dé el error 31 cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia, un valor igual a P7, más un número entero de veces P5 (paso). La distancia entre el punto de partida 0 y el punto inicial (A), según el eje mayor que P8.
Z, tiene que ser
En la definición del perfil, no hay que programar el punto inicial (A) que ya está definido por los parámetros P0 y P1. Las condiciones de mecanizado (avance, giro del cabezal, etc.) deben programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00 y G90.
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El perfil puede estar formado por tramos rectos y tramos curvos. Todos los bloques de definición del perfil se programarán en coordenadas cartesianas debiendo programarse siempre las cotas de los 2 ejes y además, en absoluto, en caso contrario, el control dará error 21. Si el perfil dispone de tramos curvos, éstos deberán programarse con las coordenadas I,K del centro, con respecto al punto inicial del arco y con el signo correspondiente. Si en la definición del perfil se programan funciones F,S,T ó M, serán ignoradas salvo en la pasada de acabado. El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente (0). Se puede trabajar con compensación de radio de herramienta (G4l,G42) siempre que el último movimiento antes de la llamada del ciclo fijo haya sido en G00. Si no es así, el CNC dará error 35.
En la figura puede verse el ciclo de trabajo elemental. Los desplazamientos del punto 1 al 2 y del 2 al 3 se efectúan a la velocidad de avance programada, mientras que del 0 al 1 y del 3 al 0 se efectúan en rápido. También puede emplearse este ciclo en piezas "decrecientes", trabajando con una herramienta Izquierda, para lo que el gráfico explicativo sería simétrico al anteriormente visto.
CICLO FIJO DE DESBASTADO EN EL EJE Z G69
Formato: N4 G69 P0=K__ P1=K__ P5=K__ P7=K__ P8=K__ P9=K__ P13=K__ P14=K__
Significado de los parámetros: P0: P1: Cota X del punto inicial (A) del perfil (en radios o diámetros) Cota Z del punto inicial del perfil (A).
P5: Paso máximo. Debe ser mayor que cero; en caso contrario, se produce error 3. El paso real calculado por el control será menor o igual que el máximo. P7: Demasía para el acabado en el eje X. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. P8: Demasía para el acabado en el eje Z. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. P9: Velocidad de avance de la pasada de acabado.
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una pasada final de desbaste conservando las demasías indicadas en P7 y P8. Si se le asigna un valor negativo no se efectúa la pasada de acabado ni la pasada final de desbaste.
Pl0:
P13: Número del primer bloque de definición del perfil. P14: Número del último bloque de definición del perfil. Debe ser mayor que P13; en caso contrario, se produce error 13. En el momento de programar este ciclo fijo hay que tener en cuenta lo siguiente:
1. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (B) según el eje Z, tiene que ser igual o mayor que P8. Para evitar que dé el error 31 cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valor igual a P8 más un número entero de veces P5 (paso). 2. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto inicial (A) según el eje X, tiene que ser mayor que P7.
por los parámetros P0 y Pl. 4. Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro del cabezal, etc.) deben programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00 y G90. 5. El perfil puede estar formado por tramos rectos, y tramos curvos. Todos los bloques de definición del perfil se programarán en coordenadas cartesianas debiendo programarse siempre las cotas de los 2 ejes y además en absoluto; en caso contrario, el control dará error 21. Si el perfil dispone de tramos curvos, éstos deberán programarse con las coordenadas I,K del centro, con respecto al punto inicial del arco y con el signo correspondiente. Si en la definición del perfil se programan funciones F,S,T ó M, serán ignoradas salvo en la pasada de acabado. 6. El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente (0).
7. Se puede trabajar con compensación de radio de herramienta (G41,G42) siempre que el último movimiento antes de la llamada del ciclo fijo haya sido en G00. Sino es así, el CNC dará error 35.
En la figura puede verse el ciclo de trabajo elemental. Los desplazamientos del punto 1 al 2 y del 2 al 3 se efectúan a la velocidad de avance programada, mientras que del 0 al 1 y del 3 al 0 se efectúan en rápido.
CICLO FIJO DE TORNEADO DE TRAMOS RECTOS G81
EJEMPLO: Supongamos que las coordenadas de los puntos de la figura son: A (X0 Z0) B (X90 Z-45) 0 (X l34 Z 47) y la programación del eje X es en diámetros. N90 G00 X 134 Z47 (Posicionamiento de la herramienta en el punto 0).
Nl00 G81 P0=K0 P1=K0 P2=K90 P3=K-45 P5=K5 P7=K1 P8=K0.5 P9=K100 Significado de los parámetros: P0: P1: P2: P3: P5: P7: Cota X del punto A (en radios o diámetros) Cota Z del punto A Cota X del punto B (en radios o diámetros) Cota Z del punto B Paso máximo. Debe ser mayor que cero; en caso contrario, se produce error 3. El paso real calculado por el control será menor o igual que el máximo. Demasía para el acabado en el eje X. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3.
