CursoCNC-4482336

5/6/2018 CursoCNC-4482336 - slidepdf.com

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Curso CN Avanzado

INTRODUCCIÓN

Tema 1: Programación

ISO

Estructura. Funciones preparatorias I. Modos de programación. Movimientos. Funciones F y S. Funciónherramienta T. Funciones auxiliares M. Funciones preparatorias II. Funciones de torneado CN.

Funciones de fresado CN. Programación paramétrica.

Tema 2: Ejemplos de

piezas

Torneado básico. Fresado básico. Fresado medio. Paramétricas torno. Paramétricas fresado. Piezas

complejas.Otros procesos.

Tema 3: Características

del mecanizado

Clasificación de las herramientas. Herramientas torneado.Herramientas fresado. Desgasteherramientas. Parámetros de corte. Relación entre la velocidad de corte y la vida de la herramienta.

Ecomomía mecanizado. Aplicación.

Tema 4: Programación

asistida CAD/CAM

Concepto CAD-CAM. CAM 2D. Ejemplos 2D. CAD 3D de Superficies. CAM 3D. CAD 3D de Sólidos.

Ejemplos 3D

Tema 5: Sistemas de

Fabricación Flexibles, SFF

Justificación de los Sistemas de Fabrición Flexibles, SFF. Conceptos. Características SFF. Elementos

SFF I. Elementos SFF II. Elementos SFF III. Control de células. Selección de SFF. Sumario.

Cuando crea estar preparadopara superar cada uno de lostemas deberá comprobar susconocimientos realizando unpequeño test de conocimientos.

Realizar Test

Tendrá 2 oportunidades paraaprobar cada uno de los temas.Cuando logre superarlos, lacontraseña que le permitiráseguir avanzando en el

desarrollo de los cursos le seráremitida por correo electrónico.

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Curso CN Avanzado

Zaragoza, Diciembre de 1999

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Curso CN Nivel Avanzado


Desarrollado por el Departamento de Ingeniería de Diseño y Fabricación de la Universidad de Zaragoza

Directorio Cursoq Portadaq Introducciónq Test

Temas Cursoq 1 Programación ISOq 2 Ejemplos de Piezasq 3 Caract. del

Mecanizadoq 4 Program. CAD-CAMq 5 SFF

Introducción

El objeto del presente curso va más allá de la asimilación del concepto

CNC y sus implicaciones en el proceso de planificación del proceso demecanizado. Todo esto ya se contempló en el Curso CNC Nivel Básico.

El Curso CNC Nivel Avanzado plantea dos objetivos claros:

1.- el alumno debe dominar la aplicación de un lenguaje deprogramación CNC comercial para el mecanizado de piezas,tanto en torno como en fresadora.

Se trata de saber componer adecuadamente la secuencia deoperaciones y resolver acertadamente las distintas

operaciones de mecanizado mediante saltos, funciones espejo,subrutinas paramétricas, puntos de aproximación y salida,ciclos de operaciones estándar, etc. Para ello es necesarioceñirse a un lenguaje de programación específico y se haoptado por FAGOR 8025. Asimismo es imprescindibleejercitarse en la resolución de piezas por lo que se ha incluidoun tema con ejercicios completos y comentados.

2.- el alumno debe conocer y asimilar diferentes aspectoscomplementarios e importantes para la correcta utilización delCNC, como son las caraterísticas del mecanizado, laprogramación CAD-CAM y los sistemas de fabricación flexible.

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No basta con saber programar la trayectoria de la herramientao la velocidad de corte para saber mecanizar mediante

CNC. Se debe saber elegir la herramienta adecuada a cadaoperación, así como sus parámetros de corte, conociendoademás cómo influirán estas decisiones en el tiempo y el costedel mecanizado. Estos aspectos se tratan en el tema 3.

Por otra parte, son varios los criterios que imponen lautilización de sistemas CAD-CAM como sistema deprogramación frente al CNC tradicional: la capacidad demecanizar superficies complejas, el ahorro de tiempo alaprovechar directamente los ficheros CAD, la fácil

reconversión del fichero postprocesado frente a variaciones deControl o de Diseño de pieza, etc.

Por último, no se puede olvidar que las máquinas CNC formanparte del sistema productivo de la empresa y que si bienautomatizan muchas funciones, es imposible que englobenfunciones como el transporte o la manipulación de piezas yherramientas. Es necesario, entonces, contemplar quéelementos intervienen en la constitución de los sistemas defabricación flexible para obtener una idea clara de laimportancia y las posibilidades del CNC en el marco de la

fabricación integrada por ordenador (CIM).

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TEMA 1 Programación ISO





Directorio Tema 1q 1 Estructuraq 2 Func. preparatorias I

q 3 Modos de programaciónq 4 Movimientosq 5 Func. F y Sq 6 Herramienta Tq 7 Auxiliares Mq 8 Func. preparatorias IIq 9 Func. torneadoq 10 Func. fresadoq 11P. paramétrica

Tema 01 Programación ISO

Objetivo: Estudiar en profundidad las capacidades del lenguaje de

programación de un CN comercial.

Este tema contiene un repaso detallado, con ejercicios representativos,de las funciones incluidas en los controles FAGOR 8025 para torno yfresadora. Se contempla desde la simple programación de movimientos,velocidades y herramientas hasta la utilización de ciclos fijos y laprogramación paramétrica. También se incluyen resúmenes de lasfunciones de otros CNC comerciales.

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TEMA 2 Ejemplos de Mecanización de Piezas





Directorio Tema 2q 1 Torneado básicoq 2 Fresado básicoq 3 Fresado medioq 4 Paramétricas tornoq 5 Paramétricas fresadoq 6 Piezas complejasq 7 Otros procesos

Tema02 Ejemplos de mecanización de Piezas

Objetivo: Aplicar el lenguaje de programaciónestudiado en el tema anterior, contemplando aspectoscomo criterios de aplicación, secuencia deoperaciones, amarres, etc.

PROGRAMADECONTROLNUMERICO

1ª FASE

OPERACIONDEDESBASTE(1ª HERR)

N10 T01.01N20 G54N30 M42

N40 G92S2200N50 G96S300 M03N60 G00X52,5 Z138M08N70 G01Z117,43F0,3N80 G39

R5,8 X63,6N90 Z111,5N100 G00X100 Z200

Este tema contiene una colección de ejerciciossimples, explicados paso a paso, de piezas sencillas detorno y fresadora. También se muestra cómo razonar

para aplicar la programación paramétrica. Por últimose presentan ejemplos de piezas complejas incluyendootros tipos de mecanizado.

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TEMA 3 Características del Mecanizado





Directorio Tema 3q 1Clasific. herramientas.q 2 Herramientas

torneadoq 3 Herramientas fresadoq 4 Desgaste

herramientasq 5 Parámetros de corteq 6 Relación Vc-vida hta.q 7 Ecomomía

mecanizadoq 8 Aplicación

q

Tema 03 Características del Mecanizado

Objetivo: Comprender los criterios que intervienen en la selección de

herramientas, así como los efectos de las condiciones de mecanizado enla vida de las herramientas y en la rentabilidad del proceso.

Este tema presenta las herramientas de torneado y fresadocontemplando materiales, geometría del filo y criterios de utilización.También se estudian las diferentes teorías que relacionan el desgaste delas herramientas con las condiciones de mecanizado y que soportan loscriterios de economía del mecanizado. Por último se incluye unaaplicación para poder comparar los efectos de materiales deherramientas, turnos de trabajo, velocidades de corte... en tiempos ycostes de mecanizado.



http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/03caractmec/programa/Projector.exe

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TEMA 4 Programación CAD-CAM





Directorio Tema 4q 1 Concepto CAD-CAMq 2 CAM 2D

q 3 Ejemplos 2Dq 4 CAD 3D - Superficiesq 5 CAM 3Dq 6 CAD 3D - Sólidoq 7 Ejemplos 3D

Tema 04 Programación CAD-CAM

Objetivo: Comprender las posibilidades y la forma de trabajo de un

sistema CAD/CAM frente a la programación ISO.

El tema comienza con la presentación de los conceptos CAD/CAM parapasar a centrarse en la metodología de utilización de sistemas CAM 2D yCAM 3D, a partir de CAD 3D superficies y CAD 3D sólido. Se revisará lasecuencia de trabajo habitual y las posibilidades que ofrecen los sistemasCAD/CAM, tomando como referencia el software PROCAM, de TEKSOFT ySolid-Edge, de UNIGRAPICHS. Se han incorporado una serie de películaspara visualizar el funcionamiento de las distintas operaciones. Paraobservarlas se necesita el visor de SCREENCAM (897Kb) (scplayer.zip

411Kb)



http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/scplayer.exe

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/scplayer.zip

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/scplayer.zip

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/scplayer.exe





TEMA 5 Sistemas de Fabricación Flexible





Directorio Tema 5q 1 Motivación SFFq 2 Conceptosq 3 Características SFFq 4 Elementos SFF I q 5 Elementos SFF II q 6 Elementos SFF III q 7 Control de célulasq 8 Selección de SFFq 9 Sumario

q

Tema 05 Sistemas de Fabricación Flexible

Objetivo: Estudiar las funciones y ventajas de los SFF, así como los

distintos componentes que los integran, comprendiendo la importantemisión del CNC dentro de la fabricación integrada por ordenador(CIM).

En primer lugar se efectúa una presentación genérica de los SFF -origen, funciones, componentes, beneficios - para pasar a un examenmás minucioso, pero en ningún momento exhaustivo, de los distintoscomponentes. Por último se presentan ejemplos de CFF y SFFrealizados en VRML para el alumno pueda comprender mejor su

funcionamiento.

Para poder visualizar los modelos VRML es necesario tener instaladoun visor VRML 2.0, si no está insalado ya en su sistema puede instalarCosmoplayer.

Cosmoplayer.exe 3261Kb

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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/cosmo_win95nt_eng.exe

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/cosmo_win95nt_eng.exe




Introducción

Introducción

El objeto del presente curso va más allá de la asimilación del conceptoCNC y sus implicaciones en el proceso de planificación del proceso demecanizado. Todo esto ya se contempló en el Curso CNC Nivel Básico.

El Curso CNC Nivel Avanzado plantea dos objetivos claros:

1.- el alumno debe dominar la aplicación de un lenguaje deprogramación CNC comercial para el mecanizado de piezas,tanto en torno como en fresadora.

Se trata de saber componer adecuadamente la secuencia deoperaciones y resolver acertadamente las distintas operacionesde mecanizado mediante saltos, funciones espejo, subrutinasparamétricas, puntos de aproximación y salida, ciclos deoperaciones estándar, etc. Para ello es necesario ceñirse a unlenguaje de programación específico y se ha optado porFAGOR 8025. Asimismo es imprescindible ejercitarse en laresolución de piezas por lo que se ha incluido un tema con

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Introducción

ejercicios completos y comentados.

2.- el alumno debe conocer y asimilar diferentes aspectoscomplementarios e importantes para la correcta utilización delCNC, como son las caraterísticas del mecanizado, laprogramación CAD-CAM y los sistemas de fabricación flexible.

No basta con saber programar la trayectoria de la herramientao la velocidad de corte para saber mecanizar mediante CNC.Se debe saber elegir la herramienta adecuada a cada operación,así como sus parámetros de corte, conociendo además cómoinfluirán estas decisiones en el tiempo y el coste delmecanizado. Estos aspectos se tratan en el tema 3.




Introducción

Por otra parte, son varios los criterios que imponen la utilizaciónde sistemas CAD-CAM como sistema de programación frenteal CNC tradicional: la capacidad de mecanizar superficiescomplejas, el ahorro de tiempo al aprovechar directamente losficheros CAD, la fácil reconversión del fichero postprocesadofrente a variaciones de Control o de Diseño de pieza, etc.

Por último, no se puede olvidar que las máquinas CNC formanparte del sistema productivo de la empresa y que si bienautomatizan muchas funciones, es imposible que englobenfunciones como el transporte o la manipulación de piezas yherramientas. Es necesario, entonces, contemplar quéelementos intervienen en la constitución de los sistemas defabricación flexible para obtener una idea clara de laimportancia y las posibilidades del CNC en el marco de lafabricación integrada por ordenador (CIM).




Tema

Estructura de programa

Formato de programa.

Numeración de programas.

Bloques de programa.

El programa de control numérico debe ser introducido al control de tal

forma que éste lo entienda. El programa lo forman una sucesión debloques. Cada bloque puede contener varios de los siguientes caracteres,acompañados de un código o valor.

N : Número de bloque.

G : Funciones preparatorias.

X,Y,Z : Cotas de ejes.1F : Velocidad de avance.

S : Velocidad de giro del cabezal.

T : Número de herramienta.

M : Función auxiliar.La construcción de un bloque debe hacerse siguiendo el orden expuesto,conteniendo únicamente la nueva información.

Al final del bloque es posible escribir un comentario que deberá estar entreparéntesis. El número máximo de caracteres, incluidos los paréntesis, esde 43. El comentario aparece durante la ejecución del programa y de

forma intermitente si el primer carácter dentro del paréntesis es unasterisco (* comentario). Un comentario vacío ( ), anula la visualización deotro anterior.

volver al principio>>>>

Formato de programa.

El CNC puede ser programado en sistema métrico (mm) o en pulgadas y,a su vez, en modo cartesiano, polar y paramétrico. Existen también otrosprocedimientos de aplicación muy concreta (coordenadas cilíndricas,ángulo y coordenada cartesiana, dos ángulos, etc.). A continuación se

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Tema

muestra, como ejemplo para la comprensión de los formatos que seespecifican en cada función, el formato general correspondiente a laprogramación en modo cartesiano.

Torno:

Formato en sistema métrico (mm): P(%)5 N4 G2 X+/–4.3Z+/–4.3 F5.5 S4 T2.2 M2

Formato en pulgadas: P(%)5 N4 G2 X+/–3.4 Z+/–3.4 F5.5 S4T2.2 M2

1 Los indicativos que aparecen como «cotas de ejes»corresponden a los ejes cartesianos; sin embargo, pueden

aparecer caracteres como R, A, etc., en función de los modos deprogramación.

Fresadora:

Formato en sistema métrico (mm):

P(%)5 N4 G2 X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 F5.5 S4 T2.2 M2

Formato en pulgadas:

P(%)5 N4 G2 X+/–3.4 Y+/–3.4 Z+/–3.4 F5.5 S4 T2.2 M2

En los formatos referentes al torno se ha excluido la posibilidad de quetenga 3.er y 4.º eje; de igual manera, para la fresadora se ha excluido el4.º y 5.º eje.

+/–4.3 Significa que detrás de la letra a la que acompañe se puedeescribir una cifra positiva o negativa con 4 números delante del puntodecimal y tres detrás, (ej.: X3216.657).

4 Significa que sólo se pueden escribir valores positivos de hasta 4números. No se admiten decimales, (ej.: N1500).

2.2 Significa que sólo se pueden escribir 2 cifras, con valor positivo,delante del punto decimal y 2 detrás, (ej.: T6.6).




Tema

volver al principio>>>>Numeración de programas.

Los programas pueden identificarse con cualquier número comprendidoentre 0 y 99998. La numeración del programa debe introducirse alcomienzo del mismo, antes del primer bloque.

Si el programa se introduce desde un periférico exterior, se emplea elsímbolo % seguido del número deseado y a continuación se pulsa LF,RETURN o ambos, seguido de la N del primer bloque.


Bloques de programa.

Los bloques pueden ser normales o condicionales, y estos últimos, a suvez, normales o especiales. Los bloques condicionales se ejecutanúnicamente si la señal exterior que se encuentra en el pupitre de mandose habilita.

Si a continuación del número de bloque N4(0-9999) se escribe un puntodecimal (.), el bloque queda personalizado como bloque condicionalnormal. Durante la ejecución de un programa, el CNC va leyendo cuatro

bloques por delante del que se está ejecutando; por tanto, para que seejecute el bloque condicional, la activación de la señal exterior debehacerse, por lo menos, antes de la ejecución de los cuatro bloquesanteriores al bloque condicional.

Si a continuación del número de bloque N4(0-9999) se escriben dospuntos decimales (..), el bloque queda personalizado como bloquecondicional especial. Para que se ejecute, es suficiente la activación de la

señal exterior durante la ejecución del bloque anterior al bloquecondicional especial. El bloque condicional especial (N4..) anula lacompensación del radio de la herramienta G41 o G42.

Los bloques de un programa se identifican por un número. El número debloque consiste en la letra N seguida de un número comprendido entre 0 y9999. No se puede asignar a un bloque un número inferior al de losbloques que le preceden en el programa. Es recomendable no asignar a los

bloques números correlativos, para poder intercalar bloques nuevos encaso de necesidad. Cuando el programa se introduce desde el panel frontaldel control, éste numera automáticamente los bloques de 10 en 10.




Tema




Tema

Funciones preparatorias

Las funciones preparatorias se programan mediante la letra G seguida dedos cifras (G2). Se programan siempre seguido del número de bloque ysirven para determinar la geometría de la pieza a mecanizar y las

condiciones de trabajo del CNC.

Las funciones de las siguientes tablas, que incorporan entre paréntesis eltérmino MODAL, permanecen activas mientras no sean anuladas con otraG incompatible o mediante M02, M30, EMERGENCIA o RESET. Lasfunciones G con * son las que asume el CNC en el momento delencendido, después de ejecutar M02, M30, EMERGENCIA o RESET.

Tabla de funciones G empleadas en el CNC 8025/ 30 (TORNO)

(Modal) G00 Posicionamiento rápido(Modal) G01* Interpolación lineal

(Modal) G02 Interpolación circular a derechas (sentidohorario)

(Modal) G03 Interpolación circular a izquierdas (sentido anti-

horario) G04 Temporización(Modal) G05* Trabajo en arista matada

G06 Interpolación circular con programación delcentro del arco en coordenadas absolutas

(Modal) G07* Trabajo en arista viva

G08 Trayectoria circular tangente a la trayectoriaanterior

G09 Trayectoria circular definida mediante tres puntos(Modal) G14 Activación del eje C en grados(Modal) G15 Mecanización en la superficie cilíndrica de la pieza(Modal) G16 Mecanización en la superficie frontal de la pieza

G20 Llamada a subrutina estándar G21 Llamada a subrutina paramétrica

G22 Definición de una subrutina estándar G23 Definición de una subrutina paramétrica G24 Final de subrutina




Tema

G25 Salto/llamada incondicional G26 Salto/llamada condicional si es igual a 0 G27 Salto/llamada condicional si no es igual a 0 G28 Salto/llamada condicional si es menor G29 Salto/llamada condicional si es igual o mayor

G30 Visualizar código de error definido mediante K G31 Guardar origen de coordenadas

G32Recuperar origen de coordenadas guardadomediante G31

(Modal) G33 Roscado G36 Redondeo controlado de aristas G37 Entrada tangencial

G38 Salida tangencial G39 Achaflanado

(Modal) G40* Anulación de compensación de radio(Modal) G41 Compensación de radio a izquierdas(Modal) G42 Compensación de radio a derechas(Modal) G47 Tratamiento de bloque único(Modal) G48* Anulación del tratamiento de bloque único

(Modal) G49 FEED-RATE programable G50 Carga de dimensiones de herramienta en tabla

G51 Corrección de las dimensiones de la herramientaen uso

G52 Comunicación con la RED LOCAL FAGOR

(Modal)G53/G59 Traslados de origen

G66 Ciclo fijo de desbastado siguiendo el perfil de la

pieza

G68 Ciclo fijo de desbastado (X)

G69 Ciclo fijo de desbastado (Z)(Modal) G70 Programación en pulgadas

(Modal) G71 Programación en milímetros(Modal) G72 Factor de escala

G74 Búsqueda automática de referencia-máquina




Tema

G75 Trabajo con palpador G75 N2 Ciclos fijos de palpación G76 Creación automática de bloques G81 Ciclo fijo de torneado de tramos rectos G82 Ciclo fijo de refrentado de tramos rectos

G83 Ciclo fijo de taladrado G84 Torneado de tramos curvos G85 Refrentado de tramos curvos G86 Ciclo fijo de roscado longitudinal G87 Ciclo fijo de roscado frontal G88 Ciclo fijo de ranurado longitudinal

(Modal) G90* Programación de cotas absolutas

G91 Programación de cotas incrementales

G92 Preselección de cotas y limitación del valormáximo de S

G93 Preselección de origen de coordenadas polares(Modal) G94 Avance F en mm/minuto(Modal) G95* Avance F en mm/revolución

(Modal) G96

Velocidad S en metros/minuto (Velocidad de

corte constante) G97* Velocidad S en revoluciones/minuto

Un bloque puede contener varias funciones G colocadas en cualquierorden, excepto las siguientes funciones especiales que deben ir solas:G14, G15, G16, G20, G21, G22, G23, G24, G25, G26, G27, G28, G29,G30, G31, G32, G50, G51, G52, G53/G59, G72, G74 y G92.

Si en un bloque se programan funciones G incompatibles, el CNC asume laúltima programada.

Tabla de funciones G empleadas en el CNC 8025/ 30 (FRESADORA).

(Modal)G00* Posicionamiento rápido

(Modal) G01 Interpolación lineal




Tema

(Modal) G02 Interpolación circular (helicoidal) a derechas(sentido horario)

(Modal) G03 Interpolación circular (helicoidal) a izquierdas(sentido anti-horario)

G04 Temporización

(Modal) G05* Trabajo en arista matada G06 Interpolación circular con programación del centro

del arco en coordenadas absolutas(Modal) G07* Trabajo en arista viva

G08 Trayectoria circular tangente a la trayectoriaanterior

G09Trayectoria circular definida mediante tres puntos

(Modal) G10* Anulación imagen espejo

(Modal)G11

Imagen espejo en el eje X

(Modal)G12

Imagen espejo en el eje Y

(Modal)

G13 Imagen espejo en el eje Z

(Modal)G17*

Selección del plano XY

(Modal)G18

Selección del plano XZ

(Modal)G19 Selección del plano YZ

G20 Llamada a subrutina estándar

G21 Llamada a subrutina paramétrica

G22 Definición de una subrutina estándar

G23 Definición de una subrutina paramétrica

G24Final de subrutina




Tema

G25Salto/llamada incondicional

G26Salto/llamada condicional si es igual a 0

G27Salto/llamada condicional si no es igual a 0

G28 Salto/llamada condicional si es menor

G29Salto/llamada condicional si es igual o mayor

G30 Visualizar código de error definido mediante K G31 Guardar origen de coordenadas

G32Recuperar origen de coordenadas guardadomediante G31

(Modal)G33

Roscado electrónico

G36 Redondeo controlado de aristas

G37 Entrada tangencial

G38 Salida tangencial G39 Achaflanado

(Modal)G40*

Anulación de compensación de radio

(Modal)G41

Compensación de radio a izquierdas

(Modal) G42 Compensación de radio a derechas

(Modal) G43 Compensación de longitud(Modal) G44* Anulación de compensación de longitud(Modal) G47 Tratamiento de bloque único(Modal)

G48*Anulación de tratamiento de bloque único

(Modal) G49 FEED-RATE programable G50 Carga de dimensiones de herramienta en tabla G52 Comunicación con la RED LOCAL FAGOR

(Modal) G53/G59 Traslados de origen G64 Mecanizado múltiple en arco




Tema

G65 Ejecución independiente de un eje(Modal) G70 Programación en pulgadas(Modal) G71 Programación en milímetros(Modal) G72 Factor de escala(Modal) G73 Giro del sistema de coordenadas

G74 Búsqueda automática de referencia máquina G75 Trabajo con palpador G75 N2 Ciclos fijos de palpador G76 Creación automática de bloques

(Modal) G77 Acoplamiento del 4º eje W o del 5º eje V con suasociado

(Modal) G78* Anulación de G77

(Modal) G79 Ciclo fijo definido por el usuario(Modal) G80* Anulación de ciclos fijos(Modal) G81 Ciclo fijo de taladrado(Modal) G82 Ciclo fijo de taladrado con temporización(Modal)

G83Ciclo fijo de taladrado profundo

(Modal)

G84

Ciclo fijo de roscado con macho

(Modal)G85

Ciclo fijo de escariado

(Modal)G86 Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en G00

(Modal) G87 Ciclo cajera rectangular(Modal) G88 Ciclo cajera circular

(Modal) G89 Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en G01

(Modal)G90*

Programación de cotas absolutas

(Modal)G91

Programación de cotas incrementales

G92 Preselección de cotas

G93 Preselección de origen de coordenadas polares(Modal) G94* Velocidad de avance F en mm/minuto




Tema

(Modal) G95 Velocidad de avance F en mm/revolución(Modal) G96 Velocidad de avance superficial constante

(Modal) G97* Velocidad de avance del centro de la herramientaconstante

(Modal) G98* Vuelta de la herramienta al plano de partida al

terminar un ciclo fijo(Modal)

G99Vuelta de la herramienta al plano de referencia (deacercamiento) al terminar un ciclo fijo

Un bloque puede contener varias funciones G colocadas en cualquierorden, excepto las siguientes funciones especiales que deben ir solas:G20, G21, G22, G23, G24, G25, G26, G27, G28, G29, G30, G31, G32,

G50, G52, G53/G59, G72, G73, G74 y G92.

Si en un bloque se programan funciones G incompatibles, el CNC asume laúltima programada.





Tema

Modos de programación

Unidades de medida Prog.

absoluta/incremental Programación de

cotas

Unidades de medida. G70/G71

Las cotas de un programa pueden introducirse en sistema métrico (mm) oen pulgadas. La función G70 indica que las cotas programadas acontinuación vienen expresadas en pulgadas, con G71 en milímetros.

El CNC dispone de un parámetro máquina en el que se especifica elsistema de unidades que debe asumir en el momento del encendido.


Programación absoluta e incremental. G90/G91

Las coordenadas de un punto pueden programarse en modo absoluto G90,o en modo incremental G91. Cuando se trabaja en G90, las coordenadasdel punto programado están referidas al origen pieza W. Cuando setrabaja en G91, las coordenadas del punto programado están referidas al

punto anterior de la trayectoria.Ejemplo. Determinar las coordenadas, en modo absoluto e incremental,de los puntos indicados en las siguientes figuras.




Tema

C. Absolutas C. Incrementales

W X0 Z0X0 Z0

1X20 Z0

X20 Z0

2 X20 Z–20X0 Z–20

3X30 Z–20 X10 Z0

4 X30 Z–35 X0 Z–15

5 X40 Z–35 X10 Z0

6 X40 Z–55 X0 Z–20




Tema

C. Absolutas C. Incrementales

W X0 Y0X0 Y0

1X40 Y0

X40 Y0

2 X40 Y25 X0 Y25

3X0 Y25 X–40 Y0

4 X0 Y0 X0 Y–25


Programación de cotas

Como se mencionaba en el apartado 5.1, el CNC puede ser programado enmodo cartesiano, polar y paramétrico y también mediante ángulo ycoordenada cartesiana, dos ángulos y coordenadas cilíndricas para definir

puntos en el espacio (la aplicación de las tres últimas está limitada a unasfunciones concretas). Las funciones preparatorias que pueden serprogramadas en modo cartesiano y polar incorporan ambos formatos; laprogramación paramétrica se trata en profundidad al final del tema.




Tema

Coordenadas cartesianas. El formato de las cotas de los ejes linealeses:

Torno En mm X+/–4.3 Z+/–4.3En pulgadas X+/–3.4 Z+/–3.4

Fresadora En mm X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3En pulgadas X+/–3.4 Y+/–3.4 Z+/–3.4

Como muestran los formatos, las cotas de los ejes seprograman mediante las letras identificativas de cada uno(X,Y,Z) seguidas del valor de la cota. Los valores de las cotasprogramadas serán absolutas o incrementales, según se haya

programado G90 o G91. Las cotas positivas no tienen que irprecedidas necesariamente del signo +.

Coordenadas polares. El formato para definir un punto del plano es:

En mm R+/–4.3 : A+/–3.3En pulgadas R+/–3.4 A+/–3.3

Las coordenadas polares no pueden utilizarse para la definición de unpunto en el espacio (tres ejes); únicamente se puede programar elmovimiento de los dos ejes del plano en el que se esté trabajando.

Para la definición de un punto en coordenadas polares es necesarioconocer el origen del radio vector (origen polar), la distancia desde elorigen polar al punto en cuestión (R) y el valor en grados del ángulo queforma con el semieje positivo horizontal (A) (figura 5.1). Los ángulos

tienen signo positivo en sentido antihorario y signo negativo en sentidohorario.

Los valores de R y A serán absolutos o incrementales, según se hayaprogramado G90 o G91.

En el momento del encendido, después de M02, M30, EMERGENCIA oRESET, el CNC asume como origen polar el origen pieza (W).




Tema

En el caso de la fresadora, cada vez que se cambie de plano principaldurante la ejecución de un programa, el origen polar pasará a ocupar elpunto de origen de coordenadas de dicho plano:

Si se programa G17, el origen polar será el punto: X0 Y0

Si se programa G18, el origen polar pasará a ser: X0 Z0

Si se programa G19, el origen polar pasará a ser: Y0 Z0

Asimismo, al ejecutar una interpolación circular G02 o G03, el centro delarco pasa a ser el nuevo origen polar.

Para preseleccionar cualquier punto del plano como origen polar, se utilizala función G93, que puede ser programada de dos formas:

Modo 1

Torno:

G93 I+/–4.3 K+/–4.3 en mm ( coordenadas en valor absoluto).

G93 I+/–3.4 K+/–3.4 en pulgadas

q I+/–4.3 (I+/–3.4): Indica el valor de la abscisa del origende coordenadas polares, es decir, el valor de X.q K+/–4.3 (K+/–3.4): Indica el valor de la ordenada del

origen de coordenadas polares, es decir, el valor de Z.




Tema

Fresadora:

G93 I+/–4.3 J+/–4.3 en mm (coordenadas en valor absoluto).

G93 I+/–3.4 J+/–3.4 en pulgadas

q I+/–4.3 (I+/–3.4): Indica el valor de la ordenada delorigen de coordenadas polares, es decir, en el plano XY elvalor de X, en el plano XZ el valor de X y en plano YZ elvalor de Y

q J+/–4.3 (J+/–3.4): Indica el valor de la abscisa del origende coordenadas polares, es decir, en el plano XY el valorde Y, en el plano XZ el valor de Z y en plano YZ el valor deZ




Tema

Representación de los valores I, J en los planos XY,XZ,YZ




Tema

Si se programa de esta forma la preselección del origen polar, el CNC noadmite más información en el mismo bloque.

Modo 2

Si en un bloque cualquiera se programa G93, el origen polar queda

preseleccionado en el punto donde se encuentre en ese momento laherramienta (antes de iniciar el movimiento que el bloque conlleva).

Dos ángulos (A1, A2). Un punto intermedio en una trayectoria puede serdefinido de la forma:

A1 A2 XY (XZ) (YZ)

Punto de partida(W) X0 Y0

N.... X20 Y20(Coordenadasde P0)

N.... A60 A–60(Ángulos desalida de P0 yP1)



A1 es el ángulo de salida desde el punto de comienzo de la trayectoria(P0). A2 es el ángulo de salida del punto intermedio (P1). XY, (XZ), (YZ)son las coordenadas del punto final (P2) según el plano de trabajo (figura5.4). El CNC calcula automáticamente las coordenadas del punto P1. En ladefinición de los puntos de una trayectoria, es posible intercalar redondeos




Tema

(G36), chaflanes (G39), entradas y salidas tangenciales (G37/G38).

Ángulo y coordenada cartesiana. Con este procedimiento se define unpunto mediante el ángulo de salida de la trayectoria en el punto anterior yuna coordenada cartesiana del punto que se quiere definir (figura 5.5). Aligual que en el anterior procedimiento, en la definición de los puntos es

posible intercalar redondeos (G36), chaflanes (G39), entradas y salidastangenciales (G37/G38).

Punto de partida(W) X0 Y0

N.... A45 X20(Punto P0)

N.... A60 X40(Punto P1)

N.... A–60 Y20(Punto P2)

N.... A180 X20

(Punto P0)

Coordenadas cilíndricas. Un punto en el espacio puede ser definido encoordenadas cartesianas (X,Y,Z) o por coordenadas cilíndricas.




Tema

Plano XY (G17) N.... G01 R.... A.... Z....

Coordenadas cilíndricas

El formato de definición en coordenadas cilíndricas de un punto es el

siguiente:

Trabajando con G17 (plano XY): N.... G01 R... A... Z...

R y A definen la proyección del punto sobre el plano principal encoordenadas polares y Z es el valor de la coordenada Z en ese punto(figura 5.6).

Trabajando con G18 (plano XZ): N.... G01 R... A... Y...

Trabajando con G19 (plano YZ): N.... G01 R... A... X...





Tema

Programación de movimientosG00 G01 G02/G03 G08 G09

Posicionamiento rápido. G00

Se utiliza para alcanzar lo más rápidamente posible, puntos próximos a lapieza previos a una operación de mecanizado, o, por el contrario,posiciones alejadas de la misma para realizar giros, cambios deherramienta, etc. Los ejes se desplazan a la velocidad establecida en elparámetro máquina correspondiente. Asimismo, el valor de un parámetrodetermina la trayectoria seguida por los ejes hasta alcanzar el puntoprogramado:

a) Trayectoria no controlada. Cada eje se mueveindependientemente a la velocidad máxima, deteniéndose alalcanzar su posición (figura a).

b) Trayectoria vectorizada. En este caso, independientementedel número de ejes que se muevan, la trayectoria es una línearecta entre el punto inicial y el final (figura b).

Punto de comienzo X20 Y30

N.... G0 G90 X50 Y40 (coord. cartesianas absolutas)

Cuando se enciende el CNC, después de ejecutarse M02/M30, después deuna EMERGENCIA o RESET, el CNC asume el código G00. El código G00 es


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Tema

modal e incompatible con G01, G02, G03 y G33. Al programar la funciónG00, no se anula el último avance de trabajo programado (F), es decir, alprogramar de nuevo G01, G02 o G03, se recupera dicha F. La función G00puede programarse como G, G0 o G00.


Interpolación lineal. G01

Esta función ordena el desplazamiento de la herramienta en línea recta ycon el avance de trabajo indicado desde el punto en el que se encuentrahasta el punto programado. Se emplea, por tanto, en operaciones decilindrado, mandrinado, refrentado, taladrado, chaflanes, conos, etc.

La función G01 es modal e incompatible con G00, G02, G03 y G33. G01puede ser programada como G1.

Ejemplo. Programar en coordenadas cartesianas absolutas, el mecanizadofinal de la pieza representada en la figura.

N.... G90 G00 X18 Z0 (aproximación rápida desde el punto departida)


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Tema

N.... G1 X0 F.2 (refrentado, velocidad de avance 0,2 mm porvuelta)

N.... G0 Z2 (retirada en avance rápido)

N.... X15 (posicionamiento en el diámetro a cilindrar)

N.... G1 Z–15 (cilindrado Æ 15 x 15)

N.... X38.1 Z–35 (mecanizado cono)

N.... X47 (refrentado hacia afuera, la herramienta sobrepasa elÆ 45)

N.... G0 X200 Z200 (retirada al punto de partida)volver al principio>>>>

Interpolación circular. G02/G03

Las funciones G02/G03 permiten realizar trayectorias circulares a lavelocidad de avance programada. Para realizar una interpolación circulares necesario dar a conocer al CNC el sentido de la interpolación, el puntofinal de la trayectoria y la posición del centro del arco o el radio, teniendo

en cuenta que la herramienta debe estar posicionada en el punto inicial delarco.

El sentido de la interpolación puede ser a derechas (G02) o a izquierdas(G03), determinado de acuerdo con el sistema de coordenadasrepresentado en la figura 5.9.


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Tema

El formato de un bloque para definir una interpolación circular encoordenadas cartesianas es el siguiente:

Torno N4 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3F5.4

Fresadora PlanoXY

N4 G17 G02 (G03) X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3J+/–4.3 F5.4

PlanoXZ

N4 G18 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3K+/–4.3 F5.4

PlanoYZ

N4 G19 G02 (G03) Y+/–4.3 Z+/–4.3 J+/–4.3K+/–4.3 F5.4

El formato de un bloque para definir una interpolación circular encoordenadas polares es el siguiente:

Torno N4 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Fresadora Plano XY N4 G17 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 J+/–4.3F5.4




Tema

Plano XZ N4 G18 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 K+/–4.3F5.4

Plano YZ N4 G19 G02 (G03) A+/–3.3 J+/–4.3 K+/–4.3F5.4

Si el origen polar se determina en el centro del arco mediante la funciónG93, el formato es de la forma:

N4 G02 (G03) A+/–3.3 F5.4 (torno y fresadora)

Los valores I, J, K definen el centro de la circunferencia, siendo:

I: Distancia desde el punto de partida al centro, según el eje X.

J: Distancia desde el punto de partida al centro, según el eje Y.

K: Distancia desde el punto de partida al centro, según el eje Z.

Los valores I, J, K, se programan con signo, y deben ser programadossiempre, incluso si tienen valor 0. En el caso del torno, aunque laprogramación del eje X sea en diámetros, I se programa siempre enradios.

En las coordenadas polares, el valor A indica el ángulo que forma el puntofinal de la trayectoria con el origen polar (semieje positivo horizontal). Alrealizar una interpolación circular G02/G03, el centro del arco pasa a ser elnuevo origen polar.

Las funciones G02/G03 son modales e incompatibles entre sí, y tambiéncon G00, G01 y G33. Los ciclos fijos y las funciones G74, G75, M06 (en

centros de mecanizado), anulan G02/G03. G02/G03 pueden programarsecomo G2/G3.

Ejemplo. En coordenadas cartesianas absolutas, cartesianasincrementales, polares absolutas y polares incrementales, realizar losbloques de programa necesarios para el mecanizado del arco comprendidoen la pieza representada en la figura

La herramienta se encuentra en el punto inicial del arco P0 (X25 Z–10)




Tema




Tema

Cartesianasabsolutas N.... G90 G2 X25 Z–40 I20 K–15

Cartesianasincrementales

N.... G91 G2 X0 Z–30 I20 K–15

Polares absolutas N.... G90 G2 A233,13 I20 K –15 o N.... G93 I65 K–25 N.... G90 G2 A233,13

Polaresincrementales N.... G91 G2 A–73,738 I20 K–15 o

N.... G93 I65 K–25 N.... G91 G2 A–73,738

Interpolación circular en coordenadas cartesianas con programación delradio

Este procedimiento es uno de los más utilizados en la programación detrayectorias circulares, ya que su formato se adapta por completo a lanormal acotación de un arco, excusando al programador del cálculo de losvalores I, J, K.

El formato de programación es el siguiente:

Torno N4 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 R+/–4.3 F5.4Fresadora Plano XY

N4 G17 G02 (G03) X+/–4.3 Y+/–4.3 R+/–4.3F5.4




Tema

Plano XZ N4 G18 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 R+/–4.3F5.4

Plano YZ N4 G19 G02 (G03) Y+/–4.3 Z+/–4.3 R+/–4.3F5.4

Como muestran los formatos, la interpolación circular se programa con elvalor del radio del arco (R), en lugar de las coordenadas I, J, K del centro.Si el arco de la circunferencia es menor de 180º, el radio se programa consigno positivo, y si es mayor de 180º, con signo negativo.

Para la programación de un círculo completo no se puede utilizar estesistema, debido a que existen infinitas soluciones.

Ejemplo.

La herramienta se encuentra en el punto inicial P0 (X10 Y30)




Tema

Cartesianas absolutas: N.... G90 G2 X40 Y30 R15 (arco P0-P1)

N.... G3 X80 Y30 R20 (arco P1-P2)

Cartesianas incrementales: N.... G91 G2 X30 Y0 R15 (arco P0-P1)

N.... G3 X40 Y0 R20 (arco P1-P2)

Interpolación circular con programación del centro del arco encoordenadas absolutas G06

La función G06 permite programar las coordenadas del centro del arco I,J, K, en coordenadas absolutas, es decir, con respecto al origen pieza (W)

y no al origen del arco. La función G06 se añade al bloque que contiene lainterpolación circular.

En el caso del torno, el valor I se programará en diámetros o radios, enfunción de cómo se programe el eje X.

El formato de programación es el siguiente:

Torno N4 G02 (G03) G06 X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3F5.4

Fresadora N4 G17 G02 (G03) G06 X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3J+/–4.3 F5.4

N4 G18 G02 (G03) G06 X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3K+/–4.3 F5.4

N4 G19 G02 (G03) G06 Y+/–4.3 Z+/–4.3 J+/–4.3K+/–4.3 F5.4

La función G06 no es modal; por lo tanto, deberá programarse siempreque se deseen indicar las cotas del centro del arco, en coordenadasabsolutas.

Ejemplo.

La herramienta se encuentra en el punto inicial P0 (X10 Y30)




Tema

Cartesianasabsolutas

N.... G90 G2 G06 X40 Y30 I25 J30 (arco P0-P1)

N.... G3 G6 X80 Y30 I60 J30 (arco P1-P2)Cartesianasincrementales

N.... G91 G2 G06 X30 Y0 I25 J30 (arco P0-P1)

N.... G3 G06 X40 Y0 I60 J30 (arco P1-P2)


Trayectoria circular tangente a la trayectoria anterior. G08

Cuando el arco a mecanizar es tangente a la trayectoria anterior, se puedeutilizar la función G08. No es necesario programar las coordenadas delcentro (I, J, K), ni tampoco el radio del arco; es, por tanto, elprocedimiento más cómodo para programar este tipo de arcos. Latrayectoria anterior puede ser una recta o un arco.

El formato del bloque en coordenadas cartesianas es el siguiente:


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Tema

Torno N4 G08 X+/–4.3 Z+/–4.3 F5.4Fresadora Plano XY N4 G17 G08 X+/–4.3 Y+/–4.3 F5.4 Plano XZ N4 G18 G08 X+/–4.3 Z+/–4.3 F5.4 Plano YZ N4 G19 G08 Y+/–4.3 Z+/–4.3 F5.4

X, Y, Z, indican las coordenadas del punto final del arco.

El formato del bloque en coordenadas polares es el siguiente:

N4 R+/–4.3 A+/–4.3 F5.4 (torno y fresadora)

R indica el valor del radio (respecto al origen polar) del punto final delarco, y A el ángulo (respecto al origen polar) del punto final del arco.

Para la programación de un círculo completo no se puede utilizar estesistema, debido a que existen infinitas soluciones. La función G08 no esmodal.

Ejemplo.

Coordenadascartesianas

N.... G90 G1 X20 Y12.5 F100 (posicionamientoen P0)

N.... X50 (desplazamiento a P1)




Tema

N.... G08 X50 Y27.5 (arco P1-P2) N.... G1 X20 (desplazamiento a P3) N.... G08 X20 Y12.5 (arco P3-P0)

Coordenadas

polares

N.... G93 I20 J20 (preselección origen polar A)

N.... G90 G1 R7.5 A270 F100 (posicionamientoen P0)

N.... G93 I50 J20 (preselección origen polar B) N.... G1 R7.5 A270 (desplazamiento a P1) N.... G08 R7.5 A90 (arco P1-P2)

N.... G93 I20 J20 (preselección origen polar A)

N.... G1 R7.5 A90 (desplazamiento a P3) N.... G08 R7.5 A270 (arco P3-P0)volver al principio>>>>

Trayectoria circular definida mediante tres puntos. G09

Con la función G09 se puede realizar una trayectoria circular,

programando el punto final del arco y un punto intermedio. Esta funciónes de gran utilidad cuando se realiza un programa por el método PLAYBACK.


Torno N4 G09 X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3F5.4

Fresadora Plano XY N4 G17 G09 X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3J+/–4.3 F5.4

Plano XZ N4 G18 G09 X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3K+/–4.3 F5.4

Plano YZN4 G19 G09 Y+/–4.3 Z+/–4.3 J+/–4.3K+/–4.3 F5.4



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Tema

Torno N4 G09 R+/–4.3 A+/–3.3 I+/–4.3 K+/–4.3F5.4

Fresadora Plano XY N4 G17 G09 R+/–4.3 A+/–3.3 I+/–4.3J+/–4.3 F5.4

Plano XZN4 G18 G09 R+/–4.3 A+/–3.3 I+/–4.3K+/–4.3 F5.4

Plano YZ N4 G19 G09 R+/–4.3 A+/–3.3 J+/–4.3K+/–4.3 F5.4

Los valores X, Y, Z, indican las coordenadas del punto final del arco, y losvalores I, J, K, las coordenadas del punto intermedio. En coordenadaspolares, R indica el valor del radio (respecto al origen polar) del punto finaldel arco, y A el ángulo (respecto al origen polar) del punto final del arco.

Con la función G09, no se puede realizar un círculo completo, ya que paradefinir un arco con esta función es necesario programar 3 puntos distintos.La función G09 no es modal.

Ejemplo.

Coord.cartesianas N.... G90 G0 X30 Z2 (aprox. rápida desde elpunto de partida)

N.... G1 Z–15 F.2 (cilindrado Ø30 x 15)




Tema

N.... G09 X30 Z–35 I50 K–25 (arco P1-P2) N.... G1 Z–50 (cilindrado Ø30 x 15)

N.... G0 X55 (retirada de la superficie de lapieza)

N.... X200 Z200 (retirada al punto de partida)

Coord. polares N.... G90 G0 X30 Z2 (aprox. rápida desde el

punto de partida) N.... G1 Z–15 F.2 (cilindrado Ø30 x 15)

N.... G93 I30 K–25 (preselección del origenpolar A)

N.... G09 R10 A180 I50 K–25 (arco P1-P2)

N.... G1 Z–50 (cilindrado Ø30 x 15)

N.... G0 X55 (retirada de la superficie de lapieza)

N.... X200 Z200 (retirada al punto de partida)volver al principio>>>>


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Tema

Estructura de programa

F G94/G95/G96/G97 S. G96/G97

Programación de la velocidad de avance F. G94/G95/G96/G97

La velocidad de avance de la herramienta (F) puede programarse enmm/revolución (G95) o en mm/minuto (G94). Únicamente se puedeprogramar en mm/revolución G95 si la máquina dispone de un captadorrotativo (encoder) en el cabezal. Normalmente, los avances del torno seprograman en mm/revolución y los de fresadora en mm/minuto.

Los avances programados se hacen efectivos cuando se trabaja eninterpolación lineal G01 o interpolación circular G02/G03. El avance

máximo programable de la máquina está limitado por un parámetro. En elcaso de no programar el avance o indicarlo de la forma F0, losdesplazamientos se realizan a la velocidad establecida en dicho parámetro.

En fresadora es posible programar la velocidad de avance superficial (G96)o la velocidad de avance del centro de la herramienta constante (G97). Lafunción G96 es de gran utilidad en el mecanizado de trayectoriascirculares, ya que permite mantener el avance periférico de laherramienta.

Las funciones G94, G95, G96 y G97 son modales.


Programación de la velocidad de giro del cabezal S. G96/G97

La velocidad del cabezal de la fresadora se programa enrevoluciones/minuto y no se especifica a través de ninguna función;únicamente es necesario indicar el número de revoluciones mediante elcódigo S4.

En el torno, la velocidad del cabezal puede programarse en metros/minuto(G96) o en revoluciones/minuto (G97). A excepción de operaciones deroscado, taladrado, etc., lo correcto es utilizar la velocidad de corteconstante. Teniendo en cuenta lo que ésta implica, es necesario programarpreviamente la gama de velocidad (M41, M42, M43, M44) y la limitaciónde las revoluciones por minuto (G92), en el caso de que se quieran limitaréstas por debajo del valor establecido en la gama.

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/01progISO/05_6tema1.htm (1 de 3) [27/09/2002 19:09:00]



Tema

Ejemplo:N10 T6.6 (selección de hta. y sus correctores)

N20 M41 (gama de velocidad)

N30 G92 S2000 (limitación de la velocidad del cabezal a2000 rpm.)

N40 G96 S150 M3 (velocidad de corte constante 150m/min, giro a derechas)

Se recomienda programar en el mismo bloque G96 y la velocidad delcabezal (S4). En caso contrario, el CNC asume como velocidad del cabezalla última velocidad de corte constante con la que se haya trabajado. En elcaso de que no se hubiera programado previamente G96 o la gama delcabezal, el control dará error.

Si el primer movimiento a continuación de G96 se realiza en rápido (G00),el cabezal gira a las revoluciones que corresponden al diámetro final dedicho movimiento. En el caso de que el primer movimiento se realice enG01, G02 o G03, el CNC calcula las revoluciones del cabezal considerandoel diámetro en el que se encuentra en ese momento la herramienta.

La función G96 es modal; se mantiene activa hasta que se programe G97,

M02, M30 o se realice un RESET o EMERGENCIA.Con la función G97 se indica al CNC que las velocidades programadasmediante S4 vienen expresadas en revoluciones/minuto. Si G97 y lavelocidad del cabezal S4 no se programan en el mismo bloque, el CNCasume como velocidad programada, la velocidad a la que en ese momentoesté girando el cabezal.

La función G97 es modal; se mantiene activa hasta que se programe G96.Tras el encendido, después de ejecutarse M02, M30 o tras un RESET oEMERGENCIA, el CNC asume G97.





Tema




Tema

Programación de la herramienta TTorno Fresadodora

Torno

La selección de la herramienta se hace mediante el código T2.2. Las doscifras a la izquierda del punto decimal indican la posición en la torreta ylas dos cifras a la derecha, el corrector de la tabla de herramientasasignado.

La tabla de herramientas consta de 32 correctores (T01 a T32). En cadacorrector se almacenan los siguientes valores:

X: Longitud de la herramienta según el eje X (valor decorrección calculado en el reglaje).

Z: Longitud de la herramienta según el eje Z (valor decorrección calculado en el reglaje).

F: Código de forma de la herramienta (figura5.14)(identificación de la forma de trabajo de la herramienta).

Este valor únicamente es necesario indicarlo cuando latrayectoria programada debe hacerse compensando el radio dela plaquita.

R: Radio de punta de la plaquita. Este valor únicamente esnecesario indicarlo cuando la trayectoria programada debehacerse compensando el radio de la plaquita.

I: Valor de corrección del desgaste de la herramienta según eleje X. Este valor se introduce siempre en diámetros.

K: Valor de corrección del desgaste de la herramienta según eleje Z.

Cuando el CNC lee en el programa el código T2.2, la torreta gira paracolocar la herramienta seleccionada en la posición de trabajo (suponiendo

que no lo esté) y aplica los valores de longitud (X, Z, I, K). Los valores R yF quedan almacenados en memoria hasta que se ejecuten las funciones decompensación del radio (G41 o G42); a partir de ese momento el CNCcalcula la posición final de cada trayectoria considerando dichos valores.




Tema




Tema

Códigos de forma (F) 2


Fresadora

Existen tres códigos para la programación de las herramientas,T2./T.2/T2.2. Las dos cifras del código T2. o las dos que están a laizquierda del punto decimal del código T2.2, se emplean

2 El punto P representa la punta teórica de la plaquita; la situación de lamisma depende del tipo de portaherramientas y la dirección de corte. Paraque la compensación se realice correctamente, en el reglaje hay quedeterminar la punta teórica P en la posición que indica cada código.

Para seleccionar la herramienta deseada en aquellas máquinas equipadascon cambiador automático de herramientas. El cambio de herramienta seproduce cuando el CNC lee el código M06. Las dos cifras a la derecha delpunto decimal en los códigos T.2 o T2.2 se utilizan para seleccionar, de latabla de herramientas, el corrector de la herramienta.

En el caso de máquinas sin cambiador automático, las dos cifras del códigoT2. o las dos que están a la izquierda del punto decimal en el código T2.2,no tienen ningún significado; por tanto, lo más indicado es utilizar elcódigo T.2.




Tema

La tabla de herramientas consta de 100 correctores (T01 a T100). En cadacorrector se almacenan los siguientes valores:

R: Radio de la herramienta. Este valor únicamente es necesarioindicarlo cuando la trayectoria programada debe hacersecompensando el radio de la fresa.

L: Longitud de la herramienta (valor de corrección calculado enel reglaje).

I: Valor de corrección del radio de la fresa .

K: Valor de corrección de la longitud de la herramienta.

Cuando se programa G41 o G42 (compensación del radio de laherramienta), el CNC calcula la posición final de cada trayectoriaprogramada en el plano, considerando la suma de los valores R+I. Si seprograma G43 (compensación de longitud de la herramienta), el CNCaplica como valor de compensación de longitud, la suma de los valoresL+K. La compensación de longitud se aplica al eje perpendicular al planoprincipal:

G17: Compensación de longitud en el eje Z

G18: Compensación de longitud en el eje Y

G19: Compensación de longitud en el eje X.

La función G43 es modal y se anula mediante G44, G74, M02 y M30 o alejecutarse un RESET o una EMERGENCIA.





Tema

Funciones auxiliares M

Las funciones auxiliares se programan mediante el código M2. En la puestaa punto del CNC en la máquina, el fabricante asigna a cada funciónespecifica un código (M00/M99) personalizando la forma en la que debe

ejecutarse. La codificación de las funciones auxiliares, al igual que lasfunciones preparatorias, se hace siguiendo la norma internacional ISO.

En un bloque se puede programar hasta un máximo de 7 funcionesauxiliares. Cuando se programa más de una, el CNC las ejecutacorrelativamente en el orden en que se hayan programado.

Parada de programa. M00. Cuando el CNC lee en un bloque el código

M00 interrumpe el programa. Para reanudarlo es necesario pulsar la teclaidentificativa de «marcha ciclo».

Parada condicional del programa. M01. Esta función es idéntica aM00, con la excepción de que el CNC sólo la tiene en cuenta si estáactivada la entrada «parada opcional», que se activa mediante unpulsador que está en el panel frontal del CNC.

Final de programa. M02. Este código indica final de programa y realizauna función de «reset general» del CNC (puesta en condiciones iniciales).

Final del programa con vuelta al comienzo. M30. Idéntica a M02, conla excepción de que el CNC vuelve al bloque de comienzo de programa.

Arranque del cabezal a derechas (sentido horario). M03

Arranque del cabezal a izquierdas (sentido antihorario). M04Parada del cabezal. M05

Código de cambio de herramienta. M06. Instrucción que ordena uncambio manual o automático de la o de las herramientas, pero noincluyendo la selección de las mismas. En el torno no se programa.

Marcha del refrigerante. M08Parada del refrigerante. M09.




Tema

Salida analógica S residual para cambio de herramienta y paradaorientada del cabezal. M19. Si sólo se programa M19, al ejecutar estafunción el CNC aplica una salida analógica S residual definida porparámetros.

Si se programa M19 S4.3, el cabezal gira a una velocidad y sentido

definido por parámetros máquina, hasta el valor S4.3 en grados. Losgrados están referidos al punto de referencia del captador rotativo delcabezal (encoder). El bloque en el que se programa M19 S4.3 no admitemás información.

Operación con pallets. M22, M23, M24, M25. El CNC puede controlarel trabajo de una máquina con pallets. Los códigos M22, M23, M24 y M25adquieren en este caso los siguientes significados:

M22 Para cargar la pieza en un extremo de la mesa (eje X)

M23 Para descargar la pieza en el mismo punto que M22.

M24 Para cargar la pieza en el otro extremo de la mesa.

M25 Para descargar la pieza en el mismo punto que M24.

Selección de la gama de velocidades del cabezal. M41, M42, M43,M44. Cuando se trabaja en velocidad de corte constante (G96), esobligatorio programar la gama M41, M42, M43 o M44.

Selección de la velocidad de giro de la herramienta motorizada. M45. Mediante el formato N4 M45 S+/–4 se programa la velocidad de girode la herramienta motorizada. El sentido y la velocidad en revolucionespor minuto de la herramienta se define con S+/–4; con S+4 girará en unsentido y con S–4 girará en sentido contrario.

Puede existir en la máquina más dispositivos que requieran lapersonalización de una función auxiliar para activarlos (contrapunto,garras del cabezal, etc.); para conocer el código asignado a cada uno deellos, consultar el manual de operación facilitado por el fabricante de lamáquina.





Tema




Tema

Funciones Preparatorias

G04 G05 G07

G20/G21/G22/G23 G25 G36

G37/G38 G40/G41/G42 G39

G40/G41/G42 G43/G44l G47/G48 G49 G50 G53/G59

G72

Temporización. G04

La función G04 permite la interrupción del programa durante un intervalode tiempo predeterminado; transcurrido ese tiempo, el programa sereanuda automáticamente. El tiempo de la temporización (en segundos)se programa mediante la letra K. Si éste se indica de forma numérica,puede tener un valor comprendido entre 00,00 y 99,99 segundos, y si seindica por medio de un parámetro (KP3), puede tener un valorcomprendido entre 00,00 y 655,35 segundos. La temporización se ejecutaal comienzo del bloque en que está programada. G04 puede programarsecomo G4.

Ejemplo: N.... G04 K5 (temporización 5 seg.)


Arista matada. G05

Cuando se trabaja en arista matada G05, el CNC comienza la ejecución del

bloque siguiente del programa, al comenzar la deceleración de los ejesprogramados en el bloque que se está ejecutando. La diferencia entre elperfil teórico y el real está en función del valor del avance: cuanto mayorsea el avance, mayor será la diferencia. Como aparece representado en lafigura , las esquinas quedan redondeadas.

La función G05 es modal e incompatible con G07. G05 puede programarsecomo G5.




Tema

La herramienta seencuentra en el puntoX0 Y0

N.... G91 G1 X15 Y15F100 (Punto P0)

N.... G05 X20 (PuntoP1)

N.... Y20 (Punto P2)

N.... G07 X–20 (PuntoP3)

N.... G0 G90 X0 Y0(Vuelta al punto departida)


Arista viva. G07

Cuando se trabaja en arista viva G07, el CNC no comienza la ejecución delbloque siguiente del programa hasta que no se haya alcanzado la posiciónexacta programada en el bloque que se está ejecutando. El perfil teórico yel real coinciden.

La función G07 es modal e incompatible con G05. G07 puede programarse

como G7.

El CNC dispone de un parámetro máquina, en el cual se especifica lafunción que debe asumir (G05 o G07) en el encendido, después deejecutarse M02, M30 o después de una EMERGENCIA o RESET.




Tema

La herramienta seencuentra en el puntoX0 Y0

N.... G91 G1 G07 X15Y15 F100 (Punto P0)

N.... X20 (Punto P1)

N.... Y20 (Punto P2)

N.... X–20 (Punto P3)

N.... G0 G90 X0 Y0

(Vuelta al punto departida)


Subrutinas estándar y paramétricas. G20/G21/G22/G23

Una subrutina es una parte de un programa que, identificada de unaforma especial, puede ser llamada varias veces desde cualquier posiciónde un programa o desde diferentes programas para su ejecución. Con unasola llamada puede repetirse la ejecución de una subrutina hasta 255veces.

Una subrutina puede estar almacenada en la memoria del CNC como unprograma independiente o como parte de un programa. Las subrutinas

pueden ser estándar o paramétricas.