P8: P9:
Demasía para el acabado en el eje Z. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3.
Velocidad de avance de la pasada de acabado. Si es cero, no hay pasada de acabado. Si es negativo, se produce error 3. En el momento de programar este ciclo fijo, hay que tener en cuenta lo siguiente: 1. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (B), según cl eje X, tiene que ser igual o mayor que P7. Para evitar pasadas muy pequeñas o que de el error 31, cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valor igual a P7 más un número entero de veces P5 (paso). La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el eje Z, tiene que ser mayor que P8. Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro del cabezal, etc.) deben programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00 y G90. Si la posición de la herramienta no es correcta para ejecutar el ciclo, se produce error 4. Si es correcta, se realizará un torneado horizontal previo, si es necesario. Si hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente (0). Si no hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto F. Se puede trabajar con compensación de radio de herramienta (G41, G42) siempre que el último movimiento antes de la llamada del ciclo fijo haya sido en G00. Si no es así, el CNC dará error 35.
En la figura puede verse el ciclo de trabajo elemental. Los desplazamientos del punto 1 al 2 y del 2 al 3 se efectúan a la velocidad programada, mientras que del 0 al 1 y del 3 al 0 se efectúan en rápido. También puede emplearse este ciclo en piezas "decrecientes", trabajando con una herramienta Izquierda, para lo que el gráfico explicativo sería simétrico al anteriormente visto.
Si bien este ciclo es extremadamente sencillo, mediante una adecuada ubicación de los puntos A , B y el de Posicionamiento 0, podemos ampliar su campo de utilización como lo demuestran los ejemplos a continuación. Los primeros 5 casos nos muestran variantes de un solo Ciclo G81 mientras que el último caso combina dos ciclos G81 uno a continuación del otro. Cabe aclarar que cuando 2 Ciclos Fijos se suceden inmediatamente, debe colocarse un bloque intermedio para producir el Posicionamiento (G0 al punto 0). Además los parámetros que tengan el mismo valor en el segundo ciclo, se los puede omitir. Ejemplo: N40 G0 X62 Z2 N50 G81 P0=K40 P1=K-20 P2=K60 P3=K-28 P5=K1.5 P7=K0.2 P8=K0.05 P9=K60 N60 GO X42 Z2 N70 G81 P0=K25 P2=K40 P3=P1 En la línea 70 no indicamos P1 (queda el último valor asignado =-20), a P3 le asignamos el mismo valor que P1 (-20), y P7 P8 y P9 mantienen los valores del ciclo anterior. La precaución que debe tomarse en estos casos es que si se interrumpe el programa luego de haber hecho el primer ciclo fijo, y luego queremos retomar dicha ejecución, deberemos repetir el primer ciclo o modificar el programa y completar los valores del 2do ciclo. Ejemplos:
Ejemplo de empleo de 2 Ciclos Fijos G81 uno a continuación del otro:
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CICLO FIJO DE REFRENTADO DE TRAMOS RECTOS G82
EJEMPLO: Supongamos que las coordenadas de los puntos de la figura son: A (X90 Z-45) B (X0 Z0) 0 (X136 Z39) y la programación del eje X es en diámetros. N90 G00 X l36 Z39 (Posicionamiento de la herramienta en el punto O) Nl00 G82 P0=K90 Pl=K-45 P2=K0 P3=K0 P5=K5 P7=K1 P8=K0.4 P9=Kl00
Significado de los parámetros:
P0: P1: P2: P3:
Cota X del punto A (en radios o diámetros). Cota Z del punto A Cota X del punto B (en radios o diámetros) Cota Z del punto B
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P5: Paso máximo. Debe ser mayor que cero; en caso contrario, se produce error 3. El paso real calculado por el control, será menor o igual que el máximo. P7: Demasía para el acabado en el eje X. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. P8: Demasía para el acabado en el eje Z. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. P9: Velocidad de avance de la pasada de acabado. Si es cero, no hay pasada de acabado. Si es negativo, se produce error 3.
En el momento de programar este ciclo fijo, hay que tener en cuenta que: 1. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (B), según el eje Z, tiene que ser igual o mayor que P8. Para evitar pasadas muy pequeñas o que de el error 31, cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valor igual a P8 más un número entero de veces P5 (paso). 2. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el eje X, tiene que ser mayor que P7. 3. Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro del cabezal, etc.) deben programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00 y G90. 4. Si la posición de la herramienta no es correcta para ejecutar el ciclo, se produce error 4. Si es correcta, pero lejana, se realizará un refrentado vertical previo. 5: Si hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente (0). Si no hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto F. 6. Se puede trabajar con compensación de radio de herramienta (G41,G42) siempre que el último movimiento antes de la llamada al ciclo fijo haya sido en G00. Si no es así, el CNC dará error 35. En la figura puede verse el ciclo de trabajo elemental. Los desplazamientos del punto 1 al 2y del 2 al 3, se efectúan a la velocidad de avance programada, mientras que del 0 al 1 y del 3 al 0 se efectúan en rápido. Si bien este ciclo es extremadamente sencillo, mediante una adecuada ubicación de los puntos A , B y el de Posicionamiento 0, podemos ampliar su campo de utilización como lo demuestran los ejemplos a continuación. Los primeros 5 casos nos muestran variantes de un solo Ciclo G82 mientras que el último caso combina dos ciclos G82 uno a continuación del otro.