Subrutinas estándar. Mediante un bloque que contenga la función G22se indica el comienzo de una subrutina estándar. La estructura del bloquede comienzo es de la forma:

N4 G22 N2 (G22 indica el comienzo de la subrutina y N2identifica a la subrutina por un número comprendido entre 0 y

99)

El final de una subrutina estándar se indica con el bloque: N4 G24.




Tema

La llamada de una subrutina estándar se hace mediante el bloque: N4 G20N2.2

G20 indica la llamada a la subrutina. En la expresión N2.2, los dosnúmeros a la izquierda del punto, identifican el número de la subrutinaque se llama (00-99), los dos números a la derecha del punto, indican el

número de veces que se desea repetir la subrutina (00-99). Si se indicapor un parámetro, éste puede tener un valor comprendido entre 0 y 255.Si no se programa el número de repeticiones de la subrutina, el CNC laejecuta una sola vez.

Subrutinas paramétricas. La estructura del bloque de comienzo es de laforma:

N4 G23 N2 (G23 indica el comienzo de la subrutina paramétricay N2 identifica a la subrutina por un número comprendido entre0 y 99)

El final de una subrutina paramétrica se indica con el bloque: N4 G24.

La llamada de una subrutina paramétrica se hace mediante el bloque:

N4 G21 N2.2 P3=K+/–5.5 P3=K+/–5.5G21 indica la llamada a la subrutina paramétrica. En la expresión N2.2, losdos números a la izquierda del punto identifican el número de la subrutinaparamétrica que se llama (00 - 99), los dos números a la derecha delpunto indican el número de veces que se desea repetir la subrutina (00-99). Si se indica por un parámetro, éste puede tener un valorcomprendido entre 0 y 255. Si no se programa el número de repeticionesde la subrutina, el CNC la ejecuta una sola vez. P3 es el número delparámetro y su valor viene indicado por K+/–5.5. El bloque de llamadapuede contener un máximo de 15 parámetros.

Los bloques que indican el comienzo, final y llamada de una subrutinaestándar o paramétrica no pueden contener más información.

De un programa principal, o de una subrutina (estándar o paramétrica), sepuede llamar a una subrutina, de ésta a una segunda, de la segunda a unatercera, etc., hasta un máximo de 15 niveles de imbricación. Cada uno delos niveles se puede repetir 255 veces.




Tema

Encadenamiento de subrutinas

Ejemplo. Realizar el programa para taladrar la pieza representada en lafigura 5.18. El proceso de taladrado, programarlo mediante una subrutinaestándar.

P10101

N10 S1000 M3 (arranque del cabezal a derechas, 1000 rpm.)

N20 G0 G90 X25 Y15 (posicionamiento en el primer agujero,progr. absoluta)

N30 Z2 (aproximación a 2 mm de la superficie de la pieza)

N40 G22 N10 (identificación y comienzo de la subrutinaestándar 10)

N50 G1 Z–13 F60 (taladrado con avance 60 mm/min)




Tema

N60 G0 Z2 (retirada en rápido a 2 mm por encima de la pieza)

N70 G24 (final de la subrutina estándar)

N80 G0 X40 Y15 (posicionamiento en el segundo agujero)

N90 G20 N10.1 (llamada y ejecución de la subrutina 10)

N100 G0 X55 Y15 (posicionamiento en el tercer agujero)


N120 G0 X55 Y40 (posicionamiento en el cuarto agujero)


N140 G0 X40 Y40 (posicionamiento en el quinto agujero)


N160 G0 X25 Y40 (posicionamiento en el sexto agujero)


N180 G0 Z200 M30 (retirada de la herramienta y final delprograma)


Saltos/llamadas incondicionales. G25La función G25 permite saltar de un bloque a otro dentro del mismoprograma. Existen dos formatos de programación:

a) N4 G25 N4

G25 ordena el salto incondicional al número de bloque indicado por N4; el

programa continúa a partir de este bloque.Ejemplo. El siguiente programa se ejecuta de forma ininterrumpidamientras no se realice un RESET o EMERGENCIA.




Tema

N10 G0 G90 X0 Y0 (desplazamiento rápido al punto X0 Y0)

N20 G4 K30 (temporización de 30 seg.)

N30 X200 (desplazamiento rápido al punto X 200 Y 0)

N40 G4 K30 (temporización de 30 seg.)

N50 G25 N10 (salto al bloque N10, repetición del programa)

b) N4 G25 N4.4.2

En este formato, la función G25 ordena la ejecución de una sección delprograma un número determinado de veces. El primer número posterior ala N indica el bloque inicial, el número situado entre los dos puntosdecimales indica el bloque final, y el último número las repeticiones. Esteúltimo número puede tener un valor comprendido entre 0 y 99 o entre 0 y255 si se programa con un parámetro. Si se escribe solamente N4.4, elCNC asume N4.4.1. Al terminar la ejecución de esta sección, el CNCvuelve al bloque siguiente en que se programó G25 N4.4.2.

Ejemplo. Utilizando la función G25, realizar el programa para taladrar la

pieza representada en la figura

P10102


N20 G0 G90 X25 Y15 (posicionamiento en el primer agujero,progr. absoluta)


N40 G1 Z–13 F60 (taladrado con avance 60 mm/min)

N50 G0 Z2 (retirada en rápido a 2 mm por encima de la pieza)

N60 G0 X40 Y15 (posicionamiento en el segundo agujero)

N70 G25 N40.50.1 (salto del programa, ejecución del bloque 40al 50 una vez)




Tema

N80 G0 X55 Y15 (posicionamiento en el tercer agujero)


N100 G0 X55 Y40 (posicionamiento en el cuarto agujero)

N110 G25 N40.50.1 (salto del programa, ejecución del bloque40 al 50 una vez)

N120 G0 X40 Y40 (posicionamiento en el quinto agujero)


N140 G0 X25 Y40 (posicionamiento en el sexto agujero)


N160 G0 Z200 M30 (retirada de la herramienta y final delprograma)


Guardar y recuperar un origen de coordenadas.G31/G32

Para facilitar la programación, en ocasiones se determinan, en una mismapieza, varios orígenes de coordenadas. La función G31 permite guardar elorigen de coordenadas que está activo en ese momento y mediante G32recuperar dicho origen.

El bloque en el que se programa G31 o G32 no puede contener másinformación; el formato de programación es:

N4 G31

N4 G32

Ejemplo. Realizar el programa para mecanizar las tres cajeras de la piezarepresentada en la figura inferior (para comprender el ejercicio en sutotalidad es necesario conocer la utilización de la función G92).




Tema

P10103 (PROGRAMA PRINCIPAL)


N20 G0 G90 X22.5 Y25 (posicionamiento en el centro de laprimera cajera)



N50 G0 X67.5 Y15 (posicionamiento en el centro de la segundacajera)


N70 G0 X67.5 Y45 (posicionamiento en el centro de la terceracajera)


N90 G0 Z200 M30 (retirada de la herramienta y final del

programa)




Tema

Secuencia de Movimientos en lacajera. A punto de inicio y final

P10104 (SUBRUTINA ESTÁNDAR)

N10 G22 N5 (identificación y comienzo de la subrutina estándar5)

N20 G31 (guardar el origen de coordenadas activo, W)

N30 G92 X12.5 Y10 (preselección del origen W2)

N40 G1 Z–5 F100 (posicionamiento en la base de la cajera)

N50 X12.5 Y0 (punto medio de la cara inferior)

N60 X0 (esquina inferior izquierda)

N70 Y20 (esquina superior izquierda)

N80 X25 (esquina superior derecha)

N90 Y0 (esquina inferior derecha)

N100 X12.5 (punto medio de la cara inferior)

N110 G0 X12.5 Y10 Z2 (retirada al punto de inicio)

N120 G32 (recuperar el origen de coordenadas guardado, W)

N130 G24 (final de subprograma y vuelta al programa principal)

Redondeo controlado de aristas. G36




Tema


Esta función es muy utilizada en operaciones de torneadoy fresado, ya que permite de una manera sencilla deprogramar redondear una arista con un radio determinado. G36 seprograma en el bloque de desplazamiento cuyo final se quiere redondear.El radio de redondeo se indica mediante R 4.3 en mm, o R 3.4 si laprogramación es en pulgadas, siempre con valor positivo. Mediante la

función G36 se puede realizar redondeos entre recta-recta, arco-recta oarco-arco. La función G36 no es modal.

Ejemplo. Programar el mecanizado final de la pieza representada en lafigura utilizando la función G36 para realizar los radios de redondeo R1 yR2.




Tema

P10105

N10 T1.1 (selección herramienta, posición 1 y corrector 1)

N20 M42 (selección de gama de velocidad)

N30 G96 S150 M3 (giro del cabezal con v.c.c, 150 m/min)

N40 G0 X0 Z2 (aprox. a la pieza en desplazamiento rápido)

N50 G1 Z0 F.05 (desplaz. con avance 0.05 mm/v hasta el puntoW)

N60 G36 R1 X20 Z0 F.3 (refren. hacia fuera con redondeo finalR1, punto A)

N70 Z–15 (cilindrado Ø20 x 15)

N80 G2 G36 R2 X40 Z–25 R10 (interp. circular R10 conredondeo final R2, punto B)

N90 G1 Z–40 (cilindrado Ø40 hasta el final del contorno)

N100 G0 X200 Z200 (retirada al punto de partida)

N110 M30 (final del programa)





Tema

Entrada y salida tangencial. G37/G38

Las funciones G37 y G38 permiten enlazar dos trayectorias de formatangencial. Para realizar una entrada tangencial se programa G37 R4.3, ypara la salida tangencial G38 R4.3, R3.4 si la programación es enpulgadas. Las trayectorias a enlazar con G37 pueden ser recta-recta o

recta-curva, y con G38 recta-recta curva-recta. El valor R indica el radiodel arco de la circunferencia con el que se enlazan las dos trayectorias; seprograma seguido de la función G37 o G38 y siempre con signo positivo.

Para utilizar G37 hay que tener en cuenta las siguientes condiciones:

a) La distancia entre los puntos iniciales de ambas trayectoriasdebe ser mayor o igual que dos veces el radio de entrada

programado.b) El radio de la fresa debe ser menor o igual que el radio deentrada programado.

c) El tramo de entrada debe ser lineal (G00 o G01); si seprograma en un bloque que incorpora movimiento circular, elCNC mostrará el error correspondiente.

Para utilizar G38 hay que tener en cuenta las siguientes condiciones:

a) La distancia entre los puntos finales de ambas trayectoriasdebe ser mayor o igual a dos veces el radio de salidaprogramado.

b) El radio de la fresa debe ser menor o igual al radio de salida

programado.c) La trayectoria siguiente al bloque en el que se programa G38debe ser lineal (G00 o G01); en el caso de ser circular, el CNCmostrará el error correspondiente.

Ejemplo. Modificar la subrutina N5 programada para el mecanizado de lascajeras (figura de G36), de manera que se realice una entrada tangencialdesde el centro de la cajera y una salida tangencial al mismo punto. Radiode la herramienta 0, radio de entrada y salida tangencial 2.

P10104 (SUBRUTINA ESTÁNDAR)




Tema

N10 G22 N5 (identificación y comienzo de la subrutina estándar5)

N20 G31 (guardar el origen de coordenadas activo, W)

N30 G92 X12.5 Y10 (preselección del origen W2)

N40 G1 Z–5 F100 (posicionamiento en la base de la cajera)

N50 G37 R2 X12.5 Y0 (entrada tangencial R2 al punto medio dela cara inferior)

N60 X0 (esquina inferior izquierda)

N70 Y20 (esquina superior izquierda)

N80 X25 (esquina superior derecha)

N90 Y0 (esquina inferior derecha)

N100 G38 R2 X12.5 (salida tangencial R2 del punto medio de lacara inferior)

N110 G0 X12.5 Y10 Z2 (retirada al punto de inicio)

N120 G32 (recuperar el origen de coordenadas guardado, W)

N130 G24 (final de subprograma y vuelta al programa principal)

volver al

principio>>>>

Achaflanado. G39

La forma más sencilla de realizar un chaflán es utilizando la función G39.Se programa igual que la función G36, mediante R4.3 en mm o R3.4 enpulgadas. Siempre con valor positivo, se indica la distancia desde el puntode intersección de las dos aristas que se desean achaflanar, hasta el puntode comienzo del chaflán. La función G39 se programa en el bloque cuyofinal se quiere achaflanar. G39 no es modal.

Ejemplo.

La herramienta se encuentra en el punto P0 (X40 Y10). La programaciónes en coordenadas cartesianas absolutas.




Tema

Laherramientase encuentraen el puntoP0

N.... G1 G39R10 X25 Y30F100 (PuntoP1)

N.... X0(Punto P2)


Compensación del radio de la herramienta.G40/G41/G42

Torno

En la programación de trayectorias no paralelas a los ejes, el radio de

punta de las plaquitas de torneado hace que el perfil real de la pieza nocoincida con el teórico (figura); para corregir este defecto, el programadorpuede calcular mediante fórmulas, la posición de la punta de laherramienta en cada punto de inicio y final de una trayectoria, o bienutilizar las funciones de compensación G41/G42, que permiten programardirectamente el contorno de la pieza.




Tema

Trayectoria programada

Trayectoria compensada

Compensación del radio de la herramienta




Tema

A continuación se muestran los contornos más habituales que sepresentan en la práctica y las fórmulas que se deben aplicar en cada casopara la compensación manual del radio de la herramienta.

Perfil convexo:O2 = R + r

Perfil cóncavo:O2 = R – r




Tema

Ax = r * [1 – tg(45º – A/2)]

Az = r * [1 – tg(A/2)]




Tema

Ax = r * [1 – cos(A)]

Ax = r * [1 – cos(A)]

Az = r * [1 + sen(A)]

Az = r * [1 – sen(A)]

Fórmulas para la corrección manual del radio de la herramienta

Ejemplo. Realizar el mecanizado final de la pieza representada en la




Tema

figura utilizando las fórmulas anteriores para compensar el radio de laherramienta. (radio hta. 1.2 mm)

Cálculo de los puntos del contorno:




Tema

Punto 1: Ax = 1.2 * [1 – tg(45 – 45/2)]

Ax = 0.7; 10 – 2Ax = Ø8.6Coord. P1 (X8.6 Z0)

Punto 2: Az = 1.2 * [1 – tg(45/2)]

Az = 0.7; 5 + Az = 5.7Coord. P2 (X20 Z–5.7)

Punto 3: Az = r; Az = 1.2

Coord. P3 (X20 Z–16.2)




Tema

Punto 4: Coord. P4 (X25.6 Z–19)

Punto 4: Ax = r; Ax = 1.2

Centro O2: (X25.6 Z–16.2)Radio: R – r; 4 – 1.2 = 2.8

Punto 5: Ax = r; Ax = 1.2

Coord. P5 (X30.6 Z–19)Punto 6: Az = r; Az = 1.2

Coord. P6 (X39 Z–23.2)

Centro O2: (X30.6 Z–23.2)

Radio: R + r; 3 + 1.2 = 4.2

Punto 7: (X39 Z–32)




Tema

P10106


N20 M42 (selección de gama de velocidad)

N30 G96 S180 M3 (giro del cabezal con v.c.c, 180 m/min)

N40 G0 X8.6 Z2 (aproximación rápida al punto 1)

N50 G1 Z0 F.3 (desplaz. con avance 0.3 mm/v hasta el punto1)

N60 X20 Z–5.7 (punto 2)

N70 Z–16.2 (punto 3)

N80 G2 X25.6 Z–19 R2.8 (interpolación circular a derechas R4)

N90 G1 X30.6 (refrentado hacia fuera hasta el punto 5)

N100 G3 X39 Z–23.2 R4.2 (interpolación circular a izquierdasR3)

N110 G1 Z–32 (cilindrado hasta el punto 7)

N120 G0 X200 Z200 (retirada al punto de partida)


Los controles numéricos actuales permiten programar directamente elcontorno de la pieza sin tener en cuenta el radio de la herramienta. Losrequerimientos del CNC para realizar correctamente una compensaciónson:

1. Introducir en la tabla de herramientas el código de forma F yel radio de punta de la plaquita.

2. Programar las funciones preparatorias G41 o G42 en elbloque de desplazamiento que contenga el primer punto de latrayectoria a compensar. La llamada debe realizarse estandoactiva la función G00 o G01.




Tema

Cuando la herramienta queda a la derecha de la pieza según el sentido delmecanizado, se programa G42 y, cuando queda a la izquierda, G41(figura). Al programar G40, queda anulada la compensación activa en esemomento. G40 debe indicarse en un bloque que contenga la función G00 oG01.

Selección de la compensación G41/G42

Si, estando activa la compensación, se programa un desplazamiento enG00 posterior a G01, G02 o G03, la herramienta queda tangente a laperpendicular en el extremo del desplazamiento programado en el bloquede G01, G02 o G03 (figura 5.26).




Tema

Anulación temporal de la compensación con G00

Las funciones G41 y G42 son modales y quedan anuladas mediante G40,M02, M30, EMERGENCIA o RESET.

Fresadora

Dado que en el fresado se programa el centro de la herramienta, éstedebe seguir a lo largo del contorno una trayectoria paralela, distante de lapieza un valor igual al radio.

Compensación del radio de la herramienta

En fresado la compensación del radio se hace efectiva programando lasfunciones G41 o G42, dependiendo de la posición de la fresa según elsentido del mecanizado. La función G40 anula la compensación activa en




Tema

ese momento.

Para que el CNC realice la compensación correctamente, es necesariointroducir en la tabla de herramientas el radio de la fresa. A diferencia delCNC de torneado, el valor de corrección del desgaste ( I ), únicamente sehace efectivo si se programa G41 o G42. El inicio y final de la

compensación debe indicarse estando activa la función G00 o G01.

En la construcción de un programa hay que tener en cuenta los siguientespuntos:

Punto 1. No programar tres o más bloques sin movimiento enel plano de compensación entre bloques que sí lo tienen;quedan excluidos los bloques que contengan las funciones: G20,

G21, G22, G23, G24, G25, G26, G27, G28 y G29.El siguiente programa no puede ser ejecutado, ya que contiene tresbloques sin movimiento en el plano (N60, N70, N80).

N40 G0 G42 X100 Y100

N50 G1 X150 F150

N60 G0 Z200

N70 M67

N80 G0 Z0

N90 G1 Y150

Punto 2. El mecanizado por el interior de una pieza (cajeras,etc.) nunca puede comenzar ni acabar por una esquina .

Radio de la fresa 5mm




Tema

N10 T.01|

||

N50 G1 G42 X–40 Y0 F100 (Punto A)

N60 Y25N70 X0

N80 Y0

N90 X–40 (Punto B)

N100 G0 G40 X–20 Y12.5 Z2




Tema

N10 T.01|

|

N50 G1 G42 G37 R6 X–20 Y0 F100

N60 X–40N70 Y25

N80 X0

N90 Y0

N100 G38 R6 X–20 Y0N110 G0 G40 X–20 Y12.5 Z2

Inicio y final de la compensación para el acabado de cajeras

Punto 3.En el último desplazamiento del contorno, previo a la

anulación de la compensación, el centro de la herramientaqueda posicionado en la perpendicular a la última trayectoria ensu punto final. Al programar el bloque que contiene la anulaciónde la compensación (G40), hay que tener en cuenta esta




Tema

posición final de la herramienta.

Como muestra la figura superior, si se comienza o finaliza elmecanizado por una esquina, la compensación del radio no escorrecta y la herramienta sobrepasa los límites de la cajera.

Las funciones G41 y G42 son modales, y quedan anuladas por G40, G74,G81, G82, G83, G84, G85, G86, G87, G88, G89, M02, M06, M30,EMERGENCIA o RESET.


Compensación de la longitud de la herramienta. G43/G44




Tema

En torneado, los valores de longitud de las herramientas se hacenefectivos al programar T2.2. En cambio, para compensar la longitud de lasherramientas de fresado es necesario programar G43 y para anularla G44.Al programar G43, el CNC suma o resta los valores L y K (almacenados enla tabla de herramientas) a cada coordenada programada en el ejeperpendicular al plano de trabajo.

La función G43 es modal y se anula mediante G44, G74, M02, M30 o alrealizarse un RESET o EMERGENCIA.


Tratamiento/anulación de bloque único. G47/G48

Cuando un programa se ejecuta en modo «bloque a bloque», el CNCdetiene la ejecución del programa al concluir cada secuencia, siendonecesario pulsar la tecla «marcha ciclo» tantas veces como bloques tengael programa. La función G47 permite la ejecución en ciclo continuo de losbloques comprendidos entre G47 y G48.

Aparentemente, puede deducirse que es una ejecución en modo«automático» de un número de bloques correlativos; pero no es

exactamente así, debido a los condicionantes que aparecen al programarestas funciones:

a) En cualquier modo de operación, si se interrumpe laejecución estando activada la función G47, el CNC detiene elavance de los ejes y además el giro del cabezal.

b) Estando activa la función G47, el conmutador de avance del

panel (M.F.O.) y las teclas de variación de la velocidad de girodel cabezal están inhabilitados, ejecutándose el programa al100% de la F y S programadas.

Las funciones G47 y G48 son modales. En el momento del encendido,después de ejecutarse M02, M30, RESET o EMERGENCIA, el CNC asume lafunción G48.


FEED-RATE programable. G49




Tema

La función G49 permite regular por programa el % de la velocidad deavance F programada y la correspondiente a los desplazamientos en G0.Estando activa la función G49, el conmutador M.F.O. queda inhabilitado. Elformato de programación es: G49 K(1/120).

El % del avance programado que se quiere establecer se indica seguido de

G49 K y puede tener un valor entero comprendido entre 1 y 120. Paraanular G49 se puede programar G49 K o solamente G49. La función G49es modal; el % programado se mantiene hasta indicar otro o anular lafunción. También se anula G49 al ejecutarse M02, M30, RESET oEMERGENCIA. El bloque en el que se programe G49 K no puede contenermás información.


Carga de correctores de herramienta en la tabla. G50

La función G50 puede utilizarse para introducir los correctores de lasherramientas en la tabla o también para modificar de forma incrementallos valores de desgaste (I, K).

a) Carga de todos los correctores de una herramienta. Todos los

valores de una herramienta introducidos con G50 sustituyen alos existentes en ese momento en la tabla. Si los valores I, K nose incluyen en el formato, en la tabla se ponen a cero.

El formato en sistema métrico es:

Torno: N4 G50 T2 X+/–4.3 Z+/–4.3 F1 R4.3 I+/–2.3 K+/–2.3

Fresadora: N4 G50 T2 R+/–4.3 L+/–4.3 I+/–2.3 K+/–2.3

b) Modificación incremental de los valores I, K.

El formato en sistema métrico es: N4 G50 T2 I+/–2.3 K+/–2.3

Según esta modalidad, los valores I, K se suman o restan a lospreviamente almacenados, permitiendo corregir el desgaste de laherramienta conforme se vaya produciendo. Ambas modalidades evitanintroducir o modificar los valores de la tabla de herramientas a través delmodo de operación 8. En los bloques en que se programa G50 no puedeprogramarse ninguna otra información.




Tema

En los CNCs de torneado existe la función G51 I+/–4.3 K+/–4.3, mediantela cual se puede corregir los valores de desgaste pero sin modificar latabla de herramientas, es decir, los valores I, K que se suman o restantienen efecto al ejecutarse G51, pero al utilizar de nuevo esa herramientaI K vuelve a tener los valores anteriores a la ejecución de G51.

Traslados de origen. G53/G59

Las funciones G53/G59 se utilizan para trasladar el origen máquina (M) demanera permanente. Esta posibilidad facilita la programación dedeterminadas piezas e incluso el reglaje de herramientas. Cada funciónG53, G54, G55, G56, G57, G58 y G59 puede contener los valores de untraslado de origen. Para activar dichos valores se puede proceder de dosformas:

a) Introducir manualmente en la tabla de traslados de origen,bajo la dirección deseada (G53 a G59), los valores concretos.Para hacer efectivo el traslado en el momento deseado, hay queprogramar en un bloque dicha dirección.

Tabla de traslados de origen G53/G59: G53 X ____.___ Z150

Programa: N10 G53

b) En un bloque del programa introducir el traslado según elsiguiente formato:

N4 G5? X+/–4.3 (Y+/–4.3) Z+/–4.3

Si sólo se desea trasladar el origen máquina de uno o dos ejes, después

del código G5? indicar dichos ejes y sus valores concretos, (ejemplo: N10G53 Z150).

El procedimiento «b» únicamente carga los valores en la tabla de trasladosG53/G59; para hacerlos efectivos es necesario programar en otro bloquela dirección concreta de la tabla.

N10 G53 X1199.769 Y–322.047 Z–128

N20 G53

También mediante programa es posible incrementar los valores existentes




Tema

en la tabla utilizando el siguiente formato:

N4 G5? I+/–4.3 (J+/–4.3) K+/–4.3

Con G5? se indica la dirección que contienen los valores a modificar;mediante I se indica la cantidad que se suma o resta al valor X

almacenado en la tabla; de igual manera, J modifica el valor de Y y K elvalor de Z.

A través de un parámetro máquina es posible indicar al CNC un mododistinto de operar con las funciones G53/G59: consiste en sumar el valorindicado en la posición G59 de la tabla a los valores de G54...G58; esdecir, al ejecutarse alguna función del tipo G54.... G58, el traslado deorigen aplicado a cada eje será el valor indicado en la tabla (G54... G58)

más el valor indicado en la posición G59. G59 no afecta a G53.Ejemplo. Suponiendo un torno con sistema modular de herramientas,realizar el proceso completo para mecanizar la pieza representada en lafigura 5.30.




Tema

El contorno de la pieza es una sucesión de tramos iguales. Una formasencilla de programarlo es determinando cuatro orígenes pieza tal y comoaparece en la figura. Como en todo proceso de fabricación en MHCNC,para mecanizar esta pieza hay que realizar el reglaje de la herramienta,cálculo de las coordenadas de cada origen y finalmente el programa demecanizado.

Reglaje y cálculo de orígenes W, W1, W2, W3 .

1. Introducir en la tabla de herramientas (modo de operación 8)los valores de corrección de la herramienta (X y Z), el código dela herramienta (F) y el radio de punta de la plaquita (R).




Tema

Tabla deherramientas /G53 - G59

T08 X65 Z42 F3

R0.8 I... K...

2. En el modo manual (5), colocar la herramienta en posiciónde trabajo y con el corrector activado (T8.8).

3. Para calcular la posición del origen W, realizar un pequeñorefrentado y anotar la coordenada Z visualizada en esemomento en la pantalla (Z160). El valor 160 corresponde a ladistancia hasta el origen máquina M (en el dibujo apareceacotado como A).

4. Conocido el primer origen (W), calcular los valores de losotros tres (cada uno de ellos resulta de restar a 160 sudistancia con respecto al primero).

W1 (B) = 160 – 15; W1 = 145

W2 (C) = 160 – 30; W2 = 130

W3 (D) = 160 – 45; W3 = 115

5. Introducir en tabla de traslados de origen (modo deoperación 8 G), bajo la dirección deseada, los valores de cadaorigen.

Tabla de herramientas/G53-G59

G53 X ____.___ Z160

G54 X ____.___ Z145




Tema

G55 X ____.___ Z130

G56 X ____.___ Z115

· Programa de mecanizado.

P10107

N10 G53 (traslado del origen máquina al origen pieza W)


N30 M42 (selección gama de velocidad)

N40 G96 S200 M3 (giro del cabezal con v.c.c, 200 m/min.)

N50 G0 G42 X25 Z5 (aprox. a la pieza en rápido, inicio de lacompensación)

N60 G1 Z–5 F.2 M8 (cilindrado Ø25 x 5 con avance 0.2 mm/v,refrigerante)

N70 G2 X25 Z–15 R10 (interpolación circular R10)

N80 G54 (traslado del origen máquina al origen pieza W1)





N130 G25 N60.70.1 (salto del programa, ejecución del bloque

60 al 70 una vez)N140 G0 G40 X200 Z200 M9 (retirada, anula. de compensacióny parada refrigerante)




Tema



Factor de escala. G72

Mediante la función G72 se puede ampliar o reducir el contorno de la pieza

programada, permitiendo con un solo programa la realización de piezassemejantes en forma pero de diferentes dimensiones. El formato deprogramación es el siguiente:

N4 G72 K2.4 (mediante K2.4 se indica el valor del factor deescala; puede estar comprendido entre K0.0001 y K99.9999).

Una vez ejecutada la función G72, todas las coordenadas programadas semultiplican por el valor de K, hasta que se aplique un nuevo factor deescala o se anule el existente. Para anular el factor de escala es necesarioprogramar G72 con valor K1; también se anula después de M02, M30 o alejecutarse una EMERGENCIA o RESET.

En los CNCs de fresadora esta función tiene otro formato más deprogramación, mediante el cual es posible aplicar el factor de escala a unsolo eje. El formato es de la forma:

N4 G72 X, Y, Z2.4 (valor mínimo 0.0001, valor máximo15.999).

El eje al que se aplique el factor de escala debe estar en el origen (valor 0)tanto al programarse el inicio como la anulación del factor. Estando activoel factor de escala a un solo eje, no se puede modificar el sistema dereferencia de los ejes mediante G92, G53/G59 o G32. Para anular el factorde escala a un solo eje es necesario programar G72 y el eje

correspondiente con valor 1. También se anula cuando se define un valorde factor de escala en otro eje, después de M02, M30, o al ejecutarse unaEMERGENCIA o RESET.

La compensación del radio de la herramienta únicamente puede utilizarsesi el eje al cual se aplica el factor de escala es un eje rotativo, ya que, sise aplica a un eje lineal, la compensación queda también afectada por elfactor de escala.





Tema

Funciones específicas de torneado

G33 Ciclos fijos Ejemplos

Roscado. G33

Mediante la función G33 se pueden realizar roscas longitudinales, frontalesy cónicas. Para poder aplicar esta función es necesario que la máquinadisponga de un captador rotativo en el cabezal. La función G33 es modal ypermanece activa hasta que se programa un G00, G01, G02, G03, M02,M30 o se realice un RESET o EMERGENCIA. Estando activa la función G33,no se puede variar desde el panel la velocidad de avance F ni la velocidadde giro del cabezal.

El formato para programar una rosca longitudinal es el siguiente:N4 G33 Z+/–4.3 K3.4

Z+/–4.3: Cota final de la rosca según el eje Z. Puedeprogramarse en modo absoluto (G90) o en incremental (G91).

K3.4: Paso de la rosca según el eje Z.

El formato para programar una rosca frontal (espiral) es el siguiente:

N4 G33 X+/–4.3 I3.4

X+/–4.3: Cota final de la rosca según el eje X. Puedeprogramarse en modo absoluto (G90), o en incremental (G91).

I3.4: Paso de la rosca según el eje X.El formato para programar una rosca cónica es el siguiente:

N4 G33 X+/–4.3 Z+/–4.3 I3.4 K3.4

X+/–4.3: Cota final de la rosca según el eje X.

Z+/–4.3: Cota final de la rosca según el eje Z.I3.4: Paso de la rosca según el eje X.


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Tema

K3.4: Paso de la rosca según el eje Z.

Las cotas X y Z pueden programarse en modo absoluto (G90) o enincremental (G91). Aunque en el formato se incluyen los dos pasos derosca, puede programarse uno sólo, ya que el CNC se encarga de calcularel otro.

Con el fin de permitir la aceleración de los ejes, es recomendable que elpunto de partida de cualquier tipo de rosca se encuentre a una distanciaaproximada de dos veces el paso.

Consideraciones generales para el mecanizado de roscas. Elmecanizado de una rosca requiere tener en cuenta los siguientes puntos:

a) Método de roscado.b) Selección de la plaquita de roscado.

c) Corrección del ángulo de la hélice.

d) Sistema de penetración.

e) Número de pasadas y su profundidad.a) Método de roscado en Torno

ROSCADO DE EXTERIORES

Roscas a derecha




Tema

Herramientas/plaquitas a dcha. Herramientas/plaquitas a dcha.

Herramientas/plaquitas a izda.

(Ángulo de helice negativo)

Roscas a izquierda




Tema



Herramientas/plaquitas a dcha.

(Ángulo de hélice negativo)

ROSCADO DE INTERIORES




Tema

Roscas a derecha




Roscas a izquierda




b) Selección de la plaquita de roscado

Hay tres factores a tener en cuenta en la selección de la plaquita: el pasoa construir, el material a mecanizar y el número de piezas que comprendela serie. Para roscado de perfiles de 55 y 60º pueden utilizarse plaquitas




Tema

de perfil parcial o total; la diferencia fundamental entre ambas radica en elpaso. Una plaquita de perfil parcial puede ser utilizada para diferentespasos, siendo apropiada para fabricaciones unitarias. El radio de punta decada plaquita corresponde al paso más pequeño que puede realizar, estohace necesario aumentar la profundidad del filete al mecanizar roscas demayor paso. El diámetro exterior de la rosca no se mecaniza y, por tanto,

suelen quedar rebabas.Las plaquitas de perfil completo permiten obtener perfiles de roscanormalizados; además, el filete queda sin rebabas, ya que la propiaplaquita puede mecanizar una sobremedida del diámetro exterior (máximo0.3 mm. en diámetro). Este tipo de plaquitas disminuye el tiempo deproducción y los costos de las herramientas; al utilizar el radio de puntacorrecto, y no inferior, el número de pasadas se reduce y, por tanto,aumenta la vida de la plaquita. Por este motivo y por las ventajasmencionadas anteriormente, se utilizan para el mecanizado de piezas enserie.

Para la elección de la calidad de la plaquita hay que consultar el catálogodel fabricante, en el cual se indican la más apropiada para cada material yla velocidad de corte recomendada. La velocidad de corte para el roscadosuele ser un 25% menos que la requerida para el torneado, debidoprincipalmente a la forma de la plaquita. Las velocidades de corte muyelevadas dan lugar a temperaturas excesivas, originadas por la dificultadexistente para dispersar el calor. No obstante, si se utilizan plaquitas demetal duro, la velocidad de corte nunca debe ser inferior a 40 m/min.

c) Ángulo de la hélice

Selección de la base del portaplaquitas. El ángulo de la hélice de una roscadepende del diámetro y del avance (paso). Para evitar el desgaste de uno




Tema

de los flancos de la plaquita, ésta tiene que estar inclinada con el mismoángulo que la hélice de la rosca (figura 5.33). Todas las herramientas deroscado se asientan sobre una base encargada de producir esta inclinaciónen la plaquita. En las roscas corrientes el ángulo de inclinación oscila entre1º y 1.5º; de ahí que la base suministrada en la mayoría de lasherramientas tenga este valor. Sin embargo, hay ocasiones en las que es

necesario cambiar la base debido a la relación existente entre el diámetroy el paso, o también al mecanizar roscas a derechas conportaherramientas de izquierdas y roscas a izquierdas conportaherramientas de derechas.

Ángulo de hélice (H). Ángulo de inclinación




Tema

d) Sistema de penetración

La forma de incrementar las pasadas de una rosca debe seleccionarse enfunción del material y la máquina. Hay cuatro procedimientos:

a) Incremento radial. Es el procedimiento más económico paramateriales de viruta corta. En materiales de viruta larga esdifícil que la viruta se rompa cuando viene desde dos flancos, yse puede formar una estopa de viruta que aumenta latemperatura y reduce la duración de la plaquita.

b) Incremento en flanco. Es el procedimiento más común para

materiales de viruta larga. La temperatura de la plaquita nosufre grandes modificaciones debido a la facilidad con la que seforma la viruta.

c) Incremento en flanco modificado. Este procedimiento seaplica también en materiales de viruta larga. La única diferenciacon el anterior radica en la disminución de 3º a 5º del ángulo depenetración. Mediante este procedimiento se obtiene unasuperficie mejor que la obtenida por incremento del flanco.

d) Incremento alternativo del flanco. Es el procedimiento máseconómico para materiales de viruta larga. Lo más destacadode este método es la facilidad con la que se forma la viruta,manteniendo una baja temperatura, y, además, al efectuarse elmecanizado de forma alternativa, la plaquita se desgasta porigual y se consigue una mayor duración del filo.

La mayoría de los controles numéricos disponen de ciclos fijos de roscadoque permiten la aplicación de estos procedimientos. El incrementoalternativo del flanco es relativamente nuevo, por lo que únicamenteaparece en los controles más modernos.

Incremento radial Incremento en flanco Incremento en flanco modificadoIncremento alternativo.




Tema

Sistemas de penetración

e) Número de pasadas y profundidad

El número de pasadas viene determinado en función del paso y delmaterial; por regla general se necesitan 10 o 15 pasadas para realizar unroscado. La tabla siguiente indica de manera orientativa, el número depasadas en función del paso. Según el material, se puede realizar la roscacon menos pasadas.

Paso mm 0.50.75

1.0 1.25 1.51.75 2.0

2.53.0

3.54.0

6

Paso TPI 48 32 24 20 16 14 12 10 8 7 6 4




Tema

Númerodepasadas

4-6 4-8 4-7 5-9 6-10 7-12 7-

128-14

10-16

11-18

11-18

12-20

La profundidad de cada pasada no puede darse de manera arbitraria; hayque procurar arrancar la misma cantidad de material en cada pasada(sección de viruta constante) y evitar pasadas inferiores a 0,05 mm. Elproceso manual de cálculo de cada pasada puede resultar laborioso, yaque requiere la aplicación de una serie de fórmulas. Los ciclos fijos deroscado facilitan en este aspecto la labor del programador, ya que,mediante los parámetros de introducción del ciclo, el CNC calculaautomáticamente cada incremento.

Programación de roscas con varias entradas. El proceso a seguir parael mecanizado de este tipo de roscas es idéntico al utilizado en un tornoconvencional. Primero, se mecaniza una hélice y después las restantes,teniendo en cuenta que, al comenzar el mecanizado de una nueva hélice,hay que variar el punto de partida una distancia igual al paso de la rosca(Paso = Paso hélice/número de entradas).

Ejemplo. Realizar el programa para mecanizar la rosca de la piezarepresentada en la figura. Material: F1140.




Tema

Rosca ISO M20 x 2 (2 entr.)

Paso de hélice = 2; Paso de rosca = 1;

Prof. del filete (f) = 0.613 * P;

f = 0.613 * 1; f = 0.613

Ø del fondo del tornillo (df) = d – (1.226 * P);

df = 20 – (1.226 * 1); df = 18.774

Método de roscado: La rosca se realiza con una herramienta a derechas y

hacia el plato.

Plaquita: A derechas. Perfil completo (ISO, paso = 1). Calidad: S10T. Vc =90 m/min.

Ángulo de la hélice:

El portaplaquitas incorpora una base de 1.5º, válida para ángulos de hélicecomprendidos entre 1 y 2º; por tanto, no es necesaria su sustitución.

Sistema de penetración: Radial.

Número de pasadas y profundidad: 6 pasadas (según tabla). Profundidadde corte constante. Incremento de cada pasada:




Tema

P10108

N10 G53 (traslado del origen máquina; valor Z del reglaje)


N30 G97 S1400 M4 (giro del cabezal a izquierdas, 1400 r.p.m.)

N40 G0 X19.8 Z5 M8 (posicionamiento para la primera pasada,refrigerante)

N50 G33 Z–16.5 K2 (roscado)

N60 G0 X22 (retirada en X)

N70 Z5 (vuelta al punto de partida Z)

N80 X19.6 (posicionamiento para la segunda pasada)

N90 G25 N50.70.1 (repetición de la secuencia de roscado,retirada y retorno)

N100 X19.4 (posicionamiento para la tercera pasada)

N110 G25 N50.70.1 (repetición ...)

N120 X19.2 (posicionamiento para la cuarta pasada)

N130 G25 N50.70.1 (repetición ...)

N140 X19 (posicionamiento para la quinta pasada)

N150 G25 N50.70.1 (repetición ...)

N160 X18.774 (posicionamiento para la sexta y última pasadade la hélice)

N170 G25 N50.70.1 (repetición ...)

N180 Z4 (punto de partida para el roscado de la segundahélice)




Tema

N190 X19.8 (posicionamiento para la primera pasada)

N200 G33 Z–16.5 K2 (roscado)

N210 G0 X22 (retirada en X)

N220 Z4 (vuelta al punto de partida Z)

N230 X19.6 (posicionamiento para la segunda pasada)

N240 G25 N200.220.1 (repetición de la secuencia de roscado,retirada y retorno)

N250 X19.4 (posicionamiento para la tercera pasada)

N260 G25 N200.220.1 (repetición ...)

N270 X19.2 (posicionamiento para la cuarta pasada)

N280 G25 N200.220.1 (repetición ...)

N290 X19 (posicionamiento para la quinta pasada)

N300 G25 N200.220.1 (repetición ...)

N310 X18.774 (posicionamiento para la sexta y última pasadade la hélice)

N320 G25 N200.220.1 (repetición ...)

N330 X200 Z200 M9 (retirada y parada de refrigerante)



Ciclos fijos de torneado

La misión de un ciclo fijo es facilitar la programación de operacionestípicas de torneado (desbastes, taladrados profundos, roscados,

ranurados, etc.). Para ejecutar un ciclo fijo, se introduce en un bloque delprograma el código que identifica la operación que se desea realizar;previamente, o en el mismo bloque, se cargan los valores de cadaparámetro. Estos valores pueden corresponder al valor de otro parámetro


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Tema

o de una constante; en este último caso es necesaria la letra K despuésdel símbolo = .

Mediante los parámetros de cada ciclo, el CNC solicita todos los datosnecesarios para ejecutar la operación: forma de la pieza, profundidad depasada, etc.

Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro delcabezal, etc.), deben programarse antes de la llamada a un ciclo.

Ciclo fijo de seguimiento de perfil (G66)

Este ciclo es muy útil para el desbaste y acabado de piezas preformadas.

Formato: N4 G66 P0=K P1=K P4=K P5=K P7=K P8=K P9=K P12=KP13=K P14=K

P0: Cota X del punto inicial del perfil (A).

P1: Cota Z del punto inicial del perfil (A).

P4: Sobrante de material. Debe ser mayor o igual que cero y

mayor o igual que la demasía para el acabado. Según el valordel parámetro P12, se interpretará como sobrante en X o en Z.

P5: Paso máximo. Según el valor de P12, se interpretará comopasada en X o en Z.

P7: Demasía para el acabado en el eje X (en radios).

P8: Demasía para el acabado en el eje Z.P9: Velocidad de avance de la pasada de acabado. Si es cero,no hay pasada de acabado.

P12: Ángulo de la herramienta. Si es menor o igual que 45º, P4se toma como sobrante en X y P5 como pasada máxima en X;la profundidad en Z dependerá de la tangente del ángulo P12.Si es mayor que 45º, P4 se toma como sobrante en Z y P5como pasada máxima en Z; la profundidad en X dependerá dela tangente del ángulo P12.




Tema

P13: Número del primer bloque de definición del perfil.

P14: Número del último bloque de definición del perfil.




Tema

Los valores L que aparecen en la figura no pertenecen al ciclo fijo; juntocon el detalle B, demuestran la influencia del parámetro P12.

Al programar este ciclo fijo, hay que tener en cuenta lo siguiente:

q En la definición del perfil no hay que programar el punto inicial A,que ya está definido por los parámetros P0 y P1.

q Las condiciones de salida del ciclo son G00 y G90.q El perfil puede estar formado por rectas, arcos, redondeos, entradas

y salidas tangenciales y chaflanes.q La programación puede hacerse en absoluto o en incremental.q Dentro de la definición del perfil no puede ir ninguna función T.q Los movimientos de aproximación y alejamiento se hacen en rápido y

los demás a la velocidad programada.q El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta

inicialmente.q Se puede trabajar con compensación de radio de herramienta

(G41/G42).q La coordenada X del punto desde el que se llama al ciclo fijo debe ser

diferente a P0. La coordenada Z del punto desde el que se llama alciclo fijo debe ser diferente a P1.

Ciclo fijo de desbastado en el eje X. (G68)




Tema

Formato: N4 G68 P0=K P1=K P5=K P7=K P8=K P9=K P13=K P14=K

P0: Cota absoluta X del punto inicial del perfil (A).

P1: Cota absoluta Z del punto inicial del perfil (A).

P5: Profundidad de cada pasada (en radios).


P8: Demasía para el acabado en el eje Z.

P9: Velocidad de avance para la pasada de acabado. Si es cero,no hay pasada de acabado. En este caso, el ciclo finaliza conuna pasada de seguimiento del perfil, manteniendo lasdemasías indicadas en P7 y P8.


P14: Numero del último bloque de definición del perfil.




Tema



q Las condiciones de salida del ciclo son G00 y G90.q 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. Cuando se trabaja concompensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valorigual a P7 más un número entero de veces P5.

q La distancia entre el punto de partida 0 y el punto inicial (A), segúnel eje Z, tiene que ser mayor que P8.

q El perfil puede estar formado por tramos rectos y tramos curvos.Todos los bloques de definición del perfil se programarán encoordenadas cartesianas, debiendo programarse siempre las cotas de

los dos ejes y además en absoluto. Si el perfil incluye algún tramocurvo, éste deberá programarse con las coordenadas I, K del centro.Si en la definición del perfil se programan funciones F, S, T o M,serán ignoradas salvo en la pasada de acabado.

q El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramientainicialmente (0).

q Se puede trabajar con compensación de radio de la herramienta(G41/G42), siempre que el último movimiento antes de la llamada al

ciclo haya sido en G00.

Ciclo fijo de desbastado en el eje Z. (G69)




Tema


P0: Cota X del punto inicial del perfil (A).

P1: Cota Z del punto inicial del perfil (A).

P5: Paso máximo.



P9: Velocidad de avance para la pasada de acabado. Si es cero,no hay pasada de acabado. En este caso, el ciclo finaliza conuna pasada de seguimiento del perfil manteniendo las demasíasindicadas en P7 y P8.


P14: Numero del último bloque de definición del perfil.




Tema



q Las condiciones de salida del ciclo son G00 y G90.q La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (B), según el eje

Z, tiene que ser igual o mayor que P8. Cuando se trabaja concompensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valorigual a P8 más un número entero de veces P5.

q La distancia entre el punto de partida 0 y el punto inicial (A), segúnel eje X, tiene que ser mayor que P7.

q El perfil puede estar formado por tramos rectos y tramos curvos.Todos los bloques de definición del perfil se programarán encoordenadas cartesianas, debiendo programarse siempre las cotas delos dos ejes, y además en absoluto. Si el perfil incluye algún tramocurvo, éste deberá programarse con las coordenadas I, K del centro.Si en la definición del perfil se programan funciones F, S, T o M,serán ignoradas salvo en la pasada de acabado.

q El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramientainicialmente (0).

q Se puede trabajar con compensación de radio de la herramienta(G41/G42), siempre que el último movimiento antes de la llamada alciclo haya sido en G00.

Ciclo fijo de torneado de tramos rectos. (G81)




Tema


P0: Cota X del punto A.P1: Cota Z del punto A.

P2: Cota X del punto B.

P3: Cota Z del punto B.

P5: Profundidad de cada pasada (en radios).P7: Demasía para el acabado en el eje X (en radios).


P9: Velocidad de avance de la pasada de acabado. Si es cero,no hay pasada de acabado.

Al programar este ciclo fijo hay que tener en cuenta lo siguiente:

q Las condiciones de salida del ciclo son G00 y G90.




Tema

q La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (B), según el ejeX, tiene que ser igual o mayor que P7. Cuando se trabaja concompensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valorigual a P7 más un número entero de veces P5.

q La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el ejeZ, tiene que ser mayor que P8.

q Si hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto en que estabaposicionada la herramienta inicialmente (0). Si no hay pasada deacabado, finaliza en el punto F.


Ciclo fijo de refrentado de tramos rectos. (G82)


P0: Cota X del punto A.

P1: Cota Z del punto A.





Tema


P5: Paso máximo.







q La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el ejeX, tiene que ser mayor que P7.

q Si hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto en que estabaposicionada la herramienta inicialmente (0). Si no hay pasada de

acabado, finaliza en el punto F.q Se puede trabajar con compensación de radio de la herramienta

(G41/G42), siempre que el último movimiento antes de la llamada alciclo haya sido en G00.

Ciclo fijo de taladrado. (G83)




Tema


P0: Cota X absoluta del punto donde se desea hacer el agujeroo canal circular (si no es cero).

P1: Cota Z absoluta del punto donde se desea hacer el agujero.

P4: Profundidad total del agujero. Tendrá valor positivo si semecaniza hacia el sentido negativo del eje Z y viceversa.

P5: Pasada máxima. En función de la profundidad total delagujero y del valor de pasada máxima, el CNC calcula elnúmero de pasadas iguales a realizar.

P6: Distancia de seguridad. Indica a qué distancia del comienzodel agujero se posiciona la herramienta en el movimiento deacercamiento.




Tema

P15: Temporización. Indica el valor en segundos de latemporización en el fondo del agujero.

P16: Indica el valor incremental del desplazamiento en G00 quetiene lugar después de cada pasada. Si es cero, dichomovimiento se efectúa hasta el punto de posicionamiento A´.

P17: Indica hasta qué distancia de la profundidad alcanzada enla anterior pasada debe efectuarse el movimiento rápido deacercamiento para efectuar una nueva profundización.

Al programar este ciclo fijo hay que tener en cuenta lo siguiente:

q Las condiciones de salida del ciclo son G00, G07, G40 y G90.q El ciclo comienza con un acercamiento en G00 al punto A´ y terminatambién en A´.

Ciclo fijo de torneado de tramos curvos. (G84)




Tema

Formato: N4 G84 P0=K P1=K P2=K P3=K P5=K P7=K P8=K P9=K P18=KP19=K





P5: Profundidad de cada pasada (en radios).





Tema



P18: (I). Distancia del punto A al centro del arco según el eje X.Aunque los valores del eje X se programen en diámetros, losvalores de I siempre se programan en radios.

P19: (K). Distancia del punto A al centro del arco según el ejeZ.



X, tiene que ser igual o mayor que P7. Cuando se trabaja concompensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valorigual a P7 más un número entero de veces P5.

q La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el ejeZ, tiene que ser mayor que P8.

q Si hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto en que estaba

posicionada la herramienta inicialmente (0). Si no hay pasada deacabado, finaliza en el punto F.


Ciclo fijo de refrentado de tramos curvos. (G85)




Tema

Formato: N4 G85 P0=K P1=K P2=K P3=K P5=K P7=K P8=K P9=K P18=KP19=K





P5: Paso máximo.






Tema


P18: (I). Distancia del punto A al centro del arco según el eje X.Aunque los valores del eje X se programen en diámetros, losvalores de I siempre se programan en radios.

P19: (K). Distancia del punto A al centro del arco según el ejeZ.




q La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el ejeX, tiene que ser mayor que P7.

q Si hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto en que estabaposicionada la herramienta inicialmente (0). Si no hay pasada deacabado, finaliza en el punto F.


Ciclo fijo de roscado longitudinal. (G86)




Tema

Formato: N4 G86 P0=K P1=K P2=K P3=K P4=K P5=K P6=K P7=K P10=KP11=K P12=K

P0: Cota X absoluta del punto inicial de la rosca (A).

P1: Cota Z absoluta del punto inicial de la rosca (A).

P2: Cota X absoluta del punto final de la rosca (B).

P3: Cota Z absoluta del punto final de la rosca (B).

P4: Profundidad del filete (en radios). Tendrá valor positivo enlas roscas exteriores y negativo en las interiores.

P5: Pasada inicial (en radios). Define la profundidad de laprimera pasada de roscado. Además, el signo dado a esteparámetro determina el procedimiento de mecanizado:

q Si el signo es positivo, el CNC realiza la rosca manteniendoel caudal de viruta constante en cada pasada. El valor deP5 a programar resulta de la siguiente fórmula:

q Si el signo es negativo, la rosca se realiza manteniendoconstante el valor de la pasada hasta alcanzar laprofundidad total de la rosca. El valor de P5 a programarresulta de la siguiente fórmula:

P6: Distancia de seguridad (en radios). Indica a qué distanciade la superficie de la rosca se produce la vuelta en rápido alpunto A´. Si el valor es positivo, este movimiento se realiza en

G05 (arista matada); y, si es negativo, se realiza en G07 (aristaviva).

P7: Valor de la pasada de acabado (en radios).

q Si es cero, se repite la pasada anterior.q Si el valor es positivo, la pasada de acabado se realiza

manteniendo el ángulo P12/2 con el eje X.q Si el valor es negativo, la pasada de acabado se realiza

con entrada radial.

P10: Paso de la rosca en Z.




Tema

P11: Salida de la rosca. Define a qué distancia del final de larosca comienza la salida. Si no es cero, el tramo CB´ es unarosca cónica cuyo paso en Z sigue siendo P10. Si es cero, eltramo CB´ se realiza en G00.

P12: Ángulo de punta de la herramienta. El valor dado a este

parámetro determina el sistema de penetración a utilizar:

q Si es 0, la rosca se realiza por incremento radial.q Si es igual al ángulo de la rosca (60º, 55º, etc.), se realiza

por incremento en flanco.q Si es igual al ángulo de la rosca menos 3º, 4º, 5º, etc., se

realiza por incremento en flanco modificado.


q Las condiciones de salida del ciclo son G00, G07, G40, G97 y G90.q El ciclo comienza con un acercamiento en G00 al punto A´ y termina

también en A´.q Durante la ejecución del ciclo no es posible variar la velocidad de

avance (F) mediante el conmutador del panel; el avance se mantienefijo 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=KP11=K P12=K




Tema

P0: Cota X absoluta del punto inicial de la rosca (A).

P1: Cota Z absoluta del punto inicial de la rosca (A).

P2: Cota X absoluta del punto final de la rosca (B).

P3: Cota Z absoluta del punto final de la rosca (B).

P4: Profundidad de la rosca. Tendrá valor positivo si semecaniza hacia el sentido negativo del eje Z y viceversa.

P5: Pasada inicial. Define la profundidad de la primera pasadade roscado. Además, el signo dado a este parámetro determinael procedimiento de mecanizado:

q Si el signo es positivo, el CNC realiza la rosca manteniendoel caudal de viruta constante en cada pasada. El valor deP5 a programar resulta de la siguiente fórmula:

q Si el signo es negativo, la rosca se realiza manteniendoconstante el valor de la pasada hasta alcanzar laprofundidad total de la rosca. El valor de P5 a programarresulta de la siguiente fórmula:

P6: Distancia de seguridad. Indica a qué distancia de lasuperficie de la rosca se produce la vuelta en rápido al puntoA´. Si el valor es positivo, este movimiento se realiza en G05(arista matada); y, si es negativo, se realiza en G07 (aristaviva).

P8: Valor de la pasada de acabado.

q Si es cero, se repite la pasada anterior.q Si el valor es positivo, la pasada de acabado se realiza

manteniendo el ángulo P12/2 con el eje X.q Si el valor es negativo, la pasada de acabado se realiza

con entrada radial.

P10: Paso de la rosca en X (en radios).

P11: Salida de la rosca (en radios). Define a qué distancia delfinal de la rosca comienza la salida. Si no es cero, el tramo CB´es una rosca cónica cuyo paso en X sigue siendo P10. Si es




Tema

cero, el tramo CB´ se realiza en G00.

P12: Ángulo de punta de la herramienta. El valor dado a esteparámetro determina el sistema de penetración a utilizar:

q Si es 0, la rosca se realiza por incremento radial.q Si es igual al ángulo de la rosca (60º, 55º, etc.), se realizapor incremento en flanco.q Si es igual al ángulo de la rosca menos 3º, 4º, 5º, etc., se

realiza por incremento en flanco modificado.


q Las condiciones de salida del ciclo son G00, G07, G40, G97 y G90.q

El ciclo comienza con un acercamiento en G00 al punto A´ y terminatambién en A´.q Durante la ejecución del ciclo no es posible variar la velocidad de

avance (F) mediante el conmutador del panel; el avance se mantienefijo al 100%.

Ciclo fijo de ranurado en el eje X. (G88)




Tema

Formato: N4 G88 P0=K P1=K P2=K P3=K P5=K P6=K P15=K





P5: Anchura de la plaquita.

P6: Distancia de seguridad (en radios).

P15: Temporización en el fondo (en segundos). Debe ser mayoro igual a 0 y menor de 655.36s.





Tema

q Las condiciones de salida del ciclo son G00, G40 y G90.q El desplazamiento desde la distancia de seguridad hasta el fondo de

la ranura se efectúa a la velocidad programada; los demásmovimientos se efectúan en rápido.

q 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







Tema


P5: Anchura de la plaquita.

P6: Distancia de seguridad.

P15: Temporización en el fondo (en segundos). Debe ser mayoro igual a 0 y menor de 655.36s.


q Las condiciones de salida del ciclo son G00, G40 y G90.q 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.q El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta

inicialmente.


EJERCICIOS

Ejercicio 1

Realizar el mecanizado completo de la pieza representada en la figura5.36. El material a mecanizar es F1140 y sus dimensiones en bruto Ø40 x46 mm.


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Tema

El reglaje de las herramientas se ha realizado siguiendo el procedimientoautomático; la tabla de herramientas queda configurada de la siguientemanera:

T01X51.752 Z153.244 F3 T06 X46.859 Z152.788 F3

R1.2I...

K... R0.4 I... K...

Para facilitar la programación, cada fase debe tener el origen pieza (según

el eje Z) en la cara a partir de la cual se acota la pieza. El origen pieza dela fase 1 se determina con el reglaje de las herramientas, y para el de lafase 2 se aplica un traslado de origen con un valor igual a la demasía dematerial en Z (figura 5.37). Por tanto, la tabla de traslados de origenqueda configurada de la siguiente manera:

G53X ____.___ Z0

G54 X ____.___ Z–0.5




Tema

Los valores de un traslado de origen no se anulan con la función M30; esnecesario programar otro traslado con valor 0.

Proceso de mecanizado y herramientas a utilizar.

1.ª FASE

1.ª Operación




Tema

Datos herramienta

Portaherramientas:PCLNL 2525M12

Plaquita: CNMG

120412 - [XX -XX]

Posición entorreta: 1

2.ª FASE1.ª Operación 2.ª Operación

Datos herramienta

Portaherramientas: PCLNL2525M12

Plaquita: CNMG 120412 - [XX -XX]

Posición en torreta: 1

Datos herramienta

Portaherramientas: SCLCL2525M12

Plaquita: CCMT 120404 - [XX -XX]





Tema

P10109

N10 G53 (1.ª FASE)

N20 T1.1

N30 M42

N40 G96 S150 M3

N50 G0 X44 Z0

N60 G1 X–2.4 4 F.15 M8

N70 G0 G42 X35 Z1

N80 G1 X39 Z–1

N90 Z–18 F.25

N100 G0 G40 X200 Z200M9

N110 M00

N120 G54 (2.ª FASE - 1.ªOPERACIÓN)

N130 T1.1

N140 M42

N150 G96 S150 M3

N160 G0 X44 Z0 FIGURA5.38

N170 G1 X–2.4 4 F.15 M8

N180 G0 X43 Z5 F.3

N190 G68 P0=K15 P1=K0




Tema

P5=K3 P7=K.5 P8=K.2P9=K0 P13=K500P14=K510

N200 G0 X200 Z200 M9

N210 T6.6 (2.ªOPERACIÓN)

N220 M42

N230 G96 S200 M3

N240 G0 X20 Z5

N250 G1 G42 X15 Z0F.14 5 M8

N260 X25 Z–30

N270 X37

N280 X39 Z–31N290 G0 G40 X200 Z200M9

N300 M30

N500 G1 X25 Z–30

N510 X39 Z–30

2. Realizar el mecanizado completo del tornillo y la tuerca que representala figura 5.39. El material a mecanizar es F1140. Las dimensiones en brutodel tornillo son Ø40 x 71 mm; el casquillo inicial para la tuerca se extraede barra Ø40 mm.