CICLO FIJO DE TALADRADO G83
N4 G83 P0=K__ P1=K__ P4=K__ P5=K__ P6=K__ P15=K__ P16=K__ P17~K__
P0: Cota X absoluta del punto donde se desea hacer el agujero o canal circular (si no es cero). (En radios o diámetros). P1: Cota Z absoluta del punto donde se desea hacer el agujero.
P4: Profundidad total del agujero. Tendrá valor positivo si se mecaniza hacia el sentido negativo del eje Z y viceversa. Si es igual a cero, se produce error 3. P5: Pasada máxima. El control realizará el mínimo de pasadas iguales, de valor menor o igual al P5, hasta alcanzar la profundidad total definida por P4. Si es menor o igual a cero, se produce error 3.
herramienta en el movimiento de acercamiento. Si es negativo, se produce error 3. P15: Temporización. Indica el valor en segundos de la temporización en el fondo del agujero. Conviene calcular un tiempo equivalente a 2 vueltas completas, para de esa manera impedir que el fondo quede arrancado (poco tiempo), o se desafile la herramienta (mucho tiempo). Si es negativo, se produce error 3.
P16: Indica el valor incremental del desplazamiento en G00 que tiene lugar después de cada pasada. Si es cero, dicho movimiento se efectúa hasta el punto de posicionamiento A’. Si es negativo, se produce error 3.
P17: Indica hasta qué distancia de la profundidad alcanzada en la anterior pasada debe efectuarse el movimiento rápido de acercamiento, para efectuar una nueva profundización. Si es negativo, se produce error 3.
Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro del cabezal, etc), deben programarse antes de la llamada al ciclo fijo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores.
Las condiciones de salida son G00,G07,G40 y G90.
El ciclo comienza con un acercamiento en G00 al punto A’ y termina también en A’.
CICLO FIJO DE TORNEADO DE TRAMOS CURVOS G84
Ejemplo: Supongamos que las coordenadas de los puntos de la figura son: 0 (X149 Z86) A (X0 Z71) B (X120 Z11) C (X160 Z91) y la programación del eje X es en diámetros. N90 G00 X149 Z86 Posicionamiento de la herramienta en el punto 0 N100 G84 P0=K0 P1=K71 P2=K120 P3=K11 P5=K5 P7=K1 P8=K1 P9=Kl00 P18=K80 P19=K20
Significado de los parámetros: P0: P1: Cota X del punto A (en radios o diámetros) Cota Z del punto A
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Cota Z del punto B
P5: Paso máximo. Debe ser mayor que cero; en caso contrarío, se produce error 3. El paso real calculado por el control será menor o igual que el máximo. P7: Demasía para el acabado en el eje X. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. P8: Demasía para el acabado en el eje Z. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. P9: Velocidad de avance de la pasada de acabado. Si es cero, no hay pasada de acabado. Si es negativo, se produce error 3. P18: (I). Distancia del punto A al centro del arco según el eje X. Aunque los valores del eje X se programen en diámetros, los valores de I siempre se programan en radios. P19: (K). Distancia del punto A al centro del arco según el eje Z.
En el momento de programar este ciclo fijo, hay que tener en cuenta lo siguiente: 1. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (B), según el eje X, tiene que ser igual o mayor que P7. Para evitar pasadas muy pequeñas o que de el error 31, cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valor igual a P7 más un número entero de veces P5 (paso). 2. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el eje Z, tiene que ser mayor que P8. 3. Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro del cabezal, etc.) deben programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00 y G90. 4. Si la posición de la herramienta no es correcta para ejecutar el ciclo, se produce error 4. Se realizará un torneado horizontal previo, si fuera necesario. 5. Si hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente (0). Si no hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto F. 6. Se puede trabajar con compensación de radio de herramienta (G41,G42) siempre que el último movimiento antes de la llamada del ciclo fijo haya sido en G00. Si no es así, el CNC dará error 35.
En la figura puede verse el ciclo de trabajo elemental. Los desplazamientos del punto 1 al 2 y del 2 al 3 se efectúan a la velocidad programada, mientras que del 0 al 1 y del 3 al 0 se efectúan en rápido.