Tema

En el mecanizado de ambas piezas intervienen herramientas comunes; eneste caso, el reglaje mediante herramienta de referencia o base es elprocedimiento más idóneo. Como herramienta de referencia se toma la




Tema

que ocupa la posición 1 (PCLNL - 2525M12). La tabla de herramientas ytraslados de origen queda configurada de la siguiente manera:

Tabla de herramientas

T01X51.752 Z0 F3 T02 X–10.815 Z73.282 F5

R1.2I...

K... R0.4 I... K...

T03X46.859 Z1.492 F3 T04 X–13.57 Z84.907 F...

R0.4I...

K... R... I... K...

4 Para compensar el radio de la plaquita, la punta teórica (P) debesobrepasar el eje de revolución una distancia igual al radio (figura 5.38).Como indica el código de la plaquita, el radio es 1.2 mm. La programaciónes en Ø y en modo absoluto (X–2.4).

5 Considerando la clase de rugosidad a obtener (N7) cuyo valor Ra= 1.6mm , y el radio de la plaquita (0.4 mm); el avance resultante de la fórmulaes 0,14 mm/v.

T05X17.553 Z43.397 F... T06 X0 Z98.248 F...

R...

I...

K... R... I... K...

T07X17.546 Z43.382 F...

R...I...

K...

Traslados de origen




Tema

G53 X ____.___ Z194.322 (Origen pieza 1.ª fase tornillo)

G54 X ____.___ Z193.822 (Origen pieza 2.ª fase tornillo)

G55 X ____.___ Z180.368 (Origen pieza 1.ª fase tuerca)

G56 X ____.___ Z151.279 (Origen pieza 2.ª fase tuerca)

Rosca ISO M30 x 1.75

Tornillo: Prof. del filete (f) = 0.613 * P; f = 0.613 * 1.75; f =1.073

Tuerca: Prof. del filete (F) = 0.577 * P; F = 0.577 * 1.75; F =

1.01

Ø del agujero de la tuerca (D) = d – (1.082 * P); D = 30 –1.893; D = 28.106

Ángulo de la hélice:

Las roscas se mecanizan mediante el ciclo fijo de roscado longitudinal

G86, utilizando el sistema de penetración en flanco, manteniendo el caudalde viruta constante y en 10 pasadas (según tabla). El valor del parámetroP5 será:

Tornillo:

Tuerca:

Proceso de mecanizado y herramientas a utilizar

1.ª FASE1.ª Operación




Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: PCLNL 2525M12

Plaquita: CNMG 120412 - [XX - XX]Posición en torreta: 1

2.ª FASE

1.ª Operación




Tema

Datos herramienta


Plaquita: CNMG 120412 - [XX - XX]


2.ª Operación

Datos herramienta

Portaherramientas: SCLCL 2525M12

Plaquita: CCMT 120404 - [XX - XX]


3.ª Operación




Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: Ranurado

Plaquita: Ranurado A = 3 mm


4.ª Operación

Datos herramienta

Portaherramientas: Roscado a derechas

Plaquita: Perfil completo (ISO, paso = 1.75)


P10110 (TORNILLO)

N10 G53 N240 G0 X27 Z5

N20 T1.1 (1.ª FASE) N250 G1 G42 Z0 F.25 M8

N30 M42 N260 X30 Z–1.5

N40 G96 S150 M3 N270 Z–30

N50 G0 X44 Z0 N280 X39 Z–50

N60 G1 X–2.4 F.15 M8 N290 G0 G40 X200 Z200 M9




Tema

N70 G0 G42 X35 Z1 N300 T5.5 (3.ª OPERACIÓN)

N80 G1 X39 Z–1 N310 M42

N90 Z–23 F.25 N320 G96 S140 M3

N100 G0 G40 X200 Z200 M9 N330 G0 X32 Z–30

N110 M0 N340 G1 X27.5 F.05 M8

N120 G54 (2.ª FASE - 1.ª OPERACIÓN) N350 G4 K2

N130 T1.1 N360 G1 X32 M9

N140 M42 N370 G0 X200 Z200 M5

N150 G96 S150 M3 N380 T7.7 (4.ª OPERACIÓN)

N160 G0 X44 Z0 N390 G97 S1200 M4

N170 G1 X–2.4 F.15 M8 N400 G0 X32 Z3.5 M8

N180 G0 X43 Z5 F.3 N410 G86 P0=K30 P1=K3.5 P2=K30P3=K–29

N190 G68 P0=K30 P1=K0 P5=K3 P7=K.5 P4=K1.073 P5=K.339P6=K1 P7=K.1

P8=K.2 P9=K0 P13=K500 P14=K510 P10=K1.75 P11=K0P12=K60

N200 G0 X200 Z200 M9 N420 G0 X200 Z200 M9

N210 T3.3 (2.ª OPERACIÓN) N430 M30

N220 M42 N500 G1 X30 Z–30

N230 G96 S200 M3 N510 X39 Z–50

Proceso de mecanizado y herramientas a utilizar




Tema

1.ª FASE

1.ª Operación

Datos herramienta




2.ª Operación




Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: Broca de plaquitas intercambiables

Plaquita: WCMX 050308 - [XX - XX]


3.ª Operación

Datos herramienta

Portaherramientas: Ranurado

Plaquita: Ranurado A=3 mm


2.ª FASE

1.ª Operación




Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: PCLNL - 2525M12



2.ª Operación

Datos herramienta

Portaherramientas: S16R - SVUBL 11

Plaquita: VBMT 110204 - [XX - XX]


3.ª Operación




Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: Roscado a derechas

Plaquita: Perfil completo (ISO, paso = 1.75)


P10111 (TUERCA)


N20 T1.1

N30 M42

N40 G96 S150 M3

N50 G0 X44 Z0

N60 G1 X–2.4 F.15 M8

N70 G0 G42 X35 Z1

N80 G1 X39 Z–1

N90 Z–30.5 F.25

N100 G0 G40 X200 Z200 M9 M5

N110 T6.6 (2.ª OPERACIÓN)

N120 G97 S1100 M4

N130 G0 Z5

N140 X0

N150 G1 Z–30.5 F.08 M8

P10112


N20 T1.1

N30 M42

N40 G96 S150 M3

N50 G0 X44 Z0

N60 G1 X24 F.25 M8

N70 G0 G42 X35 Z1

N80 G1 X39 Z–1

N90 G0 G40 X200 Z200 M9


N110 M42

N120 G96 S200 M3

N130 G0 X33 Z5

N140 G1 G41 X31.2 Z0 F.3 M8

N150 X28.2 6 Z–1.5




Tema

N160 G0 Z5 M9

N170 X200

N180 Z200 M5


N200 M42

N210 G96 S140 M3

N220 G0 X42 Z–30.5

N230 G1 X26 F.05 M8

N240 X42 M9

N250 G0 X200 Z200

N260 M30

N160 Z–25.5

N170 X31.2 Z–27

N180 G0 G40 X26 M9

N190 Z5

N200 G0 X200 Z200 M5


N220 G97 S1200 M4

N230 G0 X26 Z3.5 M8

N240 G86 P0=K28.2 P1=K3.5P2=K28.2 P3=K–29 P4=K–1.01P5=K.319 P6=K1 P7=K.1P10=K1.75 P11=K0 P12=K60

N250 G0 X200 Z200 M9

N260 M30



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Tema

Funciones específicas de fresado

Interpolación lineal Roscas por

interpolación G10/G11/G12/G13

G17/G18/G19 G73 Ciclos Fijos

Interpolación helicoidal

La interpolación helicoidal consiste en un movimiento circular en el planoprincipal sincronizado con un movimiento lineal del otro eje. Es de granutilidad en mandrinados de agujeros grandes o incluso para el fresado deroscas.


Plano XY N4 G02 (G03) X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3 J+/–4.3Z+/–4.3 K4.3 F5.4

Plano XZ N4 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3Y+/–4.3 J4.3 F5.4

Plano YZ N4 G02 (G03) Y+/–4.3 Z+/–4.3 J+/–4.3 K+/–4.3

X+/–4.3 I4.3 F5.4

6 El diámetro del agujero de la tuerca es 0.1 mm mayor, para dejar juegoentre los dos perfiles de la rosca. Es una medida simbólica; ya que en esteejercicio no se indica el ajuste entre tornillo y tuerca.


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Tema

XY: Cotas del punto final del movimiento circular.

IJ: Coordenadas del centro respecto al punto inicial del arco.

Z: Cota final del eje Z.

K: Paso de la hélice según el eje Z.F: Avance a lo largo del círculo.


Plano XY N4 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 J+/–4.3 Z+/–4.3 K4.3

F5.4

Plano XZ N4 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 K+/–4.3 Y+/–4.3 J4.3F5.4

Plano YZ N4 G02 (G03) A+/–3.3 J+/–4.3 K+/–4.3 X+/–4.3 I4.3F5.4

La interpolación circular del plano principal puede programarse tambiénmediante la programación del radio o utilizando las funciones G08 o G09.En el plano XY el formato es de la forma:




Tema

N4 G02 (G03) X+/–4.3 Y+/–4.3 R+/–4.3 Z+/–4.3 K4.3

N4 G08 X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 K+/–4.3

N4 G09 X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3 J+/–4.3 Z+/–4.3 K4.3

El movimiento circular de la interpolación helicoidal finaliza cuando sealcanza el punto programado en el eje perpendicular al plano principal (Zen el plano XY); desde este punto los ejes del plano principal sedesplazan, con trayectoria no controlada, hasta el punto final programado(X,Y).

Al ejecutar una interpolación helicoidal, el centro del arco pasa a ser elnuevo origen polar.


Fresado de roscas por interpolación helicoidal

El fresado de roscas en máquinas de control numérico es un procedimientomuy utilizado, ya que presenta importantes ventajas:

q Gran productividad, al utilizar plaquitas que permiten velocidades decorte elevadas.q Se pueden obtener roscas de grandes profundidades.q Evita los problemas de evacuación, ya que las virutas que se forman

son pequeñas.q Se pueden obtener roscas exteriores o interiores, a derecha o

izquierda y de cualquier diámetro.

Existen en el mercado varias herramientas para fresar roscas (uno ovarios filos, etc.); la elección de una herramienta debe hacerse teniendoen cuenta el material, la profundidad del filete, longitud de la rosca,potencia de la máquina, etc.

Métodos de fresado de roscas


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Tema




Tema

A: Rosca a derecha. Avance en sentido de las agujas del reloj(G02). Fresado en concordancia.

B: Rosca a izquierda. Avance en sentido antihorario (G03).Fresado en contraposición.

C: Rosca a derecha. Avance en sentido antihorario (G03). Fresadoen contraposición.

D: Rosca a izquierda. Avance en sentido de las agujas del reloj(G02). Fresado en concordancia.

E: Rosca a derecha. Avance en sentido de las agujas del reloj

(G02). Fresado en contraposición.

F: Rosca a izquierda. Avance en sentido antihorario (G03).Fresado en concordancia.

G: Rosca a derecha. Avance en sentido antihorario (G03). Fresadoen concordancia.

H: Rosca a izquierda. Avance en sentido de las agujas del reloj(G02). Fresado en contraposición.




Tema

Ejemplo. Programar la interpolación helicoidal para obtener el agujeroroscado M30 x 2 de longitud 35 mm, que aparece en la figura 5.41.

Rosca SI M30 x 2

Prof. del filete (F) = 0.6945 * P; F = 0.6945 * 2; F = 1.389

Ø del fondo de la tuerca (DF) = d + (0.09 * P); DF = 30 +(0.09 * 2); DF = 30.18

El fresado de la rosca se hace según el método E, de una sola pasada y sincompensación del radio de la fresa. El punto P0, situado a 2 mm de lasuperficie de la pieza, es el punto de comienzo de la interpolación. Antesdel inicio de la interpolación, la herramienta debe estar situada en dichopunto; sus coordenadas son:

X = (DF – Øfresa)/2; X = (30.18 – 22.2)/2; X = 4(compensación del radio de la fresa)

Y = 0

P10113

N10 S1000 T.01 M3

N20 G0 X4 Y0

N30 Z2 M8

N40 G02 X4 Y0 I–4 J0Z–35 K2 F100

N50 G1 X0 Y0 F200 M9

N60 G0 Z200 M30

FIGURA 5.41




Tema


Imagen espejo. G10/G11/G12/G13

Las funciones G11/G12/G13 producen simetrías respecto a los ejes decoordenadas determinados desde el origen pieza (W).

Si se programa G11, el CNC ejecuta los desplazamientos programados enla dirección X con el signo cambiado (imagen espejo en el eje X); de igual

modo ocurre con los desplazamientos Y o Z al programar G12 o G13,respectivamente (figura 5.42). Al programar la función G10, se anulacualquier imagen espejo que esté activa en ese momento. Las funcionesG11, G12 y G13 se pueden programar en el mismo bloque.


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Tema

Imagen espejo

Ejemplo. Realizar el programa para taladrar la pieza de la figura 5.43,

utilizando las funciones imagen espejo. El origen pieza W según el eje Z,está situado en la cara superior de la pieza. Profundidad de los agujeros10 mm.




Tema

P10114

N10 S1600 T.01 M3

N20 G0 X6 Y–4 (sección A)

N30 Z2 M8

N40 G1 Z–10 F90

N50 G0 Z2

N60 X10 Y–12

N70 G25 N40.50.1

N80 X18 Y–7

N90 G25 N40.50.1

N100 G12

N110 G25 N20.90.1 (sección B)




Tema

N120 G11 (G12 está activo)

N130 G25 N20.90.1 (sección C)

N140 G10 G11

N150 G25 N20.90.1 (sección D)

N160 G10 M9

N170 G0 Z200 M0

N180 |

N190 |


Selección de planos. G17/G18/G19

El plano principal de trabajo debe seleccionarse cuando se pretende

realizar el mecanizado utilizando las funciones de interpolación circular,redondeo controlado de aristas, entrada y salida tangencial, achaflanado,ciclos fijos de mecanizado, giro del sistema de coordenadas, y cuando seutiliza la compensación de radio o longitud de herramienta.

Mediante G17 se indica el plano XY, con G18 el plano XZ y con G19 elplano YZ.


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Tema

Planos de trabajo

Al programar la compensación del radio de la herramienta, ésta se aplica alos dos ejes del plano seleccionado y la compensación de longitud al ejeperpendicular a dicho plano.

Ejemplo. Realizar el proceso completo para mecanizar la piezarepresentada en las vistas de la figura 5.45. Dimensiones en bruto: 60 x12 x 75 (X,Y,Z).




Tema

q Determinación del origen pieza W en el plano XY utilizando unpalpador (figura 5.46). (Ø de la bola 5 mm).

1. Rozar con elpalpador en la caraC.

2. Teclear Y–8.5,pulsar ENTER.

3. Rozar con elpalpador en la caraD.

4. Teclear X32.5,pulsar ENTER.




Tema

q Determinación del origen pieza W en el eje Z. Cálculo de la diferenciade longitud de las herramientas (figura 5.47).

1. Colocar la herramienta 2.

2. Situar la base de la semiesfera en el plano superior de lapieza.

3. Teclear Z24, pulsar ENTER.

4. Colocar la herramienta 1.

5. Rozar en la cara superior de la pieza.

6. Anotar la coordenada Z que aparece en la pantalla(Z11.363).

7. La diferencia de longitud será: Dlg = 11.363 – 24 = –12.637

8. Cargar los valores de las herramientas en la tabla.

T01 R8 L–12.637 T02 R ... L ...

I ... K ... I ... K ...




Tema

q Programa de mecanizado.




Tema

P10115

N10 G90 G17 S500 T.01 M3 N150 G1 Y–13 F100 M8

N20 G0 X0 Y–30 N160 G93 I20 J0 (preselección origen polar B)

N30 G43 Z–10 N170 G91 G3 A1

N40 G1 G42 G37 R12 Y–4 F100 M8 N180 G18 (selección delplano XZ)

N50 X20 N190 G3 A180

N60 G3 Y4 R4 N200 G17 (selección del plano XY)

N70 G1 X–20 N210 G93 I–20 J0 (preselección origen polar A)

N80 G3 Y–4 R4 N220 G2 A–1

N90 G1 G38 R12 X0 N230 G18 (selección del plano XZ)

N100 G0 G40 X0 Y–30 M9 N240 G2 A–180

N110 G44 Z200 M0 N250 G17 (selección del plano XY)

N120 G90 G17 S400 T.02 M3 N260 G25 N160.250.89

(radio fresa 9 mm, compensación manual) N270 G90 G0 Y40

M9N130 G0 X20 Y–30 N280 G44 Z200

N140 G43 Z0 N290 M30


Giro del sistema de coordenadas. G73

La función G73 permite girar el sistema de coordenadas, tomando comocentro de giro el origen pieza (W) del plano principal (figura 5.48). Elformato de programación es el siguiente:


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Tema

N4 G73 A+/–3.3 (mediante A se indica el ángulo de giro engrados, valor máximo 360º)

Giro en el plano XY

La función G73 es incremental; es decir, cada vez que se ejecute unbloque con G73, el sistema de coordenadas girará desde la posición enque se encuentre el valor del ángulo programado. Si el valor del ángulo seprograma con signo positivo, el sistema de coordenadas gira en sentidoantihorario, y si se programa con signo negativo, en sentido horario. La

función G73 debe programarse sola en un bloque. Estando activa lafunción G73, no se pueden programar bloques que contengan la definiciónde un punto mediante el ángulo y una coordenada cartesiana encoordenadas absolutas. Programando en un bloque la función G73, sin elvalor del ángulo, se anula el giro activo en ese momento, tambiénmediante G17, G18, G19, M02, M30 o al ejecutarse un RESET oEMERGENCIA.

Ejemplo. Realizar el programa para mecanizar las ranuras de la piezarepresentada en la figura 5.49. Profundidad de las ranuras 8 mm, radio dela fresa 4 mm. El origen pieza según el eje Z está situado en la carasuperior de la pieza.




Tema

En este ejemplo la programación se realiza en coordenadas polares,tomando como orígenes polares el punto A, B y el origen pieza (W).Aplicando las razones trigonométricas, se calcula las coordenadas delorigen polar A (cambiando el signo del valor J, se obtiene las coordenadasdel origen polar B).

P10116




Tema

N10 S800 T.05 M3

N20 G0 R75 A–9

N30 Z2

N40 G1 Z–8 F40 M8

N50 G91 G42 R–6.25 (punto 1)

N60 G3 A18 (punto 2)

N70 G93 I74.07 J11.73 (preselección origen polar A)

N80 G2 A–180 (punto 3)

N90 G93 I0 J0 (preselección origen polar W)

N100 G2 A–18 (punto 4)

N110 G93 I74.07 J–11.73 (preselección origen polar B)

N120 G2 A–180 (punto 1)

N130 G0 G90 G40 R0

N140 G93 I0 J0 (preselección origen polar W)

N150 Z5

N160 G73 A60 (giro del sistema de coordenadas 60º)

N170 G25 N20.160.5

N180 G0 Z200 M30


Ciclos fijos de fresado

Los ciclos fijos de fresado, al igual que los de torneado, facilitan laprogramación de algunas operaciones muy frecuentes en el mecanizado.Al programar un ciclo fijo, éste se ejecuta en el plano seleccionado,realizándose la profundidad en el eje perpendicular a dicho plano. Los


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Tema

bloques comprendidos entre la definición de un ciclo fijo y la anulación delmismo se encuentran en la llamada zona de influencia del ciclo, y, portanto, en el punto final de cada desplazamiento programado en uno deestos bloques se ejecuta automáticamente el mecanizado correspondienteal ciclo fijo definido. Para que el ciclo fijo no se ejecute al final de undesplazamiento, en el bloque correspondiente se programa N0 (número de

veces que se repite el bloque).Al programar la función G80 se anula cualquier ciclo fijo activo en esemomento; también, con las funciones G32, G53/G59, G74, G92, alseleccionar un nuevo plano mediante G17, G18 o

G19 y al ejecutarse M02, M30, RESET o EMERGENCIA.

Cuando el CNC ejecuta un bloque que contiene la definición de un ciclofijo, anula la compensación del radio.

Mediante la función G79 se puede dar la categoría de ciclo fijo a cualquiersubrutina paramétrica definida por el usuario (G23 N2); por tanto, losbloques que están a continuación del bloque de llamada (G79 N2) seencuentran dentro de la zona de influencia del ciclo fijo. El formato delbloque de llamada es el siguiente:

N4 G79 N2 P2 = K__ P2 = K__ .....

N2 corresponde al número de la subrutina paramétrica. P2 = K__representa los valores asignados a los parámetros definidos en lasubrutina.

Si la subrutina paramétrica contiene algún ciclo fijo, no puede serejecutada mediante G79.

Ciclos fijos G81/G82/G84/G84 R/G85/G86/G89

G81 Ciclo fijo de taladrado.G82 Ciclo fijo de taladrado con temporización.G84 Ciclo fijo de roscado con macho.G84 R Ciclo fijo de roscado rígido.G85 Ciclo fijo de escariado.

G86Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en avancerápido G00.




Tema

G89 Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en avance detrabajo G01.

Los ciclos fijos indicados tienen la misma estructura de bloque; es lasiguiente:

N4 G8? (G98 o G99) X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K2.2 N

G8? Código del ciclo fijo.G98 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo

hasta el plano de partida, una vez realizado elmecanizado del agujero.

G99 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo

hasta el plano de referencia, una vez realizado elmecanizado del agujero. El plano próximo a lasuperficie de la pieza desde el que comienza elmecanizado del ciclo es el llamado plano de referencia.

X,Y,Z En función del plano principal, estos valores adoptandiferentes significados.

Los valores X e Y en G17, X y Z en G18 e Y y Z en G19

definen las coordenadas del punto donde se va aejecutar el ciclo fijo (puede programarse encoordenadas polares). Los valores serán absolutos oincrementales en función del modo de programación(G90/G91). El desplazamiento hasta dicho punto serealizará en rápido o en avance de trabajo F, según seprograme G00 o G01.

El valor Z en G17, Y en G18 y X en G19 define eldesplazamiento del eje perpendicular al plano principal,desde el plano de partida hasta el plano de referencia.Los valores serán absolutos o incrementales en funcióndel modo de programación (G90/G91). Eldesplazamiento se realiza en avance rápido G00.




Tema

I Define la profundidad del mecanizado. Si se trabaja enG90, los valores son absolutos; es decir, estánreferidos al origen pieza del eje perpendicular al planode trabajo. Si se trabaja en G91, los valores sonincrementales; es decir, están referidos al plano dereferencia.

K Define el tiempo de espera en segundos, desde quealcanza el fondo del mecanizado hasta que comienza elretroceso. La programación de este parámetro sólo esobligatoria en el ciclo de taladrado con temporización(G82). En el resto de los ciclos, si no se programa, elCNC considera el valor K0.

N2 Define el número de veces que se desea repetir laejecución del bloque. Indicar más de una repetición

sólo tiene sentido si se está trabajando en G91; de locontrario, el ciclo se repite en el mismo punto.




Tema

Ejemplo. Aplicando el ciclo fijo de taladrado (G81), realizar el mecanizadode los agujeros representados en la pieza de la figura 5.50. Profundidadde los agujeros 10 mm. El origen pieza, según el eje Z, está situado en la

cara superior de la pieza.

El programa se ha realizado considerando los siguientes puntos:

1. El plano de referencia se sitúa a 2 mm de la superficie de lapieza.

2. Al finalizar el mecanizado de cada agujero, la herramienta

retrocede al plano de referencia.

3. El primer agujero se programa en coordenadas polaresabsolutas, los restantes en polares incrementales.




Tema

P10117

N10 G17 S1000 T.02 M3

N20 G93 I100 J50 (preselección origen polar A)

N30 G0 G90 R25 A0 (posicionamiento en el agujero n.º 1)

N40 Z50 (plano de partida)

N50 G81 G99 Z2 I–10 F80 N1 (mecanizado y retirada al planoreferencia Z2)

N60 G91 A45 N7 (mecanizado de los agujeros restantes en elorden indicado)

N70 G80 G0 G90 Z200 (anulación del ciclo, retirada de laherramienta)

N80 M30

Ciclo fijo de taladrado profundo. (G83)

Este ciclo se puede programar de dos formas distintas:

Formato a) N4 G83 (G98 o G99) X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3

I+/–4.3 J2 N2

Significado de los valores del formato a:

G83 Código del ciclo fijo de taladrado profundo.

G98 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajohasta el plano de partida, una vez realizado elmecanizado del agujero.




Tema

G99 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajohasta el plano de referencia, una vez realizado elmecanizado del agujero.

X,Y,Z En función del plano principal estos valores adoptandiferentes significados.

Los valores X e Y en G17, X y Z en G18 e Y y Z enG19 definen las coordenadas del punto donde se vaa ejecutar el ciclo fijo (puede programarse encoordenadas polares). Los valores serán absolutos oincrementales en función del modo de programación(G90/G91). El desplazamiento hasta dicho punto serealizará en rápido o en avance de trabajo F, segúnse programe G00 o G01.

El valor Z en G17, Y en G18 y X en G19 define eldesplazamiento del eje perpendicular al planoprincipal, desde el plano de partida hasta el plano dereferencia. Los valores serán absolutos oincrementales en función del modo de programación(G90/G91). El desplazamiento se realiza en avancerápido G00.




Tema

I Define el valor, en modo incremental, de cada pasode mecanizado.

J Define el número de pasos en que se realiza elmecanizado.

N2 Define el número de veces que se desea repetir laejecución del bloque. Indicar más de una repeticiónsólo tiene sentido si se está trabajando en G91; delo contrario, el ciclo se repite en el mismo punto.

Ejemplo. Realizar en tres pasos el mecanizado de un agujero de 28 mmde profundidad, situado en el punto X60, Y50. El origen pieza, según el ejeZ, está situado en la cara superior.




Tema

P10118

N10 G17 S1200 T.01 M3

N20 G0 G90 X60 Y50

N30 Z100 (plano de partida)

N40 G83 G98 Z2 I–10 J3 F60 N1 (mecanizado y retirada alplano de partida Z100)

N50 M30

Formato b) N4 G83 (G98 o G99) X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3I+/–4.3 B+/–4.3 C+/–4.3 D+/–4.3 H4.3 J2 K2.2 L4.3R(0.000/500) N2




Tema

Significado de los valores del formato b:

G83 Código del ciclo fijo de taladrado profundo.G98 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo

hasta el plano de partida, una vez realizado elmecanizado del agujero.

G99 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajohasta el plano de referencia, una vez realizado elmecanizado del agujero.




Tema


Los valores X e Y en G17, X y Z en G18 e Y y Z enG19 definen las coordenadas del punto donde se va aejecutar el ciclo fijo (puede programarse en

coordenadas polares). Los valores serán absolutos oincrementales en función del modo de programación(G90/G91). El desplazamiento hasta dicho punto serealizará en rápido o en avance de trabajo F, segúnse programe G00 o G01.

El valor Z en G17, Y en G18 y X en G19 define eldesplazamiento del eje perpendicular al plano

principal, desde el plano de partida hasta el plano dereferencia. Los valores serán absolutos oincrementales en función del modo de programación(G90/G91). El desplazamiento se realiza en avancerápido G00.

I Define la profundidad total de mecanizado. Si setrabaja en G90, los valores son absolutos; es decir,

están referidos al origen pieza del eje perpendicular alplano de trabajo. Si se trabaja en G91, los valoresson incrementales; es decir, están referidos al planode referencia.

B Profundización incremental. Define el valor de cadapaso de mecanizado según el eje perpendicular alplano de trabajo. Siempre con valor positivo.

C Define a qué distancia de la última profundización

debe posicionarse la herramienta para comenzar unanueva. El desplazamiento hasta ese punto se realizaen G00. Si no se programa este parámetro, el CNCconsidera el valor C1.

D Define la distancia entre el plano de referencia y lasuperficie de la pieza. Dicho valor se suma o se resta,dependiendo del signo, a la profundidad incrementalB en la primera profundización.




Tema

H Distancia que retrocede en G00 el eje perpendicular alplano principal después de cada profundización. Si nose programa este parámetro, dicho eje retrocedehasta el plano de referencia.

J Define cada cuántas profundizaciones la herramientaretrocede en G00 hasta el plano de referencia. Si no

se programa este parámetro, o se programa con valor0, el retroceso se realiza después de cadaprofundización.

K Tiempo de espera en segundos tras cadaprofundización.

L Define el valor mínimo de profundización incremental.Si no se programa este parámetro, o se programa convalor 0, el CNC considera el valor L1.

R Factor que reduce o aumenta las diferentesprofundizaciones incrementales B. Si R = 1, todas lasprofundizaciones son iguales. Si R es distinto de 1, laprimera profundización es igual a B, la segunda B2 =R x B, la tercera B3 = R x B2, y así sucesivamente. Sino se programa este parámetro, o se programa convalor 0, el CNC considera el valor R1.

N2 Define el número de veces que se desea repetir laejecución del bloque. Indicar más de una repeticiónsólo tiene sentido si se está trabajando en G91; de locontrario, el ciclo se repite en el mismo punto.

Ciclo fijo de cajera rectangular (G87) y cajera circular (G86)

El formato del bloque de programación es el siguiente:

N4 (G87 o G88) G(98 o 99) X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3J+/–4.3 K4.3 (sólo para G87) B4.3 C4.3 D+/–4.3 H4 L4.3 N2

G8? Código del ciclo fijo.G98 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo hasta

el plano de partida, una vez realizado el mecanizado de lacajera.




Tema

G99 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo hastael plano de referencia, una vez realizado el mecanizadode la cajera.


Los valores X e Y en G17, X y Z en G18 e Y y Z en G19definen las coordenadas del centro de la cajera (puedeprogramarse en coordenadas polares). Los valores seránabsolutos o incrementales en función del modo deprogramación (G90/G91). El desplazamiento hasta dichopunto se realizará en rápido o en avance de trabajo F,según se programe G00 o G01.

El valor Z en G17, Y en G18 y X en G19 define eldesplazamiento del eje perpendicular al plano principal,desde el plano de partida hasta el plano de referencia.Los valores serán absolutos o incrementales en funcióndel modo de programación (G90/G91). El desplazamientose realiza en avance rápido G00.

I Define la profundidad total de mecanizado. Si se trabaja

en G90, los valores son absolutos; es decir, estánreferidos al origen pieza del eje perpendicular al plano detrabajo. Si se trabaja en G91, los valores sonincrementales; es decir, están referidos al plano dereferencia.




Tema

J En el caso de G87 (cajera rectangular), define la distanciadesde el centro hasta el borde de la cajera según el ejecorrespondiente (según el eje X en G17 y G18, según eleje Y en G19). En el caso de G88 (cajera circular), defineel radio de la cajera. El signo con el que se introducedicho valor determina el sentido de mecanizado; si la

herramienta gira a derechas (M03) y el signo es positivo,el mecanizado se realiza en contraposición; si esnegativo, se realiza en concordancia.




Tema

K Sólo se emplea en el caso del ciclo fijo G87 y define ladistancia desde el centro hasta el borde de la cajerasegún el eje correspondiente (según el eje Y en G17,según el eje Z en G18 y G19). Siempre con valor positivo.

B Define el valor de cada paso de mecanizado según el ejeperpendicular al plano de trabajo. Siempre con valor

positivo.C Define el valor de cada paso de mecanizado según el

plano principal. Siempre con valor positivo. Si no seintroduce este parámetro, el CNC aplica un paso de 3/4del diámetro de la herramienta.

D Define la distancia entre el plano de referencia y lasuperficie de la pieza. Dicho valor se suma a laprofundidad B en la primera profundización.

H Define la velocidad de avance para la pasada de acabado.L Define el valor de la pasada de acabado según el plano de

trabajo. Si dicho valor se introduce con signo positivo, lapasada de acabado se realiza en G07 (arista viva) y enG05 (arista matada) si se introduce con signo negativo.

N2 Define el número de veces que se desea repetir laejecución del bloque. Indicar más de una repetición sólo

tiene sentido si se está trabajando en G91; de locontrario, el ciclo se repite en el mismo punto.

Ejemplo. Realizar el programa para mecanizar una cajera de dimensiones100 x 60 x 24 (X,Y,Z). El origen pieza del plano de trabajo (G17) estásituado en el centro de la cajera, según el eje Z, en la cara superior de la

pieza. Radio de la herramienta 10 mm.Tabla de herramientas

T07R10 L...

I...K...




Tema

P10119

N10 G17 S400 T.07 M3

N20 G0 G90 X0 Y0 F100

N30 Z100

N40 G87 G98 Z2 I–24 J–50 K30 B10 C15 D2 H80 L1 N1

N50 M30



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Tema

Programación paramétrica

Op. con parámetros Saltos condicionales Código error G30

Este modo de programación difiere de los anteriores en la forma de definirlos valores relativos a coordenadas de ejes, velocidades, etc. La

programación paramétrica se basa en la utilización de variables, cuyovalor puede ser el resultado de una operación matemática o el asignado através de otro valor.

La programación paramétrica es un complemento que facilita laelaboración del programa normal de mecanizado; es decir, no incluyefunciones ni nuevos formatos de programación. Un parámetro o variablese define por la letra P y un número comprendido entre 0 y 254.

Asignaciones y operaciones con parámetros

Los valores que se pueden asignar a un parámetro son los siguientes:

N4 P1 = P2 (P1 toma el valor de P2; P2 mantiene el valor que tenía)

N4 P2 = K6 (P2 toma el valor 6; K indica que se trata de unaconstante)

N4 P5 = X (P5 toma el valor de la cota teórica del eje X, en la quese halla en ese momento el CNC)

N4 P3 = Y(P3 toma el valor de la cota teórica del eje Y, en la quese halla en ese momento el CNC)

N4 P6 = Z (P6 toma el valor de la cota teórica del eje Z, en la quese halla en ese momento el CNC)

N4 P4 = T

(P4 toma el valor que tiene el reloj en ese momento, en

centésimas de segundo. Esta asignación supone laanulación de la compensación del radio)

N4 P2 = 0X(P2 toma el valor de la cota teórica X, con respecto alcero máquina, en la que se halla en ese momento elCNC)

N4 P9 = 0Y(P9 toma el valor de la cota teórica Y, con respecto alcero máquina, en la que se halla en ese momento elCNC)

N4 P7 = 0Z (P7 toma el valor de la cota teórica Z, con respecto alcero máquina, en la que se halla en ese momento elCNC)




Tema

Las operaciones que se pueden realizar entre parámetros son:

F1 (Suma) N4 P6 = P4 F1 P2 (P6 toma el valor de la sumade los parámetros P4 y P2; por tanto, P6 = P4+ P2).

N4 P6 = P4 F1 K10 (P6 toma el valor de lasuma de un parámetro y una constante P6 =P4 + 10).

N4 P6 = P6 F1 K10 (P6 incrementa su valoractual en 10 unidades [pulgadas o milímetros]; por tanto, P6 = P6 + 10).

F2 (Resta) N4 P5 = P2 F2 P3 ® P5 = P2 – P3

N4 P5 = P3 F2 K10 ® P5 = P3 – 10

N4 P5 = P5 F2 K10 ® P5 = P5 – 10

F3 (Multiplicación) N4 P7 = P6 F3 P4 ® P7 = P6 * P4

N4 P7 = P6 F3 K2 ® P7 = P6 * 2

N4 P7 = P7 F3 K3 ® P7 = P7 * 3

F4 (División) N4 P12 = P5 F4 P9 ® P12 = P5 ̧ P9

N4 P15 = P14 F4 K2 ® P15 = P14 ¸ 2

N4 P2 = P2 F4 K8 ® P2 = P2 ¸ 8

F5 (Raíz cuadrada) N4 P5 = F5 P18 ® P5 =

N4 P7 = F5 K25 ® P7 =

N4 P8 = F5 P8 ® P8 =




Tema

F6 (Raíz cuadrada dela suma de loscuadrados)

N4 P2 = P5 F6 P1 ® P2 =

N4 P3 = P6 F6 K3 ® P3 =

N4 P4 = P4 F6 K4 ® P4 =

F7 (Seno) N4 P5 = F7 P8 ® P5 = sen P8 (P8 es el ánguloen grados)

N4 P7 = F7 K60 ® P7 = sen 60º

F8 (Coseno) N4 P5 = F8 P8 ® P5 = cos P8 (P8 es el ánguloen grados)

N4 P7 = F8 K60 ® P7 = cos 60º

F9 (Tangente) N4 P5 = F9 P8 ® P5 = tg P8 (P8 es el ánguloen grados)

N4 P7 = F9 K60 ® P7 = tg 60º

F10 (Arco tangente) N4 P6 = F10 P7 ® P6 = arc tg P7 (resultado engrados)

N4 P9 = F10 K1 ® P9 = arc tg 1




Tema

F11 (Comparación) N4 P20 = F11 P18 (compara P20 con P18 yactiva los indicadores de saltos condicionales)

N4 P1 = F11 K5 (compara P1 con el valor 5 yactiva los indicadores de saltos condicionales)

F12 (Parte entera) N4 P3 = F12 P7 (P3 toma el valor de la parteentera de P7)

N4 P9 = F12 K7.8 (P9 toma el valor 7, P9 = 7)

F13 (Parte entera másuno)

N4 P3 = F12 P7 (P3 toma el valor de la parteentera de P7 más 1)

N4 P9 = F12 K7.8 (P9 toma el valor 7 más 1,P9 = 8)

F14 (Parte enteramenos uno)

N4 P3 = F12 P7 (P3 toma el valor de la parteentera de P7 menos 1)

N4 P9 = F12 K7.8 (P9 toma el valor 7 menos1, P9 = 6)

F15 (Valor absoluto) N4 P5 = F15 P10 (P5 toma el valor absoluto deP10)

N4 P7 = F15 K–3 -> P7 = 3




Tema

F16(Complementación)

N4 P1 = F16 P2 (P1 toma el valor de P2complementado, P1 = –P2)

N4 P2 = F16 K9 -> P2 = –9

En un mismo bloque se pueden introducir todas las asignaciones yoperaciones que se deseen, siempre que no modifiquen un número deparámetros superior a 10.

Existen otras funciones que se consideran especiales por el modo deasignar los valores a los parámetros; considerando el enfoque de estetema, no se tienen en cuenta.


Saltos\llamadas condicionales

El CNC dispone de dos indicadores internos (flags), que se activan o nodependiendo del resultado de las siguientes operaciones: F1, F2, F3, F4,F5, F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12, F13, F14, F15, F16. Las asignaciones noalteran el estado de dichos indicadores.

INDICADOR 1. (Cero, igualdad)

El indicador 1 se activa:

q Cuando el resultado de una operación es igual a cero.q Cuando el resultado de una comparación es igual.

El indicador 1 no se activa:

q Cuando el resultado de una operación no es igual a cero.q Cuando el resultado de una comparación es distinto.

INDICADOR 2. (Negativo, menor)

El indicador 2 se activa:




Tema

q Cuando el resultado de una operación es menor que cero.q Cuando en el resultado de una comparación el primer

operando es menor que el segundo.

El indicador 2 no se activa:

q Cuando el resultado de una operación es igual o mayorque cero.

q Cuando en el resultado de una comparación el primeroperando es igual o mayor que el segundo.

Las funciones G26, G27, G28 y G29, al igual que G25, ordenan un saltodel programa al bloque indicado, pero únicamente si se cumple unacondición determinada. El formato de programación de estas funciones esel siguiente:

N4 G2? N4 o también N4 G2? N4.4.2

N4 y N4.4.2 indican el bloque al que salta el programa si se cumple lacondición marcada por la función.

El bloque en el que se programe las funciones G26, G27, G28 y G29, noadmite más información.

G26 Salto/ llamada condicional si es igual o igual a 0.

Si se programa G26 y, tras una operación o comparación efectuadaanteriormente, ha quedado activado el indicador 1, se produce el salto albloque indicado por N4 o N4.4.2.

Ejemplo:

N50 P1 = K7 P3 = K3 (asignación de valores a los parámetros)

N60 P3 = P3 F1 P1 (suma P3 + P1)

N70 P3 = F11 K10 (compara el valor de P3 con el valor 10)

N80 G26 N200 (salta al bloque N200 si P3 = 10)




Tema

|

N200 G0 X200 Z200

N210 M30

El valor de P3 es igual a 10; por tanto, el indicador 1 se activa y trasejecutarse el bloque N80 se produce el salto al bloque N200.

G27 Salto/ llamada condicional si es distinto o no es igual a 0.

Si se programa G27 y, tras una operación o comparación efectuada

anteriormente, no se ha activado el indicador 1, se produce el salto albloque indicado por N4 o N4.4.2.

Ejemplo:

N30 P4 = K20 P5 =K5 (asignación de valores a los parámetros)

N40 G1 XP4 F90 (bloque de movimiento)

N50 P4 = P4 F1 P5 (suma P4 + P5)


N70 G27 N40 (salta al bloque N40 si P4 ¹ 100)

N80 G1 XP4

En la primera ejecución P4 = 25 Þ P4 ¹ 100; por tanto, el indicador 1 nose activa y tras ejecutarse el bloque N70 se produce el salto al bloqueN40.

G28 Salto/ llamada condicional si es <0 o el primer operando < que

el segundo.

Si se programa G28 y, tras una operación o comparación efectuadaanteriormente, ha quedado activado el indicador 2, se produce el salto al




Tema

bloque indicado por N4 o N4.4.2.

Ejemplo:

N30 P4 = K20 P5 = K7 (asignación de valores a los parámetros)

N40 G1 XP4 F90 (bloque de movimiento)

N50 P4 = P4 F1 P5 (suma P4 + P5)


N70 G28 N40 (salta al bloque N40 si P4 < 100)

N80 G1 X100

En la primera ejecución P4 = 27 Þ P4 < 100; por tanto, el indicador 2 seactiva y tras ejecutarse el bloque N70 se produce el salto al bloque N40.

G29 Salto/ llamada condicional si es >= 0 o el primer operando >=

que el segundo. Si se programa G29 y, tras una operación o comparación efectuadaanteriormente, no se ha activado el indicador 2, se produce el salto albloque indicado por N4 o N4.4.2.

Ejemplo:

N30 P4 = K20 P5 =K7 (asignación de valores a los parámetros)N40 G1 XP4 F90 (bloque de movimiento)

N50 P4 = P4 F2 P5 (resta P4 – P5)

N60 G29 N40 (salta al bloque N40 si P4 > 0)

N70 G1 X0En la primera ejecución P4 = 13 Þ P4 > 0; por tanto, el indicador 2 no seactiva y tras ejecutarse el bloque N60 se produce el salto al bloque N40.




Tema


Visualizar código de error. G30

Cuando el CNC lee un bloque con el código G30, detiene la ejecución delprograma y visualiza el contenido de dicho bloque. El formato deprogramación es el siguiente:

N4 G30 K2 (0-99) (K indica el código de error programado)

Si el código de error K se programa por medio de un parámetro (N4 G30KP3), dicho parámetro puede tener un valor comprendido entre 0 y 255.

El bloque en el que se programa la función G30 no admite másinformación. Se pueden escribir comentarios que serán visualizados alejecutar el bloque.

Ejemplo:

N10 P0 = K8 P1 = K2 P2 = K4 (asignación de valores a losparámetros)

N15 P9 = K200 (número del código de error)

N20 P3 = P1 F3 P2 (multiplica P1 * P2 Þ P3 = 8)

N30 P0 = F11 P3 (compara los valores de P0 y P3)

N40 G26 N90 (salta al bloque N90 si P0 = P3)

|

|

N90 G30 KP9 (Valor de P1 o P2 mal programado)¬ Comentario

Los valores de P0 y P3 son iguales; por tanto, el programa salta al bloqueN90 y se detiene. Seguidamente, el CNC cambia la pantalla y aparece elcódigo de error programado junto con el comentario y el bloque N90.




Tema





Contenido

Torno básico (1)

Torno básico 1 Torno básico 2 Torno básico 3

Torno básico 4 Torno básico 5 Torno básico 6

EnunciadoRealizar el programa para mecanizar la pieza que representa la siguientefigura.

Material de Partida: Barra de duraluminio Ø40 mm.

Para verlo más grande hacer click sobre él.

Cálculo de los puntos indeterminados en la figura

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1a/pral.HTM (1 de 3) [27/09/2002 19:10:25]

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer2a/pral.HTM





http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1a/i1.gif

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1a/i2.gif








Contenido


PUNTO 1 X12.124 Z-3.5

PUNTO 2 X26.875 Z-16,275

PUNTO 3 X39 Z-19.775


Programa CN

%00001

N10 T6.6 (la herramienta que ocupa la posición 6 gira y se coloca enposición de trabajo, Corrector asignado .06)N20 M41 (gama corta de velocidad. Es necesario programarla si se utilizavelocidad de corte constante (G96))N30 G96 S150 M3 (giro a derechas del cabezal con v.c.c. 150 m/min.)N40 G0 X45 Z0 (posicionamiento rápido en la coordenada Z en la que seva a realizar el refrentado)N50 G1 X0 F. I (refrentado hasta el eje de revolución velocidad de avance

0.1 mm/v.)N60 G0 X10 Z5 F.3 (posicionamiento en el punto de partida del ciclo G68.Avance para el desbaste 0.3 mm/v )N70 G68 P0=K0 P1=K0 P5=K1 P7=K.5 P8=K.2 P9=K0 P13=K500P14=K520)N80 G0 X100 Z150 (retirada desde el punto de partida del ciclo hasta unaposición <<alejada>> de la pieza)N90 T2.2 (herramienta de acabado. mecaniza el sobremetal especificado

en los parámetros P7 y P8)N100 M41 (gama corta de velocidad...)N11O G96 S200 M3 (giro a derechas del cabezal con v.c.c. 200 m/min.)N120 G0 X0 Z3 (aproximación rápida al punto de comienzo del contorno




Contenido

W)N130 G1 Z0 F.05 (posicionamiento en el punto inicial del arco W.velocidad de avance 0.05 mm/v)N140 G3 X12.124 Z-3.5 R7 F.15 (interpolación circular a izquierdas.mecanizado del arco W-P. 1)N150 G1 X26.875 Z-16.275 (interpolación lineal desde P.1 hasta P.2)

N160 G2 X39 Z-19.775 R7 (interpolación circular a derechas mecanizadodel arco P. 2-P. 3)N170 G1 Z-25 (cilindrado. aproximadamente 5 mm más de la longitud<<acotada>>, en el dibujo)N180 G0 X150 Z150 M30 (retirada a un punto <<alejado>> de la pieza.Final del programa)

(definen el perfil de la pieza a desbastar)

N500 G3 X12.124 Z-3.5 10 K-7N510 G1 X26.875 Z-16.275N520 G2 X39 Z-19.775 I6.062 K3.5





Contenido

Fresado Básico (1)

Fresado básico 1 Fresado básico 2 Fresado básico 3

Fresado básico 4 Fresado básico 5 Fresado básico 6

EnunciadoUtilizando la funcion G25, realizar el programa para mecanizar las cajerasrepresentadas en las vistas siguientes.Material: duraluminio.Herramienta: fresa de ranurado H55/Co 8, Ø10 3 labiosVelocidad de corte recomendada 40 m/min.Sz = 0.036 mm.


Cálculo de los parámetros de corte:

Teniendo en cuenta la velocidad de corte recomendada (40 m/min.), y el

diámetro de la fresa ( 10 mm), las revoluciones por minuto ha programarse deducen aplicando la siguiente fórmula:

N = (Vc * 1000) / ( PI * D); N = (40 * 1000) / (PI * 10) = 1273 rpm

Considerando el avance por diente recomendado (Sz = 0.036 mm). elnúmero de dientes (Z = 3) y las revoluciones por minuto a las que gira lafresa (N = 1273 rpm), el avance a programar se deduce aplicando la

siguiente fórmula:s=Sz·Z·N; s=0.036·3·1273= 137 mm/min.

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1c/pral.HTM (1 de 3) [27/09/2002 19:10:37]

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer2c/pral.HTM





http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1c/i0.gif








Contenido


Programa CN

%00001N10 S1273 T.01 M3 (sentido de giro a derechas. 1273 rpm. Correctorasignado .01)N20 G0 X30 Y-15 (posicionamiento rápido en el centro de la cajera inferiorderecha)N30 Z2 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa a 2 mm de la superficiede la pieza)N40 G1 Z-5 F50 (desplazamiento en avance de trabajo hasta el fondo dela cajera)N50 G91 G01 Y2.5 F137 (dado que la compensación del radio de la fresase hace de forma manual y que la mitad del lado menor de la caja es 7.5mm el centro de la fresa se desplaza 2.5 mm según la dirección y sentido

Y+)N60 X10 (la mitad del lado mayor de la cajera es 15 mm. por tanto elcentro de la fresa se desplaza en 10 mm en dirección y sentido X+)N70 Y-5N80 X-20N190 Y5N100 X10N110 Y-2 5 (Vuelta al punto de comienzo de los movimientos de la cajera

punto A)N120 G0 G90 Z2 (retirada y posicionanuento a 2 mm de la superficie de lapieza)N130 G0 X30 Y15 (posicionaraiento en el centro de la cajera superiorderecho)N140 G25 N30.120.1 (salto del programa repetición de los movimientosen el interior de la cajera)N150 G0 X-30 Y15 (posicionamiento en el centro de la cajera superior

izquierda)N160 G25 N30. 120.1 (salto del programa ...)N170 G0 X-30 Y-15 (posicionamiento en el centro d la cajera inferiorizquierda)




Contenido

N180 G25 N30.120.1 (salto del programa...)N190 G0 Z150 M30 ( retirada hasta el punto de partida del programa.Final del programa)


Recorrido del centro de la fresa por el interior de la cajera



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Curso CNC avanzado

Ejercicios de Fresado (1)

Ejercicio 1 Ejercicio 2 Ejercicio 3

Ejercicio 4 Ejercicio 5

Enunciado

Realizar el mecanizado del contorno exterior y del vaciado de la figura.Material: duraluminio.Herramienta: fresa frontal de 10 mm de diámetro, HSS, 2 labios

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/fresado/fr_1.htm (1 de 3) [27/09/2002 19:10:47]



Curso CNC avanzado



Programa CN

%00001N0 G90 G17 S1200 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 1200 rpm.Corrector asignado 01)N10 G0 X0 Y0 Z50 (posicionamiento rápido para inicio de programa)N20 X60 Y30 (posicionamiento rápido para inicio de contorno exterior)N30 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad de

mecanizado)N40 G1 G42 G37 R10 X45 Y17 F60 (compensación a derechas porcirculación antihoraria del contorno. Entrada tangencial. Avance 60mm/min.)


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Curso CNC avanzado

N50 G1 G36 R15 X33.425 Y17 (redondeo controlado en vez de programarel arco y calcular más puntos)N60 G3 G36 R15 X-33.425 Y17 R37.5 (programar el arco con el radio envez de calcular la posición relativa del centro)N70 G1 X-45 (el contorneado se programa de una vez, sin espejos nigiros)N80 Y-17

N90 G36 R15 X-33.425 Y-17N100 G3 G36 R15 X33.425 Y-17 R37.5N110 G1 X45N120 G1 G38 R10 X45 Y17 (salida tangencial)N130 G0 G40 X60 Y30 (anulación de la compensación, punto de salida)N140 G0 Z10N150 G88 G98 G0 X0 Y0 Z2 I-10 J25 B10 D2 H80 L0.5 F100 (ciclo fijo decajera circular, con punto de partida el origen)N160 G80 (anulación de ciclo fijo)N170 Z-9.9 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidadde mecanizado)N180 G0 R20 A45 (posicionamiento rápido para la primera ranura)N190 G1 R30 F50 (mecanizado de la primera ranura)N200 R20 F300 (salida en Z de la ranura)N210 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N220 G25 N180.210.3 (salto del programa para realizar las ranuras quefaltan)N230 G0 Z10 N240 G0 X0 Y0 Z150 (retirada hasta el punto de partida delprograma)N250 M30 (final del programa)



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Curso CNC avanzado




Enunciado

Realizar el mecanizado del contorno exterior, los taladros, el vaciado y lasranuras de la figura.Material: duraluminio.Herramienta: Fresa frontal de 10 mm de diámetro, HSS, 2 labios




Curso CNC avanzado



Programa CN

%00002N0 G90 G17 S1200 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 1200 rpm.Corrector asignado 01)N10 G0 X0 Y0 Z50 (posicionamiento rápido para inicio de programa)N20 G87 G99 G0 X0 Y0 Z2 I-10 J33 K33 B5 D2 H80 L0.25 F100 (ciclo fijode cajera rectangular, con punto de partida el origen. El radio de la cajera

se logra con el radio de la fresa)N30 G80 Z10 (anulación de ciclo fijo)N40 G0 Z-6N50 G0 R12.5 A45 (posicionamiento rápido para la primera ranura)





Curso CNC avanzado

N60 G1 Z-14 F60 (mecanizado de la primera ranura)N70 R32.5 F80N80 G0 Z-6 (salida en Z de la ranura)N90 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N100 G25 N40.90.3 (salto del programa para realizar las ranuras quefaltan)

N110 G0 X0 Y0 Z10 (salida de la cajera)N120 X38 Y38 (posicionamiento rápido del primer taladro)N130 Z2 (desplazamiento en Z hasta 2mm de la superficie de la pieza)N140 G1 Z-14 F50 (taladro)N150 Z2 F300N160 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N170 G25 N120.160.3 (salto del programa para terminar taladros)N180 G0 X70 (posicionamiento rápido para inicio de contorno exterior)N190 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad demecanizado)N200 G1 G42 G37 R10 X43 Y0 F70 (compensación a derechas porcirculación antihoraria del contorno. Entrada tangencial. Avance 70mm/min.)N210 G36 R7 X43 Y29.34 (redondeo controlado en vez de programar elarco y calcular más puntos)N220 G3 G36 R7 X29.34 Y43 R-10 (programación del arco con el radio envez de calcular la posición relativa del centro)

N230 G1 G36 R7 X-29.34 Y43 (el contorneado se programa de una vez,sin espejos ni giros)N240 G3 G36 R7 X-43 Y29.34 R-10N250 G1 G36 R7 X-43 Y-29.34N260 G3 G36 R7 X-29.34 Y-43 R-10N270 G1 G36 R7 X29.34 Y-43N280 G3 G36 R7 X43 Y-29.34 R-10N290 G1 G38 R10 X43 Y0

N300 G0 G40 X70 Y0N310 Z10N320 G0 X0 Y0 Z150 (retirada hasta el punto de partida del programa)N330 M30 (final del programa)





Curso CNC avanzado




Enunciado

Realizar el mecanizado del contorno exterior, los taladros, el vaciado y lasranuras de la figura.Material: duraluminio.Herramienta: Fresa frontal de 12 mm de diámetro, HSS, 2 labios




Curso CNC avanzado



Programa CN

%00003N0 G90 G17 S1200 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 1200 rpm.Corrector asignado 01)N10 G0 X0 Y0 Z50 (posicionamiento rápido para inicio de programa)N20 G88 G99 G0 X0 Y0 Z2 I-8 J20 B4 D2 H50 L0.25 F100 (ciclo fijo decajera circular, con punto de partida el origen)N30 G80 Z10 (anulación de ciclo fijo)

N40 G0 X38 Y38 (posicionamiento rápido del primer taladro)N50 Z2 (desplazamiento en Z hasta 2mm de la superficie de la pieza)N60 G1 Z-14 F50 (taladro, diferentes avances para entrar y salir)N70 Z2 F300





Curso CNC avanzado

N80 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N90 G25 N40.80.3 (salto del programa para terminar taladros)N100 G0 X0 Y0 Z10N110 R65 A-22.5 (posicionamiento rápido para inicio del desbasteexterior, se usa polares para simplificar cálculos)N120 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad de

mecanizado)N130 G1 R51 F100 (dos pasadas de desbaste al variar los radios, que secalculan considerando el diámetro de la fresa)N140 G3 A22.5N150 G1 R40N160 G2 A-22.5N170 G1 R65N180 G0 Z2N190 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N200 G25 N110.190.3 (salto del programa para terminar desbastes)<N210 G0 X60 Y0 (posicionamiento rápido para inicio de contorno exterior)N220 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad demecanizado)N230 G1 G42 G37 R10 X26 Y0 F80 (compensación a derechas porcirculación antihoraria del contorno. Entrada tangencial. Avance 80mm/min.)N240 G3 G36 R7 X21.577 Y14.506 R26 (programación del arco con el

radio en vez de calcular la posición relativa del centro)N250 G1 G36 R7 X35.412 Y28.341 (el contorneado se programa de unavez, sin espejos ni giros)N260 G3 G36 R7 X28.341 Y35.412 R-10 (radio negativo por realizar ungiro mayor o igual a 180º)N270 G1 G36 R7 X14.506 Y21.577N280 G3 G36 R7 X-14.506 Y21.577 R26N290 G1 G36 R7 X-28.341 Y35.412

N300 G3 G36 R7 X-35.412 Y28.341 R-10N310 G1 G36 R7 X-21.577 Y14.506N320 G3 G36 R7 X-21.577 Y-14.506 R26N330 G1 G36 R7 X-35.412 Y-28.341N340 G3 G36 R7 X-28.341 Y-35.412 R-10N350 G1 G36 R7 X-14.506 Y-21.577N360 G3 G36 R7 X14.506 Y-21.577 R26N370 G1 G36 R7 X28.341 Y-35.412

N380 G3 G36 R7 X35.412 Y-28.341 R-10N390 G1 G36 R7 X21.577 Y-14.506N400 G3 G38 R10 X26 Y0 R26 (salida tangencial)N410 G1 G40 X60 Y0 (anulación de la compensación)




Curso CNC avanzado

N420 G0 Z10N430 G0 X0 Y0 (movimiento innecesario para señalar el comienzo de lasranuras)N440 G93 I0 J0 (preselección de origen polar el origen de pieza)N450 G0 R40 A-22.5 (programación polar por comodidad de cálculo)N460 Z-9

N470 G1 Z1-14 F50N480 G3 A22.5 F80N490 G1 Z-9 F300N500 G0 Z2 (se debe salvar los brazos)N510 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N520 G25 N450.510.3 (salto del programa para realizar las ranuras quefaltan)N530 G0 X0 Y0 Z150 (retirada hasta el punto de partida del programa)N540 M30 (final del programa)





Curso CNC avanzado




Enunciado

Realizar el mecanizado de los vaciados entre los brazos de la polea.Material: duraluminio.Herramienta: fresa frontal de 10 mm de diámetro, HSS, 2 labios




Curso CNC avanzado



Programa CN

%00004N0 G90 G17 S750 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 750 rpm.Corrector asignado 01)N10 G0 X25 Y0 Z50 (posicionamiento rápido en un punto fácil del primervaciado)

N20 Z0 (desplazamiento rápido en Z para aproximarse a la superficie)N30 G1 Z-10 F25 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en laprofundidad de mecanizado, menor avance)N40 G1 G42 G37 R5.5 X37 Y0 F75 (compensación a derechas por





Curso CNC avanzado

circulación horaria del contorno. Entrada tangencial. Avance 75 mm/min.)N50 G2 G36 R6 X33.855 Y-14.928 R37 (programación del arco con elradio en vez de calcular la posición relativa del centro)N60 G1 G36 R6 X14.520 Y-3.764 (redondeo controlado en vez deprogramar el arco y calcular más puntos)N70 G3 G36 R6 X4 Y14.457 R15 (no se necesitan pasadas de desbaste

debido al diámetro de la fresa)N80 G1 G36 R6 X4 Y36.783N90 G2 G38 R5.5 X37 Y0 R37 (salida tangencial)N100 G1 G40 X25 Y0 (anulación de la compensación)N110 G0 Z10 (salida en Z para evitar los brazos de la polea)N120 G73 A120 (giro del sistema de coordenadas)N130 G25 N10.120.2 (salto del programa para terminar vaciados)N140 G0 X0 Y0 Z150 (retirada hasta el punto de partida del programa)N150 M30 (final del programa)





Curso CNC avanzado




Enunciado

Realizar el mecanizado del contorno exterior, los taladros y las ranuras dela figura.Material: duraluminio.Herramienta: fresa frontal de 12 mm de diámetro, HSS, 2 labios




Curso CNC avanzado



Programa CN

%00005N0 G90 G17 S1200 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 1200 rpm.Corrector asignado 01)N10 G0 X0 Y0 Z50 (posicionamiento rápido para inicio de programa)N20 X60 (posicionamiento rápido para inicio de contorno exterior)N30 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad demecanizado)N40 G1 G42 G37 R10 X35 Y0 F80 compensación a derechas porcirculación antihoraria del contorno. Entrada tangencial. Avance 80mm/min.)N50 G3 A16.553 (programación del arco por el método de fijar origen

polar e indicar el barrido angular, en absolutas o relativas, que sedescribe)N60 G93 I52.721 J15.670N70 G91 G2 A-43.856


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Curso CNC avanzado

N80 G93 I28.284 J28.284N90 G3 A144.606N100 G93 I15.670 J52.721N110 G2 A-43.856N120 G93 I0 J0N130 G3 A33.106

N140 G93 I-15.670 J52.721N150 G2 A-43.856N160 G93 I-28.284 J28.284N170 G3 A144.606N180 G93 I-52.721 J15.670N190 G2 A-43.856N200 G93 I0 J0N210 G3 A33.106N220 G93 I-52.721 J-15.670N230 G2 A-43.856N240 G93 I-28.284 J-28.284N250 G3 A144.606N260 G93 I-15.670 J-52.721N270 G2 A-43.856N280 G93 I0 J0N290 G3 A33.106N300 G93 I15.670 J-52.721

N310 G2 A-43.856N320 G93 I28.284 J-28.284N330 G3 A144.606N340 G93 I52.721 J-15.670N350 G2 A-43.856N360 G93 I0 J0N370 G3 G38 R10 A16.553 (salida tangencial)N380 G90 G1 G40 X60 Y0 (anulación de la compensación, punto de salida)

N390 G0 Z10N400 X0 Y0N410 G93 I0 J0 (recuperación del origen de pieza como origen polar)N420 G0 R24 A30 (posicionamiento rápido para la primera ranura)N430 Z2 (desplazamiento en Z hasta el plano de referencia)N440 G1 Z-14 F25 (mecanizado de la primera ranura)N450 G3 G91 A30 F70 (programación en incrementales para facilitarcálculos)

N460 G90 G17 Z2 F300 (desplazamiento en Z hasta el plano dereferencia)N470 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N480 G25 N420.470.3 (salto del programa para realizar las ranuras que




Curso CNC avanzado

faltan)N490 G0 X0 Y0 Z10N500 G88 G99 G0 X0 Y0 Z2 I-10 J10 B5 D2 H25 L0.25 F75 (ciclo fijo decajera circular, con punto de partida el origen. El radio de la cajera selogra con el radio de la fresa)N510 G80 Z150 (anulación de ciclo fijo; retirada hasta el punto de partida

del programa)N520 M30 (final del programa)



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Contenido

Torno paramétricas (1)

Torno paramétricas 1 Torno paramétricas 2 Torno paramétricas 3

Torno paramétricas 4 Torno paramétricas 5

EnunciadoDefinir en una subrutina paramétrica el contorno de la siguiente figura:

Para verlo más grande hacer click sobre él.Definición de parámetros

Punto 1:ØX = P0 (diámetro del punto 1)Z1 = P1 (coordenada absoluta Z del punto 1)

Punto 2:ØX = P0 (diámetro del punto 2. igual al del punto 1; ambos se definen con el mismo

parámetro)Z2=P2 (coordenada absoluta Z del punto 2)

Punto 3:ØX =P3 (diámetro del punto 3)Z3 =P2 (coordenada absoluta Z del punto 3.igual a la del punto 2)

Punto 4:ØX = P3 (diámetro del punto 4, igual al del punto 3; ambos se definen con el mismo

parámetro)Z4 = P4 (coordenada absoluta Z del punto 4)

Ra = P5 (radio del arco)Rb = P6 (radio del bisel)

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Contenido

Punto de partida 0: ØX=P7; P7 = P0 F2 P9;P9= P5 F3 K2(P9 es el valor doble del radio delarco P5) Z8=P8; P8=P1 F1 K2

Velocidad de avance = P10 (mm/v)

volver al

principio>>>>

Programa CN

%00001N10 G23 N14 (identificación y comienzo de la subrutina paramétrica 14)N20 P9= P5 F3 K2 P7 = PO F2P9 P8=P1 F1 K2N30 G0 XP7 ZP8 (posicionamiento en el punto de punida 0)N40 G1 G42 ZPI FP10 (posicionamiento en el punto de inicio del arco,inicio de la compensación del radio)N50 G36 RP5 XPO (redondeamiento RP5)

N60 G1 ZP2 (cilindrado hasta la coordenada absoluta Z del punto 2)N70 G39 RP6 XP3 (refrentado hacia afuera con achaflanado final de radioP6)N80 ZP4 (cilindrado hasta la coordenada absoluta Z del punto 4)N90 G0 G40 G91 X10 (la herramienta se retira incrementalmente 5 mmsegún la dirección y sentido X+)N100 G90 ZP8 (vuelta a la coordenada Z del punto de partida O)N110 G24



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Contenido




EnunciadoUtilizando la subrutina paramétrica definida en el ejercicio Tornoparamétricras (1), realizar el acabado de la siguiente figura.