CICLO FIJO DE REFRENTADO DE TRAMOS CURVOS G85
EJEMPLO: Supongamos que las coordenadas de los puntos son las siguientes: 0 (X150 Z85) A (X118 Z11) B (X0 Z70) C (X160 Z91) y la programación del eje X es en diámetros. N90 G00 X150 Z85 Posicionamiento de la herramienta en el punto 0. N100 G85 P0=K118 P1=K11 P2=K0 P3=K70 P5=K5 P7=K1 P8=K0.5 P9=K100 P18=K21 P19=K80
Significado de los parámetros: P0: P1: Cota X del punto A (en radios o diámetros). Cota Z del punto A
P5: Paso máximo. Debe ser mayor que cero; en caso contrario, se produce error 3. El paso real calculado por el control, será menor o igual que el máximo. P7: Demasía para el acabado en el eje X. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3 P8: Demasía para el acabado en el eje Z. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. P9: Velocidad de avance de la pasada de acabado. Si es cero, no hay pasada de acabado. Si es negativo, se produce error 3. P18: (I). Distancia del punto A al centro del arco según el eje X. Aunque los valores del eje X se programen en diámetros, los valores de I siempre se programan en radios. P19: (K). Distancia del punto A al centro del arco según el eje Z.
En el momento de programar este ciclo fijo, hay que tener en cuenta que: 1. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (B), según el eje Z, tiene que ser igual o mayor que P8. Para evitar pasadas muy pequeñas o que de el error 31, cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valor igual a P8 más un número entero de veces P5 (paso). 2. La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el eje X, tiene que ser mayor que P7. 3. Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro del cabezal, etc.) deben programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00 y G90. 4. Si la posición de la herramienta no es correcta para ejecutar el ciclo, se produce error 4. Se realizará un refrentado vertical previo, si fuera necesario. 5. Si hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente (0). Si no hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto F. 6. Se puede trabajar con compensación de radio de herramienta (G41,G42) siempre que el último movimiento antes de la llamada al ciclo fijo haya sido en G00. Si no es así, el CNC dará error 35. En la figura puede verse el ciclo de trabajo elemental. Los desplazamientos del punto 1 al 2 del 2 al 3, se efectúan a la velocidad de avance programada, mientras que del 0 al 1 y del 3 al 0 se efectúan en rápido.
Formato: N4 G86 P0=K__ P1=K__ P2=K__ P3=K__ P4=K__ P5=K__ P6=K__ P7=K__ P10=K__ P11=K__ P12=K__ Significado de los parámetros: P0: P1: P2: P3: Cota X absoluta del punto inicial (A) de la rosca (en radios o diámetros). Cota Z absoluta del punto inicial (A) de la rosca Cota X absoluta del punto final (B) de la rosca (en radios o diámetros) Cota Z absoluta del punto final (B) de la rosca
P4: Profundidad de la rosca (en radios). Tendrá valor positivo en las roscas exteriores y negativo en las interiores. Si es igual a cero, se produce error 3. P5: Pasada inicial (en radios). Define la profundidad de la primera pasada de roscado. Las sucesivas pasadas dependerán del signo dado a este parámetro:
Si el signo es positivo, la profundidad de la segunda pasada será: P5 ∗ 2 la profundidad de la tercera: P5 ∗ 3
y la de la enésima : P5 ∗ n hasta alcanzar la profundidad de acabado. • • Si el signo es negativo, el incremento de la profundización se mantendrá constante y de un valor igual al valor absoluto del parámetro. Si el valor es igual a cero, se produce error 3.
P6: Distancia de seguridad (en radios). Indica a qué distancia de la superficie de la rosca se produce la vuelta en rápido al punto A’. Muy importante: Si el valor es positivo, este movimiento se realizará en G05 (arista matada). Si el valor es negativo, este movimiento se realizará en G07 (arista viva). El valor 0 lo toma como positivo. P7: Valor de la pasada de acabado (en radios): • Si es cero, se repite la pasada anterior • Si el valor es positivo, la pasada de acabado se realiza manteniendo el ángulo el eje X • Si el valor es negativo, la pasada de acabado se realiza con entrada radial P10: Paso de rosca en Z
P12 / 2 con
P11: Salida de la rosca. Define a qué distancia del final de la rosca comienza la salida. Si es negativo, se produce error 3. Si no es cero, el tramo CB’ es una rosca cónica cuyo paso en Z sigue siendo P10. Si es cero, el tramo CB’ se realiza en G00. P12: Angulo de la punta de la herramienta. Hace que los puntos de comienzo de las sucesivas pasadas, formen un ángulo P12 / 2 con el eje X.
Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro del cabezal, etc.) deben programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00, G07, G40, G90 y G97. El ciclo comienza con un acercamiento en G00 al punto A’ y termina también en A’. Durante la ejecución del ciclo no es posible variar la velocidad de avance F, mediante el conmutador FEED-RATE, cuyo valor se mantendrá fijo al 100%.
CICLO FIJO DE ROSCADO FRONTAL G87
Formato: N4 G87 P0=K__ P1=K__ P2=K__ P3=K__ P4=K__ P5=K__ P6=K__ P8=K__ P10=K__ P11=K__ P12=K__
Significado de los parámetros: P0: P1: P2: P3: Cota X absoluta del punto inicial (A) de la rosca (radios o diámetros) Cota Z absoluta del punto inicial (A) de la rosca Cota X absoluta del punto final (B) de la rosca (radios o diámetros) Cota Z absoluta del punto final (B) de la rosca
Profundidad de la rosca. Tendrá valor positivo, si se mecaniza hacia el sentido negativo del eje Z y viceversa. Si es igual a cero, se produce error 3.
Pasada inicial. Define la profundidad de la primera pasada de roscado. Las sucesivas pasadas dependerán del signo dado a este parámetro:
Si el signo es positivo, la profundidad de la segunda pasada será: P5 ∗ 2 la profundidad de la tercera: P5 ∗ 3 y la de la enésima : P5 ∗ n
hasta alcanzar la profundidad de acabado. • • Si el signo es negativo, el incremento de la profundización se mantendrá constante y de un valor igual al valor absoluto del parámetro. Si el valor es igual a cero, se produce error 3.
Distancia de seguridad. Indica a qué distancia de la superficie de la rosca se produce la vuelta al punto A’.
• Si el valor es positivo, este movimiento se realizará en G05 (arista matada). • Si el valores negativo, este movimiento se realizará en G07 (arista viva ). • El valor 0 lo toma como positivo. P8: Valor de la pasada de acabado: • Si es cero, se repite la pasada anterior • Si el valor es positivo, la pasada de acabado se realiza manteniendo el ángulo P12 / 2 con el eje Z • Si el valor es negativo, la pasada de acabado se realiza con entrada radial. P10: P11: Paso de rosca en X (en radios). Salida de la rosca (en radios). Define a qué distancia del final de la rosca comienza la salida. Si es negativo, se produce error 3. Si no es cero, el tramo CB’ es una rosca cónica cuyo paso en X sigue siendo P10. Si es cero, el tramo CB’ se realiza en G00.
Angulo de la punta de la herramienta. Hace que los puntos de comienzo de las sucesivas pasadas formen un ángulo P 12 / 2 con el eje Z.
Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro de cabezal, etc.), deben programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00, G07, G40, G90 y G97. El ciclo comienza con un acercamiento en G00 al punto A’ y termina también en A’. Durante la ejecución del ciclo no es posible variar la velocidad de avance F, mediante el conmutador FEED-RATE cuyo valor se mantendrá fijo al 100%.
CICLO FIJO DE RANURADO EN EL EJE X G88
N4 G88 P0=K__ P1=K__ P2=K__ P3=K__ P5=K__ P6=K__ P15=K__
Significado de los parámetros: P0: P1: P2: P3: P5: Cota X del punto A (en radios o diámetros) Cota Z del punto A Cota X del punto B (en radios o diámetros) Cota Z del punto B Anchura de la cuchilla (herramienta de tronzar). Debe ser mayor que cero; en caso contrario, se produce error 3. El paso real calculado por el control, será menor o igual que la anchura de la cuchilla. Distancia de seguridad. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. Temporización en el fondo (en segundos). Debe ser mayor o igual que cero y menor que 655.36 seg.; en caso contrario, se produce error 3. Conviene calcular un tiempo equivalente a 2 vueltas completas, para de esa manera impedir que el fondo quede arrancado (poco tiempo), o se desafile la herramienta (mucho tiempo).
P6: P15:
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programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00, G40 y G90. Si la profundidad de la ranura es nula, se produce error 3. Si la anchura de la ranura es menor que la de la cuchilla, se produce error 3. Si la posición de la herramienta no es correcta para ejecutar el ciclo, se produce error 4. El desplazamiento desde la distancia de seguridad hasta el fondo de la ranura, se efectúa a la velocidad programada; los demás movimientos se efectúan en rápido. El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente.
CICLO FIJO DE RANURADO EN EL EJE Z G89
Formato: N4 G89 P0=K__ P1=K__ P2=K__ P3=K__ P5=K__ P6=K__ P15=K__
P0: P1: P2: P3: P5:
Cota X del punto A (en radios o diámetros) Cota Z del punto A Cota X del punto B (en radios o diámetros) Cota Z del punto B Anchura de la cuchilla. Debe ser mayor que cero; en caso contrario, se produce error 3.
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Distancia de seguridad. Debe ser mayor o igual que cero; en caso contrario, se produce error 3. Temporización en el fondo (en segundos). Debe ser mayor o igual que cero y menor que 655.36 s., en caso contrario, se produce error 3. . Conviene calcular un tiempo equivalente a 2 vueltas completas, para de esa manera impedir que el fondo quede arrancado (poco tiempo), o se desafile la herramienta (mucho tiempo).
Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro del cabezal, etc.), deben programarse antes de la llamada al ciclo. Los parámetros pueden programarse en el bloque de llamada al ciclo o en bloques anteriores. Las condiciones de salida son G00, G40 y G90. Si la profundidad de la ranura es nula, se produce error 3. Si la anchura de la ranura es menor que la de la cuchilla, se produce error 3. Si la posición de la herramienta no es correcta para ejecutar el ciclo, se produce error 4. El desplazamiento desde la distancia de seguridad hasta el fondo de la ranura se efectúa a la velocidad programada; los demás movimientos, se efectúan en rápido. El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente.