Programa CN

%00002N10 T6.16

N20 M41N30 G96 S200 M3N40 G21 N14.1 P0=K20 P1=K0 P2=K-15 P3=K40 P4=K-35 P5=K5 P6=K4P10=K.2N50 G0 X100 Z100 M30


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer2b/pral.HTM [27/09/2002 19:11:42]




Contenido




EnunciadoProgramar de forma paramétrica y mediante una subrutina paramétrica, elciclo de desbaste que permita obtener el contorno, con el sobremetaldeseado, representado en la siguiente figura.

Para verlo más grande hacer click sobre él.Parámetros de introducción

Punto 1:ØX = P0 (diámetro del punto 1 )Z1 = P1 (coordenada absoluta Z del punto 1)

Punto 2:ØX = P0 (diámetro del punto 2, igual al del punto 1; ambos se definen conel mismo parámetro)Z2 = P2 (coordenada absoluta Z del punto 2)





Contenido

Punto 3:ØX = P3 (diámetro del punto 3)Z3 = P2 (coordenada absoluta Z del punto 3. igual a la del punto 2)

Punto 4:ØX = P3 (diámetro del punto 4, igual al del punto 3; ambos se definen con

el mismo parámetro)Z4 = P4 (coordenada absoluta Z del punto 4)Profundidad de pasada = P5 (en radios)Sobremetal X = P6 (en diámetros)Sobrometal Z = P7Velocidad de avance = P8 (mm/v)

Parámetros internos

Ø final: P9 = P0 F1 P6Z final: P10 = P2 F1 P7

Punto de partida 0:ØX = P1 1; P11 = P3 F1 P6Z0 = P12; P12 = P1 F1 K5

Profundidad de pasada real: P17 = P13 F4 P16

P17 depende de los siguientes parámetros:P5 = P5 F3 K2 (para realizar los cálculos, P5 se pasa a diámetros)P13 = P11 F2 P9 (valor diametral a eliminar en el desbaste)P14 = P13 F4 P5 (número de pasadas. No es real si sale parte decimal)P15 = F12 P14 (parte entera de P14)P16 = F13 P14 (numero real de pasadas siempre que P14 tenga partedecimal. es decir P16 es la parte entera más 1 de P14.)

Numero de repeticiones de la pasada:P18 = P14 F2 K1 (en el caso de que P14 sea UD resultado entero)P18 = P15 (en el caso de que P14 no sea UD resultado entero)

Explicación del programa

Inicialmente, como en los ejemplos anteriores, se asignan los parámetrosa todas las variables que determinan la forma de la pieza y condiciones demecanizado: profundidad de pasada. velocidad de avance. etc. El criterioseguido para desbastar el área sobrante de la pieza es el siguiente:

• Se calcula el diámetro total a eliminar (P13 = P11-P9)




Contenido

• Considerando el valor introducido relativo a la profundidad de pasada. secalcula el número de pasadas (P14 = P13-P5)

• Si el resultado de la operación anterior es entero. por ejemplo 2pasadas. se establece como profundidad de pasada P5 y como número depasadas P14 Por el contrario, si el resultado no es entero, por ejemplo 2.5

pasadas, se considera lógicamente una pasada más (P16 = parte enteramás 1 de P14) y se recalcula la profundidad de pasada (P17 = P13-P16)

• En el programa la profundidad de pasada se introduce de formaincremental, ya que el número de pasadas por el valor de cada pasada, esigual al diámetro total a eliminar.

• En cada pasada se repiten los mismos movimientos, de ahí que se utilicela función G25 para evitar tener que programarlos reiteradamente. Para

indicar el número de repeticiones se designa el parámetro P18. Su valorsiempre es el número de pasadas menos una que es la indicada en losbloques que se repiten.

volver al principio>>>>Programa CN

%00003

N10 G23 N16 (idendficación y comienzo de la subrutina paramétrica 16)N20 P9=P0F1P6 P10=P2 F1 P7 P11=P3 F1 P6 P12=P1 F1 K5 P5=P5 F3 K2P13=P11 F2 P9 P14=P13 F1 P5 P15=F12 P11 P16=F13 P11N30 P14=F11 P15N40 G27 N300N50 P17=P5 P18=P11 F2 K1N60 G0 XP11 ZP12N70 G91 X-P17N80 G1 G90 ZP10 FP8N90 G91 XP17N100 G90 G0 ZP12N110 G91 X-P17N120 G2S N70.110.P18N130 GO G90 XP11 ZP12N14O G24N300 P17=P13 F1 P16N310 P18=P15

N320 G25 N60





Contenido




Contenido




EnunciadoTomando como base el ejercicio anterior, incluir la siguiente condición: Lallamada a la subrutina paramétrica debe hacerse desde un punto mayor oigual que el diámetro máximo, más el sobremetal en X y mayor o igualque la coordenada Z inicial del perfil, más el sobremetal en Z. En el casocontrario. el CNC no ejecutará el ciclo y dará el error con el mensajedeseado.

Parámetros de introducción

Punto 1:ØX=P0 (diametro del punto 1)Z1 = P1 (coordenada absoluta Z del punto 1)

Punto 2:ØX = P0 (diámetro del punto 2, igual al del punto 1: ambos se definen conel mismo parámetro)Z2 = P2 (coordenada absoluta Z del punto 2)

Punto 3:ØX = P3 (diámetro del punto 3)Z3 = P2 (coordenada absoluta Z del punto 3, igual a la del punto 2)

Punto 4:ØX = P3 (diámetro del punto 4, igual al del punto 3; ambos se definen con

el mismo parámetro)Z4 = P4 (coordenada absoluta Z del punto 4)

Profundidad de pasada = P5 (en radios)Sobremetal X = P6 (en diámetros)Sobremetal Z = P7Velocidad de avance = P8 (mm/v)


Øfinal: P9 = P0 F1 P6Z final: P10 = P2 F1 P7




Contenido

Punto de partida 0:ØX = P11 (asignado en programa)Z0 = P12 (asignado en programa)

Profundidad de pasada en Ø: P5 = P5 F3 K2Ø en el que se realiza la pasada: P13

No de error por posicionamiento incorrecto: P14 = K117Ø mínimo de partida: P15 = P3 F1 P6Z mínimo de partida: P16 = P1 F1 P7


Inicialmente, como en los ejemplos anteriores, se asignan los parámetrosa todas las variables que determinan la forma de la pieza y condiciones demecanizado: profundidad de pasada, velocidad de avance, etc. El criterio

seguido para desbastar el área sobrante de la pieza es el siguiente:

• El ciclo de desbaste comienza a ejecutarse desde las coordenadas X y Zen las que se encuentra la herramienta antes del comienzo de lasubrutina. Para operar con estas coordenadas, en el bloque N30 se lesasigna unparámetro a cada una.

• Para saber si el punto de parada X o Z es incorrecto se comparan losparámetros asignados (P11 y P12) con los parámetros que contienen losvalores mínimos de posicionamiento (P15 y P16).

• Si los valores de P11 o P12 son menores que P15 o P16, los bloques N50y N70 ordenan el salto del programa al bloque N300, seguidamente elprograma se detiene y sale en pantalla el número de error (117) con elmensaje adjunto en el bloque.

• A diferencia del ejercicio anterior, todas las pasada de desbaste puedenno ser iguales. Desde el diámetro inicial (P11) se va restandosucesivamente el valor de P5. La pasada se ejecuta siempre que P9(diámetro final) sea menor que P13 (Ø actual resultante de las sucesivasrestas de P5). Cuando no se cumple esta condición el valor de P13 seiguala al de P9 y se realiza la pasada final.

• Al finalizar el ciclo la herramienta queda posicionada en las mismascoordenadas en las que se encontraba posicionada antes del comienzo dela subrutina.




Contenido


Programa CN

%00004N10 G23 N17 (identificación y comienzo de la subrutina paramétrica 17)N20 P9=PO F1 P6 P10=P2 F1 P7 P5=P5 F3 K2 Pll=K117 P15=P3 F1 P6

P16=P1 F1 P7N30 P1=X P12=ZN4O P11=F11 P15N50 G28 N300N60 P12=F11 P16N70 G28 N300N80 P13=P11 F2 P5N90 G0 XP13N100 G1 ZP10 FP8N110 G91 XP5N120 G0 G90 ZP12N130 P13=P13 F2 P5N110 P9=F11 P13N150 G28 N90N160 P13=P9N170 G25 N90.120.1N180 XP11 ZP12

N190 G24N300 G30 KP14 (posicionamiento incorrecto)




Contenido





Contenido




Enunciado

Programar de forma paramétrica y mediante una subrutina paramétrica, el ciclo de ranuradoque permita identificar además si se trata de ranurado interior o exterior.


Parámetros a introducir en el bloque de llamada a la subrutina

P0 = Coordenada absoluta X del punto inicial A.

P1 = Coordenada absoluta X del punto final B.P2 = Coordenada absoluta Z del punto inicial A.P3 = Coordenada absoluta Z del punto final B.P4 = Anchura de la plaquita.P5 = Distancia de seguridad en 0. Signo positivo para exterior y negativo para interior.P9 = Velocidad de avance (mm/v.).P13 = Temporización en el fondo (seg.).

Parámetros internos de la subrutina

P6 = Diámetro desde el que se inician las sucesivas pasadas. (P6 = 0 + P5)

P7 = Coordenada X del punto de partida (asignado).P8 = Coordenada Z del punto de partida (asignado).P10 = Variable que contiene los sucesivos valores de Z a los que se realiza cada pasada demecanizado. Va en función de P12.P11 = Coordenada final Z. (P11 = P3 - P4)P12 = Paso según el eje Z. (P12 = P4 - 0.5)P14 = Código de error. (P14 = 200)

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principio>>>>Programa CN

% 00005 (SUBRUTINA PARAMÉTRICA)N10 G23 N82





Contenido

N20 P6 = PO F1 P5 P11= P3 F2 P4 P12 = P4 F2 K.5 P14 = K200N30 P7=X P8=ZN40 P5 = F11 K0N50 G28 N240N60 P7 = F11 P6N70 G28 N230

N80 G0 XP6 ZP2N90 P10 = P2N100 ZP10N11O Gl XP1 FP9 M8N120 G4 KP13N130 G0 XP6N140 P10 = P10 F1 P12N150 P10 = F11 P11N160 G28 N100N170 G0 ZP11N180 G1 XP1N190 G4 KP13N200 G0 XP6 M9N210 XP7 ZP8N220 G24N230 G30 KP14 (Punto de partida incorrecto)N240 P6 = F11 P7

N250 G28 N230N260 G25 N80



N10 Comienzo e identificación de la subrutina paramétrica.

N20 Operaciones con parámetros.

N30 P7 toma el valor de la cota X del punto de partida. P8 toma el valorde la cota Z del punto de partida.

N40/N70 En estos bloques se determina si el punto de partida es correcto.En caso contrario, se produce un salto al bloque N230 y, por tanto, la

detención del programa. Este proceso comienza por identificar si elranurado es exterior o interior. Para ello, se toma el valor de P5 y secompara con 0. Si el mecanizado es interior, P5 es menor de 0, entoncesG28 ordena el salto al bloque N240; si P5 es mayor de 0, el mecanizado es




Contenido

exterior y el programa continúa. Los bloques N70 y N250 determinan, enfunción del resultado de las comparaciones realizadas en los bloquesprevios, si el punto de partida es correcto.

N80 Posicionamiento en el punto de inicio del mecanizado.

N90 P10 toma el valor de P2. En el programa, P10 contiene los valores deZ a los que se realiza cada pasada de mecanizado; por tanto, para laprimera pasada, P10 toma el valor de la coordenada Z del punto inicial A(P2).

N100 Posicionamiento en la coordenada Z.

N110 Ranurado en avance de trabajo.

N120 Temporización en el fondo.N130 Retirada en G0 hasta XP6.

N140 Cálculo de la coordenada Z a la que se realiza la siguiente pasada.Va en función de la anchura de la plaquita (P4) y de la constante 0.5.

N150 Compara el valor resultante de la operación anterior, con el valor dela coordenada Z final del mecanizado.

N160 Si P10 es menor que Pl 1, se produce un salto al bloque N100.Cuando el valor de P10 es igual o mayor que Pl 1, no se produce el salto yel programa continúa.

N170/N200 Cuando el programa llega al bloque N170, únicamente faltauna pasada para finalizar el mecanizado. El proceso para realizar dichapasada está programado en estos bloques.

N210 Retirada al punto de partida.

N220 Final de la subrutina y vuelta al programa principal.

N230 Este bloque se ejecuta únicamente si el punto de partida esincorrecto. Para la realización de un ranurado exterior, la herramientadebe estar posicionada en un diámetro mayor o igual a P6. Para unranurado interior, en un diámetro menor o igual a P6.





Contenido

Fresado paramétricas (1)

Fresado paramétricas 1 Fresado paramétricas 2 Fresado paramétricas 3

Enunciado

Confeccionar una subrutina paramétrica que realice el taladrado de unnúmero deteminado de agujeros equidistantes situados en unacircunferencia de radio R y que permita seleccionar el ángulo de comienzo

Para verlo más grande hacer click sobre él.Parámetros de introducción

P0 = número de agujerosP1 = radio de la circunferenciaP2 = posición angular del primer agujeroP3 = coordenada X absoluta del centro de la circunferenciaP4 = coordenada Y absoluta del centro de la circunferenciaP5 = coordenada Z absoluta en la que comienza el agujeroP6 = profundidad del agujero (siempre valor positivo)P7 = velocidad de avance


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Contenido

P6 = P6 F1 K2 (incremento de la profundidad para compensar la punta dela broca)P8= P5 F1 K2 (punto de partida Z previo al taladrado. denominadohabitualmente como <<plano de referencia>>)P9 = K360 F4 PO (ángulo de giro)P10 = P0 F2 K1 (número de repeticiones)P11= Coordenada Z del punto de partida Z, denominado habitualmentecomo <<plano de partida>> (asignado en programa)


Programa CN

%00001N10 G23 N18 (comienzo e identificación de la subrutina parametrica 18)N20 P8=P5 F1 K2 P9=K360 F4 P0 P10=P0 F2 K1 P11=Z P6=P6 F1 K2N30 G93 IP3 JP4 (preselección origen polar del centro de la circunferencia)N4O G0 RP1 AP2 (posicionamiento en el primer agujero)N5O ZP8 (posicionamiento en el <<plano de referencia>> Z)N60 G1 G91 Z-P6 FP7 (taladrado hasta la profundidad deseada)N70 G0 G90 ZP8 (retirada hasta el <<plano de referencia>>)N80 G73 AP9 (giro del sistema de coordenadas, el valor angular que

distan entre si los agujeros)N90 G25 N40.80.P10 (taladrado de los restantes agujeros)N100 ZP11 (retirada hasta el <<plano de punida>>)N110 G24 (final de subrutina)





Contenido



Enunciado

Programa parámetrico de centrado de agujero mediante palpado.



Parámetros de introducción

P4 = Radio del agujero (R)P20 = Radio del palpador (r)

P0 = Valor absoluto Y del punto 7 (asignado).P1 = Valor absoluto X del punto 3 (asignado).P2 = Valor absoluto X del punto 5 (asignado).P3 = Valor absoluto Y del punto 5 (asignado).P5 = Coordenada +-Y de palpado. (R/2)P6 = Distancia desde el centro O a los puntos 3 y 5 (según el eje X).

Aplicando el teorema de Pitágoras en el triángulo rectángulo formado porlos puntos 0,1,3, se deduce su valor:

(P8)2 = (P5)2 + (P6)2; (P6)2 = (P8)2 - (P5)2; P6 = SQR((P8)2-(P5)2)





Contenido

P7 = Valor de la coordenada hacia la que se dirige el eje correspondienteen movimiento de palpación.

P8 = Hipotenusa del triángulo rectángulo formado por los puntos 0,1,3. (R- r)P9 = Hipotenusa al cuadrado. ((P8)2)P10 = Cateto al cuadrado. ((P5)2)P11 = Coordenada Y del punto 6, próxima al punto de palpado 7, a partirde la cual comienza el movimiento de palpación.P12 = Coordenada +-X, a partir de la cual comienza el movimiento depalpación.P13 = Coordenada X del centro real del agujero. Tomando los valoresasignados a P1 y P2 y aplicando la media aritmética, se deduce su valor:P13=P1+P2; P13=P1+P2/2

P14 = Distancia de seguridad que tomada desde los puntos teóricos depalpación (3,5,7), determina los puntos de posicionamiento previos almovimiento de palpación (2,4,6). P14 = 1/4 RP15 = Coordenada Y del centro real del agujero. Tomando los valoresasignados a PO y P3 y aplicando la media aritmética, se deduce su valor:P15=P0+P3; P15=P0+P3/2

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principio>>>>

Programa CN

% 00002 (SUBRUTINA PARAMÉTRICA)N10 G23 N80N20 G90 G17 F60N30 G92 X0 Y0N40 P5=P4 F4 K2 P8=P4 F2 P20 P14=P4 F3 K.25 P9=P8 F3 P8 P10=P5 F3 P5 P6=P9 F2 P10P6=F5 P6 P12=P6 F2 P14N50 P11=P5 F2 P14 P7=P4 F3 K2N60 G0 YP5N70 XP12N80 G75 XP7N90 P1 =XN100 G0 X-P12N110 G75 X-P7N120 P2=X P3=YN130 G0 Y-PBN140 G75 Y-P7N150 P0=Y

N160 P13=P1 F1 P2 P13=P13 F4 K2 P15=P3 F1 P0 P15=P15 F4 K2N170 G0 XP13 YP15N180 G92 X0 Y0N190 G24




Contenido

% 00020 (PROGRAMA P RINCIPAL)N10 G21 N80.1 P4=K_ P20=K_N20 M30


La llamada a la subrutina paramétrica N80 se hace desde el programa principal (P10121). Enel bloque de llamada (N10) se asignan los valores a los parámetros P4 y P20. El palpador

debe estar situado en el plano Z en el que se va ha realizar la palpación, yaproximadamente, en el centro del agujero.

N10 Comienzo e identifcación de la subrutina paramétrica.N20 Selección del plano de trabajo, modo de programación (coordenadas absolutas) yvelocidad de avance del palpado.N30 Determinación del centro teórico del agujero como origen pieza.N40/N50 Operaciones con parámetros que determinan los puntos finales de cadamovimiento.N60 Desplazamiento en G0 al punto 1.N70 Desplazamiento en G0 al punto 2.

N80 Palpado del punto 3.N90 P1 toma el valor de la cota X en la que se ha detenido el palpador.N100 Desplazamiento en G0 al punto 4.N110 Palpado del punto 5.N120 P2 toma el valor de la cota X y P3 el valor de la cota Y.N130 Desplazamiento en G0 al punto 6.N140 Palpado del punto 7.N150 P0 toma el valor de la cota Y.N160 Cálculo de las coordenadas reales del centro del agujero.N170 Desplazamiento en G0 hasta el centro real del agujero.

N180 Determinación del origen pieza en el plano XY.N190 Final de la subrutina y vuelta al programa principal.





Contenido



Enunciado

Programa parámetrico para el mecanizado de levas en espiral deArquímedes.






Contenido

Parámetros a introducir en el bloque de llamada a la subrutina

P0 = Radio mayor de la leva.P1 = Radio menor de la leva.P3 = Paso radial (Pr)P4 = Incremento angular (paso en grados).

P5 = Radio de la fresaP6 = Profundidad de pasada Z referida al origen pieza.

Parámetros internos de la subrutina

P10 = Coordenada X del centro de la herramienta en el punto 1. (P10 =P0 + P5)P11 = Valor que disminuye el radio en cada pasada; depende del pasoradial de la leva y del incremento angular. (P11 = P3 * P4/360)

P12 = Variable que contiene los sucesivos valores de R. Partiendo delradio inicial (P10); los sucesivos valores de R se calculan restando el valorde P11: (1ª) P12 = P10 - P11; (nª) P12 = P12 - P11P13 = Variable que contiene los sucesivos valores del ángulo. Partiendodel ángulo inicial 180º, los sucesivos valores se calculan sumando el valorde P4: (1ª) P13 = 180º+ P4 (nª) P13 = P13 + P4P14 = Distancia del origen pieza al centro de la fresa, cuando ésta seencuentra en el punto fial de la espiral. (P14 = P1 + P5)

P15 = Coordenada Z del punto de partida (asignada).P20= Angulo en el que finaliza la espiral. (P20 = 540 - P19). Partiendo deltriángulo rectángulo formado por los puntos A,B,W, se calcula el valor deP19:

(P14)2 = (P5)2 + (P16)2 => (P16)2 = (P4)2 - (P5)2(P14)*(p14) = (p14)2 = p17(P5)*(P5) = (P5)2 = P18

por tanto: (P16)2 = (P17) - (P18) => P16 = SQR(P17-P18)tg P19 = P5/P16 => P19 = arc tg P19


Programa CN

% 00003 (SUBRUTINA PARÁMETRICA)N10 G23 N81N20 G90 G17N30 P10=P0 F1 P5 P11=P3 F3 P4 P11=P11 F4 K360 P14=P1 F1 P5




Contenido

N35 P17 = P14 F3 P14 P18 = P5 F3 P5 P16 = P17 F2 P18 P16 = F5 P16P19 = P5 F4 P16 P19 = F10 P19 P20 = K540 F2 P19N40 P15=ZN50 G0 X-P10 YP10N60 ZP6N65 G1 X-P10 Y0

N70 P12 = P10 F2 P11 P13 = P4 F1 K180N80 G1 G5 RP12 AP13N90 P12=P12 F2 P11 P13=P13 F1 P4N100 P13 = F11 P20N110 G28 N80N120 G07 G1 RP14 AP20N130 X-P10 YP5N140 G0 YP10 ZP15N150 G24

% 00030 (PROGRAMA PRINCIPAL)N10 S... T... M3N20 G0 X Y Z FN30 G21 N81.1 P0=K_ P1=K_ P3=K_ P4=K_ P5=K_ P6=K_N40 M30


N10 Comienzo e identificación de la subrutina paramétrica.N20 Selección del plano de trabajo y modo de programación (coordenadas absolutas).N30/N35 Operaciones con parámetros.N40 P15 toma el valor de la cota Z en la que se encuentra la máquina en ese momento.N50 Desplazamiento al punto 0.N60 Posicionamiento en Z.N65 Desplazamiento en G01 hasta el punto 1.N70 Cálculo del siguiente punto de la espiral. El ángulo aumenta el valor de P4 y el radiodisminuye el valor de P11.N80 Desplazamiento al punto calculado en la última operación.N90 Cálculo del siguiente punto de la espiral. El ángulo aumenta el valor de P4 y el radiodisminuye el valor de P11.N100 Compara el valor del ángulo resultante de la operación anterior con el ángulo fnal de laespiral.N110 Si P13 es menor que P20, se produce un salto al bloque N80. Cuando el valor de P13es igual o mayor que P20, no se produce el salto y el programa continúa.N120 Desplazamiento al último punto de la espiral.N130 Desplazamiento al punto I (el centro de la fresa sobrepasa el punto I una distanciaigual a su radio).N140 Retirada al punto de partida 0 (X,Y,Z).

N150 Final de la subrutina y vuelta al programa principal.

La leva representada en la figura 5.52 tiene un paso radial de 30 mm, comienza en un




Contenido

diámetro de 98 mm y finaliza en un diámetro de 38 mm. La supuesta fresa con la que semecaniza es de radio 8 mm. El programa para obtener dicha leva puede ser el siguiente:

%00030

N10 S600 T.01 M3N20 G0 X0 Y0 Z100 F100 M8N30 G21 N81.1 P0 = K49 Pl = K20.365 P3 = K30 P4 = K57 P5 = K8 P6 = K-19

N40 M30





Contenido

Utilización de control numérico en centro de mecanizado

Centro de mecanizado 1 Centro de mecanizado 2 Trabajo torno

Torneado Centro de mecanizado

En este ejemplo se aborda el mecanizado de una leva usando un centro de mecanizadoANAYAK modelo ANAK-MATIC-8 CNC. Es una aplicación típica de control numérico, en estecaso un FAGOR 8020.

La originalidad de la aplicación reside en la total utilización de coordenadas polares paradefinir el contorno a mecanizar.

Fig 01.Plano de la pieza. Para verlo más grande hacer click sobre él.

FUNCION DE LA PI EZA:

Se trata de una leva para realizar las pruebas de verificación y recepción de los centros demecanizado ANAYAK.

MATERIAL:

Fundición perlítica. Se ha elegido este material debido a su facilidad de mecanizado pues lapieza no se utilizará en ninguna máquina. Lo que importa es comprobar las tolerancias de

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Contenido

acabado de la pieza.

SUJECION DE LA PIEZA:

Plato universal de tres garras, con autocentrado. Sujeción manual.

TOLERANCIAS Y ACABADO:

• Tolerancia dimensional: 0.01 mm en todas las cotas.

• Tolerancia geométrica: 0.015 mm global.

• Acabado final: Sea Ra = 1.6 MICROm.


ORIGEN DE PROGRAMA Y PI EZA:


SECUENCIAS DE MECANIZADO Y ELECCION DE HERRAMIENTAS

1- OPERACION.Dar una pasada desbaste con fresa p.m.d. de diámetro 16 por el centro de la leva a 6 mm dealturaS 630 r/min F 250 mm/min

2- OPERACION.Dar una pasada de acabado de la leva y un contorneado de diámetro 1 00 x 1 2 mm dealtura con fresa p.m.d. diámetro 35





Contenido

S 300 r/min F 200 mm/min

3- OPERACION.Taladrar 10 orificios de diámetro 10,5 pasante con una broca de AºRº helicoidal de diámetro10,5S 630 r/min F 150 mm/min

4- OPERACION.Taladrar 3 orificios diámetro 7,75 pasante con broca helicoidal AºRº diámetro 7,75 paraescarear a diámetro 8 mmS 800 r/min F 150 mm/min

5- OPERACION.Granetear 7 alojamientos de tornillos con fresa de p.m.d. diámetro 16S 630 r/min F 60 mm/min

6- OPERACION.

Avellanar 13 orificios de diversas medidas con avellanador de widias diámetro 30S 630 r/min F 1 20 mm/min

7- OPERACION.Escarear 3 orificios diámetro 8 x 24 con un cacareador de AºRº diámetro 8S 200 r/min F 250 mm/min

8- OPERACION.Roscar 3 orificios de RM 1 2 x 1,75 x 24 mm con un macho de roscar de AºRº M 12 x 1,75S 220 r/min F 385 mm/min


TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS

Secuencia 1 Secuencia 2


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Contenido




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Contenido

Secuencia 7

Secuencia 8


PUNTOS A PROGRAMAR

Puntos R A

1 66,5 180º 2 66,5 35º 3 114,5 77,5º

4 114,5 102,5º 5 66,5 145º 6 50 0º 7 116 0º 8 116 180º 9 116 197º 10 116 230º 11 116 160º

12 66 81º 13 66 99º 14 116 315º 15 116 45º 16 116 135º 17 116 170º 18 116 270º 19 86 90º


PROGRAMA DE CONTROL NUMERICO


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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej1/i3g.gif



Contenido

N10 G55N20 T01.01N30 M06N40 G00 X0 Y0 S630 M03N50 G43 Z-6N60 G93 10 J0N70 G01 R66.5 A180 F200N80 G03 A35

N90 G01 G36 R23.5 R114.5 A77.5N100 G01 G36 R23.5 R114.5 A102.5N110 R66.5 A145N120 G03 A180N130 G00 G44 Z100 T03.03N140 M06

N150 G00 X0 Y0 S300 M03N160 G43 Z-6N170 G93 I0 J0

N180 G42 G01 X-50 Y0 F200N190 G03 A35N200 G01 G36 R7 R98 A77.5N210 G01 G36 R7 R98 A102.5N220 R50 A145N230 G03 A180N240 G40 G01 X0 F2000N650 Z-12N260 G41 X50 F200N270 G03 A360

N280 G00 G40 X0N290 G44 G0 Z100 T05.05N300 M06

N310 G43 Z50 S600 M03N320 G93 I0 J0N330 G81 G99 R116 A0 Z2 I-28 F150N340 A180N350 A197N360 A230

N370 A260N380 R66 A81N390 A99N400 R116 A315N410 A45N420 A135N430 G80 G44 G00 T09.09N440 M06

N450 G43 Z50 S800 M03

N460 G93 I0 J0N470 G81 G99 R116 A170 Z2 I-28 F150N480 A270N490 R86 A90N500 G80 G44 G0 T01.50




Contenido

N510 M06

N520 G43 Z50 S630 M03N530 G93 I0 J0N540 G82 G99 R116 A0 Z2 I-8 K1 F60N550 N340.390N560 G80 G44 G0 T12.12N570 M06

N580 G43 Z0 S630 M03N590 G93 I0 J0N600 G82 G98 R116 A0 Z-6 I-8.5 K1 F120N610 G25 N340.390N620 G82 G98 R116 A315 Z-4 1-0.5 K1 F120N630 A45N640 A135N650 G82 G98 R116 A170 Z-2 1-4.5 K1 F120N660 A270N670 R86 A90N680 G80 G44 G0 T15.15N690 M06

N700 G43 Z50 S200 M03N710 G93 I0 J0N720 G81 G98 R116 A170 Z5 I-20 F250N730 A270N740 R86 A90N750 G80 G44 G00 T17.17N760 M06

N770 G43 Z50 S220 M03N780 G93 I0 J0N790 G84 G99 R116 A315 Z5 I-15 K0.5 F385N800 A45N810 A135N820 G80 G44 G00 Z00N830 Y100N840 M30





Contenido

Utilización de control numérico en centro de mecanizado (2)



En el siguiente caso se realizan una serie de operaciones de fresado y mandrinado sobre unbloque motor. No se incluirán todas las operaciones a realizar, ya que son muy numerosas.

La máquina utilizada es una SORALUCE CMH 85 y el control numérico utilizado es unSINUMERIK 810

NOMBRE DE LA PIEZA:

Bloque de cilindro en V para motor de 4,6,8,10,12 cilindros.


MATERIAL ELEGIDO:

Fundición

LUBRIFICACION:


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Contenido

Mecanizado en seco



La sujeción central cuelga a la pieza, cuyo balanceo se bloqea lateralmente.


• Tolerancia dimensional: en taladrado H13 y en mandrino H7

• Acabado final: Ra = 1.2 MICROm.



1- OPERACION.Fresado desbaste cara interior con fresa de 125 mm de diametro. Se divide en variassecuencias.

2- OPERACION.

Punteo de dos agujeros con broca de puntear. Orifios de referencia de operacionesposteriores.

3- OPERACION.Taladrado de los dos agujeros con broca de 14 mm de diámetro. La misma secuencia que la





Contenido

anterior.

4- OPERACION.Mandrinado con mandrino de 14,5 mm de diámetro.

5- OPERACION.Fresado acabado de las caras de las secuencias a, b, e y f de operación 1.

6- OPERACION.Fresado con fresa de 80 mm de diámetro con asidero lateral de cigüeñal en la cara posterior.

7- OPERACION.Fresado con fresa de 80 mm de diámetro con asidero lateral de cigüeñal en la cara anterior.


TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS

1ª Operación:

Secuencia a): Fresado de cara anteriorizquierda.

1ª Operación:Secuencia b): Fresado de cara anterior

derecha.








Contenido

1ª Operación:Secuencia c): Fresado de orificio de

comunicación izquierdo.

1ª Operación:Secuencia d): Fresado de orificio de

comunicación derecho.

1ª Operación:Secuencia e): Fresado del alojamiento de

tapa.

1ª Operación:Secuencia f): Fresado del moiú del eje de

levas.

2ª, 3ª y 4ª Operación 6ª y 7ª Operación:

Secuencia h): Fresado con fresa de 80 mm

de diametro del asiento lateral del cigueñal.


ORIGEN DEL PROGRAMA Y PI EZA








Contenido



%SPF 618

N2 T40 L906 P1N3 L919 P1 T1N4 G00 G54 D40 X0 Y196N5 Z-38N6 R10=1 R13=3 R22=1 R23=21 R25=0N7 R27=1 R28=10 R32=76 R36=5N8 M21 L977 P1N9 G00 G90 G54 Z200 M22N30 T1 L906 P1N40 G00 G54 D01 G300 F480 M03 T37

N50 X-252 Y405N60 Z1.5N70 G01 Y203N80 X-164 Y107N90 Y-80N100 G00 Z50N110 X195 Y405N120 Z1.5N130 G01 Y-70N160 G00 Z50

N170 X-97 Y317N180 Z-16N190 G01 Y260N200 G00 X7 Y227N210 G01 X65N220 G00 Z50N230 X-8 Y385N240 Z-44N250 G01 Y328N260 X8N270 Y345N280 G00 Z-28.5N290 X0 Y310N300 G01 Y190N350 G00 Z100





Contenido

N360 T37 L906 P1N370 GOO G54 D02 S400 F120 M03 T3N380 X-164 Y107.3 R02=5 R03=-7 R10=5 R11=3 L85 P1N390 X170.5 Y107.3 R10=100 L85 P1N400 T3 L906 P1N410 GOO G54 D03 S500 F140 M03 T4N420 X-164 Y107.3 R02=-2 R03=-22 R10=5 R11=3 L85 P1N430 X170.5 Y107.3 R10=100 L85 P1

N440 T4 L906 P1N450 G00 G54 D04 S2200 F132N460 R400=1N470 a121 R400 R405 K500N480 X-164 Y107.3 R02=5 R03=3 R10=300 R11=3 L85 P1N490 M00N500 X-164 Y107.3 R02=5 R03=18 R10=5 R11=3 L85 P1 M03N510 X170.5 Y107.3 R10=100 L85 P1 M03N520 T35 L906 P1N530 G00 G54 D05 S400 F800 M03 T6

N540 X-252 Y405N550 Z1N560 G01 Y203N570 X-164 Y107N580 Y-65N590 X-65 Y-30N600 G00 X130 Y405N605 X195N610 G01 Y-65N640 X65 Y-30N650 G00 X-8 Y385N660 Z-45N670 G01 Y328N680 X8N690 Y370N700 G00 Z-29N710 X0 Y310N720 G01 Y190N730 G00 Z20 M03N740 X-97 Y330N750 Z-16.5

N760 G01 Y227N770 X90N780 G00 Z100N790 T6 L906 P1N800 G00 G54 D06 S320 F320 M03 T22N810 X0 Y0N820 Z-31N830 G01 X-60N840 G02 X60 Y0 U60N841 G00 Z200

N842 B180N852 G00 G57 D06 S320 F320 M03N853 X0 Y0N854 Z0N855 G01 X-64 G41 G64




Contenido

N856 G02 X64 Y0 U64N879 G00 Z200 G40N870 B0N900 M17





Contenido

Utilización de control numérico en centro trabajo de torno



El trabajo de torno es una aplicación típica de control numérico. Un sencillo control de dosejes, X y Z, puede utilizarse sin mucho coste económico. Sin embargo, los controles de tornosuelen estar dotados de otras funciones, ya sea de control de mayor número de ejes(interpolación con eje C) o bien de facilidades de programación.

El ejemplo siguiente se ha desarrollado en una máquina de DANOBAT, modelo DANUMERICNI-650, dotada de un control SINUMERIK 3T. Se utilizan continuamente llamadas asubrutinas paramétricas. La máquina está dotada de dos herramientas motorizadas.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Soporte de cilindro.



Se trata de un soporte de cilindro que se mecaniza en demostraciones.





Contenido

MATERIAL ELEGIDO:

F114


Se parte de que el agujero central se ha realizado anteriormente. Se ha realizado además un

torneado exterior para el primer amarre.

Se sujeta en plato con autocentrado RÖHM


• Tolerancia dimensional: 6,7 MICROm.

• Tolerancia geométrica: Todos dentro de la centésima. Error de forma 5 MICROm.Conicidad en 200 mm no debe sobrepasar la centésima.

• Acabado final: Ra = 0,04 MICROm.

LUBRIFICACION:





Contenido

Refrigerante CIMCOOL.





1- OPERACION.Desbaste exterior con herramienta rómbica de 90º de exteriores.

2- OPERACION.Desbaste interior con herramienta rómbica de 90º de interiores.

3- OPERACION.

Acabado exterior con rómbica de 35º de exteriores.

4- OPERACION.Acabado interior con rómbica de 35º de interiores.


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Contenido

5- OPERACION.Roscado exterior

6- OPERACION.Roscado frontal con herramienta motorizada recta.

7- OPERACION.

Chaveta . Herramienta motorizada de 6 mm a 90º


SECUENCIAS DE LAS HERRAMIENTAS

1ª Operación:

Se realiza mediante un subprograma. 2ª Operación:

Se realiza mediante un subprograma.








Contenido

3ª Operación 4ª Operación

5ª Operación 6ª Operación:

Esta operación se realiza con el cabezalparado.

7ª Operación

volver al principio>>>>AVANCES Y VELOCIDAD DE CORTE:

-Avances:• Desbaste interior: 0,25 mm/vuelta• Desbaste exterior: 0,25 mm/vuelta• Profundidad de pasada: 0,25 mm/vuelta• Profundidad de pasada acabado: 0,20 mm/vuelta

-Velocidad de corte• Desbaste: 180 m/minuto

• Acabado exterior: 200 m/minuto• Acabado interior: 180 m/minuto

PUNTOS A PROGRAMAR:







Contenido

Las X corresponden a los diametros

Puntos X Z 1 96 0 2 96 -2 3 110 -4 4 110 -12 5 96 -14 6 96 -20 7 110 -22 8 110 -45 9 140 -56 10 140 -106

21 84 0 22 80 -2 23 80 -25 24 70 -25 25 55 -60 26 55 -63 27 50 -65 28 50 -106

31 110 -25 32 104 -25 33 106 -36 41 96 -2 42 80 -2




Contenido



En el siguiente programa se ha utilizado subprogramas que recogeninformación de la forma de mecanizado a través de los parámetros R2. Esto es una prácticahabitual que alivia al programador de gran carga de trabajo. La llamada al subprograma serealiza mediante el código L.

NOTA: La pieza parte con el orificio central taladrado en desbaste y con un torneado exteriorpara el primer amarre.

DESBASTE EXTERIOR

%MPF1949N1 G54 T01 D01 M40N5 G92 S1200

N10 G96 S180 M03N15 G00 G40 X150 Z0N20 G01 X47 F0.25N25 G00 X148 Z2N30 R20=50 R21=90 R22=2 R24=0.5 R25=0.2 R26=4 R27=42 R29=31N35 R28=0 R30=0N40 L95 P1N45 G00 G40 X320 Z200 D0

DESBASTE INTERIOR

N50 T04 D04N55 G96 S170 M03N60 G00 G40 X88 Z5N65 G01 Z2 F1





Contenido

N70 F0.25N75 R20=25 R21=88 R22=2 R24=0.5 R25=0.2 R26=3 R27=41 R29=33N80 R28=0 R30=0N85 L95 P1N90 G00 G40 X320 Z200 D0

ACABADO EXTERIOR

N95 T02 D02N100 G96 S200 M03N105 G00 G40 X145 Z2N110 L50 P1N115 G00 G40 X320 Z200 D0

ACABADO INTERIOR

N120 T06 D06

N125 G96 S180 M03N130 G00 G40 X88 Z2N135 L25 P1N140 G00 Z2N145 G00 G40 X320 Z200 D0

ROSCA EXTERIOR

N150 T12 D12N155 G95 S350 M04N160 G00 G40 X103 Z5N165 R20=2 R21=100 R22=5 R23=1 R24=-1.3 R25=0 R26=0R27=0N170 R28=8 R29=30 R31=100 R32=-16N175 L87 P1N180 G00 G40 X320 Z200D00

FRESADO FRONTAL

N185 T08 D08

N190 G95 S100 M03N195 M19 S60N200 M25N210 G95 S2000 M03N211 G00 X115 Z-2N212 G04 X2N215 G94 G01 X70 F100N220 X115 F500N225 M19 S180N226 G04 X2N230 G01 X70 F100N235 X115 F500N240 M19 S300N241 G04 X2N245 G01 X70 F100




Contenido

N250 X115 F500N251 Z10N252 M26N255 G00 X320 Z200 D00

SACAR CHAVETA

N260 T10 D10N265 G95 S100 M03N270 M19 SON275 M25N280 G95 S2000 M03N285 G00 X112 Z-29N290 G94 G01 X106 F15N295 Z-34 F80N300 X112 F500N305 Z-29N310 M19 S120N315 G01 X106 F15N320 Z-34 F80N325 X112 F500N330 Z-29N335 M19 S240N340 G01 X106 F15N345 Z-34 F80N350 X112 F500N355 Z5N360 M26

N365 G00 X320 Z200 D00N370 M30





Contenido

Utilización de control numérico en torneado



En el siguiente ejemplo se presenta un caso de mecanizado de una pieza cilíndrica en dosfases, cada una de las cuales obliga a una sujeción diferente de la pieza. Por este motivo seutiliza una máquina de dos torretas independientes controladas por dos controles numéricos,la TCN-00 de LEALDE.

Este modelo de torno, presenta la novedad de ser de doble cabezal, uno a cada extremo dela bancada y enfrentados entre si. Las mismas guias de conducción para dos conjuntos decarros simétricos, al objeto de que cada uno de ellos, con sus propios accionamientos, ydirigidos por su control numérico correspondiente, labore independientemente sobre cadacabezal.

La máquina, desprovista de contrapunto, permite que sobre la linea del eje principal, actúeun manipulador para las labores de traslado e intercambio de piezas entre ambos cabezales,así como para las operaciones de carga/descarga.

El torno TCN-00, pretende resolver la solución de torneado de pieza en dos fases, medianteel intercambio automático de las mismas, sin intervención humana.

Ambos controles son FAGOR 8010.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Ojiva

Fig 01. Pieza. Para verla más grande hacer click sobre élla.


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej4/i0.jpg



Contenido

MATERIAL:

Aluminio forjado.

FASE 1:

SUJECION EN FASE 1:

Amarrando con plato del diametro exterior y haciendo tope en el extremo donde se hace elorigen de la pieza, para que todas las piezas sobresalgan la misma longitud.

TOLERANCIAS Y ACABADO FASE 1:

• Tolerancia dimensional: 0,03 mm en diámetro.






Contenido

• Tolerancia geométrica: Concentricidad 0,03 mm en diámetros.


LUBRIFICACION:

Se utiliza taladrina comercial.


ORIGEN DEL PROGRAMA Y PI EZA FASE 1

OPERACIONES FASE 1

Las operaciones de mecanizado de esta fase se realizan en un tiempo de mecanizado de 1,8minutos y con una producción horaria al 80% de 26.9 piezas

1- OPERACION.Desbaste y acabado exterior con herramienta doble.

2- OPERACION.

Taladrado con broca de 3 mm de diámetro.

3- OPERACION.Desbaste interior y fondo con herramienta doble.

4- OPERACION.Acabado interior con herramienta rómbica.

5- OPERACION.Roscado interior.

6- OPERACION.Roscado interior.





Contenido

7- OPERACION.Roscado exterior.

TRAY ECTOS DE LAS HERRAMI ENTAS FASE 1:

1ª Operación:

Desbaste 1ª Operación:

Acabado









Contenido

4ª Operación 5ª Operación:


AVANCES Y VELOCIDAD DE CORTE FASE 1:

• Avance: 0,3 - 0,2 - 0,1 mm/vuelta• Velocidad de corte: 300 m/minuto


PROGRAMA DE CONTROL NUMERICO 1ª FASE

OPERACION DE DESBASTE (1ª HERR)

N10 T01.01N20 G54N30 M42N40 G92 S2200N50 G96 S300 M03








Contenido

N60 G00 X52,5 Z138 M08N70 G01 Z117,43 F0,3N80 G39 R5,8 X63,6N90 Z111,5N100 G00 X100 Z200

OPERACION DE ACABADO (1ª HERR)

N110 T1.10N120 G00 X44 Z138N130 G01 Z135,23 F0,2N140 G39 R3 X52N150 Z117,43N160 G39 R5,8 X63,6N170 Z111,5N180 G00 X300 Z300 M08

OPERACION DE TALADRADO (2ª HERR)

N190 T02.02N200 G54N210 M42N220 G97 S2500 M04N230 G00 X0 Z140 M08N240 G01 Z110 F1N250 Z92 F0,1N260 G00 Z200

N270 X300 Z300 M09

OPERACION DE DESBASTE INTERIOR (3ª HERR)

N280 T03.03N290 G54N300 M42N310 G97 S2000 M03N320 G00 X26,9 Z140 M08N330 G01 Z87,37 F0,2

N340 X0N350 G00 Z200N360 X300 Z300 M09

OPERACION DE ACABADO INTERIOR (4ª HERR)

N380 T04.04N390 G54N400 M42N410 G92 S2000N420 G96 S300 ,M03N430 G00 X46,52140 M08N440 G01 Z135,4 F0,2N450 X44,5 Z133,23




Contenido

N460 Z115.73N470 X35N480 Z107.81N490 X26.93N500 Z87.37N510 XON520 GOO Z200N530 X300 Z300 MO9

OPERACION DE ROSCADO INTERIOR (5ª HERR)

N540 T05.05N550 G54N560 M42N570 G97 S1000 M03N580 GOO X35 Z140 M08N590 G86 PO=K35 P1 =K140 P2=K35 P3=K109 P4=1.299 P5=KO.5 P6=K2P7=KO P10=K2 P11 =KO P12=K60N600 GOO X300 Z300 MO9

OPERACION DE ROSCADO INTERIOR (6ª HERR)

N610 T06.06N620 G54N630 M42N640 G97 S1000 M03N650 GOO X44.5 Z140 M08

N670 G86 PO=K44.5 P1 =K140 P2=K44.5 P3=K114 P4=K-1.299P5=KO.5 P6=K2 P7=KO P10=K2 P11 =KO P12=K60N680 GOO X300 Z300 MO9

OPERACION DE ROSCADO EXTERIOR (7ª HERR)

N690 T07.07N700 G54N710 M42N720 G97 S1000 M04

N730 GOO X52 Z140 M08N740 G86 PO=K52 P1=140 P2=K52 P3=K107 P4=K1.299 P5=KO.5 P6=K2P7=KO P10=K2 P11 =KO P12=K60N750 GOO X300 Z300 MO9N760 M30


FASE 2:




Contenido

SUJECION EN FASE 2:

Amarre con pinza y apoyo en el fondo del diámetro previamente mecanizado en la 1ª fase.

TOLERANCIAS Y ACABADO FASE 2:

• Tolerancia dimensional: 0,03 mm en diámetro.

• Tolerancia geométrica: Concentricidad 0,03 mm en diámetros.


LUBRIFICACION:







Contenido

ORIGEN DEL PROGRAMA Y PI EZA FASE 2

OPERACIONES FASE 2

Las operaciones de mecanizado de esta fase se realizan en un tiempo de mecanizado de 1,7minutos y con una producción horaria al 80% de 28.8 piezas

1- OPERACION.Contorneado exterior con herramienta de exteriores.

2- OPERACION.

Taladrado con broca de 3,25 mm de diámetro.

3- OPERACION.Lamado de dos diámetros.

4- OPERACION.Lamado de dos diámetros.

5- OPERACION.Roscado con macho.


TRAY ECTOS DE LAS HERRAMI ENTAS FASE 2:





Contenido

1ª Operación: 2ª Operación:


5ª Operación

AVANCES Y VELOCIDAD DE CORTE FASE 2:

• Avance: 0,2 - 0,1 mm/vuelta• Velocidad de corte: 300 - 150 m/minuto









Contenido


PROGRAMA DE CONTROL NUMERICO 2ª FASE

OPERACION DE MECANIZADO EXTERIOR CONTORNEADO (1ª HERR)

N10 T01.01N20 G55N30 M42N40 G92 S2500N50 G96 S400 M03N60 G00 X18 Z135,20 M08N70 G01 X0N80 G00 X13,58 Z135,25N90 G01 G03 X63,6 Z23,6 I-570,31 K-186,39N100 G00 X300 Z300 M09

OPERACION DE TALADRADO (2ª HERR)

N110 T02.02N120 G55N130 M42N140 G97 S2000 M04N150 G00 X0 Z140 M08N160 G01 Z82 F0,1N170 G00 Z140

N180 X300 Z300 M09

OPERACION DE LAMADO EN DOS DIAMETROS (4ª HERR)

N190 T03.03N200 G55N210 M42N220 G97 S2000 M04N230 G00 X0 Z140 M08N240 G01 Z106,23 F0,1

N250 G00 Z140N260 X300 Z300 M09

LAMA DOS DIAMETROS (3ª HERR)

N270 T04.04N280 G55N290 M42N300 G97 S1900 M04N310 G00 X0 Z140 M08N320 G01 Z112,57 F0,1N330 G00 Z140N340 Z300 Z300 M09




Contenido

ROSCADO CON MACHO (5ª HERR)

N350 T05.05N360 G55N370 M42N380 M42N390 G00 X0 Z140 M08N400 G01 Z118,23 F1,25N410 Z140 F1,25 M03N420 G00 X300 Z300 M09N430 M30





Contenido

Utilización de control numérico en centro de mecanizado



El ejemplo que a continuación se describe trata sobre el mecanizado de un codo para cabezalde una máquina herramienta, realizado en un centro de mecanizado dotado de cabezalorientable horizontal-vertical de ZAYER, modelo KGF-800 con equipo de control numéricoFAGOR 8020.

De la totalidad de las operaciones, 62, sólo se han descrito las 9 más significativas.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Codo

Fig 01. Plano de la pieza. Para verlo más grande hacer click sobre él.


Forma parte del cabezal como base de aoyo del husillo para conseguir la posiciónvertical/horizontal del eje del cabezal.

MATERIAL ELEGIDO:

Fundición perlítica. Se ha elegido por la posibilidad de conseguir distintas formas geométricassin mecanizar.

LUBRIFICACION:





Contenido

Taladrina comercial


Sobre la cara mecanizada previamente y guiando a traves de los orificios 1 y 2 se introducenlas bridas de bloqueo y se fija la pieza a través de estos agujeros, permitiendo el acceso a

todo el perímetro de la pieza.


• Tolerancia dimensional: en mandrinado H7.

• Tolerancia geométrica: 0,01 mm global.

• Acabado final: Rugosidad N6




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Contenido

OPERACIONES

Dentro de las 62 operaciones qe coomponen el mecanizado completo de la pieza se muestrana continuación algunas de las más significativas.

1- OPERACION.Fresado de la cara inferior con fresa de planear de diámetro 125 mm.

2- OPERACION.Fresar en placa.

3- OPERACION.Fresar tapa.

4- OPERACION.Fresar cabeza.

5- OPERACION.(Nº 18 en secuencia real) punteado con fresa de puntear de diametro 24 mm.

6- OPERACION.(Nº 20 en secuencia real) puntear.

7- OPERACION.(Nº 21 en secuencia real) punteado con fresa de puntear de diametro 18 mm

8- OPERACION.(Nº 23 en secuencia real) puntear.

9- OPERACION.





Contenido

(Nº 26 en secuencia real) taladrado con broca de diámetro 10,25 mm.


TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS:




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Contenido










Contenido

9ª Operación


HERRAMIENTAS DISPONIBLES:

En la máquina se montan las herramientas siguientes, se ofrece parte dela tabla con que cuenta el postprocessado de CAD/CAM.

Tipo Denominación Diám. Altura

broca FR PUNT D18 18.000 40.000

broca BROCA D10.25 10.250 100.000

broca FRESA PUNTEAR D24 24.000 40.000

fresa Tipo 125.000 15.000

AVANCES Y VELOCIDAD:

Para fundición perlítica se recomienda:

• Fresa planear: VC = 100 avance por Z 0,15• Fresa puntear: VC = 1000 avance por Z 0,2



Se incluye aquí el programa salida del postprocesado de CAD/CAM

# Nombre pieza: ZFA1: [110,104] C0610031. DGN; 1# Fichero control: ZFA2: [110100. CMACROS] AURKI, WRD; 149# Fichero macros: ZFA2: [1101100. CMACROS] AAKFG112. PRM; 2

# Nombre máquina: KFG 800


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Contenido

# Nombre programa: C0610031# Descripción programa: SEGUNDA OPERACION

# Decalajes G53 = cabezal en vertical, G17# Decalajes G54 =cabezal en horizontal, G18

# Parámetro P40 = número mediciones de sonda# Parámetro P41-P49 = cota leída por sonda

# Parámetro P50 = reservado# Parámetro P52 = número herramienta desbaste# Parámetro P53 = número pasadas desbaste# Parámetro P54 = incremento pasada desbaste# Parámetro P153 = cota giro cabeza a hor. eje Y# Parámetro P151 = cota giro cabeza a hor. eje Z# Parámetro P152 = reservado# Parámetros P101 -P105 = parámetros temporales

# Subrutina N10 = llamada compens. herramienta (giro)

LEADER 120 CHARACTERS

%00002

N5 P20=K P21 =K P22=K (INTRODUCIR CERO PIEZA G17 X, Y, Z)N10 G53 X-P20 Y-P21 Z-P22 (VERTICAL G17)N15 P23=P21 F2 P150 P24= P22 F1 P151N20 G54 X-P20 Y-P23 Z-P24 (HORIZONTAL G18)

# Nombre toolpath: FRESAR CARA INFERIOR A0# Nombre herramienta: FR PLANEAR D125

# Número herramienta: 37# Diámetro herramienta: 125# Altura herramienta: 15# Longitud portaherramienta: 0

N25 737N30 WON35 M20N40 M6N45 M24

N50 G54#Rotación cabezal a Y +

N55 G18 G43N60 G0 Y280.712 S1805.37 M3N65 X-161.462 Z346.465 (M8)N70 G1 Z98.535 F220N75 G44N80 G0 Y770

#Nombre toolpath: FRESAR A5 EN PLACA A90

N85 W90N90 G43N95 X-164.288 Z195 T.37




Contenido

N100 Y204.087N105 G1 X-32.35N110 G0 X-32.961 Y204.085N115 Y204.087N120 G2 X224.461 1128.711 K0N125 G2 X-32.961 1-128.711 K0N130 G1 Y206.385N125 G0 Y213.385

N140 G44N145 Y770

#Nombre toolpath: FRESAR A5 TAPA A225

N150 W225N155 G43N160 X-47 Z465 T.37N165 Y149.5N170 G1 Z-10N175 G44N180 G0 Y770

#Nombre toolpath: FRESAR A5 CABEZA A315

N185 W315N190 G43N195 X219.5 Z60 T.37N200 Y102.7N205 G1 X-157.586N210 X-234.987 Z128.535

N215 Z261.465N220 X-157.586 Z330N225 X134.5N230 G0 X99.5N235 G1 Z120 T.39N240 G44N245 G0 Y770 (M9)N250 Z560 M5

#Nombre toolpath: PUNTEAR A315#Nombre herramienta: FRESA PUNTEAR D24#Número herramienta: 33#Diámetro herramienta: 24#Altura herramienta: 40#Longitud portaherramienta: 0

N935 M6N940 G43N945 Y105 S1000 T.33 M3N950 X-148.503 Z368.854 (M8)N955 G81 G99 X-148.503 Y105 Z368.854 197.67 F150

N960 G81 G99 X-196.593 Y105 Z333.593 199.113N965 G81 G99 X-227.741 Y105 Z293 197.67N970 Z97N975 X-148.503 Z21.146N980 X32.503




Contenido

N985 G81 G99 X80.593 Y105 Z56.407 199.113N990 G81 G99 X111.741 Y1 05 Z97 197.67N995 G81 G99 X107 Y105 Z195 195.361N1000 G81 G99 X111.741 Y105 Z293 197.67N1005 X32.503 Z368.854N1010 G44N1015 G80 Y770

#Nombre toolpath: PUNTEAR A90N1060 W90N1065 G43 Y206.39 T.33N1070 X-24.392 Z244.748N1075 G81 G99 X-24.392 Y206.39 Z244.748 1199.06N1080 G81 G99 X-1.272 Y206.39 Z328.488 1199.637N1085 G81 G99 X45.963 Y206.39 Z315.104 1199.06N1090 G81 G99 X95.713 Y206.39 Z360 1199.637N1095 X192.697 Z328.487N1100 G81 G99 X229.2 Y206.39 Z291.985 1201.081N1105 G81 G99 X252.636 Y206.39 Z245.987 1199.637N1110 G81 G99 X263.712 Y206.39 Z195 1196.1 73N1115 G81 G99 X252.636 Y206.39 Z144.012 1199.637N1120 G81 G99 X215.817 Y206.39 Z145.252 1199.06N1125 G81 G99 X215.712 Y206.39 Z225 1200.215N1130 G81 G99 X215.816 Y206.39 Z244.749 1199.06N1135 G81 G99 X187.636 Y206.39 Z286.924 1200.215N1140 G81 G99 X145.461 Y206.39 Z315.104 1199.06N1145 G81 G99 X95.712 Y206.39 Z272.5 1200.215N1150 X193.712 Z195

N1155 G81 G99 X192.697 Y206.39 Z61.512 1199.637N1160 G81 G99 X145.461 Y206.39 Z74.896 1199.06N1165 G81 G99 X95.712 Y206.39 Z30 1199.637N1170 G81 G99 X45.964 Y206.39 Z74.896 1199.06N1175 G81 G99 X-1.272 Y206.39 Z61.513 1199.637N1180 G81 G99 X3.788 Y206.39 Z103.076 1200.215N1185 G81 G99 X-37.776 Y206.39 Z98.015 1201.081N1190 G81 G99 X-24.392 Y206.39 Z145.251 1199.06 T5N1195 G44N1200 G80 Y770 (M9)

N1205 Z560 M5#Nombre toolpath: PUNTEAR A135#Nombre herramienta: FR PUNT D18#Número herramienta: 5#Diámetro herramienta: 18# Altura herramienta: 40# Longitud portaherramienta: 0

N1210 W135N1215 M6

N1220 G43N1225 Y218.417 S1000N1230 X21.575 Z247.016 (M8)N1235 Y160N1240 G81 G99 X21.575 Y160 Z247.016 1154.113 F150




Contenido

N1245 X94.425N1250 Z142.984N1255 X21.575N 1260 G44N1265 G80 Y770

# Nombre toolpath: PUNTEAR A225

N1330 W225N1335 G43N1340 Y152.5 T.5N 1345 X0 Z319N1350 G81 G99 X0 Y152.5 Z319 I147.479N1355 X-35 Z350.5N 1360 X-70 Z382N1365 X-94 Z352N1370 Z266N1375 Z180

N1380 Z94N1385 X-35 Z39.5N1390 X0 Z71N 1395 X-70 Z8N 1400 X-94 T13.N1405 G44N1410 G80 Y770 (M9)N1415 Z560 M5

# Nombre toolpath: TALAD PARA M12 A90# Nombre herramienta: BROCA D10.25

# Número herramienta: 13# Diámetro herramienta: 10.25# Altura herramienta: 100# Longitud portaherramienta: 0

N 1535 W90N 1540 G43N1545 Y206.387 T.13N1550 X-24.392 Z244.748N1555 G81 G99 X-24.392 Y206.39 Z244.748 1162.431

N1560 Z145.251N1565 X45.964 Z74.896N1570 X145.461N1575 X215.817 Z145.252N1580 X215.816 Z244.749N1585 X145.461 X315.104N1590 X45.963 T53.N1595 G44N1600 G80 Y770 (M9)N1605 Z560 M5



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Contenido

Utilización de control numérico en rectificado plano

Rectificado plano Punzonado

Rectificadora sin centros Rectificado cilindrico

En el siguiente programa se aborda un rectificado plano en plongee con movimientoalternativo de la mesa en una máquina CNC, de la firma T.S.C. TXURTXIL, S. COOP.

Rectificado en plongee

La rectificadora de superficies planas a control numérico "TSC-6030" puede efectuar unaamplia gama de rectificado de perfiles. El sistema de control utilizado es el avanzadoSINUMERIK 810 M que controla los 3 ejes de la máquina además de un cuarto eje para unpreciso movimiento del sistema de perfilado de la muela. Cuando se utiliza en combinacióncon los ejes de máquina, este cuarto eje permite generar incluso las formas más complicadas

en la muela.

Mientras se trabaja con la TSC-6030, la medida es controlada después de cada operación deperfilado de muela con la ayuda de la compensación automática del desgaste de la misma. Elperfilador automático de muela incorporado en la máquina, puede ser programado a travésdel control y su utilización es totalmente automática, antes, durante o después del ciclo derectificado.

La programación es particularmente simple, utilizando un sistema de diálogo control-operador, las preguntas y respuestas se visualizan en una pantalla de rayos catódicosmonocromáticos de 8 pulgadas. Se puede utilizar programación absoluta e incremental y seutilizan subrutinas para confección de programas completos. Para facilitar la programación seutilizan ciclos fijos.





Contenido

El control numérico gobierna dos funciones, el perfilado de la muela con el diamante y elmovimiento de vaivén e inversión de la operación de rectificado.

El control numérico gobierna don funciones, el perfilado de la muela con el diamante y elmovimiento de vaivén e inversión de la operación de rectificado.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Cuchilla de acero rápido




Es una cuchilla para mecanizado en torno

MATERIAL ELEGIDO:

Acero rápido HSS de 62 Rc


Perpendicular al sentido de traslación de la mesa. sujeción mediante plato magnético.






Contenido


• Tolerancia dimensional: 0,005 mm

• Tolerancia geométrica: 0,005 mm global.

• Acabado final: Ra= 0,0 MICROm.

LUBRIFICACION:

Aceite soluble al 4%


SECUENCIAS DE MECANIZADO

El rectificado se realiza desde una cota en Z inicial hasta una cota en Z final como se puede

apreciar en la figura. Se realizan dos ciclos, uno de desbaste y otro de acabado.

Durante el rectificado se realizan dos operaciones de diamantado de la muela, llevando el






Contenido

diamante hasta la muela.

AVANCES Y VELOCIDAD:

• Velocidad de la mesa: 35 m/min• Penetración de la muela en desbaste: 0,003 mm• Penetración de la muela en acabado: 0,001 mm• Velocidad tangencial de la muela: 30 m/seg


ELECCION DE HERRAMI ENTAS:

• Muela de corindón de Ø 300 mm x 50• Diamante perfilado de 0,25 mm de radio y 40º de salida

ORIGEN DE PROGRAMA:

Para las operaciones de rectificado se usan cotas absolutas.





Contenido

En el diamantado se usan cotas incrementales respecto a P.



El programa se realiza para ambas operaciones, rectificado ydiamantado, siguiendo menús de forma conversacional. Para ello se ha personalizado elcontrol SINUMERIK 810 M. A continuación se exponen programas de rectificado realizados enforma conversacional y el de diamantado en código ISO, aunque este último también serealiza en forma conversacional.

1° RECTIFICADO

Se introduce mediante forma conversacional los siguientes datos:

• Posición inicial en eje X: 100 mm.• Posición inicial en eje Y: 50 mm.• Posición inicial en eje Z: 21,41 mm.• Dirección de trabajo: Ambos sentidos. Cota final: 18 mm.• Pasada desbaste: 0.003 mm.• Limite anterior mesa: 100 mm.• Limite posterior mesa: 112 mm.• Velocidad de mesa: 35.000 mm/min. Nº diamantados: 2.• Cota Z de seguridad: 50 mm. Nº de programa de diamantado: L0050. Pasada de

diamantado: 0.02. Nº de pasadas: 1. Velocidad muela en rectificado: 1.900 rpm.• Velocidad muela en diamantado: 1.000 rpm.• Pasada de acabado: 0.001 mm.• Nº de inversiones de chispeo: 10• Posición de parada eje X: 0 Posición de parada eje Y: 0






Contenido

• Posición de parada eje Z: 25

La pantalla presenta la siguiente apariencia

2° DIAMANTADO

El resultado en código ISO de la introducción del perfilado en forma conversacional es la quea continuación se detalla. Existe un subprograma que lleva el diamante a la posición deinicio. Se usan cotas incrementales.

L00050

N10 G80 G90 G40 G00 W0N20 G71 G91 G19N30 G42 Y0N40 G01 Y-7.5 ZO F200N50 Y-3 Z-3N60 Y-2 Z0N70 G90 G00 W-25N80 G91 G01 Y-1.99 Z0N90 G03 Y-3.01 Z3.01 J-3.01 K0N100 G90 G00 W25N110 G91 G03 Y-3.01 Z-3.01 J0 K-3.01N120 G01 Y-1.99 Z0N130 G90 G00 W0N140 G91 G01 Y-2 Z0N150 Y-3 Z3N160 G90 G00 W25N170 G91 G01 Y-4.01 Z0N180 G02 Y-2.99 Z-2.99 J-2.99 K0N190 G90 G00 W-25N200 G91 G02 Y-2.99 Z2.99 J0 K2.99

N210 G90 G00 W25N220 G91 G01 Y-4.01 Z0N230 Y-3 Z-3N240 Y-7.5 Z0N250 G01 Y0 Z4 F400






Contenido

N260 G40 Y0N270 G90 G00 W0N280 G91 G01 Y52 Z0N290 Y0 Z-1N300 M30

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principio>>>>




Contenido

Utilización de control numérico en punzonado



En este caso la máquina punzonadora GOITI CPM-1250 está gobernada por un controlNISSHINBO, personalizado para esta aplicación. La programación en códigos G es muysimple, se basa en la repetición de un conjunto de secuencias ya prefijadas con un tipo deoperación.

Se puede programar piezas de gran tamaño sobre una plancha, o lo que suele ser másinteresante, se realizan varias piezas sobre una sola hoja de metal. En este caso con cadaherramienta se realizan operaciones en todas las piezas, optimizándose tiempos. El casopresente es de este último tipo.

Para la programación se utiliza un paquete de CAM realizado por GOITI. El uso de estesistema de programación asistida facilita enormemente la realización de programas.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Tapa frío industrial


Sobre una plancha de 1250x1250 se realizarán 33 piezas





Contenido

Fig 02. Plano de la plancha. Para verlo más grande hacer click sobre él.


Tapa normal, con diversidad de modelos según demanda del cliente

MATERIAL ELEGIDO:

AISI-304


Por pinzas.

Las 33 piezas tras la última operación de punzonado, que es lo que corta cada una de lasunidades, permanecen unidas por microsujeción, una pequeña zona de material en lasesquinas que evita la caída de las piezas. Cuando se sacan las planchas de la máquinamediante un golpe caen las piezas.






Contenido


SECUENCIAS DE MECANIZADO:

1- OPERACION.

Punzonado en malla con redondo de diámetro 10,5 mm.

2- OPERACION.Punzonado en malla con cuadrado 10,5x3,5 mm a 90º. Se repiten dos secuencias debido alos diferentes pasos.

3- OPERACION.Punzonado en línea con cuadrado de 40x5 mm a 90º. En esta operación se realiza el corte delos laterales de las piezas. Para ello se ejecutan tres golpes consecutivos en los 90 mm dellateral y se dejan las esquinas de los 0,40 mm de la microsujección.

4- OPERACION.Punzonado en línea con cuadrado de 80x5 mm a 0º. Se corta el perfil longitudinal.


TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS:

1ª Operación






Contenido

2ª y 3ª Operación

4ª Operación

5ª Operación

AVANCE:

Desplazamiento en eje X e Y 60 m/min. Media de golpes por minuto 180 golpes/min

TOLERANCIA DE ACABADO:

(+ -) 0.1 mm en todas las cotas

ORIGEN DEL PROGRAMA.







Contenido



Se incluye a continuación el listado de la salida del programa CAM endonde se puede observar no sólo el programa en código sino otro tipo de informacióncomplementaria

N1 G83 X37 Y1155 1404 J-95 D0 H3 K11 T13 F60 V252 W252N2 G83 X407.5 Y1161.5 1404 J-95 D0 H3 K11 T15 F60 V253 W254N3 G83 X12.5 Y121 4.6 1404 J-95 D0 H4 K11 T12 F60 V251 W251

N4 G83 X55.4 Y1237.5 1404 J-95 D0 H3 K12 T11 F60 V250 W250N5 G01 X1055 Y1100 T13N6 G03N250 G71 X0 W 179.55 A0 H5 T11 F60N251 G71 X0 Y0 124.6 A-90 H3 T12 F60N252 G74 X0 Y0 1353 J70 H2 K2 T13 F60N253 G74 X0 Y0 1-386 J57 H2 K2 T15 F60N254 G73 X-380 Y-57 180 J57 H5 K2 T15 F60

Tabla de herramientas

Pos Torr Forma Diametro Longitud Anchura Angulo R Curv 11 2 80 5 0 12 2 40 5 90 13 0 10,5 15 2 13 3,5 90

Formas:





Contenido

0 Redonda 5 Rectangular con radios1 Cuadrada 6 Circular con rebajo2 Rectangular 7 Circular con dos rebajos3 Oblonga 8 Cruz con radios4 Cuadrada con radios 9 TrianguloF Especiales

Parametros programados:

Dimensiones de chapa programadas: Longitud 1250.00, Anchura 1250.00 y espesor 1.00Sentido del mecanizado en XProgramado con microcorte en ESQUINADimensiones del microcorte:• En X: 0,40

• En Y: 0,40Herramienta 11 para microcorte horizontalHerramienta 12 para microcorte verticalPostprocesado para máquina 1250 sin autoindexTiempo estimado de mecanizado de la chapa: 7 minutos, 27 segundos.





Contenido

Utilización de control numérico en rectificadora sin centros



Setrata del caso de rectificado de machos de roscar en la rectificadora 326-MV CNC de lafirma ESTARTA y ECENARRO, máquina de contrucción modular y con ejes de doble apoyo enlas muelas rectificadora y reguladora. La máquina va equipada con una unidad de controlCNC MARPOSS, E-14.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Macho de roscar DIN 371



Roscado a máquina de orificios

MATERIA PRIMA DE LA PIEZA:

• Material: Acero rápido M-35• Tratemiento: Templado y revenido• Dureza 63-65 HRC

TRABAJO REALIZADO Y PRODUCCIONES OBTENIDAS:

Ejemplo de pieza rectificada en el modelo ESTARTA 326 MV CNC





Contenido


PRODUCCION:

En esta aplicación se rectifican 2 piezas por ciclo. Los tiempos obtenidosson los siguientes:

MACHO M-3 MACHO M-10Carga y descarga 2 s. 2 s.Tiempo de rectificado 18 s. 38 s.

Matado de chispa 4 s. 4 s.Tiempo total de ciclo (2 piezas pos ciclo) 24 s. 44 s.Producción piezas/hora 300 piezas 164 piezas


• Tolerancia dimensional:

MACHO M-3 MACHO M-10D1 3.04-3.07 10.16-10.19D2 3.5H9 ó 0.030 10H9 ó 0.036D3 2.2 ó 0.05 7.8 ó 0.05

• Tolerancia geométrica: Error máximo de redondez 0.002 mm

• Acabado final:Ra = 0,35 MICROm. en D1 y D2

Ra = 1 MICROm. en D3






Contenido

UTILLAJE EMPLEADO:

• Regla de apoyo especial en metal duro para rectificado en plongee.

• Conjunto de muelas rectificadoras.

• Conjunto de muelas reguladoras.

• Plantilla copia para perfilado de muela reguladora.

• Diamante especial para muela rectificadora.

• Diamante especial para muela reguladora.


SECUENCIA DE MECANIZADO





Contenido

CICLO DE TRABAJO

0 INICIO DE CICLO

1 APROXIMACIÓN RAPIDA

2 AVANCE RAPIDO DE TRABAJO

3 AVANCE LENTO DE TRABAJO

4 MATADO DE CHISPA

5 RETROCESO RAPIDO

CONDICIONES DE TRABAJO:

Avance rápido de aproximación del carro muela reguladora: 300 mm/minAvance rápido de trabajo de carro muela reguladora: hasta 25 mm/minAvance lento de trabajo del carro muela reguladora: hasta 25 mm/minVelocidad de corte de muela rectificadora: 45 m/segLubricación: Aceite de corte


PROGRAMACION DEL CICLO DE RECTIFICADO:

La programación del CN de la máquina es por menú interactivo. A modo de ejemplo, en esteapartado y siguientes se relacionan los programas correspondientes al macho de M-3.






Contenido

0D = 0F1 = 300E1 = 1,1WR1 = 0,13F2 = 2,5E2 = 0,001

F3 = 2,5ES = 0,001WR = O,13F4 = 2,5WR4 = 0,13DW = 1,0

WR5 = 0,13RTC = 3,5WRG = 0WWS = 33

SIGNIFICADO DE LAS LEYENDAS:

OD: Punto de inicio cicloF: Velocidades de desplazamiento en distintos momentos del cicloE: Longitud correspondiente a cada una de las velocidades de desplazamiento.WR: Velocidad periférica de muela reguladoraDW: Tiempo de matado de chispa

RTC: Punto de final de cicloWWS: Velocidad periférica de muela rectificadora

PROGRAMACION DEL CICLO DE DIAMANTADO

CBD = 80TBD = —1 D1 = 50RET = 0,52D1 = 50

3D1 = 20NC = 11/1 = 0,0001/2 = 0,000DR = 500

NOE = 221C3 = 502C3 = 203C3 = 201%R= 100

2%R = 0WWS= 33

SIGNIFICADO DE LAS LEYENDAS:

CBD: Ciclos entre diamantadosTBD: Tiempo entre diamantadosDI: Profundidad de las distintas pasadas de diamantadoNC: Número de ciclos de diamantadoI: Puntos de origen de los ejes X e YDR: Radio del diamanteNOE: Número de segmentos o tramos de diamantadoC3: Compensaciones en el plongee correspondientes al diamantado efectuado%R: Reducciones de velocidad respecto a la programada para distintas pasadas dediamantadoDV: Sentido de diamantadoWWS: Velocidad periférica de la muela rectificadora

PUNTOS A PROGRAMAR PARA DIAMANTADO DE LA MUELA RECTIFICADORA:




Contenido

ELEMENT LEN ANG VRG CDR CDF 12345678

9101112131415161718

19

57,4802,86739,7500,51397,74306,036231,7503,1714

7,75092,829457,4802,86739,7500,51397,74306,036231,7503,1714

7,750

0º315º0º60º0º

353º 43' 21''0º45º

0º0º0º

315º0º60º0º

353º 43' 21''0º45º

7,750

200752001020010020075

2004000010010010200100200100

200

ELEMENT: Segmentos o tramos del perfil de muela a diamantar

LEN: Longitud

ANG: Angulo de inclinación.

VRG: Velocidad de diamantado






Contenido

Utilización de control numérico en un rectificado cilíndrico



En el siguiente ejemplose utiliza un control numérico para realizar el rectificado de dossuperficies de una pieza cilíndrica. El control reealiza dos funciones:

• Controlar el acercamiento y profundidad de la muela.• Controlar el mecanizado de la muela en el diamantado.

Existe un palpador dimensional de la pieza que informa al control de las medidas que esta vaadoptando. Con esta información se continúa o finaliza el rectificado.

La máquina es una R-600 CNC de DANOBAT equipada con un control SINUMERIK 3G.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Mangueta



Se trata de una mangueta para motor de automovil


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej9/i1.gof



Contenido

MATERIAL ELEGIDO:

Se trata de F-1252 de dureza 48 HRc

LUBRIFICACION:



Se realiza una sujeción entre puntos. Se utiliza un adaptador especial para la sujeción delextremo curvo de la pieza.


• Tolerancia dimensional: 0,010 mm

• Tolerancia geométrica: 0,003 mm







Contenido



Se realiza el rectificado sobre piezas cuyo sobrematerial en diámetro es0,30 mm y en el frente 0,20 mm. El diamantado de la muela se produce cada 14 piezas. Eltiempo por pieza conseguido es de 66 segundos de media.

RECTIFICADO

1- OPERACION.Posicionado. Se utiliza el posicionador para calcular el decalaje inicial y la correcta colocacióndel componente.

2- OPERACION.Desbaste• De profundidad 30,041 a 19,900 a una velocidad de 15 mm/min en R. Tiempo = 0,4 seg.• De profundidad 19,900 a 19,191 a una velocidad de 1,1 mm/min en R. Tiempo = 19,5 seg.


http://-/?-

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Contenido

3- OPERACION.Afino:• De profundidad 19,191 a 19,101 a una velocidad de 1,1 mm/min en R. El afino comienza alrecibirse la 1ª señal del medidor. Tiempo = 6,3 seg.• De profundidad 19,101 a 19,056 a la segunda señal del medidor, a una velocidad de 0,22mm/min. Tiempo = 6,3 seg.

4- OPERACION.Microafino: De una profundidad de 19,056 a 19,041 a la tercera señal del medidor y a unavelocidad de 0,065 mm/min. Tiempo 6,9 seg.

El trayecto de la muela se corresponde con una aproximación, el rectificado y retroceso.

La muela tiene unas dimensiones de Ø760x38 / Ø696x25 y a 1130 rpm tiene una velocidadperiférica de 45 m/seg.

DIAMANTADO.

Se realiza cada 14 piezas.En el diamantado se utilizan los siguientes parámetros:• penetración en diámetro 0,035, un tiempo aproximado de 40 segundos.• penetración en radios y frentes de 0,010 mm, un tiempo aproximado de 24 segundos.



RECTIFICADO

%9500N10 M06N20 M26 M34

N30 R011=0.0N40 G04 R011N50 G04 R011N60 G04 R011


http://-/?-

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Contenido

N70 G04 R011N80 G04 R011N90 G04 R011N110 G04 R011N120 R232=R197N130 M67N140 M25N150 G54 G90 G00 G05 X400.0 S1=350 M0104

N160 G07 X19.041 Z8.100 M13N170 G05 X21.041N180 G01 X20.041 F1=20.0N190 X19.900 F1=15.0 M23N200 G91 G1137 X-2.0 F1=1.11N210 G1138 X-0.3 F1=0.22N220 G1139 X-0.3 F1=0.065N230 G90 G92 X19.041N235 S1=80 M0104N240 G90 G00 G05 X400.0 M24 M14

N260 M19N270 M06N280 N350 P12 R008N290 R053=400.0 R055=0.035 R075=0.01N300 R077=28.0 R078=42.0 R057=16.0N310 R058=32.0 R005=5.0 R059=12.7N320 R079=74.5 R031=80.0 R032=80.0 R033=150.0N330 L500 P1 M11N340 R008=14N350 R008= R008-1N355 M35N360 M30

DIAMANTADO

%spL500N10 R150=R296 R170=R298 R151=R279 R171=R281N20 G90 G00 G05 X R053N30 R172=R171-R077

N40 R173=R077-R075N50 R159=R059-R057N60 R179=R079-R078N70 R174=R078-R005N80 R152=R005x2.0N90 R153=R058-R152N100 G51 G53 Z R172N110 G06 X R151N120 G91 X-R055N121 G21 G41 G01 G08 XO.0 Z5.0 F=300.0N122 R178=R173-5.0N130 G08 X0.0 Z R178 F=R035 M28N140 G08 X-R057 ZO.0 F=R031N141 G08 X0.0 Z2.0 F=R033N150 G08 X-R159 ZO.0 F=500 M27




Contenido

N160 G08 X0.0 Z R179 F=1000.0N161 R176=R174-2.0N170 G08 X0.0 Z R176 F=R033 M28N182 G02 X-3.28 Z4.5 1-7.0 KO.0 F=R032N184 G02 X-6.74 Z1.3 1-3.36 K-3.7 F=R032N190 G08 X-R153 ZO.0 F=R031N200 G05 G00 G40 Z10.0 M27N210 R242=R242-R055

N220 R244=R244-R075N230 G54 G90 G05 X R053N240 M67N250 Z R170N260 G06 X R150N270 G05 M17N280 M02



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Clasificación de las herramientas a

Herramientas de corte

Clasificación de las herramientas

Las herramientas de corte se pueden clasificar, atendiendo a los

materiales empleados para su construcción, en:

1. Herramientas de acero (al carbono, aleados, de corte rápido).2. Herramientas de metal duro.3. Herramientas de cerámica.4. Herramientas de diamante.

Herramientas de acero al carbono

El principal componente del acero es el carbono. Su aplicacióncomo herramientas de corte es escasa debido a la dureza yresistencia al desgaste que pierden por el calentamientoproducido, inevitablemente, en el mecanizado. En función delporcentaje de carbono se pueden encontrar las siguientesherramientas:

1. Matrices y herramientas de corte y embutido, (0,65 a0,85% de C).2. Machos de roscar, brocas y fresas, (1 a 1,15% de C).3. Buriles, rasquetas y herramientas de corte, (1,3% de C).

Herramientas de acero aleado

El acero de estas herramientas se encuentra ligeramente

aleado. Existe gran variedad de herramientas de este tipo, pero,al igual que las de acero al carbono, no soportan las grandesvelocidades de corte por ser poco resistentes a las temperaturaselevadas.

Herramientas de acero rápido

El acero rápido es un acero aleado con los elementos y

composición adecuados para lograr un gran número departículas de carburo, duras y resistentes al desgaste, mediantetratamiento térmico. A diferencia del resto de los acerosutilizados en herramientas, el acero rápido mantiene su dureza

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/03caractmec/01atema3.htm (1 de 6) [27/09/2002 19:15:07]




a altas temperaturas, permitiendo, por tanto, mayoresvelocidades de corte en el mecanizado, teniendo en cuenta queel filo de la herramienta no debe sobrepasar los 550 ºC. Elacero rápido convencional moderno es un acero deherramientas altamente aleado con 0,7 a 1,4% de carbono,cantidad variable de cromo, molibdeno, tungsteno, vanadio y,

en algunos tipos, cobalto.Las herramientas de acero rápido se presentan en diferentescalidades en función de la composición, tratamiento térmico y,en alguna forma, del método de fabricación. Comocaracterísticas principales que se pueden encontrar en lasherramientas de acero rápido cabe destacar:

1. Resistencia a la abrasión. Dicha cualidad la dan loscarburos en función del número de ellos y su composición.Los carburos de vanadio son los más duros y resistentes aldesgaste; de aquí que todos los aceros rápidos lleven esteelemento en mayor o menor proporción.

2. Tenacidad. De los elementos aleados, el molibdeno es elque proporciona al acero mayor tenacidad, mientras quelos aceros rápidos con alto porcentaje en cobalto son másfrágiles. Las fresas y brocas suelen ser de acero almolibdeno, mientras que en herramientas de torno decorte continuo se emplea más las de cobalto.

3. Dureza en caliente. La dureza en caliente es la capacidadde soportar elevadas temperaturas en el filo de corte. Elcobalto proporciona al acero rápido mayor dureza encaliente y estabilidad térmica, permitiendo mayoresvelocidades de corte, pero produce un efecto negativosobre la tenacidad.

4. Afilabilidad. Es la facilidad que presenta una herramientaal afilado de la misma por amolado. La cantidad decarburos de vanadio dificultan el afilado; así mismo, loscarburos de mayor tamaño son más difíciles de afilar.Añadiendo azufre al acero se mejora la afilabilidad.

5. Maquinabilidad. Ésta es una cualidad que influyeinicialmente en el proceso de fabricación de laherramienta. La facilidad de mecanizar las herramientas

de acero rápido depende de la naturaleza de los carburos,así como del tamaño, número y disposición de los mismos.El azufre también facilita la maquinabilidad.





Herramientas de metal duro

Los metales duros utilizados en herramientas de corte sonaleaciones obtenidas por fusión o por sinterización de loscarburos de Cr, Mo, Ta, Ti, V y W. Las aleaciones obtenidas porfusión no tienen actualmente gran aplicación. Los metales duros

obtenidos por sinterización presentan una gran dureza, 70 a 75HRC, son muy homogéneos y altamente resistentes al desgaste.En comparación con los aceros, el metal duro permite trabajar amayores velocidades de corte debido a la mayor temperaturaque es capaz de soportar el filo de corte, 1300 ºC.

El metal duro en herramientas de corte se presenta en forma deplacas, fijadas al mango mediante soldadura de cobre o plata, o

bien por medios mecánicos. El afilado de las placas únicamentepuede realizarse con muelas de carburo de silicio y dediamante.

Las plaquitas de metal duro modernas se fabrican en doscalidades, calidades sin recubrimiento y con recubrimiento. Enuna plaquita sin recubrimiento la tenacidad, la resistencia a ladeformación plástica y al desgaste forman parte integrante delmetal duro. En una calidad con recubrimiento, éste proporcionala resistencia al desgaste y la base de metal duro la tenacidad yla resistencia al calor deseadas.

El recubrimiento se vaporiza sobre la base de carburo formandouna o varias capas finísimas. Entre los recubrimientos másutilizados actualmente cabe destacar:

1. TiC (Carburo de titanio). Proporciona una alta resistenciaal desgaste a bajas velocidades de corte y bajastemperaturas del filo de corte. También forma unaexcelente base para las capas de recubrimientoadicionales.

2. Al2O3 (Óxido de aluminio). Ofrece una excelenteresistencia a las reacciones químicas. También permiteutilizar mayores velocidades de corte por su resistencia aldesgaste.

3. TiN (Nitruro de titanio). Dificulta la craterización y reducela fricción entre el ángulo de desprendimiento y lasvirutas, minimizando de esta manera el riesgo deformación del filo de aportación.





Gama de materiales Operaciones de mecanizado Requisitos de

calidad

P

AceroAcero fundido

Aceroinoxidable

Fundición

maleable deviruta larga.

01

0510

15

20

2530

35

40

4550

Extremas exigencias deacabado superficial.

Acabado a altavelocidad de corte.

Operaciones detorneado de copia.

Mecanizado en

desbaste o con bajasvelocidades de corte.

Desbaste pesado ymecanizadodiscontinuo.

M

Acero,

acerofundido,

acero almanganeso,

fundiciónaleada

aceroaustenítico,

10

20

30

40

Acabado con altosdatos de corte.

Acabado con bajosdatos de corte.






fundicionesde acero,

fundiciónmaleable,

acero de fácilmecanización.

K

Fundición,

fundición encoquilla,

fundiciónmaleable deviruta corta,

aceroendurecido,

metales noférreos,

plásticos,

madera.

01

05

10

15

20

25

30

Acabado, a altoacabado superficial.

Semi-acabado adesbaste ligero.


Mecanizado con bajos

datos de corte.

Grupos y aplicaciones principales de las herramientas de metal duro

Las herramientas de metal duro se clasifican atendiendo a suaplicación, considerando, por un lado, el material a mecanizary, por otro, las exigencias requeridas por una operaciónconcreta de mecanizado. Las letras P, M y K, indican la

aplicación del metal duro en diferentes tipos de material y lanumeración 01, 10, 20, 30, 40, 50, grado de tenacidad oresistencia al desgaste, en consecuencia, operación óptima demecanizado que pueden realizar (fuerte desbaste,





superacabado a altas velocidades, etc.). La tabla superiormuestra la clasificación general según ISO de las herramientasde metal duro, la cual sirve para identificar la aplicación delmetal duro, no la calidad del mismo, ya que ésta dependeexclusivamente del fabricante.

Herramientas de cerámica

La cerámica tiene un campo de aplicación más reducido que losmetales duros, debido principalmente a su fragilidad;únicamente puede ser utilizada para mecanizado continuo demateriales homogéneos y en máquinas muy potentes y rígidas.

Existen dos tipos de materiales cerámicos, los formados

únicamente por alúmina y los formados por óxidos de otrosmetales, como los de cromo, vanadio y manganeso.

La herramientas de material cerámico pueden trabajar a unavelocidad de corte dos o tres veces mayor a la del metal duro;el filo de corte soporta hasta los 1500 ºC; a altas temperaturasapenas sufre variaciones en sus propiedades mecánicas.

Herramientas de diamante

El diamante es el material más resistente al desgaste debido asu dureza natural, pero tiene el inconveniente de su granfragilidad; por tanto, su empleo está limitado a mecanizado decorte continuo y con poca profundidad de pasada.

El montaje de la herramienta debe ser muy cuidadoso y rígido yla máquina debe ser muy robusta, ya que el diamante noadmite ningún tipo de vibración.

Su campo de aplicación principal se encuentra en el mecanizadode materiales muy abrasivos, bronces, aleaciones de aluminio,ebonita, cartón comprimido, etc.



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Herramientas de Torneado

Herramientas de torneado

Geometría del filo Selección de herramienta

Geometría del filo

La geometría de una herramienta de torneado, o de cualquier otra herramienta

de mecanizado, es fundamental para producir el arranque del material a trabajarcon mayor o menor facilidad. Los ángulos, inclinaciones y radios de unaherramienta se disponen atendiendo al tipo de operación a realizar y lascaracterísticas del material a mecanizar.

A continuación se explican los ángulos que determinan la geometría de unaherramienta de torneado y su influencia en el mecanizado.

Ángulo de desprendimiento (A)

El ángulo de desprendimiento es el más influyente de todos en elproceso de corte. La viruta, al salir, se apoya sobre la cara dedesprendimiento, la cual debe producir su curvado y posterior roturapara evacuarla fuera de la zona de trabajo. Este proceso originalógicamente, unos esfuerzos relacionados directamente con el valor delángulo de desprendimiento. Debido a estos esfuerzos y al rozamientode la viruta, se genera una gran cantidad de calor, que es mayorcuanto menor es el ángulo de desprendimiento.

Por esta razón, el ángulo de desprendimiento debe ser lo mayorposible, ya que disminuye los esfuerzos de corte, y en consecuencia, lapotencia requerida. Sin embargo, al aumentar el ángulo dedesprendimiento, disminuye el ángulo de corte y el calor y losesfuerzos de corte se concentran en una sección más débil,aumentando el riesgo de rotura.

En ocasiones, las vibraciones pueden ser eliminadas con el aumentodel ángulo de desprendimiento.

En la mayoría de plaquitas de metal duro actuales, la cara dedesprendimiento puede tener diversas geometrías, determinadas nosolamente por el ángulo de desprendimiento sino también por lavariedad de rompevirutas.

Ángulo de incidencia lateral (B) y frontal (B')

Cuando este ángulo es muy pequeño, la herramienta penetra condificultad produciéndose un alto rozamiento, como consecuencia seoriginan altas temperaturas y un desgaste prematuro de la

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herramienta. Si el ángulo de incidencia es muy grande, disminuye elángulo de corte y la herramienta puede romperse fácilmente.

Angulos principales de las herramientas de torneado

Ángulo de filo (C)

El ángulo de filo es el comprendido entre los ángulos dedesprendimiento y de incidencia. Cuanto mayor sea este ángulo másrobusta es la zona de contacto principal de la herramienta.

Ángulo de inclinación (D)

Es el ángulo que forman el filo de corte y el plano de la base. El filo decorte es la arista resultante entre la intersección de las superficies deincidencia y de desprendimiento. Se dice que el ángulo de inclinación

es positivo cuando es descendente desde la punta y negativo cuandoes ascendente. El ángulo de inclinación lateral (D') y el ángulo deinclinación superior (D'') son los ángulos formados por la cara dedesprendimiento y el plano de la base.

Los ángulos de inclinación se disponen atendiendo al tipo de operacióna realizar. Para operaciones de desbaste, un ángulo de inclinaciónnegativo permite un mayor ángulo del filo sin disminuir los ángulos deincidencia lateral y frontal. El valor del ángulo de la inclinación lateral y

superior es el correspondiente a los ángulos de incidencia lateral yfrontal siempre y cuando la plaquita tenga un ángulo de incidencia 0º.Debido a los modernos diseños de rompevirutas, en las plaquitas demetal duro, las variaciones de los ángulos de inclinación no son





impedimento para el correcto arranque de viruta. En operaciones deacabado en las que los esfuerzos de corte no son muy altos,generalmente los ángulos de inclinación tienen valor 0.

Ángulo de posición (E) y de salida (N)

El ángulo de posición varía el resultado de las fuerzas de corte. Es

aconsejable que este ángulo sea inferior a 90º, si es posible, ya quereduce el impacto y las fuerzas ejercidas sobre el filo de corte. Elángulo de salida no tiene especial importancia; dependerá siempre deltipo de portaplaquitas seleccionado para una operación concreta.

En ocasiones se hace referencia al ángulo de situación (K) para indicarla posición de la arista de corte. El ángulo de situación es elcomplementario del ángulo de posición (90º - E).

Ángulo de la punta (F)

El ángulo de la punta es el comprendido entre los ángulos de posicióny de salida. Como criterio general, debe utilizarse un ángulo de puntalo mayor posible, ya que proporciona un filo de corte resistente.

Radio de punta

El radio de punta de las herramientas influye considerablemente en laduración de las mismas y en el acabado superficial de la pieza. Hayque seleccionar siempre el mayor radio de punta posible, ya quepermite mayores avances y el filo de corte es más resistente. En elcaso de aparecer vibraciones, seleccionar un radio más pequeño.


Selección de la herramienta de torneado

En la selección de una herramienta de torneado hay que considerar el tipo de

operación a realizar, el perfil de la pieza y el material a mecanizar. La forma delportaplaquitas y el sistema de sujeción de la plaquita se seleccionan atendiendoal perfil de la pieza y al tipo de operación (desbaste exterior o interior, torneadode copia, etc.). La geometría y calidad de la plaquita, en función de lascaracterísticas del material a mecanizar, el tipo de operación y las condiciones demecanizado.

A continuación se explica ordenadamente el proceso de selección a seguir y losconocimientos necesarios para realizarlo satisfactoriamente.

Selección del sistema de portaherramientas

En función del tipo de operación a realizar es necesario seleccionar el





sistema idóneo de sujeción de la plaquita al portaplaquitas. Aunque elcódigo ISO acredita cuatro sistemas, no son los únicos que se puedenencontrar (tabla 3.3). Los fabricantes de herramientas tienden adesarrollar nuevos sistemas de sujeción buscando la máxima o mejoraplicación en las diferentes operaciones de mecanizado.

Selección del tipo de portaherramientas

Atendiendo al perfil de la pieza y el tipo de operaciones que implicarealizar, es necesario seleccionar el portaherramientas adecuado,concretando principalmente la forma de la plaquita que debe alojar y elángulo de posición que adoptará según la dirección de corte.

Como criterio general, se deben seleccionar: el ángulo de posicióninferior a 90º, ya que reduce el impacto y las fuerzas ejercidas sobre elfilo de corte; el ángulo de punta de la plaquita lo mayor posible para

obtener un filo de corte resistente; también el mango deportaplaquitas debe ser lo más grande posible para conseguir lamáxima estabilidad.

Sistema P

(Fijación por palanca opasador)

Este sistema se aplica principalmente en eltorneado exterior y en el mandrinado degrandes agujeros, y, de forma general, entodo tipo de mecanizado de pasada ligera a

profunda.

La plaquita está sujeta por medio de unapalanca que bascula cuando se aprieta eltornillo de sujeción. La palanca presiona a laplaquita desde su agujero, atrayéndolafirmemente contra dos lados. El sistema secaracteriza por su excelente estabilidad,gran exactitud de posición y repetibilidad;

además, no dificulta la salida de la viruta yel cambio de plaquita es rápido y fácil.

Sistema M

(Fijación por bridasuperior y palanca)

Se aplica en las mismas operaciones que elanterior sistema, con la ventaja de ser másaccesible en operaciones de copiadoexterior.

La brida cuña superior incrementa la rigidez

presionando la plaquita contra el pasadorfijo y al mismo tiempo apretándola haciaabajo.





Sistema C

(Fijación por bridasuperior)

Este sistema se utiliza principalmente enoperaciones de acabado exterior e interior.Existen herramientas que utilizando estesistema, pero con diseños especiales de labrida e incluso de la plaquita, consiguen unaalta precisión en el mecanizado de copia.

Sistema S

(Fijación por tornillo)

Es el sistema más adecuado para elmecanizado interior de diámetros pequeños,así como para operaciones que van deldesbaste ligero exterior al acabado de

piezas pequeñas.

Las plaquita se sujeta con un tornillo quepasa por el agujero central de la misma; lafijación es segura y con una excelenterepetibilidad; asimismo, la viruta sale confacilidad y requiere poco espacio.

Sistemas de sujeción de los portaplaquitas según ISOEn la figura inferior se representan diferentes herramientasidentificadas, según el código ISO por la forma de la plaquita y elángulo de posición, y también las posibles direcciones de corte en lasque pueden mecanizar correctamente.

Selección de la p laquita

En función del sistema de fijación, cada fabricante clasifica un grupo deposibles plaquitas. La selección de la geometría, de la calidad y de losdatos de corte debe hacerse considerando los siguientes factores:

1.Tipo de material a mecanizar (viruta larga, viruta corta, inoxidable yresistente al calor, blando, duro, etc.).

2.Operación a realizar (acabado, desbaste ligero, desbaste, desbastepesado, etc.).

3.Tipo de mecanizado (continuo o intermitente).

4.Tendencias a las vibraciones.





5.Potencia de la máquina.





Esquema de aplicaciones de las herramientas. Las letras sobre el cuerpoindican la forma de la plaquita y el ángulo de posición del portaútil

Selección del tamaño de la plaquita y radio de punta

El tamaño de la plaquita depende básicamente de la profundidad depasada «a». En función del ángulo de posición del portaplaquitas «E»se determina la longitud del filo de corte efectivo «L» (tabla 3.6). Lalongitud de la arista de corte se calcula teniendo en cuenta los valoresmáximos del filo de corte efectivo que el fabricante indica para las

diferentes formas y geometrías de las plaquitas; dichos valores no sedeben sobrepasar en ningún caso.





Ángulo de posición E

Profundidad de corte (a) mm1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15

Longitud del filo de corte efectivo requerido (L)mm90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15

751.5

2.1 3.1 4.1 5.2 6.2 7.3 8.3 9.3 11 16

60 1.22.3

3.5 4.7 5.8 7 8.2 9.3 11 12 18

45 1.4 2.9 4.3 5.7 7.1 8.5 10 12 13 15 2230 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 3015 4 8 12 16 20 24 27 31 35 39 58

Ejemplo. Suponiendo un proceso de selección de una herramienta de desbasteexterior, del cual se ha determinado el portaplaquitas (PSBNL) y plaquita(SNMM), calcular la longitud de arista de corte «l», teniendo en cuenta que laprofundidad de pasada máxima prevista es 6 mm y el ángulo de posición delportaplaquitas es 75º.

1.Determinar el filo de corte efectivo según la tabla; L = 6.2 mm

2.Calcular la longitud de la arista de corte «l». El contenido de la siguiente tablaes un extracto de un catálogo de herramientas en el cual el fabricante indica,según la fórmula adjunta, la longitud máxima del filo de corte efectivo para undeterminado tipo de placas cuadradas de desbaste. Sustituyendo en la ecuaciónel valor del filo de corte efectivo calculado en el punto 1, se calcula la longitud dela arista de corte.





l = 9.3 mm

La placa a seleccionar debe tener por motivos de seguridad el tamaño siguiente,por tanto, una longitud de 12 mm (SNMM 1204-).

Las dimensiones del mango portaherramientas guardan relación con la longitudde la arista de corte. Seleccionar de todos los aportados por el fabricante el másgrande, ya que proporciona una estabilidad máxima. Haciendo referencia alejemplo anterior, el código del portaplaquitas podría ser: (PSBNL 3225P12)

El radio de la punta debe seleccionarse en función del tipo de mecanizado(desbaste o acabado). Para el mecanizado en desbaste, seleccionando el mayorradio de punta posible, se obtiene un filo de corte resistente y permite mayoresavances. Si existe tendencia a vibraciones, seleccionar un radio más pequeño. Elavance a utilizar no debe sobrepasar en ningún caso el máximo recomendado porel fabricante. Con carácter general, se puede tomar como referencia la siguientefórmula empírica:

DESBASTE <<S>> = 0.5 x RADIO DE PUNTA

La combinación del radio de la punta y del avance son los factores que influyenen el acabado superficial y las tolerancias. Para lograr un buen acabadosuperficial, es aconsejable utilizar elevadas velocidades de corte y ángulospositivos. Al igual que para el mecanizado en desbaste, seleccionar un radiopequeño si existe tendencia a vibraciones.

Según la fórmula adjunta en la figura, es posible calcular de forma aproximada larugosidad superficial. La profundidad del perfil está simbolizada por Rt (µm); sinembargo, se suele expresar por la media aritmética Ra, equivalente a 1/4 Rt.

El cálculo del avance a utilizar para obtener la rugosidad deseada se efectúaaplicando la siguiente fórmula:





En la realidad, los valores de rugosidad teóricos se ven incrementados, debidoprincipalmente a variaciones de las fuerzas de corte, como consecuencia delmaterial y falta de alineación de los ejes y guías de carros.

En la siguiente tabla aparecen valores de rugosidad media obtenidos por lacombinación entre diferentes radios de plaquitas y avances.

R ↓ Rugosidad media Ra

0.4 0.2 0.4 0.8 1.8 3.2 5 7.2 - - - - - -

0.8 0.1 0.2 0.4 0.9 1.6 2.5 3.6 4.9 6.3 10 - - -

1.2 0.06 0.13 0.3 0.6 1.1 1.7 2.4 3.3 4.3 6.7 11 20 -1.6 0.05 0.1 0.2 0.45 0.8 1.2 1.8 2.5 3.2 5.0 8.3 14.8 23

2.4 - 0.07 0.15 0.35 0.6 0.9 1.4 2.0 2.6 4.0 5.5 9.8 15.4

S→ 0.05 0.07 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.5 0.6 0.8 1





Herramientas de Fresado


Geom. del filo Portafresas Proc. de fresado

Recomendaciones

Geometría del filo

Las herramientas de fresado se clasifican en dos grupos, en función de losprocedimientos principales de fresado: fresado frontal, o sea, de planear,y fresado periférico, o sea, cilíndrico.

La combinación entre ambos es el fresado periférico frontal (fresado enescuadra). Los fresados de disco y circular son variantes del fresadoperiférico.

Las herramientas enterizas y las de plaquitas intercambiables cubren en laactualidad todas las operaciones básicas de fresado.

Fresado peri férico. Geometría de corte

q Ángulo de desprendimiento radial (A)

El ángulo de desprendimiento tiene gran influencia sobre lapotencia de corte y la resistencia del filo de corte. Un ángulogrande disminuye las fuerzas de corte pero debilita el filo; unángulo pequeño o incluso negativo produce el efecto contrario.Para el mecanizado de acero, este ángulo oscila entre 10 y 15º;para aleaciones ligeras de 20 a 25º.

q Ángulo de incidencia (B, B')

El ángulo de incidencia evita el roce entre la herramienta y lapieza. Por lo general, oscila entre 5 y 12º, siendo mayor amedida que se trabajan materiales más blandos.

q Ángulo de la hélice (ß)

Este ángulo hace que la herramienta penetre progresivamenteen el material produciendo un corte suave y, en consecuencia,reduciendo la fuerza axial. Los esfuerzos axiales se puedendirigir hacia fuera o hacia dentro, según el ángulo de la hélicesea a derechas o a izquierdas.





Fresado frontal. Geometría de corte

La mayoría de las operaciones de fresado frontal se realizan con

herramientas de plaquitas intercambiables. La geometría de corte vienedeterminada por la combinación de los ángulos de la plaquita y losresultantes una vez fijada en el apoyo de la herramienta.

Debido a su influencia en el fresado frontal, cabe destacar los siguientesángulos:

q Ángulo de posición (E)

El ángulo de posición influye, junto con el avance por diente, enel espesor de viruta y las fuerzas de corte. Excepto paraoperaciones de fresado en escuadra, este ángulo es inferior a90º para que el filo de corte sea robusto y se produzca





fácilmente la evacuación de las virutas. Los ángulos de posiciónmás frecuentes oscilan entre 45 y 75º; cuanto mayor es elángulo de posición menor es la fuerza axial, por lo que unángulo de 90º puede ser la solución para el fresado frontal depiezas de estructura frágil con tendencia a vibraciones. Para elmecanizado pesado utilizar un ángulo de 45º, ya que el filo de

corte es más robusto; también la fuerza de corte axial y radialson semejantes, lo cual puede ser favorable para fresadoras degran tamaño, en las que los husillos tienen gran voladizo y, portanto, la fuerza radial débil.

q Ángulo de desprendimiento (A) (F)

El ángulo de desprendimiento es el formado por la placa en

relación a la dirección radial de la fresa, visto desde un planoparalelo al plano de trabajo. Cuando el ángulo dedesprendimiento es positivo, las fuerzas de corte son menores,reduciendo el consumo de la máquina y, por tanto, permitiendomayores parámetros de corte. El ángulo de desprendimientonegativo debe utilizarse para el fresado de materiales duros enlos que se precise un filo de corte robusto.

q Ángulo de inclinación (D) (D')

El ángulo de inclinación es el formado por la placa en relación ala dirección axial de la fresa, visto desde un plano perpendicularal plano de trabajo. Un ángulo de inclinación positivo aleja laviruta de la pieza, apto para el mecanizado de materiales deviruta larga. Para los materiales de viruta corta (fundición) omuy duros, utilizar un ángulo de inclinación negativo.






Sujeción de fresas periférico-frontales con mango cilíndrico.

Portafresas

Existe tres tipos de mango cilíndrico: liso, con rebaje plano de sujeción(sistema Weldon) y con extremo roscado (Clarksson). Cada uno de ellos yel portafresas correspondiente está diseñado buscando la mayor eficaciaen cuanto a la transmisión del par y fuerzas axiales, concentricidad,estabilidad y cambio sencillo de la herramienta.

Los portafresas mencionados a continuación no son los únicos existentesen el mercado, pero sí los diseñados para el tipo de mango específico de laherramienta. Los modernos portafresas se caracterizan por tener unsistema de sujeción hidraúlico incluido en el propio portafresas. Entre lasventajas principales cabe destacar la fuerza con la que queda fijada laherramienta (aproximadamente, tres veces mayor que con un portafresasconvencional).

Portafresas para mango cilíndrico liso





Existen varios diseños de portafresas; en general, constan de una pinzacon doble ranura en la cual se introduce la fresa; el anillo de aprietepresiona sobre la pinza fijando fuertemente la fresa. Para que el aprietesea correcto, es importante la limpieza del portafresas, la pinza y elmango de la fresa; de lo contrario, la herramienta puede deslizarse oincluso salirse del portafresas. La concentricidad y estabilidad dependenprincipalmente del diseño del portafresas. Como ventajas principales deeste sistema, cabe destacar la posibilidad de utilizar una amplia gama dediámetros de fresa cambiando únicamente la pinza, fijación de la fresa encualquier posición axial y utilización de otros mangos cilíndricos o fresasdobles.

Portafresas sistema Weldon

La fijación de la fresa se hace mediante el apriete de un tornillo sobre unplano fresado en la misma. A diferencia del anterior sistema, cada mangorequiere un portafresas y no es posible la fijación de la fresa en cualquierposición axial; sin embargo, presenta las siguientes ventajas:

1. Buena transmisión del par y la fuerza de corte.2. Buena fijación en dirección axial.3. Si las tolerancias de fabricación del agujero del portafresas y la fresa

son las adecuadas, se obtiene una buena concentricidad y estabilidadfrente a fuerzas laterales.

4. Se pueden usar fresas dobles.5. No existen partes móviles.6. No se atascan las herramientas.

El montaje debe hacerse con cuidado, teniendo el mango y el agujero delportafresas muy limpio.

Portafresas sistema Clarksson

Como se observa en la figura, el extremo de la fresa se rosca dentro de lapinza hasta que choca en el fondo; seguidamente, se aprieta la tuerca debloqueo, la cual presiona sobre la pinza y ésta sobre la fresa.

La transmisión del par y fuerza de corte es buena siempre que el extremo

roscado de la fresa sea resistente y se encuentre en la posición correcta.Al igual que en sistemas de fijación de mango cilíndrico liso, el cambio defresa se realiza adaptando la pinza al mango.





Este sistema tiene un diseño más complicado y presenta las siguientesdesventajas:

1. Imposibilidad de ajuste axial.2. Las tolerancias de fabricación y la manipulación son factores

decisivos de cara a la concentricidad y estabilidad frente a fuerzas

laterales.3. No pueden usarse fresas dobles.4. Debido a las fuerzas de corte, la fresa se mueve ligeramente en el

proceso de entrada.


Procedimientos de fresado

Fresado periférico-frontal con herramientas enterizas

Las siguientes figuras representan posibles operaciones que puedenrealizar las fresas periférico-frontales. Debido a las diferentes geometrías,

es imposible generalizar en lo referente a valores máximos de profundidadradial o axial. Los valores adjuntos en cada figura son los recomendadospor un fabricante para el mecanizado de acero con fresas de HSS/Co 8.





Fresado de ranuras

La fresa de ranurar debeseleccionarse en función del tipo deranura a realizar. Si es cerrada(chavetero), la fresa debe tener un

filo radial que llegue hasta el centro,permitiendo taladrar primeroverticalmente y desplazar despuéslateralmente. Normalmente, para elmecanizado de ranuras se utilizanherramientas de dos o tres labios:dependerá básicamente de lageometría del filo en concreto y del

material a mecanizar.

Fresado periférico

Se recomienda utilizar las fresas periféricas deltipo reafilable en aquellos mecanizados que

requieran una escuadra de 90º * 20'. Con fresasde plaquitas intercambiables resultaprácticamente imposible conseguir una escuadracon tolerancia próxima a 0º, debido a la flexióny la tolerancia de la propia fresa. El fresado enconcordancia alarga la vida de la herramienta.Utilizar el fresado en contraposición si existetendencia a las vibraciones y, sobre todo,reducir el voladizo al máximo. Para conseguir unacabado superficial óptimo, utilizar elmecanizado en contraposición y una profundidadradial para acabado entre 0,3 y 0,5 mm.

Fresado frontal





El fresado en concordancia es el másconveniente: el filo penetra de llenoen la pieza produciendo una virutagruesa en la entrada y delgada en lasalida. Es conveniente que la virutasea delgada en la salida, aumenta la

seguridad del filo y la vida de laherramienta. El fresado encontraposición se aplica si lascondiciones de trabajo soninestables, o bien si hay quemecanizar piezas con superficiesdesfavorables.

Fresado axial

Para poder taladrar con lafresa es necesario quetenga un filo radial quellegue hasta el centro; elretaladrado no requiere

esta condición.


Recomendaciones para el fresado de planear y escuadrar

Tamaño de la plaquita





Según lo establecido por una regla empírica, serecomienda que la profundidad de corte (a) noexceda los 2/3 de la longitud de la arista decorte. El tamaño de plaquita más usual es de 12mm.