Operación del control Fagor 8025 T Descripción del panel frontal.
1. Teclas de función (SOFT KEYS). 2. Teclado alfanumérico para la edición de programas. 3. ENTER. Permite introducir información en la memoria del CNC, etc. 4. RECALL. Para acceder a un programa, a un bloque dentro de un programa, etc. 5. OP MODE. Permite disponer en la pantalla del listado de los modos de operación. Es un paso previo para acceder a cualquiera de ellos. 6. DELETE. Permite borrar un programa completo o un bloque del programa. Borrado de representación gráfica, etc. 7. RESET. Para poner el CNC en condiciones iniciales y reconocer nuevos valores de parámetros máquina, funciones M decodificadas, etc.
8. CL. Para el borrado de caracteres uno a uno durante el proceso de edición, etc. 9. INS. Tecla que permite insertar caracteres durante la edición de un bloque de programa. 10. Teclas de flechas para movimientos del cursor. 11. Teclas de avance y retroceso de página. 12. SP. Reserva un espacio entre caracteres de un comentario. CAPS. Permite editar caracteres en minúsculas o mayúsculas. SHIFT. Permite editar caracteres que se encuentran en las teclas de doble significado. 13. Teclas de JOG para el desplazamiento manual de los ejes. 14. Pulsador de AVANCE RAPIDO. 15. Conmutador que permite variar el % del avance programado y elegir las diferentes formas de trabajo en el MODO MANUAL (continuo, incremental, volante electrónico). 16. Teclas del manejo del cabezal. Permiten poner en MARCHA así como PARAR el cabezal, en el modo de operación MANUAL + y - permiten variar durante la ejecución el % de la velocidad de giro programada del cabezal. 17. START. Pulsador de MARCHA de ciclo. 18. STOP. Pulsador de PARADA del ciclo.
El CNC dispone de 10 modos de operación, a saber:
0. AUTOMÁTICO: Ejecución de programas en ciclo continuo. 1. BLOQUE A BLOQUE: Ejecución de programas en trabajo ejecutándolo bloque a bloque. 2. PLAY - BACK: Creación de un programa en memoria mientras se va moviendo la máquina
3. TEACH IN: Creación y ejecución de un bloque sin introducirlo en la memoria.
Creación, ejecución e introducción de un bloque en la memoria, con lo que se crea un programa mientras se va ejecutando bloque a bloque.
4. EN VACIO (DRY - RUN): Para probar programas antes de ejecutar la primera pieza. Solo
lo ejecuta en pantalla.
5. MANUAL: - Desplazamiento de la máquina de forma manual.
- Búsqueda de referencia máquina. - Preselección de cualquier valor y puesta a cero de los ejes. - Introducción y ejecución de funciones F, S, M y T. - Trabajo con volante electrónico (cuando se dispone ).
6. EDITOR: Creación, modificación y verificación de bloques, programas y subrutinas. 7. PERIFERICOS: Transferencias de programas o parámetros máquinas de/a periféricos. 8. TABLA HERRAMIENTAS / G53-G59. :Escritura, modificación y verificación de las
dimensiones (radio y longitud) de hasta 100 herramientas y de los traslados de origen (G53 / G59).
9. MODOS ESPECIALES: - Testeo general del CNC.
- Verificación de entradas y salidas. - Personalización de funciones M decodificadas. - Introducción de parámetros - máquina. - Introducción de valores para compensación de errores del husillo. - Operar con el PLC. Mediante estos modos de operación se puede programar el CNC, realizar piezas en ciclo continuo, trabajar bloque a bloque y trabajar de forma manual.
Secuencia de obtención de dichos modos de operación:
Pulsar OP MODE: Aparecerá en pantalla la lista con los 10 modos. Pulsar el número del modo de operación deseado.
MODO 0: AUTOMATICO MODO 1: BLOQUE A BLOQUE
La única diferencia entre ambos es que en el modo bloque a bloque (1) cada vez que se ejecute un bloque hay que pulsar marcha para continuar la ejecución del programa, mientras que en le modo automático (0) el ciclo es continuo. Ejecución del programa La ejecución de un programa requiere de los siguientes pasos:
- Pulsar OP MODE. Aparece el listado de los 10 modos de operación. - Pulsar la tecla 0/1: Aparece la visualización estándar correspondiente a este modo de operación, es decir, en la parte superior izquierda de la pantalla la leyenda AUTOMATICO / BLOQUE A BLOQUE seguida del número de programa P---- y del número del primer bloque a ejecutar N----. Selección del programa a ejecutar Siempre que se desee un número de programa diferente al que aparece en la pantalla, el proceso a seguir es el siguiente: - Pulsar la tecla P - Teclear el número de programa deseado - Pulsar RECALL En la pantalla aparecerá el nuevo programa elegido, en caso de que no exista, aparecera: N* Una vez elegido el programa, a la derecha del número de programa aparece el número del primer bloque a ejecutar. Si desea comenzar por otro bloque diferente, el proceso a seguir es el siguiente: - Pulsar la tecla N - Teclear el número de bloque - Pulsar RECALL En la pantalla se visuliza el nuevo número y el contenido de este bloque, así como el de los siguientes: Visualización del contenido de los bloques Para visualizar el contenido de los bloques anteriores o posteriores a los que aparecen en pantalla: -Pulsar: -Pulsar: Se visualizan los bloqueas anteriores Se visualizan los bloques posteriores
Marcha ciclo
programa estando en el modo AUTOMATICO ó el bloque estando en el modo BLOQUE A BLOQUE. • Si hay algún bloque condicional en el programa, éste será ejecutado cuando la entrada correspondiente a BLOQUES CONDICIONALES esté activada (ver manual de instalación y puesta en marcha). Caso de estar desactivada, el CNC no tendrá en cuenta dicho bloque. Durante el tiempo que se pulsa la tecla de avance rápido ejecutándose un movimiento en G01, G02 ó G03, el % de la velocidad de avance será del 200 % de la velocidad de avance programada, siempre que el parámetro máquina P600(3)= 0. Estando el punto de selección BLOQUE A BLOQUE todos aquellos bloques que sean programados paramétricamente, el CNC FAGOR los ejecutará como si fuera un bloque único, siempre y cuando se encuentren dentro de los ciclos fijos.
Parada ciclo
Pulsar : El CNC detiene la ejecución del bloque en curso
Para reanudar el ciclo basta con pulsar la tecla:
También se para el ciclo mediante: -Los códigos M00, M02, M03. -El código M01, siempre que la entrada correspondiente esté activada. -La señal exterior de PARADA. -La señal exterior FEED HOLD (el ciclo continua cuando desaparece la señal). -La señal exterior STOP EMERGENCIA (en este caso hay que comenzar el programa de nuevo, ya que el CNC queda en condiciones iniciales) . -La señal exterior de Salto de subrutina de EMERGENCIA.
Cuadro sinóptico de empleo de Modos de Operación:
Búsqueda de Referencia Máquina:
Para buscar la referencia - máquina, se puede hacer de las siguientes maneras: 1) Eje por eje en el modo de operación 5 MANUAL / BÚSQUEDA DE CERO. Al pulsar la tecla de cualquiera de los ejes X o Z, sobre la tecla de función F1 aparece CERO. Pulsando la tecla F1 el CNC pregunta BÚSQUEDA CERO? si se pulsa MARCHA, la herramienta se desplazará en ese eje hasta llegar a la referencia - máquina (del eje) y visualizará la cota en la que se encuentra. Si se hace con el corrector 0 (herramienta de dimensiones nulas), las dimensiones que se visualizarán son las distancias del cero - máquina al punto de referencia - máquina en ese eje. 2) Si se quiere hacer en todos los ejes a la vez, se ejecuta G74 en el modo de operación 3 TEACH-IN, y en este caso, cuando alcance el punto de referencia - máquina, se visualizarán las cotas correspondientes a la distancia desde el cero - pieza activo en ese momento hasta la referencia - máquina en cada eje. 3) Crear un pequeño programa que ejecute la Función G74, y además se puede activar el 0 Máquina (por ejemplo con G53 X0 Z0), para de esa manera obtener en pantalla las medidas del 0 máquina al punto referencia-máquina, independientemente de que estuviera algún cero pieza activado. Ejemplo: P00074 (programa que ejecuta el G74) N10 G53 X0 Z0 (cargamos en tabla de orígenes el Cero-máquina) N20 G53 (activamos el cero-máquina) N30 G74 (efectuamos la referncia-máquina) N40 M30 (fin de programa) Este programa lo podemos ejecutar o bien en Modo Automático 0 o en Bloque a Bloque 1. 4) Crear una subrutina estandar y ejecutarla al principio de cada programa en un bloque condicional. Ejemplo: P12081 (cualquier número de programa, donde escribo la subrutina) N10 G22 N74 (aquí comienza la subrutina std número 74) N20 G53 X0 Z0 (cargamos en tabla de orígenes el Cero-máquina) N30 G53 (activamos el cero-máquina) N40 G74 (efectuamos la referncia-máquina) N50 G24 (fin de subrutina) Hasta aquí solo creamos la subrutina, luego debemos emplearla en el programa de la pieza que estemos realizando. Ejemplo: P03001 (programa de mecanizado Nº 3001) N10. G20 N74.1 (N10.= bloque condicional; G20= llamado a subrut std; N74= número 74; .1= se ejecuta 1 vez) N20 ......... (tareas del programa) N30........... (continúa el programa) ......... N450 M30 (fin del programa de mecanizado) De esta manera, al ejecutar por primera vez este programa, dejamos activa la señal Condicional . Si todo se realiza correctamente y no existen desfasajes o corrimientos de los ceros, podremos ejecutar de aquí en más este programa sin necesidad de referenciar la máquina cada vez que lo iniciemos, por lo tanto bastará con desactivar la señal Condicional.