Selección del diámetro de la fresa

Para la selección del diámetro de la fresa generalmente se aplica lasiguiente fórmula:

D = 1,25 * e (e * ancho de fresado)

Hay que tener en cuenta que el diámetro de la fresa debe guardar larelación correcta a la potencia de accionamiento disponible. No es

conveniente disminuir el avance en vez del diámetro de la fresa parareducir la potencia. Menores avances implican también menores espesoresde viruta y tienen como consecuencia mayores fuerzas específicas decorte. El mecanizado más económico se obtiene siempre seleccionando elmayor de los avances recomendados al respecto. En algunos casos puedeser más ventajoso seleccionar una fresa de menor diámetro y cubrir elancho en dos pasadas. En este caso, el ancho de fresado máximo será:

e = 0,8 * DSe debe evitar que el ancho de fresado sea igual al diámetro de la fresa.Otra recomendación orientativa para obtener buenos resultados de trabajoes que el diámetro de la fresa no sobrepase el doble del diámetro delhusillo. Si la fresa es muy grande, existe mayor tendencia a lasvibraciones, producidas por la relación incorrecta entre el cojinete frontaldel husillo y el diámetro de la fresa.

Excepcionalmente, en operaciones de acabado, se puede seleccionar unafresa de mayor diámetro si la superficie es irregular.





Selección del paso de la fresa

Una fresa de paso grande está recomendada cuando se trabaja conpasadas profundas en piezas grandes. Los alojamientos de virutas debenser mayores y el número de dientes en corte simultáneo tiene que sermenor para evitar las sobrecargas en la máquina. Las fresas de diámetro

mayor o igual a 125 mm tienen paso grande y a su vez diferencial,calculado para alterar el ritmo de corte, evitando así vibraciones.

El paso normal se utiliza para el mecanizado en general, cuando lapotencia de la máquina no limita el avance de la plaquita. También, parael fresado de superficies estrechas, en el cual es conveniente que hayamás de un diente en corte.

Para el mecanizado de fundición con grandes avances y en piezas consujeción débil con riesgo de vibración, se recomienda las fresas de pasoreducido. Generan buenos acabados superficiales.

Paso grande Paso normal Paso reducido Paso diferencial

Posicionamiento de la fresa en el fresado frontal

La posición correcta de la fresa es uno de los factores más importantes en

el fresado frontal. El contacto inicial entre el filo de corte y la pieza puedeser muy desfavorable según la posición de la fresa con respecto a la pieza.Las fresas representadas en las figuras siguientes tienen un ángulo dedesprendimiento de 0º.





Como se observa en la figura a, el centro de la fresa está posicionadofuera de la pieza y el contacto inicial lo soporta la punta de la plaquita; portanto, existe un mayor riesgo de rotura. La posición correcta es la quemuestra la figura b, en la que el centro de la fresa está dentro de la pieza.Otro tipo de fresado frontal desfavorable es el originado cuando eldiámetro de la fresa es igual o más pequeño al ancho de fresado (figura

c); se produce un efecto de bruñido entre la plaquita y la pieza cuando elcorte comienza desde 0, causando un desgaste rápido del filo. Para que nosuceda esto, debe seleccionarse el diámetro de la fresa siguiendo lasrecomendaciones dadas anteriormente.

Cuando se utiliza una fresa grande, en relación al ancho de la fresa, esventajoso posicionarla de forma que estén varios filos en cortesimultáneamente: el corte es mucho más suave (figura d).

La posición central de la fresa hace que el corte por plaquita sea más cortoy puede alargar la vida de la herramienta (figura e). Sin embargo, no esconveniente en máquinas con holguras en los cojinetes del husillo; la





resultante de las fuerzas de corte varía de dirección y el husillo tiende amoverse de un lado a otro. Desplazando ligeramente la fresa se consigueque la resultante de las fuerzas de corte tenga la misma dirección y, así, elhusillo permanece empujado hacia el mismo lado (figura f). Según el ladoal que se desplace la fresa, el mecanizado puede ser en concordancia o encontraposición. Se recomienda siempre el fresado en concordancia, porque

la viruta es gruesa en la entrada y delgada en la salida; de esta forma laseguridad del filo y la vida de la herramienta es mayor (figura g). Serecurre al fresado en contraposición si el avance de la mesa es irregular,por ejemplo, en el caso de no existir o ser ineficaz el eliminador de juego(figura h).

Fresado en escuadra. Fresado en concordancia o en contraposición

El fresado en concordancia es el más conveniente, ya que la plaquita entrade lleno en la pieza y no se producen problemas de espesor de viruta a lasalida (figura inferior). Al igual que para el fresado frontal, se aplica elfresado en contraposición si el avance de la mesa es irregular

Fresado en concordancia

En el fresado en contraposición el filo de corte fricciona con la pieza antes

de comenzar a cortar, acelerando el desgaste en incidencia y, por tanto,reduciendo la vida de la herramienta. Si las virutas no se evacúan yquedan bloqueadas entre la pieza y los filos de corte, pueden provocar larotura de la plaquita.





Fresado en oposiciónvolver al principio>>>>




Tema

Desgaste de las plaquitas. Causas-Soluciones

Torneado Fresado Fotos reales

Torneado

Desgaste en incidencia o entalladura

Causa: Desgaste producido por unavelocidad de corte excesiva, calidad pocoresistente o excesiva fricción debido auna superficie dura.

Solución: Reducir la velocidad de corte.

Escoger una calidad más resistente aldesgaste

Craterización

Causa: Desgaste motivado por elevadastemperaturas en el ángulo de

desprendimiento de la plaquita.

Solución: Reducir velocidad/avance.Escoger una calidad con recubrimientoAl2 O3. Utilizar ángulos dedesprendimiento más positivos.

Deformación plástica

Causa: Temperatura de corte demasiadoalta. Presión de corte excesiva. Radio depunta pequeño.

Solución: Reducir la velocidad y elavance. Aumentar el radio. Elegir una

calidad más dura.




Tema

Roturas

Causa: Geometría débil. Calidad frágil.Carga excesiva en la plaquita. Tamaño dela plaquita demasiado pequeño.

Solución: Seleccionar una geometría másresistente. Utilizar una calidad más tenaz.Reducir la profundidad de corte.Seleccionar una plaquita mayor.Incrementar el radio.

Filo de aportación

Causa: Velocidad de corte baja.Geometría excesivamente negativa.Material blando (aluminio y algunosaceros inoxidables).

Solución: Incrementar la velocidad.Utilizar una geometría más positiva.

Roturas, mellados

Causa: Geometría excesivamentepositiva. Calidad frágil.

Solución: Geometría menos positiva (másreforzada). Seleccionar una calidad mástenaz. Reducir el avance.

Fisuras térmicas




Tema

Causa: Variación de temperaturaproducida por mecanizado discontinuo opor refrigeración intermitente.

Solución: Seleccionar una calidad mástenaz. Aumentar el caudal del

refrigerante.


Fresado

Desgaste en incidencia

El desgaste en incidencia debe seruniforme y no muy rápido; en casocontrario, es necesario reducir lavelocidad de corte sin modificar el avanceo utilizar una calidad de plaquita conmayor resistencia al desgaste.

Craterización

La craterización puede producirse en elfresado de acero. Si va sincronizada conel desgaste en incidencia, no es necesariomodificar nada. Si la craterización esprematura, reducir la velocidad de corte oseleccionar una calidad con mayorresistencia al desgaste.

Desgaste por entalladura




Tema

Este desgaste puede producirse por elroce de la plaquita con alguna zonaabrasiva de la pieza; para minimizar elproblema, seleccionar una calidad conmayor resistencia al desgaste. Inclusionesde arena en la pieza también pueden

originar este desgaste; en este caso,utilizar plaquitas con recubrimiento.

Fisuras térmicas

Las fisuras perpendiculares al filo decorte, originadas por variaciones de

temperatura, se denominan fisurastérmicas. Para solucionar este problema:Utilizar una fresa de menor diámetro.Reducir la velocidad de corte y el avancepor diente si fuera necesario. Seleccionaruna plaquita más tenaz.

Astillamiento

El astillamiento consiste en eldesprendimiento de pequeñas partículasde metal duro procedentes del filo decorte. Cuando el astillamiento del filo decorte afecta seriamente la vida de laherramienta: Incrementar la velocidad de

corte. Reducir el avance por diente.Seleccionar una calidad de metal duromás tenaz o una plaquita con filosreforzados. Mejorar la estabilidad delmecanizado.

Fisuras mecánicas




Tema

Las fisuras mecánicas se producen porvariación de las fuerzas de corte. Adiferencia de las fisuras térmicas, éstasaparecen paralelas al filo de corte. Laviruta gruesa en la salida puede originareste tipo de fisuras y provocar la rotura

del filo.

Deformación plástica

La combinación de una elevadatemperatura del filo y excesivas fuerzasde corte puede originar una deformación

plástica del filo. Para evitar esteproblema, reducir los datos de corte outilizar una plaquita con mayorresistencia al desgaste.

Filo de aportación

El filo de aportación apareceprincipalmente en el fresado demateriales blandos, como pueden seraluminios y algunos aceros inoxidables. Elmaterial de la pieza se «suelda» al filo, yal desprenderse puede arrastrarpartículas de metal duro. Para evitar elfilo de aportación, aumentar la velocidad

de corte, teniendo en cuenta no disminuirla vida de la herramienta. Para acerosinoxidables y con bajo contenido encarbono no utilizar refrigerante. Paraaluminios, utilizar refrigerante aplicándoloen forma de chorro o nebulizador.

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Fotografías reales




Tema

1-Desgaste de flancos

2-Desgaste de crater




Tema

3-Deformación plástica




Tema

4-Desgaste de mella en la parte posterior del filo




Tema

5-Fisuras térmicas




Tema

6-Fisuras por fatiga térmica




Tema

7-Astillamiento de filo




Tema

8-Fractura




Tema

9-Formación de filo de aportación




Tema





Tema

Formulario. Definiciones

Velocidad de corte Avance Caudal de viruta

Velocidad de corte

Se llama velocidad de corte a la velocidad expresada en metros porminuto (espacio en metros recorrido en un minuto) de un punto de lasuperficie que se mecaniza, si es ésta quien lleva el movimiento de corte(torneado), o de un punto de la arista de corte, si es la herramienta quienposee el movimiento de corte (fresadora, taladradora, etc.).

Designando «D» al diámetro mayor de la fresa, broca o pieza en procesode mecanizado y «N» al número de revoluciones por minuto de la misma,

la velocidad de corte se calcula de la siguiente forma:En una vuelta el espacio «e» recorrido por un punto de la periferia de lapieza o herramienta será:

(se divide por 1000 para expresarlo en metros)

Por tanto, el espacio recorrido en un minuto se obtiene multiplicando porel número de vueltas «N»:

En la práctica, se conoce la velocidad de corte (recomendada por elfabricante) y hay que calcular las revoluciones por minuto «N» a las que

debe girar la herramienta o la pieza. De la fórmula anterior se deduce:

Los controles numéricos de torneado permiten mantener la velocidad decorte constante. Las diferentes posiciones radiales alcanzadas por laherramienta son utilizadas por el control para calcular las revoluciones

instantáneas. En fresado y taladrado las revoluciones deben calcularseconsiderando el diámetro mayor de la fresa o broca.

Ejemplo. Calcular las revoluciones por minuto «N» a las que debe girar




Tema

una broca de 15 mm de diámetro, sabiendo que el fabricante recomiendapara el material concreto de la pieza una velocidad de corte de 80 m/min.

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Avance

Se llama avance «s» al desplazamiento de la herramienta o de la pieza enla dirección de movimiento de avance. El avance se establecenormalmente en milímetros-vuelta (mm/v) para operaciones de torneadoy en milímetros-minuto (mm/min) para fresado y taladrado.

Los valores de avance recomendados para cada herramienta de torneadose indican en mm/v; sin embargo, para fresado se indican habitualmente,debido al número de dientes «Z», en milímetros-diente «Sz». Paradeterminar el avance en milímetros-minuto, se aplica la siguiente fórmula:

s = Sz*Z*N (mm/min)

Ejemplo. Calcular el avance que debe llevar una fresa frontal de 4 labiosque gira a 500 rpm, siendo 0.023 mm el avance por diente recomendado.

s=Sz*Z*N=0.023*4*500 = 46 mm/minvolver al principio>>>>

Caudal de virutaEs el volumen de viruta arrancado por una máquina, en una unidad detiempo (minuto, hora).




Tema

Torneado: Q=s*a*Vc (cm3/min) o también: Q=s*a*Vc*60 (cm3/hora)

Fresado: Q=Ar*Aa*s/1000 (cm3/min)





Relación Vc-Vida de la herramienta


Introducción Velocidad de corte Teoría de Taylor

Ecuación de Taylor Teoría de Kronenberg Teoría de Denis

Introducción

En los capítulos precedentes nos hemos dedicado al estudio de losprincipales mecanismos del torno paralelo, así como al estudio de lasherramientas en el utilizadas.

En este capítulo nos dedicaremos al estudio de este importante parámetro,del que dependen, tanto la vida de la herramienta, como el tiempo demecanizado, así como el grado de acabado superficial de la pieza.

Veremos la relación existente entre este parámetro y otros de graninfluencia en el proceso de mecanizado, basándose en datosexperimentales.

Resulta evidente que la velocidad de corte no puede ser elegidaarbitrariamente, ya que con velocidades pequeñas, el tiempo demecanizado es grande; mientras que si las velocidades son muy elevadas,se calienta el filo de corte por encima de las temperaturas permitidas por

el material de la misma y como consecuencia se pierde rápidamente el filode la herramienta, teniendo que reafilarla con lo que aumentan lostiempos no productivos y como consecuencia los gastos.

En la primera parte de este tema se estudia la relación entre la velocidadde corte y otros parámetros de mecanizado y en la segunda, se estudia laobtención de la velocidad de corte por criterios económicos y deproducción.


Velocidad de corte

Es la que corresponde al movimiento principal de corte y representa los(m/min) recorridos por un punto de la pieza con relación a la herramienta,o de la herramienta con relación a la pieza, dependiendo de quién de ellos

lleve el movimiento principal.

En la máquina herramienta torno, hemos visto que el movimiento principales rotatorio y que lo lleva la pieza bajo el efecto del eje principal de la





máquina, por tanto, la velocidad de corte será:

V = w · r = 2 · PI ·ne · r ;

(1)

En la que:

V = Velocidad de corte en n/min

D = Espacio recorrido en mm. por un punto de la pieza con relación a laherramienta por vuelta del eje principal.

PI · D = Diámetro máximo de la pieza en mm. Este valor varía a lo largodel filo de la herramienta, haciendo variar, por tanto, la velocidad decortee a lo largo del mismo. Sin embargo, se toma el valor máximo, yaque en el caso de grandes penetraciones es el punto más desfavorable delfilo.

ne = Número de revoluciones por minuto del eje principal (n.r.p.m.).

Normalmente el problema también aparecerá a la inversa, es decir,conocida la velocidad de corte que debemos utilizar para que se cumplanuna serie de condiciones técnicas y económicas, tendremos que hallar elnúmero de revoluciones por minuto que tiene que dar el eje principal deltorno, para conseguir la mencionada velocidad de corte.

Es decir:

(2)

El cálculo de la velocidad de corte debe realizarse de forma que en elproceso de mecanizado, la herramienta tenga un servicio suficiente antesde perder su filo.

Este servicio se mide:

- Por la producción, que se basa en el volumen de viruta eliminado entre





dos afilados consecutivos, siendo la teoría más importante la delcomandante Denis.

- Por la duración de la herramienta entre afilados, que se basa en elestudio de la velocidad de corte entre dos afilados consecutivos. Lasteorías más importantes que siguen este criterio son la de Taylor y la de

Kronenberg.volver al principio>>>>

Teoría de Taylor. (1907)

Esta teoría se basa en el cálculo de la velocidad de corte para unaduración establecida de la herramienta entre dos afilados consecutivos.

Taylor para ello realiza una serie sistemática de larguísimos ensayos,haciendo intervenir en los mismos, doce parámetros de corte, entre losque se encuentran: las condiciones de corte (velocidad de corte, avance,profundidad de pasada, etc.); la geometría de la herramienta (ángulo desituación principal, ángulo de desprendimiento normal, ángulo de caída defilo, radio de redondeamiento, etc.); la calidad del material de laherramienta y pieza; el criterio de duración o vida de la herramienta

(desgaste frontal de la cara de incidencia, profundidad de cráter de la carade desprendimiento, tolerancias de la pieza, etc.); y condiciones detrabajo, como el refrigerante utilizado, medios de fijación de la pieza,potencia y estado de la máquina, tipo de máquina, tipo de operación, etc.

Pues bien, para estudiar la relación existente entre la vida de laherramienta y la velocidad de corte, fijó arbitrariamente diez de losparámetros y se dedicó a variar la velocidad de corte para estudiar lainfluencia en la duración del filo. Los resultados obtenidos los llevó a unagráfica en la que en abcisas consta el logaritmo de la velocidad de corte yen ordenadas, el logaritmo de la vida de la herramienta; de tal forma queobservó que siempre que permaneciesen fijos los diez parámetros,cualesquiera que fuera su valor, siempre se obtenía una recta. (Fig 1)

En dicha recta tenemos:





y como T1<T2 dicha pendiente es negativa, por lo que podemos poner:

Por otra parte

será la pendiente de la recta.

La ecuación de la recta en un punto genérico será:

Operando y tomando antilogaritmos, tenemos:

o lo que es igual

(3)

Relación que nos permite calcular la velocidad de corte para un tiempoentre afilados prefijado, conociendo el tiempo entre afilados para unavelocidad concreta y permaneciendo fijos el resto de los parámetros decorte.

En ella:

n, depende del material de la herramienta y pieza y K1 es una constanteque engloba todos los factores que han permanecido fijos durante el





ensayo, por tanto, dependerá del avance, penetración, geometría y calidadde la herramienta, calidad del material a trabajar, condiciones de trabajo,criterio de desgaste, etc. y expresa la velocidad de corte para unaduración de la herramienta de 1min. y para los valores fijados en elensayo.

Para establecer la vida de la herramienta Taylor adoptó el criterio de caídade filo, que se detecta por la aparición de vibraciones, por unempeoramiento brusco del acabado superficial y por un sensible aumentode los esfuerzos de corte.

(Fig 1)

Ya se ha dicho que (n) es un valor experimental que depende del materialde la herramienta y pieza, sin embargo, se puede calcular sin más querealizar dos ensayos análogos, en los que la única variación permitida seala velocidad de corte y como consecuencia, la via de la herramienta.Partiendo de (3) tendremos:

tomando logaritmos y operando, nos queda:





(4)

La ecuación de Taylor no se puede utilizar cuando el material a mecanizar

sea de elevada resistencia, cuando se exija a la herramienta una largaduración y en operaciones de acabado, ya que en estos casos la relaciónlogV - logT no es una recta.


Ecuación de Taylor generalizada

La ecuación de Taylor V·Tn = K1 , solamente se puede utilizar cuandopermanecen fijos los parámetros de ensayo englobados en la constanteK1. Con el objeto de obtener una relación más amplia entre la velocidadde corte y los diversos factores que le afectan, investigadores posterioresa Taylor, han tratado de evaluar la influencia que sobre la constante K1ejercen diversos factores de mecanizado, entre los que se encuentran:

q El desgaste VB de la cara de incidenciaq El espesor (h) de viruta (Fig 2)q El ancho (b) de viruta (Fig 2)





(Fig 2)

La forma de operar para el estudio de la relación existente entre lavelocidad de corte y el parámetro elegido, ha sido la misma que la

utilización por Taylor, es decir, fijando el resto de los parámetros se hatratado de evaluar la influencia del parámetro elegido sobre la velocidadde corte.

Influencia del desgaste VB de la cara de incidencia

Suponiendo una relación lineal entre el degaste de la cara de incidencia yla vida de la herramienta, cuando permanece fija la velocidad de corte al

igual que el resto de parámetros de mecanizado, tenemos que si K2 es lavelocidad de corte que nos determina un desgaste de 1mm. para la vidade la la herramienta de 1min, por Taylor:

Ahora bien, por el carácter lineal entre la vida de la herramienta y sudesgaste, tenemos:





que llevada a (5) nos queda:

(6)

Relación que nos liga la influencia del desgaste de la cara de incidenciasobre la velocidad de corte para la vida de 1 min. En ella, K2 es unaconstante que engloba y depende del resto de los parámetros quepermanecen fijos durante el ensayo y representa la velocidad de cortepara una vida de 1 min. y un desgaste VB de 1 mm., es decir, es laconstante K1 para el desgaste de 1 mm. e igualdad en el resto de losparámetros de ensayo.

Influencia del espesor de viruta

Para estudiar la influencia del espesor de viruta, sobre la velocidad decorte, se opera del siguiente modo: Realizamos diferentes ensayos, en los

que permaneciendo fija la velocidad de corte y VB = 1mm., medimos lavida de la herramienta para cada uno de los espesores utilizados; ello nospermitirá obtener una relación entre la vida de la herramienta y el espesorde viruta, permaneciendo constantes el resto de los parámetros de corte.

Realizamos ensayos análogos con distintas velocidades de corte y de todosellos, extraemos los espesores de viruta con los que la duración de laherramienta ha sido de 1 min. Representando en una gráfica las

velocidades de corte y espesores que han hecho que la vida de laherramienta sea de 1 min., se obtiene la relación entre la velocidad decorte y espesores que han hecho que el desgaste de la cara de incidenciasea de 1 mm., para la duración de 1 min.





(Fig 3)

En la (Fig 3) queda representada dicha relación, que como se trata de unaley hiperbólica formada por dos hipérbolas, cuyo punto de intersección seconsidera el límite entre los mecanizados de acabado y desbaste. Por

tanto, la relación V-h se puede poner:

(7)

donde:

q x Es un coeficiente que valora la influencia del espesor de virutasobre la velocidad de corte y depende del material de la herramientay pieza.

q K3 Engloba y depende del resto de los parámetros que hanpermanecido fijos durante el ensayo, y representa la velocidad decorte para T = 1min. VB =h = 1mm., por tanto, coincide con K2 parael espesor de 1mm. e igualdad en el restro de los parámetros deensayo.

Influencia del ancho de viruta

El proceso operatorio es análogo al descrito anteriormente, pero





analizando la influencia del ancho de viruta sobre la velocidad de cortepara T = 1 min. y VB = h = 1 mm., de este modo se observará que elaum ento del ancho de viruta trae consigo una disminución de la velocidadde corte según una ley hiperbólica, es decir:

(8)

en ella:

q y Es un coeficiente que valora la influencia del ancho de viruta sobrela velocidad de corte de la herramienta y pieza.

q K4 Es una constante que engloba y depende del resto de los

parámetros que han permanecido fijos durante el ensayo, yrepresenta la velocidad de corte para T=1min. y VB=h=b=1mm.,que coincidirá con K3 cuando ésta se determina para b = 1mm.permaneciendo iguales el resto de los parámetros.

De este modo la ecuación de Taylor generalizada, en la que se consideranademás de los factores tenidos en cuenta por Taylor, los tres factoresestudiados, nos queda:

(9)

En ella los coeficientes x e y, y la constante K4 dependen del material dela pieza a mecanizar, de la herramienta, de la geometría y posición de la

herramienta, del tipo de mecanizado, etc. Dichos valores se encuentrantabulados, en función de la geometría y posición de la herramienta y paracada par de valores material de la pieza-material de la herramienta.

Normalmente en la práctica los datos de partida no suelen ser el valor delancho de viruta y su espesor, sino el avance y la penetración, por ello yteniendo en cuenta la (Fig 2) en la cual:

La fórmula de Taylor se convierte en:





(10)

Observación: Aunque en dicha fórmula aparece el ángulo de situación, ellono quiere decir que sea una variable, ya que el estudio de V = f(h,b) lohemos realizado permaneciendo constante la geometría de laherrramienta.

Por otra parte el valor de VB está fijado por criterios de desgaste o por lastolerancias permitidas y el valor del ángulo de situación de la herramientapermanece fijo en el ensayo, por ello se suele englobar K4, VB y sen x en

una sola constante K, quedando finalmente:

(11)

En la que:

q K = Velocidad de corte para a=p=1mm., T=1min., y para los valoresde VB, geometría,materiales,etc. para los que ha sido determinada.

q a = Avance en mm/revq p = Profundidad de pasada en mm.q TVB = Tiempo de mecanizado entre dos afilados consecutivos para el

desgaste VB fijado.

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Teoría de Kronenberg

Kronenberg se dedica a hacer ensayos para el cálculo de la fórmula (9) deTaylor y sus coeficiente, pero en lugar de trabajar con el espesor de viruta(h) y el ancho de la misma (b), lo hace a través de la sección S y de laesbeltez E, definidos del siguiente modo:

S = b · h

E = b/h

El criterio adoptado para la vida de la herramienta es el adoptado porTaylor, es decir, el de caída de filo, por lo tanto permanecerá constante





para cada par material de la herramienta-material de la pieza, geometríade la herramienta, tipo de operación, etc.

Sin embargo, para el cálculo de las constantes en las cuales Tayloradoptaba la vida de la herramienta de 1 min., Kronenberg adopta una vidade 60 min. De este modo, operando en la fórmula (9) de Taylor, se

obtendrá la fórmula de Kronenberg. Hemos visto que la fórmula de Taylorgeneralizada, en función del espesor h y del ancho b de la viruta era elsiguiente:

pero

S = b · h = b · h2/h = E · h2 de donde h = (S/E)1/2

E = b/h = (b/h) · (b/b) = b·b/S de donde

Sustituyendo b y h en función de S y E en la fórmula anterior nos queda

y en ella haciendo:

(x-y)/2=g

(x+y)/2=f

VBn · K4=K·60/5

nos queda finalmente:

(11)





En la que:

q K Es la velocidad de corte en m/min. cuando:q S = 1 mm2q E = 5q T = 60 min.q g = 0,14 para aceros.; 0,10 para fundiciones;q f = 0,28 para aceros.; 0,20 para fundiciones;q n = 0,15 para aceros rápidos; 0,30 para carburos metálicos.; 0,70

para herramientas de cerámica.

La fórmula (11) está calculada para trabajos de torneado y análogos; losvalores de K y las potencias de S, E y T están calculados y tabulados parael mecanizado de aceros y fundiciones, mediante herramientas de acero

rápido y metal duro en la tabla (1). En la tabla (2) se proporcionan losvalores correspondientes a materiales no férreos.

La geometría de la herramienta de corte utilizada para el cálculo de losparámetros de corte de la tabla (1) es la de la tabla (3). En ella, seespecifican también los coeficientes, por los que hay que multiplicar lavelocidad de corte, dependiendo de la operación realizada y del tipo detrabajo.


Teoría de Denis (1914)

Las experiencias de Denis, si bien es cierto que son menos precisas quelas realizadas por Taylor, tienen la gran ventaja, de que demuestran deuna forma gráfica, la necesidad de elegir la velocidad de corte entreciertos límites. Los estudios de Denis, se dirigen al cálculo de lasvelocidades de corte relacionadas con el Volumen de viruta eliminadoentre dos afilados consecutivos, entrando a formar parte parámetroscomo:

q La naturaleza del material a trabajar.q Naturaleza del material de la herramienta.q Geometría del filo.q Sección de la viruta.q Máquina empleada.q Refrigeración.q Tipo de operación.





Para el estudio que la influencia que cada uno de los parámetros citadostiene en el mecanizado, Denis, al igual que Taylor, fija todos ellos, aexcepción del que es objeto de estudio y construye unos gráficos (Fig 4)en los que en abcisas consta el valor de la velocidad de corte y, enordenadas, el caudal (rendimiento) de viruta arrancado entre dos afiladosconsecutivos.

(Fig 4)

En dicha figura, el valor máximo de Q, llamado Qo, corresponde a unavelocidad Vo, llamada de mínimo desgaste; mientras que (Q = 0) cuando

(V = V1). Este valor recibe el nombre de velocidad límite y toma lossiguientes valores:

VL = (5/3) · Vo para herramientas de acero rápido.

VL = 2 · Vo para herramientas de acero extrarrápido.

Denis, además de Vo y VL, propone una tercera velocidad (Vp), ala que

llama velocidad práctica límite y que toma los siguientes valores:

Vp = (4/3) · Vo para herramientas de A.R.O.





Vp = 1,5 · Vo para herramientas de acero extrarrápido.

Todas las velocidades comprendidas entre Vo y Vp (zona rayada de la (Fig4) ) son aptas para el volumen de viruta obtenido, puede estarcompensado por la disminución del tiempo de trabajo. En la práctica sesuelen utilizar las velocidades menores para trabajos de desbaste y

trabajos en los que el tiempo de montaje de la herramienta es largo, y lasvelocidades mayores, para trabajos en los que el tiempo de montaje de laherramienta es corto.

Influencia de los diversos parámetros en la velocidad de corte

q Influencia del material de la herramienta

Permaneciendo constantes todos los parámetros de ensayo a excepcióndel material de la herramienta, podemos comparar el poder de corte de losdiferentes materiales usados en la construcción de herramientas de corte.

De la (Fig 5) podemos sacar como conclusión, que el poder de corteaumenta con la calidad de la herramienta; y aumenta, no sólo porqueaumenta el empleo de velocidades de corte mayores, sino porque a la vezse obtiene mayor rendimiento entre afilados.

(Fig 5)





A continuación se expone la relación existente entre V y Q para unaherramienta de acero rápido ordinario, trabajando acero, en una operaciónde cilindrado exterior en el torno y utilizando un avance ao = 0,5 mm/rev.y una penetración po = 5 mm

V = Vo le corresponde (Qo) dm3V = 1,2 · Vo ......................... 0,9 Qo

V = 1,25 · Vo ....................... 0,8 Qo

V = 1,27 · Vo ....................... 0,7 Qo

V = 1,30 · Vo ....................... 0,6 QoV = 1,33 · Vo ....................... 0,5 Qo

V = 1,37 · Vo ....................... 0,4 Qo

V = 1,44 · Vo ....................... 0,3 Qo

V = 1,50 · Vo ....................... 0,2 QoV = 1,67 · Vo ....................... Q = Qo

Para las velocidades límites prácticas o económico-prácticas se tiene:

Vp = 1,33 · Vo ............. 0,5 Qo para herramientas de A.R.O.

Vp = 1,5 · Vo ............... 0,3 Qo para herramientas de A.R.S.Influencia del material de la pieza

De la (Fig 6) se puede sacar como conclusión, que a igualdad de lasdemás condiciones de corte, la economía en el mecanizado, aumenta aldisminuir la resistencia del material a trabajar, debido a que no sóloaumenta el rendimiento de la herramienta utilizada, sino, que además

aumenta la velocidad de corte empleada.





(Fig 6)

q Influencia de la máquina empleada

El tipo de máquina empleada fig.7, obliga a variar la velocidad de mínimodesgaste, ya que la condición propia de cada máquina así lo exige. Denisrealizó las pruebas con las siguientes condiciones de corte:





(Fig 7)

- Cilindrado en el torno:

ao = 0,5 mm/rev

po = 5 mm.

El trabajo lo realizó en seco

- Fresado:

avance por diente ao = 0,05 mm/z, sima del ancho de cortemás la profundidad de pasada (b + po) = 50 mm. Las pruebaslas realizó trabajando con una ligera refrigeración.

- Taladrado:

diámetro de la broca = 25 mm.

avance por vuelta (a) = 0,25 mm.





Las pruebas las realizó con refrigeración a presión.

q Influencia de la refrigeración

El calor que se desarrolla durante el corte, es la causa principal del rápidodesgaste de la herramienta. Por tanto, si se absorve este calor por medio

de un fluido refrigerante, aumentará la duración del filo de la herramientay, como consecuencia, el rendimiento entre afilados.

Sin embargo, en la práctica, siempre que se emplee refrigeración, es másrentable aumentar la velocidad de corte y conservar la producciónanterior, que conservar la velocidad de corte inicial y aumentar de estaforma la producción, fig.8.

(Fig 8)

Para el torneado con riego ordinario y fresado con riego a presión, sepuede aumentar la velocidad de corte un 25%. Con aceite de corteespecial y riego a presión, en el torneado se puede aumentar la velocidadhasta un 50%.

q Influencia del tipo de operación





Los ensayos efectuados según diferentes modos de trabajar: cilindrado,refrentado, ranurado, roscado, etc., han conducido a conclusionesidénticas a las del cilindrado. Interviene únicamente un simple coeficiente.

Si se cosidera Vo como la velocidad de mínimo desgaste, que correspondea un corte normal de cilindrado o fresado, se debe emplear como

velocidad de mínimo desgaste:

- en el torno

(3/4) × Vo para herramientas de refrentar y perfilar radios.

Vo/2 para herramientos de tronzar, ranurar y cilindrarinteriores.

Vo/3 para herramientas de roscar.

- en la fresadora

Vo/2 para fresado de ranuras.

(3/4) × Vo para fresado de forma.

(4/3) × Vo para fresas frontales provistas de dientes.

Ley del rendimiento constante

Se denomina rendimiento de una herramienta, al volumen de viruta, endm3, que ésta puede arrancar entre dos afilados consecutivos.Habitualmente sse representa por Q y al rendimiento máximo

correspondiente a la velocidad de mínimo desgaste (Vo) por Qo. El valordel rendimiento será:

Q = a · p ·l ; l = longitud de la viruta

pero

l = V × T

Por tanto

Q = a · p · V · T (12)





donde:

q Q = Volumen de viruta entre dos afilados consecutivos (dm3).q a = Avance en dm/rev.q p = Penetración de dm.q V = Velocidad de corte en dm/min.q T = Tiempo entre afilados en min.

Como hemos visto en el tema anterior, cuanto mayor es la sección de laviruta, a igualdad de otros factores, mayores son los esfuerzos de corte yel calor generado en el mismo, y por tanto, menor es la vida de laherramienta.

(Fig 9)

Sin embargo, a pesar de tener que afilar la herramienta con mayorfrecuencia, la producción o rendimiento, se mantiene constante, siempreque se cumpla la ley de Denis, fig.9 que en el caso del cilindrado en eltorno es la siguiente:

(13)

En la cual:





q ao = 0,5 mm/rev.q po = 5 mm.q Vo = Velocidad de mínimo desgaste para las condiciones marcadas

en m/min. Su valor se encuentra en la tabla 4.q a = Nuevo avance en (mm/rev).q p = Nueva penetración en mm.

q V = Velocidad de mínimo desgaste para la nueva sección de viruta.Los valores de la tabla 4, son únicamente válidos para la geometría de laherramienta de la tabla 5.

TABLA 4: Valores de Vo en m/min y Qo en dm3 en la operación decilindrado en el torno y trabajando en seco

Material de lapieza a mecanizar

Material de la herramienta

A.C. A.R.O. A.R.S.

Vo Qo Vo Qo Vo Qo

Latón 22 32 52 38 62 40

Bronce 90/10

(10%Sn)

19 28 45 34 54 38

Fundición gris=150 HB

13 10,5 30 12,5 36 13,5

Acero = 40Kg/mm2

11 18 26 21 31 23

Acero = 50Kg/mm2

9 15 22 17 26 19

Acero = 60Kg/mm2

7 12 18 14 22 15,5

Acero = 80Kg/mm2

5 7 12 6 14 9

TABLA 5: Geometría de la herramienta utilizada por Denis

Material de lapieza

Angulos de las herramientas utilizadas





α ne β ne γ ne

Al-latón-Cu 10º 50º 30º

Acero dulce 10º 55º 25º

Acero semi-dulce 10º 60º 20º

Acero duiro 8º 65º 17º

Acero muy duro 6º 75º 9º





Economía del mecanizado


Motivación Vc mín. coste Vc máx. producción

Vc máx. beneficio Vc económica

Motivación

Supongamos una operación de mecanizado en la cual se ha elegidoconvenientemente, tanto la máquina a utilizar, como la herramienta, así como el fluido de corte.

De este modo, las únicas condiciones de corte que nos quedan pordeterminar son la penetración (p), el avance (a) y la velocidad de corte(V).

La penetración, viene normalmente prefijada en base a las creces desobremetal que hay que arrancar. El avance, en el caso de operaciones deacabado, está determinado por el grado de acabado superficial requerido;y, en operaciones de desbaste, se sabe experimentalmente que se debeelegir el máximo avance posible; claro está, siempre que sea compatiblecon el que la máquina herramienta pueda soportar. Por tanto, nos quedaúnicamente por determinar el valor de la velocidad de corte.

Lógicamente fijados todos los parámetros, el empleo de velocidades bajas,ocasionarán elevados tiempos de producción y como consecuencia,elevados costos, debido al elevado tiempo de mecanizado. Igualmente elcosto de producción será elevado, con el empleo de velocidades muy altas,ya que el tiempo de producción será elevado debido a la necesidad decambio frecuente de la herramienta. Evidentemente existirá una condiciónóptima que de un tiempo de producción mínimo. Igualmente existirá una

condición óptima que dará el costo mínimo de producción. Debido a queestos dos objetivos no pueden alcanzarse conjuntamente, existirá unacondición intermedia que será la que nos de el máximo beneficio. Estostres aspectos son el objeto de nuestro estudio.


Velocidad de mínimo coste

Imaginemos una operación en la que la velocidad de corte permanezcaconstante, como es el caso del cilindrado en torno. En este caso el tiempoempleado por el operario y la máquina en producir un lote de N piezas





puede descomponerse en:

q Tiempo no productivo, que será igual a (N × tnp), donde tnp es eltiempo empleado en montar y desmontar una pieza y regresar laherramienta al comienzo del corte (min/pieza).

q Tiempo de corte, que será igual a (N × tc), donde tc (min/pieza) es

el tiempo de corte puro de una pieza.q Tiempo gastado en el cambio de herramienta, que es igual al número

de herramientas gastadas o número de afilados realizados (Nah),para construir las N piezas, por el tiempo empleado en cambiar laherramienta o reponer el filo, dependiendo que sean herramientas deusar y tirar, o herramientas para afilar, o de varios filos de corte.Resumiendo, el tiempo empleado en el cambio de la herramientaserá: (Nah × trf) donde:

Nah = número dde afilados o de herramientas usadas paraconstruir N piezas.

trf = Tiempo de reposición del filo o de la herramienta.

Por tanto, el tiempo total en construir las N piezas será:

(14)

Si X (pta/min.) es el gasto total de la máquina y operario por unidad detiempo (incluyendo los gastos generales), el costo total debido a lamáquina y al operario para producir N piezas será:

CN (m,O) = X · tN = X · ( N · tnp + N · tc + Nah · trf) (15)

A este costo debido a la máquina y al operario, habrá que añadirle el costodebido a las herramientas utilizadas o a los afilados realizados. Es decir, elcosto total de las N piezas será:

CN = X · ( N · tnp + N · tc + Nah · trf) + Nah · Y

donde Y es el costo por afilado o por herramienta (pta/filo). De este modo,el costo por pieza será:





(16)

En la fórmula (16), el primer sumando permanece constante para unaoperación dada. El segundo sumando disminuye a medida que la velocidadde corte aumenta. El tercer sumando es el costo debido a la herramienta,que aumenta a medida que aumenta la velocidad de corte.Evidentemente, si un sumando disminuye con la velocidad de corte y elotro aumenta, habrá una condición de coste mínimo.

La fórmula (16) habrá que ponerla en función de la velocidad de corte, yaque lo que tratamos de hallar es la velocidad de mínimo coste, por lo quetendremos que disponer de una relación en la que el coste dependaúnicamente de la velocidad. Para hallar el número de herramientas o defilos usados para construir las N piezas operamos del siguiente modo:

pero:

por tanto:

(17)

Llevando (18) a (17), obtenemos el número de filos o de herramientas ausar en función de la velocidad de corte, para la construcción de las Npiezas.





(19)

Por otra parte, el tiempo de corte puro para una operación de cilindrado

en función de la velocidad de corte será:

donde L es la longitud de la pieza a mecanizar. La fórmula anterior puestaen forma general nos queda:

(20)

donde K, depende de la operación a realizar, y nos marca el espaciorecorrido por la punta de la herramienta con relación a la pieza, por piezamecanizada. Sustituyendo (19) y (20) en (16), obtenemos la relación

existente entre el costo de mecanizado por pieza y la velocidad de corte,tal como se pretendía.

simplificando, nos queda finalmente:

(21)

Que representada gráficamente, nos demuestra la variación anteriormente

dicha del coste respecto de la velocidad de corte de cada uno de lostérminos. En la fig 10 queda representada de forma gráfica dichaecuación.





(fig 10)

Para hallar la velocidad de mínimo coste debe derivarse la ecuación (21)respecto de la velocidad de corte e igualar dicha derivada a cero.

operando





Definitivamente la velocidad de mínimo coste, será:

(22)

En ella:

q T1 = Vida de la herramienta para una velocidad de corte V1q n = Coeficiente de Taylor.q X = Costo de la máquina y el operario por unidad de tiempo

(pta/min).q Y = Costo por filo o por herramienta dependiendo de que la

herramienta tenga varios filos, se pueda afilar o tenga un solo filo ysea de usar y tirar.

q trf = Tiempo empleado en reponer el filo o la herramienta.

Sustituyendo (22) en (18) obtenemos la vida de la herramienta de mínimocoste.

Simplificando





(23)


Velocidad de máxima producción o velocidad de mínimo tiempo deproducción

Siguiendo un proceso análogo al anterior, tendremos que el tiempoempleado en construir una pieza, será:

(24)

y sustituyendo en (24) Nah por (19) tenemos:

y sustituyendo en ella la ecuación (20) y operando nos queda:

(25)

En la cual disponemos del tiempo de producción de una pieza en funciónde la velocidad de corte. Derivando dicha ecuación respecto de lavelocidad e igualando dicha derivada a cero, obtendremos la velocidad demáxima producción.

operando:





Definitivamente el valor de la velocidad de máxima producción será:

(26)

en la cual:

q T1 = Vida de la herramienta para la velocidad V1q n = Coeficiente de Taylor.q trf = Tiempo empleado en reponer el filo.

Sustituyendo (26) en (18) se obtiene para la vida de la herramienta demáxima producción el siguiente valor:

(27)

volver al

principio>>>>

Velocidad de máximo beneficio

De 6.1 y 6.2 podemos sacar como conclusión, que si en una operación demecanizado se escoge la condición de mínimo coste, el tiempo deproducción es mayor que el mínimo. De la misma forma si se elige lacondición de tiempo mínimo, el costo de producción es mayor que elmínimo. Para lograr un compromiso entre estas dos condiciones definimos

el beneficio (B), a precio (S) constante, por unidad de tiempo.





(27)

Sustituyendo (21) y (25) en 27 obtenemos:

Que derivada respecto de V e igualada a cero, nos da la velocidad demáximo beneficio, que introducida en la ecuación (18) nos da la vida de laherramienta para la obtención del máximo beneficio.

(28)

Desafortunadamente la ecuación (28) hay que resolverla por mediositerativos. Y, se puede demostrar que la velocidad de máximo beneficio, es

intermedia entre la velocidad de mínimo costo y la velocidad de máximaproducción ,de tal forma que estos dos valores de la velocidad de corte,delimitan una zona de trabajo llamada de máxima eficiencia. Lógicamentesi la herramienta es barata (Y), y la máquina operario cara (X), tenemosventaja trabajando con velocidades de máxima producción; pero si lamáquina es barata y la herramienta cara debemos trabajar con lavelocidad más económica; como se deduce de la ecuación (16) o delgráfico 30.4.10.

El aspecto de mayor importancia de la ecuación (28) es que la condiciónde máximo beneficio es independiente del costo por unidad de tiempo dela máquina y del operario (X). La posibilidad de poder obtener la velocidadde máximo beneficio sin conocer (X), es de gran ayuda en la práctica,debido a la dificultad existente para la estimación de (X).


Velocidad económica, de máxima producción y de máximo beneficioen operaciones de torno con velocidad de corte variable





La mayoría de las máquinas-herramientas, están diseñadas para operarcon velocidades de rotación constantes en el eje principal, lo que setraduce en operaciones como la de cilindrado, roscado, moleteado,mandrinado, etc., en la obtención de velocidades de corte constantes. Sinembargo, existen operaciones en el torno como las de ranurado,tronceado, refrentado, etc., en las cuales la velocidad de corte varía

linealmente con el radio, por supuesto permaneciendo constante lavelocidad de rotación del eje principal de la máquina

(fig 11)

En la (fig 11) se muestra una operación de refrentado. En ella, lavelocidad de corte será máxima en la periferia de la pieza y mínima al finalde la operación, siendo nula si el refrentado se realiza hasta el centro de lapieza. Por tanto, al ser el desgaste función de la velocidad de corte, esteserá máximo al inicio del corte y decrecerá a medida que éste avanza. Enla (fig 12), se muestra el ancho de desgaste de la cara de incidencia enfunción del tiempo.

En ella:

q (VB)o = Ancho de desgaste de la cara de incidencia por piezamecanizada.

q tc = Tiempo de corte de una pieza.q (VB)T = Ancho de desgaste de la cara de incidencia para la vida T de

la herramienta.





q T = Vida de la herramienta para la franja de desgaste (VB)T.

Suponiendo que el ancho de desgaste de la cara de incidencia, varíalinealmente con el tiempo; de la (fig 12) podemos suponer:

(29)

Por otra parte, por Taylor sabemos, que para una velocidad de corteconstante, el desgaste varía linealmente con el tiempo, de donde seobtenía la ecuación.

(30)

(fig 12)

Para una velocidad de corte varianble, permaneciendo constante la





velocidad de giro del husillo, podemos crear una fórmula análoga a ladescrita; definiendo la velocidad de corte equivalente, como aquella parala cual la herramienta tiene una duración preestablecida. De este modo,hemos convertido la velocidad de corte variable, en constante. Para eltiempo de mecanizado de una pieza, la velocidad de corte equivalenteserá:

(31)

pero: V = w · r

que introducida en (31) nos queda:

y poniendo los límites de la integral en función de (r) tendremos:

tc = 0 ; r = r0

tc = t0 ; r =r1

Definitivamente:

(32)





Esta fórmula será válida para el desgaste de una pieza. Si lo que hacemoses mecanizar piezas iguales, hasta llegar al desgaste crítico, podemossuponer que estas piezas están mecanizadas con una velocidad constantee igual a Ve, , ya que la relación entre el desgaste y la vida de laherramienta la hemos supuesto lineal. (Figura 12) Por tanto, podemosaplicar la ecuación de Taylor para velocidad de corte constante

de donde la vida de la herramienta será:

y sustituyendo en ella (32) nos queda:

(33)

Por otra parte, en Cp nos aparece Nah/N que será igual a:

Introduciendo este valor en la ecuación (16) nos queda que el costo demecanizado por pieza es:

y como





operando tenemos:

y derivando respecto de ne e igualando a cero tenemos:

operando

y haciendo er= r1/r0 nos queda





de donde:

(34)

pero

que introducida en (34) se obtiene

(35)

introduciendo (34) en (33) se obtiene:

(36)

Que como se ve coincide con el tiempo de máxima economía para el casode velocidad de corte constante. Lo mismo sucede con Tmp y Tmb.

Sin embargo, la velocidad correspondiente al eje principal será:

(37)





donde :

q Vem,mp,mb = Velocidad de corte de una operación con velocidad de corte constantecorrespondiente a una vida de la herramienta Tme, Tmp, Tmb respectivamente.

q n= Exponente de Taylor.q er = r1/r0.





Tema

Concepto CAD

Concepto CAD Tipos de sist. CAD Mod. representación

Concepto CAM Tipos de sist. CAM Ventajas del CAM

En esta sección se pretende dejar claro el concepto de diseño asistido por

ordenador y ver cómo ha evolucionado a lo largo del tiempo hasta llegar asu estado actual, donde se está imponiendo el CAD tridimensional.

Por todo ello, se hace un recorrido por todo el entorno del diseño asistidopor ordenador para que se tenga una idea clara de en que consiste estatécnica, cuál ha sido su evolución a lo largo de los últimos años y quéventajas proporciona el hacer uso de esta técnica frente a otros sistemasanteriores.

La expansión creciente del uso de los ordenadores en las oficinas dediseño es un hecho real y es evidente que este uso reporta muchasventajas.

Un argumento que se suele utilizar en contra del uso del CAD es que un

buen delineante tarda lo mismo o menos en hacer un plano querealizándolo con un ordenador. El fallo de este argumento es que no sevaloran otros muchos aspectos tan importantes o más, que el de la acciónpropia de dibujar, como pueden ser las modificaciones, almacenamiento ybúsqueda, etc., que en definitiva, hacen evidente la elevada rentabilidaddel uso del ordenador a lo largo del tiempo.

Concepto

Las siglas CAD corresponden al acrónimo de Computer Aided Design. En latraducción es donde se presenta un pequeño conflicto, ya que puede haber

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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/01tema4/01ctema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/01tema4/01dtema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/01tema4/01etema4.htm

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Tema

dos acepciones, Diseño asistido por ordenador y Dibujo asistido porordenador.

Es en esta diferencia lingüística donde se pone mas de manifiesto laevolución que ha sufrido este concepto a lo largo de los últimos años,desde el concepto de Dibujo de los primeros años del desarrollo de esta

tecnología, hasta el concepto de Diseño que actualmente es el másacertado. Por Diseño se entiende la plasmación gráfica de una idea, lalabor mediante la cual y con ayuda de un ordenador, el diseñador plasmaen una realidad gráfica su idea.

La tecnología CAD supone la sustitución de la forma tradicional deconfección de los gráficos (tableros de dibujo, etc.), por las herramientasbasadas en sistemas informáticos. Actualmente, el CAD permite no

solamente la confección de planos, sino también la modelizacióntridimensional de los diseños, haciendo en muchos casos innecesaria laconstrucción de prototipos, o por lo menos reduciendo su numero.

CAD significa el uso del ordenador (hardware y software) para el diseño deproductos, lo que implica la integración de métodos computacionales y deingeniería en un sistema basado en una computadora. Esto requiere unabase de datos, algoritmos de representación, subsistemas decomunicación para entrada y salida de datos, etc.

El CAD se puede combinar con otras tecnologías (CAM, CAE) para hacer undesarrollo integral de un proyecto desde su fase de diseño hasta suproducción en línea, con lo que consigue un espectacular ahorro en eltiempo de desarrollo del proyecto.


Cronología:

Conociendo la evolución del CAD se consigue un mejor entendimiento delmismo, de su estado actual y de cual puede ser su tendencia en un futuro.

A principios de los años 50, se desarrolló en el Instituto Tecnológico deMassachusetts (M.I.T.) la primera maquina herramienta controladaautomáticamente por ordenador. Esto fue el principio de la fabricación

asistida por ordenador e hizo que diversos investigadores de estainstitución empezaran a trabajar en el campo del diseño y de gráficosasistidos por ordenador.


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Tema

En 1963, los primeros investigadores previeron que el diseñador deberíaestar sentado delante de una computadora utilizando una herramientagráfica e interactiva. Es en esta época fue cuando se asientan losprincipios básicos del CAD (líneas, capas, rotaciones, zoom, etc.) ycomo resultado se desarrolla SKETCHPAD.

A continuación a parece la importante idea de tener la capacidad deprocesado de información distribuida entre estaciones de trabajo(workstations) locales e interactivas y un ordenador central. Tambiénaparecieron algoritmos para tratar los problemas que surgían como porejemplo, el problema de las líneas ocultas.

La primera mitad de los años 70 presento gran actividad en todo lorelacionado con el diseño asistido por ordenador, ya que en esa época,

hubo un amplio desarrollo de la teoría de elementos finitos y deprogramas asociados, lo que implicaba la necesidad de tener módulosdonde se pudiera dibujar la pieza o estructura a tratar por elementosfinitos. También se seguía trabajando en el problema de eliminar líneas ysuperficies ocultas.

Más adelante, al tiempo que aparecían estudios económicos queresaltaban los beneficios financieros que se conseguían con el uso de

sistemas CAD, una parte concreta dentro del proceso de diseño asistidopor ordenador, la realización de planos (Drafting), aparece y causa talimpacto por su utilidad, que a menudo, se suele asociar la palabra CAD aldibujo de planos en vez de estar asociada al completo proceso de diseñode una pieza.

A finales de los 70, se empieza a comprender la importancia y utilidad deesta tecnología y se dedican muchos recursos a su desarrollo y a su

integración con la fabricación asistida por ordenador.En los 80, el CAD empieza a implantarse en las oficinas técnicas de lasempresas como una herramienta indispensable y con un desarrolloimparable que da paso al diseño tridimensional que surge en los años 90.

Las primeras aplicaciones fueron bidimensionales (CAD 2D) y fueronaplicadas en ramas de la industria que básicamente trabajaban con formas2D (circuitos electrónicos, planos de distribución en planta, etc.). Peroincluso para estas aplicaciones, una tercera dimensión debía serconsiderada, por lo que surgió el llamado CAD 2½ D. Esta denominaciónno tiene una definición concreta, aunque indica que no todos los aspectos




Tema

o características de una geometría 3D son considerados. Problemas degeometría 2½ D son, por ejemplo, sucesivos niveles de planos 2D ó diseñode objetos con simetría de revolución. En estos casos y en 2D, losalgoritmos de calculo son mucho más simples que en 3D, por lo que yaestaban desarrollados a finales de los años 70.

Las última tendencias son los programas CAD 3D desarrollados a partir delas tecnologías de modelado 3D que funcionan en entornos UNIX ó MS-Windows. Estos programas, además de las características básicas de lossistemas CAD 3D, permiten la generación automática de listas demateriales, explosión de conjuntos, generación automática e interactiva deplano y cotas, etc.

Aunque son paquetes orientados a la ingeniería mecánica, facilitan la

integración con otros paquetes de software ofimático de manera quemejora enormemente la generación de documentos igual de importantesque los planos de fabricación, como pueden ser los planos de montaje,despieces, instrucciones de mantenimiento, catálogos, etc.También poseen herramientas de generación de bocetos (2D) altamenteintuitivas y automáticas, con lo que en conjunto, puede afirmarse queayudan eficazmente a generar un diseño en menos tiempo y mássimplificado durante todo el desarrollo del producto.


Evolución

El significado de las siglas CAD ha cambiado varias veces en el pasado. Alprincipio, CAD era casi sinónimo de análisis estructural por elementosfinitos, esto era debido a que la aplicación del CAD se reducía a su uso conherramientas de trabajo en este campo.

Entonces, el concepto de CAD evolucionó hasta centrarse en el manejo desuperficies como las requeridas por la industria automovilística o por laindustria naval.

Finalmente, el concepto de CAD ha sido asociado al diseño de objetostridimensionales.



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Tema




Tema

Introducción al CAM 2D

Introducción Configuración parámetros Taladrado

Vaciado Contorneado Otras funciones

Secuencia del proceso CAD/CAM 2D

Los pasos que se siguen para generar un programa CN mediante laprogramación CAD/CAM 2D son los siguientes:

1. Dibujar en el sistema CAD la geometría necesaria para laconfiguración de las operaciones de mecanizado.

2. Seleccionar el CNC de nuestra máquina-herramienta.3. Especificar la Información de Configuración del CNC.

4. Definir las herramientas.5. Construir los contornos necesarios para las operaciones demecanizado (por ejemplo, en fresado los requieren las operacionesde vaciado y contorneado).

6. Generar los caminos de herramienta.7. Postprocesar el fichero CAM para obtener el código CN.

En cualquier momento se puede modificar cualquier paso de forma

realmente fácil, lo que supone la mayor ventaja de la programaciónCAD/CAM. La configuración de las operaciones es, pues, independiente delcontrol específico con el que posteriormente se mecanizará la pieza.Asimismo se puede optimizar el proceso de mecanizado planteandodiferentes alternativas (herramientas, velocidades, avances, etc.) yseleccionado al final aquellas que mayor rendimiento aporten.

Estos pasos se aplican a todos los tipos de procesos donde se aplicaventajozamente la programación CAD/CAM 2D, tales como fresado,torneado, punzonado, EDM, láser, plasma, etc. Este apartado del curso secentrará en el proceso de fresado para que el usuario pueda comparar elCAD/CAM con la programación ISO.

Ver Película ScreenCam


Selección del control CNC







http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/02tema4/Scm/s8g1-1.ZIP

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Tema

Al pasar por primera vez del sistemaCAD al CAM, el sistema solicita laselección del control que se usará.

Posteriormente permite cambiarlo,aunque sólo entre aquellos controles delmismo tipo de mecanizado. Esto es, sise elige un postprocesador de torneadono podremos cambiarlo por uno defresado. Por este motivo, este paso esel más importante ya que inicialmentepresenta todos los postprocesadores

disponibles en la pantalla Tipo Control.


Definición de herramientas

Cada operación de mecanizado precisa de la herramienta oportuna. Antesde generar el camino de la herramienta, el usuario debe definir susparámetros para establecer su lugar en la tabla de herramientas delcontrol y poder compensar su radio y longitud (por SW o por control). Alfinal del programa de una pieza, se obtiene una tabla de herramientas. Sise suelen utilizar siempre las mismas herramientas, se puede establecer ellistado habitual como el de defecto cuando se inicia el sistema CAD/CAM.




Tema


Generación de los caminos de herramienta

Al pasar al sistema CAM se permuta la barra de CAD por aquella barra deoperaciones CAM que corresponde al tipo de mecanizado del control CNCseleccionado. Así, en el sistema fresado obtenemos la siguiente barra deherramientas:

taladradopuntual

línea

arco circunferencia

mov. rápido matriz de taladrossimulación ajuste




Tema

contorno contorneado

vaciado paralelo vaciado

optimización macros

postprocesar atributos

sistema CAD visualización 3D

La configuración de las operaciones de mecanizado se realiza a través dela ventana de configuración de operación, la barra de variables y el cuadrode parámetros de postprocesado. Tras configurar todos estos parámetros,

se deben aplicar sobre la geometría CAD. En el caso de operaciones detaladrado se pueden señalar directamente las posiciones de taladrado. Enel caso de operaciones de vaciado y contorneado se precisa un pasointermedio que es la construcción de contornos. La generación decontornos y los parámetros comunes a todas las operaciones demecanizado se explican en el apartado b) del tema.

El sistema presenta también un listado de las operaciones que se van

configurando. En él se presenta un cuadro resumen de las operaciones(tipo, herramienta, velocidad, avance, profundidad total de mecanizado ysi se postprocesa o no). A través de este cuadro se puede modificar lasecuencia de operaciones, añadir comentarios o acceder a la edición de lasoperaciones para cambiar algún parámetro subceptible de mejora tras lasimulación del mecanizado.




Tema


Postprocesado

El comando Postprocesado en la barra de herramientas Fresado transladala trayectoria de herramienta y la información de operación a código CNque puede ser interpretado por un control. El sistema crea código CN paracada camino de herramienta en la pieza en el orden en que lasoperaciones aparecen en el listado de operaciones, siempre y cuando seencuentre seleccionada la opción de postprocesar.

Al postprocesar, mientras se genera el código CN, podemos visualizarlo yresaltar el corte en pantalla, todo ello de forma continua o paso a paso.

Cuando se postprocesa una pieza el sistema crea dos ficheros:

Fichero de Programa CN

El fichero de programa CN contiene los comandos CNC para la unidad decontrol de la máquina para activar las funciones de herramienta y losmovimientos de la herramienta de corte para la pieza.