REGLAJE DE HERRAMIENTAS:
El correcto reglaje de las herramientas es un paso fundamental para que el programa de mecanizado dé lugar a una pieza de dimensiones correctas. Las herramientas se pueden reglar de varias formas: • En la misma máquina, con un palpador. • En la misma máquina, manualmente. • Fuera de la máquina, en una mesa de pre-reglaje. A continuación describiremos una manera sencilla de reglar las herramientas manualmente en la misma máquina: • • • Escoger el modo de operación 5 MANUAL / BUSQUEDA CERO. Hacer referencia - máquina en los ejes X y Z. Cargar la herramienta cuyas dimensiones se quieren medir, con el corrector 0.El modo de cargar la herramienta es escribiendo T3.0 por ejemplo. Es importante no olvidan el corrector cero, ya que éste es el que indica en cada momento la posición del cero - torreta, que es el que se necesita. Moviendo manualmente los ejes, mecanizar un pequeño refrentado en la pieza que se habrá amarrado anteriormente, y sin mover el eje Z (moviendo solo el eje X si es necesario), tomar 2 medidas: Anotar la distancia desde la superficie del plato hasta la superficie refrentada en la pieza. Anotar el valor de la cota Z que se está visualizando en la pantalla. El valor del corrector de la herramienta en Z sería la diferencia entre ambas medidas, es decir:
Z CORRECCIÓN = Valor Z en pantalla - Valor Z de medición = Z pantalla - Z medición Los pasos a seguir para el reglaje de la herramienta en X son prácticamente las mismas que para el eje Z (hay que recordar que el corrector X se mide siempre en radios): • • • • • Mecanizar una pequeña longitud cilindrando. Anotar el valor del diámetro mecanizado. Anotar el valor que muestra la cota X en pantalla (tener en cuenta si esa cota se muestra en radios o diámetros, aquí se tomará en diámetros). Del mismo modo, el valor del corrector X se calculará por diferencia de las dos medidas anteriores, teniendo en cuenta que el resultado hay que expresarlo en radios:
X CORRECCIÓN = (X pantalla - X medición) / 2 = X / 2 pantalla - X / 2 medición Todas estas mediciones se realizan desde el cero-máquina hasta el cero-torreta. Cada fabricante elige el lugar donde colocar el cero-máquina y el cero-torreta. Generalmente, el cero-máquina está en el frente del plato y coincidiendo con el eje de revolución. En cambio el cero-torreta puede adoptar varias posiciones. En el gráfico a continuación se ubica este punto en el eje de giro de la torreta y en su cara posterior.
Visto el modo manual de reglaje de las herramientas, a continuación se verá también el modo automático del que dispone el CNC, en el que se evita la anotaci6n de cotas y operaciones con las mismas. Una forma de realizarlo sería: • • • • • • • En modo manual, realizar un pequeño cilindrado de la pieza, retirar la herramienta sin mover en X y cuando el espacio lo permite, medir el diámetro de la pieza Pulsar la tecla de función [MEDIDA HTA]. Pulsan X y a continuación teclear., la medida del diámetro (o radio si se trabaja en radios) y pulsan ENTER. Teclear el número de la herramienta a corregir (T2.2). Pulsar X nuevamente y a continuación la tecla de funci6n [CARGAR]. Para poder medir la herramienta en Z, hay que volver al modo MANUAL estandar, y para ello hay que pulsar la tecla de función [MEDIDA HTA]. A continuación se mecaniza un refrentado y sin mover la herramienta en Z, se toma la medida y se opera del mismo modo que con la cota de X.
El Control Numérico y la Programación manual de las MHCN. J. Gonzalez. Ed. URMO. El Mecanizado Moderno. Manual Práctico. Sandvik Coromant. Manuales de Operación y Programación. Control Fagor 8025. Fagor. Manuales de Operación y Programación. Torno Magnum Alecop. Manuales de Operación y Programación. Software Unisoft Alecop. Guía del Control Numérico de MH. R. Intartaglia, P. Lecoq. Ed. Paraninfo. Tecnología de los Metales. Appold, Feiler, Reinhard, Schmidt. Ed. GTZ. Tecnología Industrial I y II. J. E. Sanz, F. Silva. Herramientas para Tornear. Edición 1998. Sandvik Coromant. Apunte CNC Torno I. IFT, Instituto Vasco Argentino de Formación Tecnológica. Apunte de CNC Torno. ET Otto Krause. E. Soto. Apunte CNC Torno, MH Producción. Inst, Nieves Cano. Diocesanas. Apunte Metrología, Rugosidad. Inst. Nieves Cano. Diocesanas.
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