Formato de Fichero: Este fichero es un fichero de texto ASCII que tieneuna extensión .TXT. Este programa contiene los comandos para hacer quela máquina realice las operaciones requeridas. Se puede editar el fichero,




Tema

si es necesario, utilizando el editor DNC que se suministra con el softwareCAD/CAM, el modo de edición de la unidad de control, ó cualquierprocesador de texto. Más adelante se muestra un ejemplo de programaCN.

Transfiriendo el Programa a la Máquina Herramienta: El método detransferencia que se utiliza depende de la unidad de control de sumáquina. Por ejemplo, se puede utilizar el software DNC suministrado conel sistema CAD/CAM para descargar el programa a través de un cable deconexión RS-232 desde su PC a la unidad de control. Se puede transferirel programa a una cinta perforada si está utilizando un lector de cintaspara activar los programas. Un tercer método de transferencia es imprimirel programa y escribir manualmente el programa a la memoria de launidad de control. El DNC y los métodos de cinta requieren instalar y

configurar hardware adicional y/o software. Para más información,referirse a la documentación del fabricante de la unidad de control y otrosmanuales de productos aplicables.

Hoja de Configuración

La Hoja de Configuración no se utiliza para generar el programa CN. Es unfichero de texto que contiene información que puede utilizar el operador

para configurar la máquina herramienta. La información incluye: lamáquina, el control, tiempo estimado de máquina, el material de la pieza yel tipo y tamaño de herramienta. Este fichero tiene una extensión .SET yestá localizado en el mismo directorio que el fichero de programa CN.




Tema

La Hoja de Configuración es un fichero de texto ASCII que puede ser leídoo impreso utilizando cualquier procesador de texto o editor de texto. Porejemplo, usted puede utilizar cualquiera de los editores de texto ( Notepado Write ) que están instalados con Microsoft Windows. Más adelante semuestra un ejemplo de Hoja de Configuración.





Tema

CAM 2D: Ejemplo 1

Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4

Ejemplo 5 Ejemplo 6 Ejemplo 7 Ejemplo 8

Enunciado

Pieza


Herramientas

q Herramienta 1 = broca de 3.175 mm de diámetro ( para el taladradocentral )

q Herramienta 2 = broca de 6.35 mm de diámetroq Herramienta 3 = fresa cilíndrica de diámetro 12.7 mm ( para

mandrinados )q Herramienta 4 = fresa cilíndrica de diámetro 19.05 mm

Operaciones

q Punteadoq Taladrado







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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/03tema4/03htema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/03tema4/Pics/enunciado1.gif

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/03tema4/03htema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/03tema4/03gtema4.htm








Tema

q Mandrinadoq Fresar los seis vaciadosq Fresar el agujero centralq Fresar el diámetro exterior

Consejos

q Utiliza Matriz Lineal para definir las posiciones de los agujeros. Definesólo una matriz, después rótala y cópiala en las demás posiciones.

q Para mecanizar el vaciado, necesitas extenderlo de forma que lafresa cilíndrica pueda limpiar el borde. La forma más fácil de haceresto es dibujar un círculo de 381.00 mm de diámetro y, después,alargar las líneas para encontrar el círculo de 381.00 mm. Sólo senecesita hacer esto para un vaciado porque puedes copiar el camino

de herramienta para los otros vaciados.volver al principio>>>>

Solución

Niveles


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Operaciones

Operación Vaciado




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Operación Taladrado

Operación Mandrinado




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Tema

Introducción al CAD 3D Superficies

Introducción Tipos de superficies Utilidades en sup.

El sistema 3D Surf para Windows utiliza el interface gráfico de usuarioMicrosoft Windows para la creación de superficies a partir de la geometría

creada en el sistema 3D CAD o importada de otro sistema. Tras crear unasuperficie , ésta se puede modificar utilizando los comandos de la barra deherramientas Utilidad. Después, se pueden mecanizar estas superficiestanto en desbaste como en acabado utilizando los ciclos de mecanizadodel sistema 3D Mill para generar los caminos de herramienta. Finalmente,se puede postprocesar el fichero para generar el código CN para un controlde Máquina Herramienta específico.

Visión General de las Superficies

Las superficies se asemejan a las splines en que son entidadesmatemáticas, las cuales en su mayor parte son aproximaciones a lassuperficies.

Utilización de Contornos para Definir Superficies

Los bloques primarios para la construcción de superficies son loscontornos. Un contorno es una entidad compleja que tiene continuidad,redondeada y con una dirección. Los contornos pueden ser planos o ene el








Tema

espacio 3D. Los contornos no pueden tener aristas vivas, por lo que sifuera necesario habría que redondear las conexiones entre entidades alformar un contorno con ellas.

Terminología de las Superficies

Una superficie se muestra como una entidad con tres o cuatro lados(bordes de la superficie), un número de líneas de malla y una flecha desuperficie situada en una de las esquinas de la superficie. Los términosutilizados en las superficies se explican a continuación.

Líneas de Malla Son curvas que atraviesan la superficie de unborde a otro.

Flecha deSuperficie

La flecha de la superficie define el lado,dirección y esquina de comienzo delmecanizado.

Dirección U y VUna superficie se define por dos direcciones: Uy V, que recorren la superficie y se representanpor las líneas de malla.

Patches Son los rectángulos que se crean por laintersección de las líneas de malla.

Puntos de Patch Son la intersección de las líneas de malla.




Tema


Pasos para Crear una Superficie

Las superficies se generan mediante la creación de geometría en el

sistema CAD o importando geometría de otros sistemas. Los siguientespasos se utilizan para la generación de superficies.

3D CAD 1. Dibujar el plano en el sistema 3D CAD

3D Surf

2. Pasar de CAD a Surf

3. Crear contornos

4. Crear superficies

3D Mill

5. Pasar a Mill

6. Asignar la información de configuración

7. Definir las herramientas8. Generar los caminos de herramienta

9. Postprocesar el dibujo

Paso 1: Dibujar el P lano CAD

Además de dibujar geometrías en el sistema 2D o 3D CAD,también puede importarlas en formato DXF de Autocad®, enformato IGES y en formato CADL de CADKEY©.

Paso 2: Pasar de CAD a Surf

El botón Superficie en la barra de herramientas CAD y Fresado,

accede al sistema Superficie.Para regresar desde el sistemaSuperficie al sistema CAD, seleccione el botón CAD en la barrade herramientas Superficie.


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Tema

Paso 3: Crear Contornos

El comando insertar entidad de contorno en la barra deherramientas Superficie se utiliza para crear entidades decontorno. Éstas se utilizan como la geometría primaria paradefinir superficies.Un contorno es una entidad compleja que

tiene continuidad, sin roturas, en el cada entidad es tangente ala siguiente.

Paso 4: Crear Superficies

Hay varios modos de crear superficies incluyendo superficiespor secciones transversales, por tres o cuatro curvas, por curvaguía, por revolución y por redondeo de dos superficies.



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Tema

Introducción al CAM 3D

Introducción Op. mecanizado Desbaste

Acabado Mec. curva Múltiples planos

El principal objetivo del CAM es proporcionar una serie de herramientas

para completar la geometría (CAD) con el contenido tecnológico precisopara que la pieza, con superficies o con mecanizado 2D en diferentesplanos, se pueda fabricar. Este apartado explica los pasos necesarios paragenerar los caminos de herramienta y para postprocesar el fichero con elfin de obtener el código para la máquina herramienta en cuestión.

Pasos para Mecanizar una Superficie

Los programas CN se generan mediante la creación de geometría en elsistema CAD o importando geometría de otros sistemas. Los siguientespasos se utilizan para la generación de programas CN.

3D CAD 1. Dibujar el plano en el sistema 3D CAD

3D Surf

2. Pasar de CAD a Surf

3. Crear contornos4. Crear superficies

3D Mill

5. Pasar a Mill

6. Asignar la información de configuración

7. Definir las herramientas

8. Generar los caminos de herramienta

9. Postprocesar el dibujo

Paso 5: Pasar a Mill














Tema

El botón Fresado en la barra deherramientas CAD o Superficie, accede alsistema 3D Mill. En este paso seselecciona el control con el que setrabajará. En cualquier momento sepuede cambiar de control parapostprocesar las operaciones endiferentes MHCN.

Para regresar desde el sistema Mill alsistema CAD, seleccione el botón CAD enla barra de herramientas fresado. Para irdesde el sistema Mill al sistema Surf,

seleccione el botón Superficie en la barrade herramientas Fresado.


Paso 6: Asignar la información de configuración

El comando Información de Configuración muestra una caja de diálogo quecontiene información perteneciente a las condiciones de configuración parala pieza en particular. Se pueden cambiar varios parámetros, incluyendo elNúmero de Programa, Identificación del Cliente, Número de trabajo,Comentarios, Material, etc.

Cuando se selecciona la información de configuración en el menú CAM,aparece la caja de diálogo que vemos aquí.Los parámetros mostrados serequieren en la mayoría de los programas CN. Si se requiere por el controlo por el postprocesador se pueden mostrar parámetros adicionales, talescomo la Referencia de la Pieza, la Identificación del cliente, Número deTrabajo, y Líneas de Comentario.


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/05tema4/Scm/3dFRESA_1-1.zip




Tema


Paso 7: Definir las herramientas

Las herramientas en el sistema Mill se definen utilizando las cajas dediálogo Hta. Fresado y Configuración Herramienta. Se pueden utilizar uno

de los siguientes métodos para mostrar la caja de diálogo Hta. Fresado:q Botón herramienta en la barra de sistema.

q Botón Hta. en la caja de diálogo Conf. de operación.

La caja de diálogo Hta. de Fresado muestra la información de lasherramientas que se encuentran actualmente definidas. El sistema Millproporciona 31 herramientas. En caso de centros de mecanizado con másde 31 herramientas en carrusel, se pueden instalar más herramientas.






Tema

Si se selecciona el botón Editar podemos configurar la herramienta. Estacaja de diálogo permite configurar el nombre, diámetro, longitud, tipo ymaterial de la herramienta.


Paso 8: Generar los caminos de herramienta

Hay varios métodos para eliminar el material desde el material dedesbaste hasta la superficie. Cada uno de estos métodos se denominaciclo de mecanizado. El sistema Mill utiliza operaciones para definir cadauno de los ciclos de mecanizado. En el sistema 3D Mill hay siete ciclos demecanizado, uno de desbaste, tres de acabado (UV, Slice y Topográfico),dos de contorneado (Curva y Forma Libre), y uno de Taladrado. Conviene

recordar que si en una determinada pieza se realizan diferentes ciclos, losparámetros de la caja de diálogo Conf. de Operación cambian para reflejarcada ciclo de mecanizado que se está definiendo.






Tema

Mecanizado UV Mecanizado Desbaste

Mecanizado Slice Mecanizado Curva

Mecanizado Forma libre

Mecanizado Topográfico

Taladro


Paso 9: Simular y Postprocesar

El comando Postprocesar, mostrado anteriormente en la barra deherramientas de Fresado traduce el camino de herramienta y lainformación de la operación a código CN para el control de la máquinaherramienta específica o el postprocesador. El sistema crea código CNpara cada uno de los caminos de herramienta en el mismo orden en queaparece en el fichero. Previamente se puede realizar una simulación ensólido, para lo que es necesario definir un material de partida.

Ficheros de Postprocesado

Cuando se postprocesa un fichero, el sistema crea dos ficheros: elprograma CN y la Hoja de Configuración. Son ficheros de texto que sepueden editar e imprimir con cualquier editor de textos.

La transmisión del programa CN a la Máquina Herramienta se puede

realizar de varias maneras:

q Utilizando el Software DNC suministrado con el Sistema 3D u otroSoftware cualquiera para descargar el programa CN mediante una






Tema

conexión RS-232 desde el PC hasta la unidad de control.q Desde el PC hasta la unidad de control mediante diskette.q Desde el PC hasta el perforador de cinta (si la unidad de control

dispone de un lector de cinta perforada para leer programas CN).

La hoja de Configuración no la utiliza el control de la máquina

herramienta. Es un fichero de texto que contiene la información que eloperario de la máquina puede utilizar para determinar las herramientas ylas piezas necesarias para mecanizar la pieza en la máquina herramienta.

A continuación vemos un fragmento de un fichero postprocesado decódigo CN y la Hoja de Configuración, que se muestra al final del mismo.








Tema

CAD 3D modelado sólido

Generalidades Op. por perfiles Op. de tratamiento

Op. de espesor Op. de patrón Op. especiales

Ejemplo 1 Ejemplo 2

Entorno de modelado de piezas

El entorno de modelado de piezas de Solid Edge permite construir modelossólidos tridimensionales con características reales. El proceso de modeladode piezas comienza con una operación base, como un bloque o cilindro,que se construye con operaciones de pieza para crear un modelo de pieza.Las operaciones de pieza incluyen protrusiones y vaciados (extruidas, porrevolución, de barrido y de armado por secciones), agujeros, refuerzos,

sólidos con espesor, redondeos, ángulos de desmoldeo y chaflanes.También puede construir patrones de operaciones circulares yrectangulares y copias simétricas.

Al diseñar piezas en Solid Edge, toda la geometría se crea en el contextode las operaciones de construcción. El programa se encarga de seguir loselementos de construcción, manteniéndolos disponibles mientras edita laoperación y ocultándolos de la vista cuando trabaja en otras piezas del

diseño. Puede también añadir su propia geometría de construcción, comosuperficies extruidas, por secciones y por barrido, curvas de intersección,curvas proyectadas y puntos de intersección.

PathFinder de Operaciones

El PathFinder de Operaciones muestra cómo está construida una pieza deun sólido en formato de esquema. Puede utilizar el PathFinder de

Operaciones para seleccionar operaciones de piezas y editarlas, parareordenarlas o para visualizar una reproducción animada de suconstrucción. El PathFinder de Operaciones es especialmente útil cuandose trabaja con piezas construidas por otros diseñadores.

SmartStep

SmartStep controla el flujo de cada comando de operación; es una cinta

que le guía en cada paso del proceso de creación de una operación.SmartStep permite también volver a un paso que ya ha realizado. Porejemplo, después de crear un refuerzo, puede modificar rápidamente superfil o cambiar su grosor.




Tema

Creación de bocetos inteligente

IntelliSketch le ayuda a dibujar perfiles 2D de precisión para su utilizaciónen la construcción de operaciones. Mientras se dibuja, IntelliSketchproporciona información instantánea sobre las relaciones entre loselementos que se están dibujando y otros elementos del perfil o bordes depieza. Puede utilizar IntelliSketch para convertir los elementos enhorizontales o verticales, en paralelos o perpendiculares, o para conectarun elemento de un perfil con el borde de una pieza.

QuickPick

Si ya ha usado un sistema CAD, estará familiarizado con el tediosoproceso que supone tratar de encontrar un elemento determinado entremuchos otros. Normalmente, es necesario descartar muchas opciones amedida que el programa va buscando el elemento deseado. QuickPick leda el control y le permite elegir el elemento que desee.


Modelado sólido por operaciones

Las piezas en Solid Edge se construyen mediante el modelado basado enoperaciones.

Solid Edge no utiliza operaciones booleanas para simular operaciones


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reales de piezas. El modelado se inicia construyendo una operación debase (A). Puede completar el modelo añadiendo material a las operacionesanteriores (B) o quitando material (C) de éstas.

Si utiliza la misma forma como operación base para varias piezas, tal vezdesee guardarla en una plantilla para así reutilizarla con facilidad.

Secuencia de tareas basada en operaciones

En Solid Edge se sigue una metodología de modelado basada enoperaciones. El primer paso para modelar cualquier tipo de operación eshacer clic en el comando correspondiente. El programa le guiará a lo largodel proceso, indicando el tipo de entrada que debe hacer en cada paso.

SmartStep

La cinta SmartStep sigue la secuencia de creación de la operación.SmarStep se mueve automáticamente a medida que completa cada pasonecesario. También puede utilizar SmartStep para volver atrás o ir hacia




Tema

algún paso opcional. A pesar de que la construcción de operaciones es unproceso secuencial, no es necesario regresar nuevamente al inicio paracambiar algo que hubiera hecho en un paso anterior.

En general, la parte izquierda de la cinta de SmartStep contiene un botónpara cada paso y la parte derecha agrupa las opciones relacionadas con el

paso actual. La ilustración muestra la cinta correspondiente al comandoProtrusión. El primer paso para crear una protrusión es definir el plano delperfil (A). Mientras el paso Perfil está activo, la cinta contiene las opcionespara crear un plano del perfil que coincida con otro plano o cara plana,que sea paralelo o perpendicular a otro plano, etc. (B).

Una vez definido el plano de perfil, se abre una ventana de perfil y lasopciones para definir un plano de perfil se ven sustituidas por lasadecuadas para dibujar la geometría de perfil en 2D.

Elementos de construcción y referencia

Estos elementos ayudan a construir operaciones. Así, al construir unaoperación de agujero puede trazar una línea de construcción que ayude acolocar el agujero de forma correcta. Puede utilizar el comandoConstrucción para cambiar un elemento de perfil a un elemento de

construcción o un elemento de construcción a un elemento de perfil. Loselementos de construcción se representan con un estilo de línea distintode los elementos de perfil.

Los elementos de referencia son planos y ejes utilizados para definirextensiones, líneas de centro, etc.

Superficies de construcción

Las superficies de construcción son superficies o sólidos que puede utilizarcomo referencia para construir operaciones. Puede crear superficies deconstrucción en Solid Edge, o insertar superficies creadas en otra




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aplicación. Por ejemplo, puede insertar una superficie compleja comosuperficie de construcción y luego usar la superficie como entrada duranteel paso Extender al construir una protrusión.

Cuando utiliza una superficie de construcción para definir la extensión deotra operación, la superficie de construcción no queda oculta por laentidad. Puede controlar la visualización de los elementos de construccióncon el comando Construcción de la barra de herramientas Principal. Lascurvas y superficies de construcción se muestran con el color deConstrucción, que puede definir mediante el comando Opciones del menúHerramientas.

Nota: Las superficies de construcción no se visualizan en un conjunto siestá inactiva la pieza o subconjunto que contiene la superficie deconstrucción.

Curvas de intersección

Al igual que una superficie de construcción, puede utilizar una curva deintersección como referencia para construcción de operaciones. La curvade intersección se crea en la intersección de dos superficies o grupos desuperficies. Una curva de intersección está asociada a las superficies enlas que se basa y se actualiza si se producen cambios en cualquiera de lassuperficies. El conjunto de la superficie puede incluir lo siguiente:

Un plano de referenciaUna o varias caras del cuerpo sólidoEl cuerpo sólido completo

Una superficie de construcciónUna o varias caras de una superficie de construcción

Puede, por ejemplo, cortar un cilindro (A) con un plano de referencia (B).




Tema

La curva de intersección resultante (C) puede utilizarse a continuacióncomo entrada para construir una operación.

Las curvas de intersección se pueden usar durante la construcción deoperaciones de las formas siguientes:

Como entrada para operaciones por secciones y de barridoComo entrada para el comando Plano de Referencia Normal a CurvaPara definir extensiones (los puntos significativos de la curva deintersección se reconocen durante la localización 3D de los puntossignificativos).Las demás maneras de uso de bocetos y bordes de pieza se incluyen en laventana de perfil.

Visualización despejada de operaciones

Una vez completada la operación, el programa desactiva automáticamentela visualización de todos los elementos de construcción y referenciautilizados para dibujarla. Ello facilita la visualización de la pieza libre deobstáculos. Por ejemplo, al construir operaciones basadas en perfil, seocultan el plano de perfil, el perfil y cualquier otra relación asociada con

esta operación.

Puede activar nuevamente la visualización de estos elementosseleccionando la operación para editarla.




Tema

Edición de operaciones

Se utiliza la misma interfaz básica para operaciones de edición y decreación. Al seleccionar una operación, la cinta Seleccionar Herramienta

muestra las opciones para editar operaciones de cota (A) o para editar laoperación misma (B).

Si hace clic en la opción Seleccionar cotas, verá las cotas de la operaciónseleccionada. Puede seleccionar una cota y editar su valor para modificarla forma o la ubicación de la operación.

Si hace clic en la opción Editar operación, aparecerá una cinta SmartStepsimilar a la que utilizó para construir la operación.

Cualquier elemento de referencia o de construcción utilizado para construirla operación también aparece en la ventana.




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Tema

Operaciones por perfiles



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Operaciones basadas en perfiles

Muchas operaciones utilizan perfiles para definir la forma del material quese agregará a la pieza o que se retirará de ella. Las operaciones basadasen perfiles son asociativas respecto a su perfil: si cambia éste, laoperación se actualiza de forma automática.

Puede dibujar el perfil como parte del proceso de la construcción de la

operación, o bien seleccionar un perfil a partir de un boceto dibujado conanterioridad.

Solid Edge proporciona comandos de protrusión y refuerzo para agregarmaterial, y de vaciado y agujero para eliminarlo. Las protrusiones, porejemplo, se pueden construir de la siguiente manera:

q extruyendo un perfil a lo largo de una trayectoria lineal;

q sometiendo a un perfil a revolución alrededor de un eje;

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/06tema4/06btema4.htm (1 de 18) [27/09/2002 19:17:55]



Tema

q barriendo un perfil a lo largo de una trayectoria definida por elusuario;

q o encajándolas a través de una serie de perfiles.

Para crear una operación base se puede utilizar cualquier comando deprotrusión.

Validación de perfiles

Cada tipo de operación basada en perfil tiene un conjunto de requisitos en

cuanto al tipo de geometría que puede utilizar. Por ejemplo, algunasoperaciones admiten perfiles abiertos, otras no. Cuando termina de dibujarun perfil o cuando acepta un perfil seleccionado a partir de un boceto, elcomando de la operación comprueba si ese perfil es válido para el tipo de




Tema

operación. Si no es válido, el comando de operación muestra un mensajeque describe el problema para que pueda arreglarlo. Los elementos deconstrucción y referencia no se toman en cuenta durante la validación delperfil.

Perfiles abiertos

Al construir una operación con un perfil de extremos abiertos, éstos seextienden de forma indefinida. Las líneas se extienden linealmente (A),mientras que los arcos lo hacen radialmente (B). El material se agrega ose elimina a lo largo de toda la longitud del perfil extendido en la direcciónseleccionada.

La capacidad de trabajar con perfiles abiertos resulta especialmente útil alconstruir operaciones que cortan varias caras de una pieza. Por ejemplo,utilizar un perfil abierto permite construir la protrusión que se muestra enla siguiente ilustración de forma que intercepte las caras exteriores de lapieza pero que no pase a través de la pared interior.




Tema

Si tuviese que usar un perfil cerrado al construir la protrusión, se

proyectaría a través de la pieza de forma incorrecta.

Aparentemente, ambos resultados parecen correctos, pero en la sección elperfil abierto (A) no se proyecta a través de la pared interior de la pieza,mientras que el perfil cerrado (B) sí lo hace.




Tema

Varios perfiles

Al construir una operación utilizando más de un perfil, todos los perfilesdeben estar cerrados. Los siguientes comandos de operación permitenconstruir operaciones utilizando varios perfiles cerrados:

q Comando Protrusión, al construir una operación base o añadir unaoperación.

q Comando Protrusión por Revolución, al construir una operación base

o añadir una operación. Todos los perfiles deben compartir un ejecomún de revolución.

q Comando Vaciadoq Comando Vaciado por Revolución, en que todos los perfiles deben

compartir un eje común de revolución.


Metodología de trabajo de operaciones basadas enperfil

Todas las operaciones basadas en perfil se construyen con la mismametodología de trabajo. Por ejemplo, al construir una operación deprotrusión utilizando un perfil abierto, la cinta SmartStep le guía a travésde los siguientes pasos:

Paso Plano - define el plano del perfil:


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1. Seleccione una cara plana (A) o un plano de referencia2. Seleccione un borde (B) o un plano para definir el eje X del plano del

perfil3. Seleccione un punto extremo (C) del borde para definir el punto

inicial y la dirección del eje X

Paso Perfil: bosqueja el perfil en la ventana de perfil

Paso Lado: define el lado del perfil al que desee añadir materialcolocando el cursor de forma que la flecha apunte hacia donde debeañadirse el material El paso Lado no se ejecuta si se utiliza un perfilcerrado.

Paso Extensión: define la extensión de material que es preciso añadircon el cursor (A) o escribiendo un valor en la cinta (B).




Tema

Paso Terminar: el programa procesa la entrada y crea laoperación.

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Construcción de protrusiones y vaciados por revolución

Al construir una operación de base con el comando Protrusión por

revolución, debe usar un perfil cerrado. En cambio, al agregar unaprotrusión o vaciado de revolución a un modelo, puede usar perfilesabiertos o cerrados.


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Al dibujar el perfil para la protrusión o el vaciado de revolución debedefinir también un eje de revolución. Cada operación de revolución admitesólo un eje definido. Puede seleccionar una línea de perfil o un plano dereferencia con el comando Eje de revolución de la barra de herramientasDibujar. El eje de revolución se muestra utilizando un estilo de línea atrazos.

Al utilizar un perfil abierto para construir una protrusión por revolución (A)o vaciado (B), el paso Lado permite definir a qué lado se añadirá (A)material o de cual se extraerá (B).

El paso Extensión permite especificar los grados de revolución de laoperación. Puede escribir un valor en el cuadro Ángulo (A) o hacer clic enel botón Girar 360 (B) para aplicar automáticamente una revolución de360 grados.




Tema

Para construir protrusiones (A) o vaciados (B) de revolución que tengan unvalor de extensión inferior a 360 grados puede utilizar el botón RevoluciónSimétrica para aplicar la mitad del valor de la extensión a cada lado delperfil.

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Construcción de protrusiones y vaciados por barrido


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Las protrusiones y vaciados por barrido se construyen extruyendo una omás secciones transversales (A) a lo largo de una o más curvas de

trayectoria (B).

Puede definir las trayectorias y las secciones transversales:

q Dibujando un perfilq Seleccionando un boceto creado previamenteq Seleccionando el borde de una pieza

Puede utilizar métodos diferentes para cada trayectoria y seccióntransversal en la misma operación de barrido.

Curvas de trayectoria

Puede definir hasta tres trayectorias de curvas. Al construir una operaciónde barrido utilizando tres trayectorias, después de definir la terceratrayectoria, el comando continúa automáticamente en el paso de sección




Tema

transversal. Cada trayectoria debe ser un conjunto continuo de elementoso bordes tangentes si se usan trayectorias múltiples. Si, por ejemplo,define una curva de trayectoria usando un perfil o un boceto, loselementos deben ser tangentes por sus puntos extremos (A).

Nota: Las trayectorias de barrido no tienen que ser tangentes para lasprotrusiones de barrido construidas con una sola trayectoria y seccióntransversal.

Secciones transversales

Las secciones transversales deben ser planas y cerradas. Los planos detodas las secciones transversales deben cortar las trayectorias. Despuésde definir una curva de sección transversal, debe definir también su puntoinicial. Al definir la sección transversal, coloque el ratón cerca del vérticeque desee usar como punto inicial y haga clic.

Cuando trabaje con operaciones de barrido que tengan varias secciones

transversales debe definir un punto inicial para cada una de ellas. Laforma de definir los puntos iniciales (A) y (B) permite evitar o controlar elgiro de las superficies en la operación.




Tema

Orden de las secciones transversales

Al construir operaciones de barrido con varias secciones transversales, porcada una de ellas se añade una entrada al cuadro de diálogo de Orden deSección Transversal.

Al agregar secciones transversales nuevas, el sistema las añade despuésde las ya creadas, con independencia de su orientación física con respectoa la curva de trayectoria y a las secciones transversales creadas. Simodifica una operación de barrido existente añadiendo seccionestransversales nuevas, puede usar el cuadro de diálogo Orden de Sección

Transversal para definir el orden de las secciones transversales que seusará al construir la operación. Por ejemplo, puede especificar que laoperación se construya usando primero la sección transversal (1), acontinuación la (3) y, finalmente, la (2).




Tema

Utilizar bocetos

La capacidad de definir trayectorias y secciones transversales utilizandobocetos es especialmente útil al trabajar con operaciones por barrido. Elabocetado previo permite elaborar la geometría del perfil sin necesidad decrear la operación. Debido a que un perfil abocetado no se valida al cerrar

la ventana de boceto, también puede guardar el trabajo antes de terminarel diseño.

Puede asimismo definir las relaciones entre bocetos situados en planosdiferentes. Por ejemplo, puede que necesite utilizar relaciones de conexión(A) entre los puntos significativos de la trayectoria y de la seccióntransversal. No puede definir relaciones de esta forma si dibuja los perfilesdentro de los comandos de operación de barrido.

Uso de bordes de piezas

La opción Seleccionar permite usar los siguientes tipos de bordes comotrayectoria o sección transversal:

q Bordes de otras operacionesq Bordes de superficies de construcciónq Curvas de intersección

Nota: También puede usar el comando Incluir para incluir los bordes depieza en un perfil o boceto y, a continuación, usar el perfil o el boceto enuna operación de barrido.



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Tema

Construcción de protrusiones y vaciados por secciones

Las protrusiones y vaciados por secciones se crean por extrusión de dos omás secciones transversales para construir una operación.

De forma similar a los comandos de barrido, puede definir seccionestransversales de las siguientes formas:

q Dibujando un perfilq Seleccionando un boceto previamente creadoq Seleccionando el borde de una pieza

Secciones transversales

Las secciones transversales deben ser cerradas y, cuando construyaoperaciones por secciones, pueden ser planas o no. Se puede construiruna sección transversal no plana con el comando Curva de Intersección.Después de definir cada sección transversal, debe definir también su punto

inicial. De nuevo, el punto inicial permite evitar o controlar el giro.

Cuando construya una operación por secciones con tres o más seccionestransversales, puede utilizar el botón Extensión Cerrada para crear unbucle cerrado.




Tema

Asignación de vértices

La asignación de vértices permite definir un conjunto de puntos de mapaentre las secciones transversales de la sección. El conjunto debe contenerun solo vértice o punto a partir de cada sección transversal no periódica. Amodo optativo, puede incluir un solo punto de intersección a partir de unasección transversal periódica. Lo siguiente ilustra una sección que contienecuatro conjuntos de asignación de vértices.


Construcción de protrusiones y vaciados helicoidales


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Tema

Puede construir protrusiones y vaciados helicoidales con una seccióntransversal que sea paralela o perpendicular al eje de la espiral. Las pasosnecesarios para las dos opciones son ligeramente diferentes.

Al seleccionar la opción en Paralelo, la cinta SmartStep le guiará a travésde los siguientes pasos principales:

1. Paso Eje y Sección Transversal: defina el eje y la sección transversalde la espiral. Con este paso puede abocetar el eje y el perfil de lasección transversal o seleccionarlos de una composición existente.

2. Paso Extremo Inicial: defina el extremo inicial del eje de la espiral.

3. Paso Parámetros: defina los parámetros de la trayectoria helicoidal.4. Paso Extensión: defina la profundidad de la operación o la distanciapara extender el perfil y construir la operación.

Al seleccionar la opción Perpendicular, la cinta SmartStep le guiará através de los siguientes pasos principales:

1. Paso Eje: defina el eje de la hélice.2. Paso Sección Transversal: defina la sección transversal del eje de la

espiral.3. Paso Parámetros: defina los parámetros de la trayectoria helicoidal.4. Paso Extensión: defina la profundidad de la operación o la distancia

para extender el perfil y construir la operación.

En ambas opciones, una vez definida la trayectoria, la sección transversal,los parámetros y la extensión de la espiral, el último paso es unapresentación preliminar de la operación y su terminación.



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Tema

Construcción de refuerzos

Al seleccionar el comando Refuerzo, la cinta de SmartStep le guiará através de los siguientes pasos:

1. Paso Plano: defina el plano del perfil.2. Paso Perfil: haga un boceto del perfil.3. Paso Dirección: defina la dirección en la que quiere proyectar el perfil

para formar el cuerpo del refuerzo.4. Paso Lado: defina el lado hacia el cual quiere desplazar el perfil para

determinar el espesor del refuerzo.5. Paso Terminar: el programa procesa la entrada y crea la operación.


Construcción de agujeros

Al seleccionar el comando Agujero, la cinta de SmartStep le guiará através de los siguientes pasos:


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1. Paso Plano: defina el plano del perfil.2. Paso Perfil: dibuje uno o más agujeros circulares y defina los

parámetros del agujero.3. Paso Extensión: defina la extensión o profundidad de los agujeros.4. Paso Terminar: el programa procesa la entrada y crea la operación.



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Tema

Operaciones de tratamiento



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Tipos de operaciones de tratamiento

Solid Edge admite las siguientes operaciones de tratamiento:

q Una operación de desmoldeo inclina una cara de una pieza a unángulo especificado en relación con un plano de referencia.

q Una operación de redondeo aplica un radio constante o variable auno o más bordes de una pieza.

q Una operación de achaflanado aplica un repliegue en relación con unborde seleccionado de la pieza. Puede definir el repliegue con unángulo y una distancia o con dos valores de repliegue.

Cuándo añadir operaciones de tratamiento a modelos

Para obtener mejores resultados, añada operaciones de tratamiento almodelo lo más tarde posible en el proceso de diseño. En particular, es

preferible redondear los bordes después de construir el espesor. Si undesmoldeo es esencial para situar otras operaciones, constrúyalo antesque ellas. Aunque puede aplicar una operación de tratamiento en cualquiermomento, en modelos complejos pueden afectar sustancialmente altiempo de actualización. Los desmoldeos que no son imprescindiblespueden complicar la visualización de la pieza en vistas ortogonales.

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Operaciones de redondeo y combinación

Las operaciones de redondeo sirven para reemplazar los bordes agudos deun modelo por una superficie lisa y redondeada para mejorar su aspecto ofunción. Las operaciones de redondeo se basan en bordes, lo que significaque únicamente se pueden redondear los bordes de las piezas.

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/06tema4/06ctema4.htm (1 de 15) [27/09/2002 19:18:07]



Tema

Con combinaciones, puede realizar una combinación entre dos caras.

Las operaciones de combinación permiten realizar redondeos de cajacompletos. En otras palabras, puede crear una combinación en la que el

radio de combinación sea mayor que la profundidad de la caja.

Con las operaciones de redondeo pueden crearse redondeos con un radiomenor o igual que la profundidad de la caja. Pero si el radio supera la

profundidad de la caja, el redondeo falla.

Cuando se crea una operación de combinación, se consume la topología ala que afecta dicha operación. Así, una protrusión ubicada en una cara que




Tema

se está combinando quedará consumida cuando se cree la operacióncombinación.

Redondeos de radio variable

Al construir redondeos de radio variable en Solid Edge, puede definirdiferentes valores de radio en cualquier punto a lo largo del borde o de lacara. Puede utilizar puntos significativos y puntos de intersección paracambiar los radios de redondeo entre puntos.

La siguiente ilustración muestra un redondeo con diferentes valores deradio en los dos puntos extremos y en el punto medio de un borde.

Solid Edge también permite utilizar un valor de radio cero al crearredondeos de radio variable. El redondeo en la siguiente ilustración tiene

un radio de 15 mm en un extremo y de cero en el otro.




Tema

Esquinas suavizadas

Solid Edge brinda una función optativa, Suavizar Esquina, para obtenerredondeos con borde de radio constante y variable que permitenespecificar repliegues de combinación. Se usan estos repliegues parasuavizar las reflexiones generadas por el vértice de combinación estándar.Con una esquina suavizada, se termina la combinación a una distanciaespecificada lejos de la combinación de vértice predeterminada, lo cualcrea un segmento de vértice de mayor tamaño y más suave.

La figura siguiente ilustra un redondeo (A) que tiene un radio constante de10 mm sin un repliegue especificado, y el redondeo (B) representa elmismo redondeo con un valor de repliegue de 10 mm. Tal como puedeverse, la diferencia reside en el segmento de vértice.

Opciones de rebosamiento de redondeo




Tema

Durante el redondeo, los bordes con los cuales interacciona la superficieredondeada se procesan en el orden siguiente:

q bordes tangentes/lisosq bordes afilados

La forma en que interactúan los redondeos con el borde depende de laopción de rebosamiento que especifique en el cuadro de diálogoRebosamiento de Redondeo. Estas opciones incluyen:

q Desplazarse por los bordes tangentesq Cubrir extremos afiladosq Desplazamiento a lo largo de bordes agudosq Forzar rodado en extremos combinados

Desplazarse por los bordes tangentes

La opción Desplazarse por los bordes tangentes modifica el redondeo paraque se desplace suavemente por los bordes tangentes que encuentre laoperación.

Cubrir extremos afilados

La opción Encapsular extremos afilados modifica la combinación para quese desplace por bordes afilados manteniendo el borde original intacto.




Tema

Desplazamiento a lo largo de bordes agudos

La opción Desplazamiento a lo largo de bordes agudos modifica lacombinación para que se desplace y remate por los cantos vivos queencuentre.

Forzar rodado en extremos combinados

La opción Forzar rodado en extremos combinados modifica la combinación,la cual ahora se desplaza por el borde original o mantiene la forma deéste.




Tema

Funcionamiento de las operaciones de combinación

Para comprender cómo funciona la operación de combinación, piense enun balón que rueda. Las entidades seleccionadas para la combinacióndefinen la trayectoria del balón. A medida que el balón rueda, elimina todolo que está en su camino y añade material donde sea necesario para crearuna combinación uniforme entre las entidades seleccionadas.

La combinación usa un método de desplazamiento longitudinal/transversalpara crear la combinación. El método de desplazamientolongitudinal/transversal hace que la combinación mantenga los bordesseleccionados o que los atraviese. Observe la siguiente combinación entredos caras. En este ejemplo, el radio de combinación hace que ésta seextienda a lo largo del borde de la cara. El método de desplazamiento

longitudinal/transversal hace que la combinación avance sobre el borde dela cara.




Tema

Líneas de retención de tangente

En combinaciones cara a cara, puede utilizar una curva o un borde como

receptor de la combinación. La línea de retención de tangente debereposar en una de las caras de la combinación. Cuando la combinación seencuentra con la línea de retención, el radio de combinación cambia demodo que la superficie de combinación pasa por encima de la línea deretención y permanece tangente a la cara sobre la que se sitúa la línea deretención.

Al utilizar líneas de retención tangentes, puede definir el radio decombinación de las siguientes formas:

q Radio Predeterminadoq Radio completo

Con la opción de radio predeterminado, el valor del radio que define se

utiliza siempre que sea posible. Sin embargo, si la combinación pasa porencima de una línea de retención de tangente, el radio de combinacióncambia para mantener la tangencia con las caras a lo largo de la línea deretención. Observe en la siguiente ilustración que la superficie (A) se ha




Tema

creado con el valor predeterminado, pues no había interaccionado con lalínea de retención especificada (B).

Con la opción de radio completo, las caras y las líneas de retención detangencia definen el radio de combinación. La combinación se crea deforma que la superficie de combinación pasa por encima y a lo largo de lalínea de retención de tangente en cada punto, cambiando el radio segúnsea necesario para mantener la tangencia entre las caras.

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Añadir ángulos de desmoldeo

El ángulo de una operación de desmoldeo se mide comparándolo con lanormal a un plano de desmoldeo o de una cara plana. Las carasdesmoldeadas se pueden construir simplemente girando alrededor delplano de desmoldeo, en torno al borde de una pieza o a la línea o lasuperficie de separación.

Por ejemplo, para añadir un desmoldeo simple, primero identifique una




Tema

cara plana o un plano de referencia.

Luego escriba en la cinta un valor para el ángulo de desmoldeo y definalas caras del desmoldeo.

Por último, sitúe el cursor del ratón para definir la dirección de desmoldeoy haga clic cuando aparezca la dirección correcta.




Tema

Utilizando la dirección que aparece en la parte superior derecha, aplique eldesmoldeo hacia afuera, comenzando por la cara de la pieza superior.

No está limitado a las caras de piezas planas o a los planos de referenciaen la parte superior o inferior de la pieza. Por ejemplo, puede seleccionarun plano de referencia en el centro de la pieza para utilizarlo como planode desmoldeo (A) y luego emplear el mismo plano para definir el giro (B).

Puede cambiar el resultado utilizando el mismo plano y ángulo dedesmoldeo (A) pero girando (B) alrededor del borde inferior de la pieza(C),




Tema

o utilizar el mismo plano y ángulo de desmoldeo pero girando en torno auna superficie de separación (A).

Dividir desmoldeo

Puede aplicar dos ángulos de desmoldeo a la vez con la opción Dividirdesmoldeo. Los dos ángulos se aplican en direcciones opuestas utilizando

la misma geometría para definir el giro. Por ejemplo, si deseaba aplicar unángulo de desmoldeo desde la superficie de separación a la cara superiorde la pieza, podría dividir el desmoldeo y aplicar un ángulo de desmoldeocero por debajo de la superficie de separación.

Nota: Se crean algunas caras de más debido a la forma de la superficie deseparación respecto al plano de desmoldeo. Puede evitar que se creenestas caras con el paso Desmoldeo, descrito a continuación.




Tema

La posición del cursor del ratón al hacer clic para definir la dirección dedesmoldeo determina donde se aplica cada ángulo.

Paso Desmoldeo

Para no añadir caras de más al girar alrededor de una línea o de una

superficie de separación, puede utilizar la opción paso Desmoldeo. Porejemplo, si utiliza la curva de separación que aparece en la ilustración, elpaso Desmoldeo añade un paso donde sea necesario para mantener lascaras de desmoldeo intactas.




Tema

Sin el paso de desmoldeo, se añadirán algunas caras.


Secuencia de tareas para operaciones de achaflanado

Al seleccionar el comando Chaflán, la cinta de SmartStep le guiará através de los siguientes pasos:




Tema

1. Paso Opciones: establezca las opciones para definir repliegues yángulos.

2. Paso Seleccionar cara: para los chaflanes construidos con la opción 2Repliegues, defina la cara de la pieza a partir de la cual desea medirlos repliegues.

3. Paso Selección de borde: defina el borde o los bordes que desea

achaflanar.4. Paso Presentación preliminar: procese la entrada y visualice laoperación.

5. Paso Terminar: se crea o cancela la operación.

Nota: Los chaflanes sólo pueden eliminar material de la pieza, nuncaaportarlo.





Tema

Operaciones de espesor



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Operaciones de dar espesor

Una operación de espesor se construye quitando un volumen de una piezapara dejar un sólido.

Puede construir las operaciones de espesor con o sin caras abiertas. Puedehacer que todas las paredes tengan el mismo grosor o bien aplicardistintos grosores a cada una.

Metodología de las operaciones de espesor

Al seleccionar el comando Espesor, la cinta SmartStep le guiará a través

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Tema

de los siguientes pasos:

1. Paso Grosor común: defina el grosor común y el lado al cual quiereaplicarlo. Puede aplicar el grosor hacia el interior del sólido, hacia elexterior, o simétricamente a ambos lados.

2. Paso Abrir caras: seleccione las caras que quiera dejar abiertas.

3. Paso Grosor único: seleccione las caras a las que quiera aplicar ungrosor único y fije el grosor único.4. Paso Terminar: procese la entrada y vea la presentación preliminar

de la operación. Dado que los pasos de caras abiertas y grosor únicoson optativos, puede acceder a una vista preliminar de la operaciónen cualquier momento después del paso de grosor común.


Operaciones de dar espesor en región

Se construye una operación de Dar Espesor en Región dando espesorselectivamente a las caras de una pieza.

A semejanza de las operaciones de espesor, puede construir las

operaciones de Dar Espesor en Región con caras abiertas o sin ellas.Asimismo, tal como ocurre con las operaciones de espesor, puede hacerque todas las paredes tengan el mismo grosor, o bien aplicar distintosgrosores a cada una.

Caras de extremo

Además de las caras abiertas, las operaciones de dar espesor en región

pueden construirse con caras de cierre o sin ellas. Una cara de cierrepuede ser una cara o superficie de construcción que define la manera decerrar la operación dar espesor en región. Puede desplazar la cara decierre antes de cerrar la operación.




Tema

Lo siguiente ilustra una operación con espesor construida con una cara decierre (A) y sin desplazamiento. Observe que se extiende la cara paracerrar el fondo de la operación dar espesor en región.

La siguiente figura ilustra una operación con espesor construida con unacara de cierre (A) y un desplazamiento de 2,5 mm. Observe que sedesplaza la cara inferior para cerrar el fondo de la operación dar espesoren región.

Metodología de las operaciones de dar espesor en región

Al seleccionar el comando Dar Espesor en Región, la cinta SmartStep leguiará a través de los siguientes pasos:

1. Paso Caras a Espesor: seleccione las caras a las que desee darespesor, así como el grosor de pared común.

2. Paso Abrir caras: seleccione las caras que quiera dejar abiertas.3. Paso Cerrar Caras: seleccione las caras que desee usar para cerrar la

operación dar espesor en región.4. Paso Grosor único: seleccione las caras a las que quiera aplicar un




Tema

grosor único y fije el grosor único.5. Paso Terminar: procese la entrada y vea la presentación preliminar

de la operación. Dado que los pasos de caras abiertas, caras decierre y grosor único son optativos, puede acceder a una vistapreliminar de la operación en cualquier momento después del pasode grosor común.





Tema

Operaciones de patrón



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Operaciones de patrón

Las operaciones de patrón se construyen copiando una operaciónantecesora en una disposición rectangular, circular o simétrica. Las copiasson asociativas con respecto a la operación antecesora. Al cambiar eltamaño o la forma de la operación patrón, la copia se actualiza. No esposible cambiar la copia directamente.

La operación antecesora de un patrón puede contener más de unaoperación, por ejemplo un agujero con un chaflán en la parte superior. Sidesea establecer patrones para operaciones de tratamiento, como, porejemplo, redondeo y desmoldeo, debe incluir las operaciones antecesorasen el conjunto seleccionado.

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Tema

La operación antecesora se incluye en el recuento de apariciones delpatrón rectangular o circular del que forme parte. Por ejemplo: si

construye un patrón rectangular de agujeros de 4 por 3 —cuatro agujerosen la dirección X y tres en la dirección Y— el patrón de operaciónresultante contiene la operación antecesora y once copias.


Patrones inteligentes y patrones rápidos

Solid Edge permite construir patrones rápidos para geometrías simples ypatrones inteligentes para situaciones de modelado más complejas.Debería utilizar la opción de patrón rápido siempre que sea posible,especialmente para patrones de gran tamaño. Utilice un patrón inteligentecuando no sea posible utilizar la otra opción. Siempre será posible cambiarun patrón rápido a uno inteligente más adelante, si la geometría que lorodea cambia de forma que hace imposible el uso de patrones rápidos.

Por ejemplo, está obligado a utilizar un patrón inteligente al realizarpatrones de una operación por protrusión (A) en la que la cara plana de laprotrusión es coplanar y recae en el borde de una operación adyacente.




Tema

Si la protrusión es coplanar a una cara adyacente, puede utilizar un patrónrápido.

Otro ejemplo de uso obligatorio de patrones inteligentes es cuando todaslas apariciones del patrón no están en la misma cara de la pieza (A).

Si intenta construir un patrón rápido con geometría demasiado compleja,aparecerá un símbolo a continuación de la operación de patrón enPathFinder de Operaciones para indicar que la operación tuvo unproblema. Puede editar la operación y seleccionar el botón Patróninteligente para arreglarla.


Seleccionar las operaciones para el patrón

El primer paso al construir un patrón es seleccionar la operación o lasoperaciones antecesoras. Puede seleccionar antecesoras antes o despuésde iniciar el comando Patrón.

Dibujar el perfil del patrón

Puede dibujar un nuevo perfil de patrón o seleccionar uno existente en unboceto. Si dibuja un nuevo perfil, primero debe seleccionar un plano sobreel que dibujarlo.




Tema

No es necesario dibujar los perfiles de patrón (A) de modo que se alineencon la operación antecesora (B). Esto hace posible reutilizar perfiles depatrón.

Sin embargo, al trabajar con patrones grandes o complejos puede resultarmás fácil construir el patrón si dibuja el perfil del patrón de forma que sealinee con la operación antecesora.

Nota: Sólo puede reutilizar perfiles de patrones que fueron dibujados comobocetos.

Controlar el perfil del patrón

Un perfil de patrón es igual a cualquier otro perfil de Solid Edge; debeaplicar las relaciones y cotas para que se comporte de un modo previsible.También puede utilizar la Tabla de variables para definir variables entrecotas de perfiles de patrones y otras cotas del modelo.

Especificar el tipo de patrón

Puede crear patrones rectangulares y circulares con el comando Patrón.Con la ventana de perfil abierta, seleccione el tipo de patrón haciendo clicen el botón Patrón rectangular o en Patrón circular de la barra de




Tema

herramientas Dibujo. También puede dibujar líneas, arcos y otroselementos en forma de geometría de construcción para ayudarle a definirel perfil del patrón.

Nota: Cualquier línea, arco y círculo que dibuje será automáticamenteconvertido en geometría de construcción al cerrar la ventana de perfil.

Patrones rectangulares

Puede construir patrones rectangulares con las siguientes opciones:

q Ajustarq Rellenarq Fijo

Con la opción Ajustar se puede especificar la cantidad de veces queaparece en las direcciones X e Y, así como la altura y la anchura delpatrón. El programa calcula el espaciado X e Y.

Con la opción Rellenar se puede especificar el espaciado en X e Y, así como la altura y la anchura del patrón. El programa calcula el número deveces que aparece en las direcciones X e Y.

Con la opción Fijo se puede especificar la cantidad de veces que apareceen las direcciones X e Y, así como el espaciado en estas direcciones. Elprograma calcula la altura y la anchura del patrón.

Patrones circulares

Puede construir patrones circulares totales o parciales.

Definir el punto de referencia

Al dibujar el perfil del patrón, el primer punto en el que hace clic se




Tema

convierte en el punto de referencia predeterminado. El punto de referenciaaparece como una X en negrita (B). El patrón de la operación se construyeen relación al punto de referencia y a la operación patrón,independientemente de dónde dibuje el perfil del patrón. Por ejemplo, aldibujar el patrón del agujero A utilizando el punto de referencia B, elpatrón se construye de la forma ilustrada.

Puede cambiar este método redefiniendo el punto de referencia. Porejemplo, puede mover el punto de referencia a la instancia central (C).

Patrones alternos

De forma predeterminada, los miembros de patrones rectangulares sealinean en relación unos a otros a lo largo de ambos ejes. Con el cuadrode diálogo Opciones de alternancia de patrón rectangular puede alternarfilas o columnas de acuerdo con un valor determinado.




Tema

Cambiar el ángulo de un patrón rectangular.

Para cambiar el ángulo de un patrón rectangular, primero elimine larelación horizontal (A) en el rectángulo del patrón, luego coloque unarelación para controlar su orientación angular. Por ejemplo, puede aplicarun relación paralela (B) entre el patrón rectangular y un borde de pieza.

Suprimir apariciones del patrón

Puede suprimir apariciones en patrones rectangulares y circulares con elbotón Suprimir aparición. Haga clic en los símbolos X para especificar lasapariciones que desea suprimir (A). Los símbolos cambian de tamaño y

color para indicar que las apariciones correspondientes se eliminarán.




Tema

Puede seleccionar individualmente apariciones para eliminar o arrastrar elcursor del ratón para encerrar varias apariciones a la vez.

Esta opción es útil cuando es necesario definir espacios en un patrón degran tamaño, por ejemplo, para dejar hueco para otro patrón.

También puede volver a mostrar patrones suprimidos con el botónSuprimir aparición. Haga clic en el botón y luego seleccione las aparicionesque desee visualizar.

Eliminar apariciones del patrón

Al construir patrones inteligentes, también puede eliminar apariciones delpatrón. Sitúe el cursor del ratón sobre la aparición del patrón que deseeeliminar (A), luego deténgase. Cuando aparezcan los puntos suspensivos,haga clic con el botón izquierdo del ratón para mostrar QuickPick. Luegoutilice QuickPick para seleccionar la aparición del patrón y pulse la teclaSUPR para eliminarla.




Tema

Al eliminar una aparición de un patrón, lo que el programa realmente hacees suprimir el correspondiente símbolo X en el perfil del patrón. Eliminar,en vez de suprimir, una aparición puede ser útil al trabajar con modelosgrandes o complejos, ya que no es necesario que entre en la ventana del

perfil para suprimirla. Para restaurar la aparición eliminada, puede utilizarla secuencia de tareas para volver a mostrar las apariciones suprimidas.


Copias simétricas de operaciones

Puede realizar una copia simétrica de una o más operaciones con el

comando Copia simétrica de la operación. Si desea tener imágenessimétricas de operaciones de tratamiento, como redondeo o desmoldeo,debe incluir las operaciones antecesoras en el conjunto seleccionado.

Para copiar de forma simétrica una operación, seleccione la operación que

desee copiar simétricamente, luego defina el plano de simetría. El plano desimetría puede ser un plano de referencia o una cara plana.

Aplicación de simetría a las piezas




Tema

Puede hacer una copia simétrica y copiar toda una pieza sobre un planoque seleccione con el comando Hacer Copia Simétrica de PIeza.

Este procedimiento puede resultar útil al trabajar con piezas axisimétricas,puesto que puede modelar una parte de la pieza y luego hacer una copiasimétrica de ella para completar el modelo. Si la copia simétrica tocara eloriginal, ambas piezas se combinarían automáticamente.





Tema

Operaciones especiales



Ejemplo 1 Ejemplo 2

En el entorno Pieza se pueden modelar operaciones como las aplicadashabitualmente al construir piezas de plástico moldeadas o de metalfundidas.

Construcción de rebordes y estrías

El comando Reborde permite construir rápidamente un reborde en unapieza. Puede especificar si se va a aportar material para formar un reborde

o se va a eliminar para formar una estría.

Seleccionar bordes

El primer paso para añadir una operación de reborde o estría esdeterminar a qué bordes se va a añadir. Los bordes se pueden seleccionarindividualmente o en forma de cadena y deben estar conectados.

Definir la forma y la dirección

Después de seleccionar los bordes, escriba la altura y anchura de laoperación en los cuadros de la cinta. Se muestra una representacióndinámica de la operación. Mueva el ratón del cursor hasta que el reborde ola estría estén en la posición que desea y luego haga clic.

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Tema


Construir una red de refuerzos

Puede construir una serie de refuerzos en una misma operación con elcomando Red de Refuerzos.

La red de refuerzos se construye perpendicularmente al plano del perfil. Elespesor del material del refuerzo se aplica siempre de forma simétrica alos dos lados del perfil del refuerzo. En esto difiere del comando Refuerzo,que permite especificar el lado del material al que se añadirá el refuerzo.


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Tema

Al construir redes de refuerzos complejas mediante la opción ExtenderPerfil, los resultados pueden estar afectados por relaciones de conexión enlos vértices del elemento del perfil. Por ejemplo: si no se aplica ninguna

relación de conexión entre la línea vertical del perfil (A) y la horizontal, lared de refuerzos correspondiente se extenderá hasta el borde de la pieza.

Si se aplica una relación de conexión al vértice, el refuerzo no se extiende.



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Tema

Dividir piezas

El comando Dividir Pieza permite separar una pieza en varias mediante unplano de referencia (A) o con ayuda de superficies de construcción (B),(C), (D). Cada nueva pieza es una operación base en su nuevodocumento, y los nuevos documentos de pieza son asociativos con

respecto a la pieza original.

Definir la primera división

El primer paso para dividir una pieza es seleccionar el plano de referenciao superficie de construcción que define dónde desea dividirla. Una flechadinámica (A) permite definir la dirección de corte. Una vez definida ladirección de corte, se muestra en pantalla el resultado (B) de la operaciónde corte.




Tema

Nota: Si pretende dividir la pieza más de una vez, elija la dirección decorte con cuidado. La pieza a la que apunta la flecha no puede dividirse denuevo. Asegúrese de que la flecha no apunta a la pieza que desea dividirde nuevo.

Una vez definido el primer corte, puede hacer clic en el botón Terminar o

en el botón Corte siguiente. Si hace clic en el botón Terminar, se abre elcuadro de diálogo Dividir pieza, con el que puede asignar los nombres delos nuevos documentos. Con objeto de que sea más sencillo asignarnombres de documento correctos, la visualización del modelo cambia amedida que mueve el cursor por las filas del cuadro de diálogo.

Una vez que haya escrito los nombres de los nuevos documentos de piezaen el cuadro de diálogo Dividir Pieza, haga clic en el botón Seleccionar

todo para crear los nuevos documentos de pieza.Añadir divisiones

Una vez definido el primer corte, puede usar el botón Terminar o el botónCorte siguiente de la cinta para añadir una nueva división. Para dividir lapieza en el futuro, utilice el botón Agregar del cuadro de diálogo DividirPieza.

Descripción general de la metodología de trabajo

Las piezas aquí ilustradas se crearon siguiendo los pasos que se muestrana continuación.




Tema

q La superficie de construcción A se utiliza para crear piezas A1 y A2(la pieza A1 no puede cortarse de nuevo).

q La superficie de construcción B se utiliza para crear la pieza B1 ymodificar la A2 (la pieza B1 no puede cortarse de nuevo)

q La superficie de construcción C se utiliza para crear la pieza C1 ymodificar la A2 (la pieza C1 no puede cortarse de nuevo).




Tema

q El plano de referencia D se utiliza para crear la pieza D1 y modificarla A2 (la pieza D1 no puede cortarse de nuevo).

Inserción de divisiones

Para insertar una nueva división entre las ya creadas, haga clic en unadivisión en el cuadro de diálogo Dividir pieza y luego en el botón Insertar.

Se añade la nueva división por encima de la seleccionada. La columna deestado indica si es preciso actualizar la pieza después de haber insertadola nueva división. Para actualizar una pieza, selecciónela y haga clic en elbotón Crear/Actualizar Elementos Seleccionados.




Tema


Sustitución de caras

El comando Reemplazar cara permite reemplazar una o más caras de una

pieza con una cara distinta. La cara de reemplazo puede ser una superficiede construcción, un plano de referencia o cualquier cara de la pieza.

Al reemplazar más de una cara, las caras que se reemplazan no pueden

tocarse entre sí.



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Tema

Ejemplo 1: Carcasa de ratón



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Este ejercicio va a seguir el proceso de diseño de la carcasa de un ratónde ordenador. El desarrollo se puede seguir con las diversas peliculasScreenCam que acompañan a las explicaciones. En primer lugar sepresenta una película con la secuencia de operaciones (sobre la imagen).

Crear Operación base: Creamos la operación base dibujando unrectángulo de 60 x 100 mm en el paso perfil, a continuación, le damos ungrosor de 20 mm. Ahora ya tenemos un prisma rectangular de 60 x 100 x20 mm.

Edición de la Operación base: Editamos el paso perfil haciendo uso dela barra SmartStep. Introducimos unos redondeos de 25 y 12 mm en lasesquinas del perfil rectangular de la operación base.

Ver Película ScreenCam Pasos 1 y 2

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Tema

Añadimos más operaciones: Añadimos un vaciado dibujando uncuadrado en el paso perfil (no importan las dimensiones para el objetivode este ejercicio). Le damos una profundidad de 4 mm.Añadimos dos agujeros con el comando agujero, les damos unaprofundidad de 12 mm hacia el interior de la operación base.

Redondeo de bordes: Redondeamos el borde con un radio de 5 mm.


Voltear y Operación espesor: Volteamos la pieza para mayorcomodidad a la hora de ejecutar la operación espesor.Elegimos un grosor común de 1 mm y seleccionamos las caras quequeremos que permanezcan abiertas.

Añadimos un refuerzo: Añadimos un refuerzo de 1 mm de espesor entrelos dos agujeros (las dimensiones exactas tampoco son importantes parael objeto de este ejercicio).


Acabado final del diseño: Hacemos un vaciado para darle la forma final

al diseño. Dibujamos un arco según tres puntos en el paso perfil yquitamos el material sobrante.

Ver Película ScreenCam Paso 7


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Tema

Ejemplo 2: Llanta de rueda



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Este ejercicio va a seguir el proceso de diseño de los radios de una llantade rueda. Se tiene ya diseñado el aro exterior y el centro de la rueda y secrean tres secciones transversales del radio a distinta altura mediante laherramienta boceto. El desarrollo se puede seguir con las diversaspeliculas ScreenCam que acompañan a las explicaciones.En primer lugarse presenta una película con la secuencia de operaciones (sobre laimagen).

Crear 1ª Sección transversal del radio de la rueda: La primerasección esta en el plano base. Dibujamos un perfil cerrado con la ayuda de

los comandos SmartSketch, linea y redondeo.


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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/06tema4/Scm/rueda1.zip


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Tema

Crear 2ª Sección transversal del radio de la rueda: La segundasección está en un plano paralelo al plano base y distante 75 mm. Lasdimensiones están escaladas 0,7 en relación a las dimensiones de laprimera sección. Colocamos la sección en su posición


Crear 3ª Sección transversal del radio de la rueda: La tercera secciónestá en un plano paralelo al plano base y distante 215 mm. Lasdimensiones están escaladas 0,5 en relación a las dimensiones de laprimera sección. Colocamos la sección en su posición.


Generar el radio de la rueda: Mediante la operación protusión porsecciones, creamos el radio utilizando las secciones previamentedibujadas.


Hacer patrón circular del radio de la rueda: Generamos un patróncircular de la operación anterior. Así conseguimos los tres radios que tiene

la rueda.



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Tema

Ejemplo 1

Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3

En este ejemplo vamos a crear el programa de mecanizado de la pieza dela figura, conforme al plano dado. Primero se generará la superficie,haciendo uso en el sistema Surf de la generación de superficies por NCurvas. Posteriormente se efectúa el desbaste, para terminar con unacabado topográfico.




Tema


Paso 1: CAD 3DCrea esta figura en CVista 1 Superior con el cero pieza en la esquinainferior izquierda de la pieza.

Cambia el nivel y el color para el polígono del material de desbaste.

Dibuja el polígono del material de desbaste de 5.625" x 5.625" en CVista 1

Superior.Mover/Copia y Extrusión el polígono del material de desbaste -2" en el ejeZ.

Cambia el nivel y el color para la geometría de la pieza.

Dibuja la geometría de la pieza a una profundidad = 0.0" ( en la parte

superior del polígono del material de desbaste) en CVista 1 Superior.Cambia a CVista 5 Derecha e inserte dos arcos de 180° y diámetro 2.5".(Serán dos de las curvas generadoras).




Tema

Cambia a CVista 2 Frontal e inserte dos arcos de 180° y diámetro 1.0".(Serán las otras dos curvas generadoras).

Cambia el nivel y el color para los contornos.

Inserta contornos sobre la geometría de la parte superior de los lados dela cavidad. Los contornos serán las curvas directoras para la superficie porn curvas. Recuerda iniciar los contornos en el mismo lado y en la mismadirección.

Inserta contornos sobre los arcos de diámetro 1.0" y 2.5" los cualesdeterminan la profundidad de la cavidad. Estos contornos serán las curvasgeneradoras para la superficie por n curvas.

Cambia el nivel y el color para la superficie por n curvas.

Crea una superficie por n curvas con dos curvas directoras y cuatro curvasgeneradoras.


Paso 2: Desbaste

Pasar al sistema Fresado, asignar la información de configuración ycambiar los niveles y colores según criterio.

Seleccionar el botón Mecanizado Desbaste en la barra de herramientasFresado.

Seleccionar los siguientes modificadores:

- Tipo de ciclo = Material encima superficie

- Tipo de ciclo = ZigZag sin retroceso ( para generar caminosde herramienta bidireccionales)

- Tipo de mecanizado = Mecanizado en Oposición

Definir los parámetros en Conf. Operación utilizando la siguienteinformación:




Tema

- Hta. 1 = fresa cilíndrica de diámetro0 .25"

- Sobreespesor = 0.010 ( esto deja 0 .010" de material para elacabado de la pieza)

- Primera Pasada = 0.125

- Siguiente Pasada= 0.200

- Pasada Lateral= 0.125 (utilice el radio de la herramienta parael desplazamiento lateral entre las pasadas de los caminos deherramienta

- Utilice los valores por defecto (0.010) para Desviación Max. y

Tolerancia Gap.




Tema



Paso 3: Acabado TopográficoPasar al sistema Fresado, asignar la información de configuración ycambiar los niveles y colores según criterio.

Seleccionar el botón Mecanizado Topográfico en la barra de herramientasFresado.

Seleccionar los siguientes modificadores:- Trayectoria Herramienta = Punta Herramienta

- Chequeo Colisión = Chequeo Colisión Completo

- Entrada = Entrada en Rápido

- Salida = Salida en RápidoDefinir los parámetros de operación utilizando la siguiente información:

- Configure la herramienta 2 como una fresa esférica dediámetro 0.25"

- Entrada = 0.1

- Salida = 0.1

- Sobreespesor = 0.0

- Cresta máxima = 0.1






Tema



Paso 4: Simulación Mecanizado






Tema





Tema

Ejemplo 2


En este ejemplo vamos a crear el programa de mecanizado de la pieza dela figura, conforme al plano dado. Primero se generarán las superficies,mediante las operaciones de Revolución y Redondeo, para posteriormentecomponerlas en una única superficie. Posteriormente se efectúa eldesbaste, para terminar con un acabado direccional a 90º.




Tema


Paso 1: CAD 3D

Crea el dibujo en CVista 1 Superior con el cero pieza en el centro delmaterial de desbaste.

Cambia el color y nivel para el polígono del material de desbaste.

Dibuja el polígono del material de desbaste de 6.25" x 6.0" en CVista 1Superior.

Mover /Copia y Extrusión el polígono del material de desbaste -1.5" en eleje Z.

Cambia el nivel y color para la geometría de la pieza.

En CVista 1 Superior, dibuja la geometría de la pieza en una profundidad =0.0" ( en la parte superior del polígono del material de desbaste).


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Tema

Para la Superficie de Revolución, sólo se necesita crear la mitad de lageometría, tal como se muestra en la figura.

Para crear la primera superficie de revolución, inserta un contorno sobre lageometría que se encuentra horizontal.

Para la segunda superficie de redondeo, hay que insertar un contornosobre la otra geometría.

Para que se cree la cavidad, hay que crear la superficie de revolución en180° alrededor de los ejes de revolución.

Crea una superficie de redondeo en la intersección de las dos superficies derevolución.

Trima las superficies de revolución hasta los bordes de la superficie deredondeo.


Paso 2: Desbaste




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Tema



- Tipo de ciclo = ZigZag sin retroceso ( para generar caminos deherramienta bidireccionales)







- Pasada Lateral= 0.125 (utilice el radio de la herramienta para

el desplazamiento lateral entre las pasadas de los caminos deherramienta

- Utilice los valores por defecto (0.010) para Desviación Max. yTolerancia Gap.




Tema



Paso 3: Acabado SlicePasar al sistema Fresado, asignar la información de configuración ycambiar los niveles y colores según criterio.

Seleccionar el botón Mecanizado Slice en la barra de herramientas Fresado.


- Trayectoria Herramienta = Punta Herramienta

- Mostrar Herramienta = Manténgalo iluminado



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Tema

- Tipo de ciclo = ZigZag sin retroceso

- Entrada = Entrada perpendicular

- Salida = Salida perpendicular

Definir los parámetros de operación utilizando la siguiente información:


- Entrada = 0.1

- Salida = 0.1



- Desviación Máxima = 0.003




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Tema



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Tema

Ejemplo 3


En este ejemplo vamos a crear el programa de mecanizado de la pieza dela figura, conforme al plano dado. Primero se generarán las superficies,mediante tres superficies por Secciones Transversales, tres Superficies deRedondeo y dos Superficies de Revolución. Posteriormente se efectúa eldesbaste, para terminar con un acabado direccional a 90º.




Tema


Paso 1: CAD 3D

Crea la geometría del cuerpo principal, los contornos y la superficie, así como la de las paredes verticales.

Crea una superficie de redondeo entre la superficie del cuerpo principal y

las paredes laterales, trimándolas después.

Dibuja una superficie de revolución cónica en el centro de la superficie delcuerpo principal y crea una superficie de redondeo entre ambas,




Tema

trimándolas cuando sea necesario.

Hacer lo mismo en el lado izquierdo del cuerpo principal, con unasuperficie de revolución cilíndrica.

volver al

principio>>>>

Paso 2: Desbaste





- Tipo de ciclo = ZigZag sin retroceso ( para generar caminosde herramienta bidireccionales)







- Pasada Lateral= 0.1875 (utilice el radio de la herramientapara el desplazamiento lateral entre las pasadas de los caminosde herramienta

- Utilice los valores por defecto (0.010) para Desviación Max. yTolerancia Gap.




Tema



Paso 3: Acabado Slice


Seleccionar el botón Mecanizado Slice en la barra de herramientasFresado.


- Trayectoria Herramienta = Punta Herramienta

- Mostrar Herramienta = Manténgalo iluminado

- Tipo de ciclo = ZigZag sin retroceso






Tema

- Entrada = Entrada perpendicular

- Salida = Salida perpendicular

Definir los parámetros de operación utilizando la siguiente información:


- Entrada = 0.1

- Salida = 0.1



- Desviación Máxima = 0.003







Tema







Tema

Motivación de los SFF

La década de los 80 marcó un cambio de las políticas y sistemas de laproducción industrial. El mercado se empezó a caracterizar por unadisminución de la tasa de crecimiento, una diversificación del producto

para adaptarse a necesidades específicas de los clientes, una mayorexigencia de calidad y una competencia de ámbito mundial.

Oficina CAM

Los productos ofrecen cada día más y mejores prestaciones, una ampliagama de variantes para adaptarse a los gustos y necesidades de losclientes, una garantía de calidad "cero defectos" y un ciclo de vida corto

debido a las constantes incorporaciones de nuevas y sofisticadastecnologías.

Las fábricas convencionales, diseñadas para elaborar un producto estándaren gran serie, se encuentran por un lado, con exceso de capacidadproductiva por encima del nivel de demanda, y, por otro, con laimposibilidad de atender las peticiones de variantes del producto estándara unos costes razonables.

Las nuevas tecnologías, especialmente la microelectrónica, automática,técnicas de control, nuevos materiales e informática, incorporadas alproceso productivo, permiten nuevos enfoques a la resolución de los

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/01tema5.htm (1 de 4) [27/09/2002 19:19:18]



Tema

problemas de producción.

Para conseguir la rentabilidad de las empresas en las actuales condicionesdel mercado, las políticas de producción se orientan según los siguientescriterios:

q Flexibilidad del producto y de los procesos de producción.q Calidad y fiabilidad del producto.q Predicibilidad y confiabilidad del producto.q Integración del producto, proceso y organización.q Reducción de tiempos de respuesta para el lanzamiento de nuevos

productos.q Eliminación del gasto no estrictamente necesario.q Reducción de los tiempos de preparación y de espera.q

Automatización de los procesos.q Aumento de la producción global.

La flexibililidad del producto se logra mediante técnicas de diseño modular,en donde el producto terminado se obtiene a partir del ensamblaje, tipomecano, de una gran variedad de grupos.

Para flexibilizar el proceso, se reducen al mínimo los tiempos deprogramación de máquinas; se automatizan almacenes, trasportes,manutención de máquinas y se flexibiliza la mano de obra con una mayorformación y polivalencia.

Se desplaza la inspección de calidad al puesto de trabajo dentro de unapolítica de "trabajo bien hecho". Se aumenta el nivel de inspección al100% en parámetros críticos.

Para conseguir la predicibilidad y confiabilidad del proceso se utilizansistemas de control predictivo y adaptativo.

Se eliminan barreras funcionales entra marketing, diseño del producto yfabricación, creando grupos de trabajo conjuntos. Se diseña pensando enla fabricación y el montaje, para simplificar el proceso productivo, eincluso actualmente pensando en el reciclaje del producto una vezfinalizada la vida de este, teniendo en cuenta los temas ecológicos encuanto a contaminación.

Se implantan técnicas de CAD-CAM para reducir tiempos de diseño y deplanificación de nuevos procesos y para reducir el tiempo de respuestaante posibles cambios introducidos en el producto o en el proceso.




Tema

Para reducir el tiempo entre la concepción de un producto y su salida almercado, actualmente se está empezando a aplicar la simultaneidad de laingeniería de producto con la ingeniería de proceso. Simultáneamente aldiseño del producto, ya se está diseñando el correspondiente proceso defabricación, con sus elementos máquinas y equipos.

Se utilizan técnicas de análisis estructurado para detectar gastos que noañadan valor al producto, paros, esperas, tiempos muertos, stocksexcesivos, etc.

No se produce contra stock para equilibrar cadenas de producción sinoque, al disponer de tiempos de respuesta cortos, se fabrica bajo pedido.Se usan las técnicas de "just in time" (JIT), es decir, disponer de

materiales y piezas correctas, en cantidad, tipo y en el momento y lugarpreciso.

El estudio de los procesos de mecanizado, junto con la estandarización demétodos, herramientas y utillajes, utilización de acoplamientos rápidos yautomatización de todas las operaciones, proporciona una drásticadisminución de los tiempos de preparación y espera.

La disminución de la participación de la mano de obra, junto con ladisminución de gastos y aumento de la utilización de los equipos,proporciona las tasas de productividad necesarias para mantener unoscostes competitivos en un producto con unas prestaciones y calidadadecuadas y una amplia gama de variantes.

En el mercado de productos en que de alguna manera interviene lamecanización de piezas metálicas, cada día es más notoria una fuertecompetitividad que obliga al fabricante a atraer a sus clientes ofreciendouna mayor gama de productos (productos especiales para cada cliente),menores plazos de entrega y mejores precios. Desde el punto de vista dela fabricación, esta situación plantea las siguientes exigencias:

q Alta productividad incluso para pequeños lotes de fabricación.q Reducción de los tiempos de recorrido.q Reducción de existencias.q Reducción de costes de personal.

¿Qué es lo que conduce y justifica a la fabricación flexible?




Tema

q Mayor competitividad.q Mayor calidad.q Menores costes.q Aumento de la variedad de piezas a fabricar.q Reducción del tamaño de los lotes.q Reducción de los tiempos de reacción.

q Reducción de los tiempos de recorrido.q Reducción de las existencias.q Aprovechamiento de las máquinas y los medios de servicio.

Dentro de todo este contexto se han ido desarrollando los nuevosconceptos y aplicaciones de la fabricación flexible.



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Tema

Conceptos

Definición CFF Linea/Taller flexibles

La fabricación flexible es un sistema que permite la producción automáticade una familia de piezas diferentes minimizando, y en algunos casos

eliminando, los costes adicionales por el cambio de fabricación, y queproporciona por tanto una productividad y unos costes unitariosreservados hasta ahora a la fabricación de grandes series.

Definición

Por sistema de fabricación flexible se entiende un grupo de máquinas-herramientas de control numérico enlazadas entre sí mediante un sistemade transporte de piezas común y un sistema de control centralizado. Paracada pieza a fabricar, se dispone de programas de piezas comprobados y

memorizados en una estación de datos central. Varias máquinas-

herramientas CN diferentes (complementarias entre sí) o similares(redundantes) realizan los mecanizados necesarios en las piezas de unafamilia, de manera que el proceso de fabricación tiene lugar de modo

automático.


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Tema

En lo posible, el desarrollo automático del mecanizado no debeinterrumpirse debido a cambios manuales de herramientas o amarre. Los

sistemas sofisticados pueden incluir también un almacén de materiales,máquinas de medición, y gestión automática de herramientas en los flujosde trabajo e información. Un sistema de este tipo responde ampliamente a

la imagen de un "sistema tránsfer flexible" para el mecanizado rentablede lotes pequeños y medianos.

La utilización de máquinas-herramientas de control numérico facilitanotablemente la adaptación continua de modificaciones de diseño o de

mecanizado, sin los cambios de equipos, normalmente inevitables ycostosos en tiempo, de los sistemas tránsfer tradicionales.

Un sistema de fabricación flexible no está condicionado por un tamañomínimo de lote sino que puede mecanizar incluso piezas únicas en

cualquier sucesión, siempre bajo la premisa de la existencia delcorrespondiente programa de pieza.

Criterios para la utilización de sistemas y células de fabricaciónflexible

En la práctica se utilizan ya bastantes sistemas de este tipo. La concepcióntécnica y la organización están siempre adaptados a la tarea específica

de fabricación.Los sistemas de fabricación flexibles se pueden utilizar tanto para el

mecanizado de piezas prismáticas como rotativas. Ello requiere, junto a




Tema

máquinas-herramientas diferentes, sistemas de transporte distintos.

Las piezas prismáticas se amarran y transportan (una a una o varias almismo tiempo) sobre palets con dispositivos de sujeción, mientras que las

piezas rotativas se recogen en contenedores en mayor número deunidades.

Para piezas de torneado, en lugar del cambiador de palets, junto a lamáquina-herramienta encontramos normalmente un autómata de

manipulación que extrae sucesivamente las distintas piezas delcontenedor, las lleva al amarre, cambia la pieza mecanizada por la pieza a

mecanizar y deposita la primera en el contenedor de piezas terminadas.

Los sistemas de fabricación flexible son adaptables en dos

sentidos:1.-En la adaptación a una tarea de fabricación concreta.

2.-En la adaptación a las distintas piezas que mecanizar que sesuceden en cualquier secuencia y tamaño de lote.

Para trabajar de modo rentable, un sistema de este tipo ha de

cumplir condiciones de fabricación especiales, entre las que están:1.-La fabricación automatizada y, a pesar de ello flexible yadaptable, de una familia de piezas con semejanzasgeométricas y de mecanizado.

2.-La fácil adaptación a modificaciones dependientes delmercado relacionadas con tamaño de lote o geometría ytecnología, así como la inclusión de piezas nuevas en elconcepto de mecanizado.

3.-Trabajo totalmente automático con un mínimo deintervenciones manuales, es decir, humanización de los puestosde trabajo restantes mediante la separación del personal delproceso de trabajo.

4.-Posibilidades de ampliación a posteriori de la instalación singrandes tiempos muertos ni excesiva modificación del sistemaexistente.




Tema

5.-En caso de fallo de un componente del sistema, los demáscomponentes han de estar en situación de absorbertemporalmente sus tareas.

6.-El diseño orientado al servicio de toda la instalación, parafacilitar preventivamente el mantenimiento y la eliminación de

errores.

Para la concepción de un sistema de fabricación flexible bajo estosaspectos, se ha de elaborar en primer lugar un análisis de las piezas afabricar. Las familias de piezas en cuestión se ordenan por números de

piezas, tamaños de lote, diversidad de tipos, tamaños y pesos. De elloresultan las operaciones, el número de herramientas, transporte, etc.

necesarios. Sobre esta base se pueden determinar los tipos, el número y

el tamaño de las máquinas-herramientas necesarias.La integración de máquinas de control numérico ya existentes es posible

pero, para no condicionar por adelantado el diseño, no debería convertirseen exigencia.

Las máquinas convencionales de accionamiento manual o de programaciónmecánica son difícilmente integrables, cuando no es imposible, en un

sistema de fabricación flexible; lo impiden los dispositivos para el cambiode palets, no disponibles para estas máquinas, y la propia rigidez e

imposibilidad de automatizar la programación de las mismas.

Por el contrario, es posible, bajo determinadas premisas, la utilización demáquinas especiales de control numérico, p. eg. con cabezales de

taladrado multihusillos, dispositivos de cambio de cabezal de taladrado,fresadoras, etc., donde pueden ser más que suficientes los controles de

trayectoria por puntos sencillos.

Los sistemas de fabricación flexible son, por tanto, unacombinación de componentes ya existentes:

q

máquinas-herramientasq

sistema de transporte de piezasq

dispositivo de cambio de piezasq

y un sistema de control central




Tema

conectados de tal manera que permiten la fabricación automática de lotesde tamaño mediano y pequeño.

Bajo estas premisas, se consigue una mecanización rentable mediante:

1.-El aprovechamiento de la flexibilidad y la productividad de lasmáquinas-herramientas CN para la producción de seriespequeñas y medianas.

2.-Mayor aprovechamiento técnico y temporal de los medios defabricación al reducir o eliminar los tiempos de cambio deequipamiento.

3.-Cambio automático de pieza, herramientas y programas demecanizado en función de las piezas.

Un sistema de fabricación flexible permite fabricar de manera automáticay flexible diferentes piezas dentro de una cierta gama de volúmenes,tamaños y formas. Cuanto mayor es la flexibilidad, mayor es la inversión yla complejidad técnica.

En una tecnología adecuada para los talleres con gran variedad de piezasen series pequeñas, o con productos de rápida obsolescencia, elevadonivel de campos y modificaciones.

Se basa en la utilización intensiva de los microordenadores aclopados a lasmáquinas y elementos de producción en funciones de monitorización,control y gestión.

Primeras experiencias, máquinas con control numérico, manipuladores yrobots coordinados todos ellos mediante un sofisticado sistema de controlcon ordenador.

Desarrollos posteriores incorporan el concepto de "modularidad"configurando el "taller flexible" como un conjunto de una serie deelementos productivos autónomos: "las células de fabricación flexible".

volver al

principio>>>>

Célula de fabricación flexible


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Tema

Generalmente, por célula de fabricación flexible se entiende una solamáquina, normalmente un centro de mecanizado o un centro de torneado,

complementada con dispositivos para un funcionamiento, limitado en eltiempo, para el mecanizado completo de piezas sin la atención del

operario.

Célula de fabricación con almacén de palets lineal.

La configuración de la célula incluye el centro de mecanizado, elcarro de transporte para la transferencia de palets, puestos deamarre y almacenamiento de los palets de piezas y el control decélula.

Para ello son necesarios:

1.- Unas existencias de piezas suficientes en forma depalets cargados o de almacenes de palets con una pieza cadauno, para el funcionamiento durante un turno.

2.- La alimentación automática a la máquina desde elalmacén de piezas.

3.- Un dispositivo de supervisión de herramientas para elcontrol de roturas o desgastes con requerimiento automático deherramientas equivalentes.




Tema

4.- Un control dimensional de las piezas mecanizadasintegrado en la máquina, p. ej. mediante palpadores, o externoa la máquina mediante dispositivos de medición separados,ocasionalmente con realimentación automática para lamodificación de los valores de corrección en la máquina o conuna señal de desconexión en el caso de salirse de las

tolerancias.

5.- El retorno automático de las piezas mecanizadas alalmacén de piezas.

6.- El paro automático de la máquina una vez mecanizadas lasexistencias de piezas o en caso de detección de error. La cargay descarga de los palets para el funcionamiento del tercer turno

suele realizarse de modo manual durante los turnos primero ysegundo.

La capacidad del almacén de piezas necesaria depende en primer lugardel tiempo de mecanizado medio por pieza. Para el funcionamiento con

palets se ha de tender a tiempos de mecanizado medios alrededor de 30minutos. De este modo, 16 palets bastan para ocho horas de mecanizado.

En piezas alimentadas una a una, el tiempo de mecanizado no debería serinferior a tres minutos, de manera que haya que disponer de unas

existencias de unas 160 piezas por cada turno de ocho horas.

Tiempos de mecanizado más cortos requieren palets y almacenes depiezas mayores para un funcionamiento de ocho horas y ponen en duda la

rentabilidad de la inversión en los dispositivos. Para tener suficiente conun número reducido de dispositivos de amarre similares, debería poder ser

posible también la mecanización de varias piezas diferentes. Ello requiereuna gran capacidad de memorización de programas en el CNC o bien un

sistema DND con recarga automática de los programas en los CNC.

En ocasiones, se ha de modificar la codificación de los palets despuésde la mecanización para evitar que en caso de reentrada por error del

palet en la máquina se vuelva a proceder al mecanizado.

Al igual que los centros de mecanizado, también los tornos son ampliable

a células de fabricación flexible. Para ello son adecuados tanto los tornospara el mecanizado de barras como los de plato o para ejes, con

dispositivos auxiliares de cambio.




Tema

Célula de fabricación flexible para piezas de torneado

Al contrario de los centros de mecanizado, los tornos no son adecuadospara el mecanizado de gran variedad de piezas en sucesión aleatoria, ya

que no existen codificaciones de piezas y el número de herramientas paratorno es limitado.

Debido a ello, se juntan los lotes y se controlan los cambios de programanecesarios mediante la preselección del número de piezas o por

dispositivos de codificación en el almacén de piezas. También sonnecesarias las supervisiones de herramientas y medidas para evitar la

producción de rechazos.


Línea flexible

Varias máquinas con control numérico o células flexibles, se relacionan


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Tema

entre sí mediante un sistema de transporte de piezas e identificación delas mismas. En general disponen en línea de almacenes de piezas yherramientas automatizados. Permiten la entrada al azar de grandiversidad de piezas y el software de gestión de línea las asigna a lamáquina más adecuada. El microordenador que coordina la línea realizatambién funciones de planificación y programación de la producción.

Taller flexible

Tiene todas las funciones de fabricación incorporadas e integradas dentrode la filosofía de fabricación flexible. Los sistemas de recepción,inspección, almacenaje, transporte, mecanización, verificación, montaje,

inspección y distribución, están totalmente automatizados y coordinadospor un ordenador central y a través de los microordenadores satélites decada función o taller. Así como las células las líneas flexibles estándimensionadas, en general, para tratar una familia más o menos ampliade piezas, un taller flexible puede producir todo tipo de pieza que seprecise. La sofisticación del sistema, especialmente en lo referente alsoftware necesario, en programas de ordenador, en racionalización y enestandarización de producto y medios de fabricación, en sistemas decontrol y de gestión, hace que hoy por hoy el taller flexible esté solo alalcance de empresas lideres en renovación tecnológica.



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Tema

Características de la fabricación flexible

Características Criterios de utilización

Disposición de máquinas

Características

La fabricación flexible consta de un proceso automático de mecanizado einspección, manutención y transporte, bajo un elemento de control quecoordina todas las operaciones elementales del equipo.

Las principales funciones desarrolladas por un sistema de fabricaciónflexible son:

q Mecanización automática.q Cambio automático de piezas y herramientas.q Transporte automático entre máquinas.q Identificación de piezas y herramientas.q Autocorrección de desviaciones.q Gestión de máquinas, materiales y herramientas.

Las características de una fabricación flexible son:

q Flexibilidad.

En el producto en cuanto a: forma, dimensiones, materiales,previsión, ...

En la producción en cuanto a cantidad, lotes, programas, ...

q

AutomatizaciónEn el mecanizado, cambio de pieza, cambio de herramienta,transporte, identificación, limpieza de piezas, verificación depiezas,...

q Productividad

Debido a la fabricación desatendida, rapidez de cambio deherramienta, rapidez de cambio de pieza, pocas averias,optimización del mecanizado, ...




Tema

q Calidad del producto

Asegurada por: la inspección de piezas, precisión de lasmáquinas, estabilidad térmica, rigidez de las máquinas,autocorrección, ...

q Fiabilidad del proceso

Gracias al: control de desgaste, control de desviaciones, controlde condiciones de mecanizado, mantenimiento preventivo,...


Criterios de utilización

Para la producción de piezas similares, con tamaños de lote entre

medianos y relativamente grandes, se utilizan preferentementedeterminadas máquinas-herramientas no encadenadas.

Una vez preparados los dispositivos y herramientas y disponiéndose delprograma CNC es posible el buen aprovechamiento temporal de lamáquina. Cuando es necesario el mecanizado en varias máquinas se ha dedisponer de almacenes intermedios para las piezas en curso.(figura a)

Si la tarea de fabricación consiste, por el contrario, en la producción delotes medianos de piezas diferentes, en las que las exigencias de exactitudimpiden los cambios de amarre repetidos, nos encontramos entre el áreade utilización típica de los centros de mecanizado.

Los tiempos de mecanización requieren aún un dispositivo adicional parael cambio de paletas, para poder realizar tareas de amarre y desamarresimultáneamente al mecanizado.

Si las exigencias son mayores, llegando hasta la fabricación de variaspiezas distintas con tamaños de lote pequeños y donde la composición delos pedidos varía constantemente, se requiere una gran flexibilidad delsistema de fabricación. En este caso la principal dificultad radica endisponer siempre de los programas, dispositivos y herramientasadecuados, en la máquina adecuada para cada pieza, ya que podríanproducirse tiempos de espera caros en los dispositivos de producción.Comienza aquí el campo de trabajo de los sistemas de fabricaciónflexible regidos por un sistema de orden superior.(figura c)




Tema

volver al principio>>>>Elección y disposición de las máquinas

El diseño de sistemas de fabricación flexibles, y especialmente la elecciónde las máquinas que utilizar, se rige por las piezas y las tareas de

fabricación.

Es imprescindible que las máquinas dispongan de control numérico, en loque pueden ser útiles tanto máquinas estándar (p.ej.centros de

mecanizado) como máquinas especiales (p.ej.cambiadores de cabezalesde taladrado multihusillo o unidades de fresado).

En ocasiones puede ser necesario utilizar máquinas de distintosfabricantes.

La ingeniería encargada de la elaboración del sistema completo deberíaocuparse de encargar las máquinas a los proveedores. De este modo

quedará en una sola mano la responsabilidad del funcionamiento futurodel sistema completo. Lo mismo es válido para las máquinas para

operaciones posteriores sobre las piezas producidas, como las lavadorasde piezas, máquinas de medición, estaciones de inversión, etc.

Durante el funcionamiento posterior se verá muy pronto hasta qué punto

se ha elegido acertadamente. Según la experiencia actual, es aconsejableutilizar en lo posible máquinas estandarizadas y no más de dos o tres tipos

de máquinas diferentes. Cuando una máquina no puede utilizarse poravería u otros motivos, las máquinas restantes tienen que estar en

situación de realizar, transitoriamente, las tareas de la misma para evitarel paro total del sistema de fabricación.

Ninguna de las máquinas debería estar orientada a la fabricación de una

pieza concreta: cada máquina debe poderse utilizar universalmente (demodo flexible) una vez cambiadas las herramientas o incorporado el nuevoprograma.

Sólo así es posible adaptar rápidamente la producción del sistema a lascambiantes exigencias del mercado. También es más fácil y barata una

ampliación posterior si no hay máquinas especiales que den origen acuellos de botella difícilmente evitables.

Una vez elegidos y establecidos el número y el tipo de las máquinas, sedetermina su disposición y su enlace mediante el sistema de transporte.




Tema

Para ello se dispone de tres posibilidades:

1.- Disposición en serie(figura d)

2.- Disposición en paralelo (figura c)

3.- Disposición mixta (figuras cd)

En la disposición en serie, es decir un conjunto de máquinas dispuestasuna tras otra, cada pieza pasa sucesivamente por todas las máquinas de

modo similar a la fabricación en un sistema tránfer.(figura d)

Figura a. Fabricación en máquinas CN y máquinas convencionales

Figura b. Fabricación en centros de mecanizado sin transporteautomático de piezas

Figura c. Fabricación en sistemas y células de fabricación flexible

con disposición en paralelo de máquinas redundantes.




Tema

Figura d. Fabricación en una linea transfer flexible con disposiciónen serie de máquinas complementarias.

ABCD representan los distintos mecanizados sobre las piezas, porejemplo fresado, taladrado, mandrinado o roscado.

A ello corresponde también la elección de las máquinas utilizadas. Dadoque en cada "estación" se realiza una operación "complementaria" a laanterior, para la disposición en serie se utilizan preferentemente

máquinas complementarias, de concepción parcialmente diferente. Estadisposición tiene notables desventajas, como:

1.-El ritmo viene determinado por la máquina más lenta o por laoperación más larga, es decir, que las máquinas más rápidas

tienen tiempos muertos.

2.-Si falla una estación se detiene todo el sistema o, paraevitarlo, se han de tener.

3.-Programas de sustitución preparados para poder trasladar lostrabajos de la unidad problemática a otras unidades. Elloprovoca un considerable gasto de programación y requiere

capacidades de memoria enormes para poder contener los"programas de repuesto".

Por ello, los conceptos modernos de fabricación flexible colocan lasmáquinas preferentemente en disposición paralela.




Tema

Disposición en paralelo de las máquinas M1 a M6.

ABCD representan mecanizados sobre una pieza, o bien lamecanización completa de distintas piezas.

Las piezas se conducen, según sea conveniente, hacia una o varias deestas máquinas hasta completar el mecanizado. Cuando se utilizan centros

de mecanizado, todos los mecanizados posibles deberían realizarse en lamáquina una vez elegida, en lugar de repartir el mecanizado sobre varias

máquinas sucesivas.

En función del programa o de la pieza, con la disposición en paralelo de lasmáquinas-herramientas es posible mecanizar completamente las piezas

sobre una máquina o efectuar operaciones complementarias.

Ello resulta ventajoso cuando se utilizan, por ejemplo, determinadasmáquinas sólo para trabajos de precisión y está previsto trasladar las

tareas de desbaste a otras máquinas.





Tema

Elementos de fabricación flexible I

Materiales Herramientas Utillajes

Desgaste de herramientas

Monitorización de herramientas

Identificación de herramientas

Prereglaje de herramientas

Identificación de materiales Almacenes

La introducción de una filosofía de fabricación flexible en la empresa afectaa todo el proceso productivo, desde el diseño del producto hasta lafabricación y consecución del mismo, pasando por todos los elementos yfases de la cadena productiva.

Materiales

En una fábrica flexible se diseña el producto pensando en el proceso defabricación.

Las piezas se agrupan en familias, tanto desde el punto de vista para labase de datos, como desde el punto de vista para la fabricación de células

flexibles.

Se utiliza la Tecnología de Grupos.

q Herramientas de racionalización y estandarización.q Diseño eficiente de una variedad de piezas para la producción en

lotes pequeños.q Tareas similares deben hacerse de forma parecida.

q Simplifica y aumenta la productividad al estandarizar: el diseño, elproceso, las herramientas y los utillajes, y al racionalizar la logísticaen la fabricación.




Tema

La agrupación de piezas similares en familias es muy distinta según que laefectúe la Ingeniería del Producto o la del Proceso. La primera mira laforma y la otra el ciclo de operaciones o proceso de fabricación.

La Tecnología de Grupos de Ingeniería:

q Permite la búsqueda de piezas similares ya deseñadas.q Evita el diseño de piezas nuevasq Facilita el diseño de variantes.q Permite la estandarización de piezas y procesos.q Facilita la planificación del proceso.q Unifica herramientas y utillajes.

La Tecnología de Grupos en Fábrica racionaliza y simplifica la logística. Las

máquinas se agrupan para fabricar familias de piezas y no en función deque sean del mismo tipo de máquinas.

Las piezas se codifican para facilitar el almacenaje y posterior localizaciónen la base de datos de la información referente a sus características, sudiseño y su proceso de fabricación. Los distintos dígitos de la codificaciónse refieren a ciertos atributos de diseño o de fabricación: forma,dimensiones, tolerancias, tipos de operaciones de mecanizado, etc.

Hay distintos sistemas para la codificación de piezas:

q Codificación jerárquica o en árbol.

El significado de un dígito depende del valor del dígito anterior.Permite amplias posibilidades de codificación con un reducidonúmero de dígitos. Tiene el inconveniente de que es muy poconemotécnico.

q Codificación en cadena.

Cada dígito tiene una significación única sin depender de losvalores de otros. Proporciona códigos largos pero cada atributotiene siempre el mismo código, lo que ayuda a sumemorización.

q Codificación mixta.

La mayoría de los sistemas comerciales son mixtos, es decir,




Tema

con parte del código en estructura jerárquica y parte en cadena.Se utiliza la jerárquica para una primera clasificación en gruposy dentro de cada grupo se utiliza una codificación en cadena.


Herramientas

La gran cantidad de herramientas necesarias para la mecanización de unaamplia familia de piezas, con la diversidad de tipos de acoplamiento queutilizan los distintos fabricantes de maquinaria, junto con la necesidad dereducir los tiempos de cambio de herramienta, ha motivado un importantecambio en el diseño de las mismas. De la herramienta monobloque, que seacopla directamente a la máquina, se ha pasado a un concepto modular ode bloques, en el que la herramienta se subdivide en dos o tres partes:

Las herramientas modulares concambio rápido constan de unacoplamiento, un adaptador y laherramienta propiamente dicha.

El acoplamiento está siempremontado en el portaherramientas dela máquina y sobre él pueden fijarse

una gran variedad de herramientas,sea directamente o sea a través deun adaptador, de esta manera unamisma herramienta puede utilizarseen distintas máquinas.

La creciente incorporación de los centros de torneado y de los centros de

mecanizado en las células de fabricación flexible prima la adopción desistemas modulares universales, que permiten una mayor estandarizacióny por tanto una reducción del stock.


Utillajes

Para disminuir el tiempo de montaje de las piezas en máquinas se recurreen general a la paletización, sobre todo en los centros de mecanizado. Elpalet es un elemento que permite flexibilizar el montaje de cualquier piezaa la máquina dado que lo que se acopla es siempre el palet, no la pieza o




Tema

piezas que han sido previamente incorporadas al mismo. Es decir, elmontaje para el mecanizado, propio de cada pieza y que es en generallento, se efectúa fuera de la máquina, en una estación de montaje depiezas en palet. Ésta operación puede realizarse manualmente oautomáticamente, mediante robots, en algunos casos

Utillajes modulares

Se utilizan sistemas modulares que permiten el diseño y la realización demontajes para distintas piezas utilizando elementos comunes. Losdesarrollos actuales de estos montajes universales consisten en laintegración de sistemas de embridado automático y flexible.

En los centros de mecanizado es particularmente interesante efectuar el

máximo número de operaciones sobre el mismo palet, por lo que sonfrecuentes las fijaciones de las piezas por una sola cara dejando libres lasotras cinco, así como montajes sobre palets giratorios que facilitan elmecanizado en todas las caras. Otra técnica utilizada es el montaje devarias piezas en un mismo palet, especialmente en el caso de operacionesmuy cortas.

La tendencia en el diseño de utillajes y herramientas es ir dotando demayor flexibilidad y universalidad a todos los elementos que intervienenen el proceso de fabricación.

Algunos fabricantes de utillajes modulares suministran sistemasinformáticos de ayuda para el diseño de los utillajes específicos, a partir desus elementos modulares.


Detección del desgaste de herramientas

Por cálculo teórico

Por medición del desgaste:

Directa: Medición de la distancia entre la arista de laherramienta y la pieza (Sensor neumático)

Medición de la superficie de desgaste con reflexión deun rayo láser.




Tema

Captación de la imagen de la herramienta ycomparación con el perfil sin desgaste.

Indirecta: Evolución de las cotas mecanizadas de la pieza.

Medición de los esfuerzos de corte de la herramienta.

Medición del consumo de los motores.


Sistemas de monitorización de herramientas

Son sistemas para la detección de colisión, rotura y desgaste deherramientas durante el proceso de mecanizado.

Razones para instalar controladores de herramientas:

q Mayor utilización de la máquina.q Permite optimizar las condiciones de mecanización.q Protección de máquina, herramientas, y pieza.q Menor coste de herramientas

¿Qué se debe exigir a un sistema de control de herramientas?

q Capacidad para identificar los cambios en los procesos demecanización sin tener que reajustar los parámetros del controlador.

q Capacidad para distinguir entre diferentes tipos de perturbaciones.q Rápida reacción ante situaciones críticas.q Control fiable sin causar excesivas falsas alarmas.q Fácil de manipular.

Técnicas empleadas para la medición de datos relativos al estado de laherramienta.

q Potencia consumida por el motorq Intensidad absorbida por el motorq Vibraciones producidas durante el macanizadoq Emisión acústicaq Valor de la fuerza real producida en la herramienta

Técnicas empleadas para el análisis de los datos medidos:

q Límite umbral




Tema

q Técnica de comparación de firmas (Grabar fuerzas de corte.Aprendizaje)

q Reconocimiento del modelo

En lugar de tener en cuenta sólo los valores absolutos de lasfuerzas, se considera la evolución de la señal, y se reconocen

modelos previamente grabados. Modelos de mecanización, dedesgaste, de choque, de picos, etc.

q Estimador de desgaste.

A partir de la obtención de señales proporcionales a las trescomponentes de la fuerza que hace la pieza sobre la punta de laherramienta: radial, tangencial y axial, hay unos algoritmos

internos que analizando la variación relativa de estascomponentes entre ellas, permiten discernir si la causa es eldesgaste de la herramienta o la variación de las condiciones demecanizado, variación de la dureza de la pieza o de lascondiciones de corte, u otro tipo de causa. A partir de laevolución de la divergencia entre las tres componentes seestiman las causas.

volver al

principio>>>>Sistemas de identificación de herramientasCápsulas de código fijo, cápsulas de código programable, código debarras, etc.

Las cápsulas de código fijo tienen un número fijo pregrabado, en cada unaun número distinto. En las máquinas donde interese identificar dichocódigo hace falta instalar la correspondiente unidad lectora. Las cápsulasde código programable tienen una memoria donde se puede grabarinformación tal como: número o identificación de la herramienta, tiempoacumulado que ha estado mecanizando en las distintas máquinas,correctores de la herramienta, correctores de desgaste, etc. En cadamáquina donde interese utilizar dicha información y actualizarla, hace faltauna unidad lectora y una unidad de grabación.


Estaciones para el prereglaje de herramientas

Son estaciones específicas para determinar o medir los correctores de las




Tema

herramientas, fuera de las máquinas de mecanización. Estas estacionespueden ser con CNC, pueden estar dotadas de lectora de identificación deherramienta y enviar, de manera automática, el código de la herramientay sus correctores directamente al CNC correspondiente o bien al ordenadorde control de planta o de control de célula desde el cual se enviará alcorrespondiente CNC cuando sea necesario.

q Máquinas de prereglaje horizontales

Tienen un tambor con todos los adaptadores

q Máquinas de prereglaje verticales

Cuando lo que predomina son conos, herramientas de centro demecanizado.

volver al principio>>>>Sistemas de identificación de materiales

Opticosq Por códigos de barrasq Por identificación de caracteres




Tema

q Por reconocimiento de formas

Magnéticos

q Tarjetas magnéticasq Cápsulasq Cintas magnéticas


Almacenes

Uno de los objetivos de la fabricación flexible es la eliminación de stocks,tanto de productos terminados como de materiales en curso de fabricacióno en bruto. El stock además de un coste de financiación elevado,proporciona un elemento de rigidez en relación a la modificación y

renovación del producto. Por esto, junto a las técnicas que flexibilizan laproducción, se adopta la de reducción de stocks dentro del JIT - justo atiempo. Dentro de esta tendencia se reducen y a veces se eliminan losgrandes almacenes de fábricas convencionales y se tiende a colocar laspiezas y las herramientas a pie de máquina, en la cantidad estrictamentenecesaria para una fabricación automática y desatendida.

Se tiende a conseguir una llegada continua de material desde los

proveedores situándolo directamente en el puesto de trabajo. Desapareceasí el muelle de recepción centralizado, la inspección de entrada y elalmacenamiento intermedio con sus cargas y descargas. En los contratoscon los proveedores se concierta una calidad, una cadencia de entregas yla paletización de las piezas.

En los casos en que esta política no es aplicable, o por distintos motivosno es rentable, se tiende a almacenes automáticos a ser posible flexibles,sin estanterías, en donde las piezas se almacenan por apilado de palets.La localización es por coordenadas y el movimiento a cargo detranselevadores en almacenes con estantería o de carretillas guiadasautomáticamente en los abiertos. El sistema de control que gobierna elmovimiento, conoce la ubicación de las piezas y los huecos vacíos en lasestanterías y gestiona la entrada y salida de materiales actualizando almismo tiempo el stock.




Tema

Tipos de almacén automatizados

El almacenamiento en línea depende de si la pieza se monta sola en lamáquina, por ejemplo en torneado, o bien se monta sobre palet con lafijación de mecanización incorporada, por ejemplo en los centros demecanizado. Si se monta la pieza sola es suficiente con dejar las piezas oel palet de piezas al alcance de la mano del manipulador. Si la pieza semecaniza montada en su palet, el almacén está formado por un carruselde palets horizontal o vertical.



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Tema

Elementos de fabricación flexible II

Máquinas Correcciones

térmicas Sondas de medida

Estaciones de medida MMC

Máquinas

Dentro de una filosofía de fabricación flexible las mñaquinas vienencaracterizadas por la flexibilidad en sus funciones; la flexibilidad es lacapacidad de mecanizar piezas diferentes de manera automática sinnecesidad de una preparación previa por parte del operario.

Funciones necesarias en las máquinas:

q Mecanizado




Tema

Incorporación de más operaciones elementales en una mismamáquina con tendendencia a conseguir un mecanizado total ocasi total en una sola estación.

q Herramientas

Cambio automático de herramientas y control automático deldesgaste o rotura para sustituirla. Almacén de herramientas enla misma máquina. Palpadores para el prereglaje automático delas herramientas.

q Piezas

Carga y descarga automática de piezas, a partir de palets de

piezas en bruto, y control automático de dimensiones quepermite autocorregir las desviaciones programadas. Stock depalets.

q Funciones auxiliares

Sistemas de refrigeración y lubricación, evacuación de viruta,limpieza de piezas y máquinas, todo automático.

Se exigen prestaciones muy elevadas en cuanto a precisión y repetibilidad,y condiciones de mecanizado con velocidades y esfuerzos de corteelevados durante muchas horas de funcionamiento continuo.

Todo lo anterior implica condiciones especiales en cuanto a rigidez,precisión del guiado, estabilidad dinámica y térmica, tanto de la estructurafija como de la cadena cinemática y de los acoplamientos de piezas yherramientas.

Bajo esta filosofía y aplicando los criterios mencionados anteriormenteaparecen, por ejemplo, los centros de torneado y los centros demecanizado los cuales pueden disponer de todos las funcionesautomáticas mencionadas en cuanto al mecanizado de las herramientas, alas piezas y a las funciones auxiliares.

Los centros de torneado son máquinas con control numéricocomputerizado, que tienen las funciones del torno y además disponen deherramientas motorizadas para realizar pequeñas operacionesbásicamente de taladrado y fresado. Las herramientas están dispuestas en




Tema

torretas giratorias presentándose de manera automática en la posición detrabajo. Pueden tener una o dos torretas y también uno o dos cabezales, ypueden tener alimentador automático de barra, contrapunto automático ylunetas.

Centro básico de torneado

Los centros de mecanizado son máquinas con control numéricocomputerizado, que tienen las funciones de la fresadora, la taladradora yla mandrinadora, y tienen un almacén propio de herramientas con cambioautomático de las mismas.


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Tema


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Tema


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Tema

Diferentes modelos de centros de mecanizado

Los correspondientes controles numéricos computerizados (CNC:ComputerNumerical Control) pueden tener ciclos de medida de pieza, ciclos deprereglaje de herramientas, programación asistida, simulación, módulo degestión de herramientas, control adaptativo, etc., y pueden conectarse conordenadores exteriores con distintos niveles de comunicación (DNC:Distributed Numerical Control) que pueden llegar a permitir el control, la

supervisión y la gestión de la máquina desde un ordenador exterior.


Correcciones térmicas

Las máquinas pueden disponer de sensores que miden la temperatura dela herramienta y de la estructura de la máquina, y permiten corregir

automáticamente las desviaciones por dilataciones térmicas.

Sistemas de detección de posición y de velocidad

Las máquinas con control numérico disponen de captadores deposición para determinar con precisión la posición de laherramienta respecto a la pieza de forma automática. Dichoscaptadores dan una señal eléctrica proporcional a dicha

posición, la cual se envía al correspondiente control numérico.

Los captadores de posición pueden ser:


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Tema

q Analógicos o digitales

Según la naturaleza de la información que proporcionan,dependiendo del tipo de señal que suministre, continuaproporcional a la variación de la posición o discretacorrespondiente a incrementos de posición o posiciones

discretas.

q Absolutos o incrementales

Según la relación entre la magnitud mecánica y la eléctrica,dependiendo de si las señales están relacionadas de maneraunívoca con las posiciones independientemente de cualquiermedida anterior o bien si su campo de medida está dividido en

un número entero de pasos o incrementos de longitud definidae idéntica.

q Directos o indirectos

Según la situación del captador en la cadena de control,dependiendo de si directamente captan la posición del elementoa controlar o bien captan la posición de un elemento quecinemáticamente está relacionado con aquel.

q Lineales o rotativos

Dependiendo de si entre la parte fija y la móvil del captador hayun desplazamiento lineal o angular.

En cuanto al fenómeno físico cn que se basan, hay dos tipos principales decaptadores: los ópticos, como son los encoders lineales o reglas ópticas uylos encoders angulares, y los inductivos como son los resolvers y losinductosyns lineales.

También existen captadores de velocidad los cuales dan una señaleléctrica proporcional a la velocidad como es el caso de la dinamotacométrica. Muchas veces esta información en cuanto a la velocidad seconsigue a partir de las señales de los captadores de posiciónmencionados anteriormente

Detección de rotura de herramientas




Tema

q Por pico de potencia absorbida por el motorq Por detección de vibración o ruidoq Por la variación brusca del esfuerzo sobre la herramienta.


Sondas de medida

Para efectuar mediciones en la propia máquina donde se mecanizan laspiezas. Las mediciones efectuadas se utilizan para:

q Medir cotas de las piezas.q Corregir el desplazamiento de la herramienta.q Detectar piezas defectuosas antes de proseguir con su mecanizado.q Ajustar las condiciones de mecanizado de las fases de acabado en

función de las cotas obtenidas en los mecanizados de desbaste.q Centrar las piezas en bruto a efectos de reparto de materialexcedente.

La medición de la máquina de mecanización presenta dificultades quepueden afectar a la precisión de la misma:

q Deformación de la pieza por tensiones de montaje.q Dilatación por electo del calor generado en el corte. Un buen sistema

de refrigeración puede minimizar este defecto que también puedecorregirse si se dispone de sensores de temperatura.q Suciedad de la pieza por viruta o taladrina.q Precisión del posicionado de los palpadores o elementos de medición.

La medición en las máquinas de mecanizado es una operación lenta si sequiere una cota con precisión. Con las tecnologías actuales el tiemporequerido a pieza parada es un factor importante de disminución deproductividad.


Estaciones de medida

Para medir las piezas fuera de la máquina donde se mecanizan. Puedenser automatizadas o no. Tienen la ventaja de no disminuir la productividadde la máquina donde se mecaniza.

Los puestos de inspección flexibles deben reunir unas características defuncionamiento similares a las células de mecanizado:




Tema

q Cambio automático de palpadores.q Alimentación automática y al azar de piezas.q Identificación de piezas y, en consecuencia, de los programas de

medicion.

Para garantizar la bondad de los datos obtenidos es preciso un control

estricto de la temperatura ambiental, de las condiciones de las piezas amedir, y en general del conjunto de la instalación. Para precisioneselevadas, la temperatura de las piezas no debe diferir en +- 2ºC de la delambiente. Las vibraciones de ciertas máquinas pueden afectar también alos resultados.

Los sistemas de medición utilizados son:

q Bancos automáticos de calibrado.q Máquinas de medición por coordenadas.

Los bancos de calibrado son un montaje de palpadores generalmenteinductivos que reproducen las medidas teóricas de la pieza, dan valorescomparativos y precisan de una comprobación y tarado con una piezapatrón. Además, al cambiar de pieza debe efectuarse un nuevo montajede comparadores, es decir, no son adecuados para series cortas de

mecanizado y entrada al azar.


Máquinas de medición de coordenadas tridimensionales

Son automáticas con CNC.

La máquina de medición de coordenadas con CNC, puede estar dotada delos medios de manutención, transporte e identificación de piezasnecesarios para su funcionamiento desatendido. Las piezas se depositan,en general, en un almacén tampón de carruseles de palets para conseguiruna uniformidad térmica con el ambiente de la máquina.




Tema

Una vez generado el programa de control numérico para medir una ciertapieza, las siguientes piezas del mismo tipo se medirán de maneraautomática y toda la información puede pasar a un ordenador en el cual sepuede hacer todo el tratamiento estadístico que se desee, y puede

detectarse la evolución del valor de cada cota dentro de su intervalo detolerancia, y antes de salir de él puede corregirse la posición de lacorrespondiente herramienta o cambiarla si ha llegado a su límite dedesgaste.

Algunas de estas máquinas también permiten hacer el digitalizado desuperficies complejas con palpado continuo, cambiando el cabezal y lasonda de medida.



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Tema

Elementos de fabricación flexible III

Transporte Manipuladores y

robots Constitución robots

Propiedades robots Control robots Propiedades control

Aplicaciónes robots Utilización robots Resumen robots

Transporte

El sistema de transporte debe garantizar el movimiento de piezas entre lasmáquinas, es decir, entre sus elementos de carga y descarga, y entreéstos y los almacenes. Según la configuración del taller se trata de:

q Mantener el stock tampón en las máquinas herramientas de lascélulas flexibles.q Establecer un sistema de transporte entre todas las máquinas y los

almacenes en el caso de líneas flexibles.

El transporte automático de las piezas desde la estación de amarre hastalas estaciones de mecanizado y su devolución a la estación de descarga,es una premisa para el montaje de sistemas de fabricación flexible. Paracada pieza a mecanizar se utilizan palets de transporte específicos, que


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Tema

transportan las piezas a través del sistema de fabricación flexible.

El amarre de piezas prismáticas sobre los dispositivos correspondientes serealiza manualmente, mientras que las piezas de torneado se apilan en

contenedores apropiados de tal manera que, p.ej. los autómatas demanipulación situados junto a la máquina-herramienta puedan tomar las

distintas piezas firmemente para cargar y descargar las máquinas.

Un dispositivo de codificación del palet permite la identificación de la piezaamarrada en un palet unitario. El sistema de control reconoce la pieza

amarrada identificando la codificación y deriva de esta las órdenescorrespondientes para el sistema de fabricación.

El sistema de transporte de piezas es una parte esencial del sistema total,

tanto técnicamente como en relación a los costes. Debe por ello dedicarsela necesaria atención a la resolución de la cuestión del transporte antes desu elección, para evitar proyectos y gastos innecesarios.

Si observamos, por ejemplo, un sistema de transporte de este tipo parapiezas prismáticas, ha de cumplir las siguientes funciones y exigencias:

1.Transporte capaz, fiable y con acceso aleatorio de las piezas entreestación y estación.

2.Tener en cuenta las exigencias de seguridad.

3.Cumplir las exigencias de transporte dadas con el menor costeposible del sistema, montaje, mantenimiento, control y capacidad deadaptación a las distintas condiciones de las estaciones demecanizado.

4.Garantizar la exactitud del mecanizado de las piezas colocadas en lospalets, es decir, el posicionamiento y la orientación de los palets nopueden verse alterados por el sistema de desplazamiento.

5.Debe existir la posibilidad de incluir estaciones o recorridos de esperaentre los distintos mecanizados o delante de las distintas máquinas-herramientas para evitar tiempos muertos en las máquinas.

6. Manejo sencillo en el montaje de dispositivos de amarre, carga ydescarga, limpieza e inspección en las estaciones previstas para ello.

7.




Tema

Posibilidades de ampliación y complementación, una de las premisasbásicas más esenciales de los sistemas de fabricación flexible.

8.Buenas posibilidades de mantenimiento y servicio, en lo posible, sininterrupción del proceso automático.

Dependiendo del principio de la disposición de las máquinas y del sistemade control, existen varias posibilidades relacionadas con la organizacióndel sistema de transporte.

Se trata de:

1.Paso obligatorio (ritmo) para las máquinas en sucesión que se

complementan o se substituyen.2.Paso de búsqueda, es decir, el palet busca, en función de sucodificación, una o varias estaciones de mecanizado libres según unasucesión predeterminada.

3.Paso hacia el objetivo, es decir, un sistema de orden superiorconduce el palet a una máquina-herramienta perfectamentedeterminada o a variras estaciones en la sucesión correcta. No

necesariamente se dispone de la posibilidad de desviación para eludiruna máquina determinada.

Dado que, como hemos visto antes, la disposición en serie de lasmáquinas debería evitarse por diversos motivos, la disposición en paralelo

es la más utilizada por sencilla y rentable. La circulación automática depalets tiene lugar del modo siguiente:

Las piezas se amarran manualmente sobre palets. Cada palet estáprovisto, con la ayuda de un sistema de codificación, con las direcciones

de las máquinas-herramientas que aproximar.

Los cabezales de lectura dispuestos delante de las distintas máquinas-herramientas reconocen el código y emiten las órdenes de accionamiento

correspondientes al sistema de transporte. De este modo cada paletencuentra la máquina correcta.

Al abandonar la máquina-herramienta, se elimina la direccióncorrespondiente del dispositivo de codificación del palet. Esta medida evita

la aproximación repetida a una misma estación de trabajo.




Tema

El requerimiento de los dispositivos de configuración durante el transportese realiza mediante estaciones de detección mecánicas, fotoeléctricas o

magnéticas.

De esta manera tiene lugar de forma muy afluida el paso de las piezas a

través de las distintas estaciones de mecanizado, incluyendo instalación delavado, estación de medición y estaciones de desamarre, donde tienelugar el desamarre y la carga del palet con una pieza de bruto nueva.

El direccionamiento del siguiente proceso, se produce automáticamente alabandonar la estación de amarre. Para el transporte del palet se disponede diversas posibilidades, utilizables en función del tamaño y del peso de

la pieza. Para las unidades más pequeñas se ha impuesto el transportedirecto de palets, es decir, el palet se desplaza sobre un sistema de

transporte de rodillos motorizados con guías. Las distintas secciones detransporte disponen de motorizaciones propias y el arrastre de los palets

tiene lugar, por ejemplo, por rozamiento entre la cinta transportadora y elpalet. Como prevención contra la acumulación de varios palets y los

atascos consecuentes, es aconsejable subdividir el tramo de transporte envarios "bloques".

Las estaciones de giro cuidan de los cambios de dirección delante de lasmáquinas-herramientas, en los desvíos y en los finales de los tramos de

transporte.

En los palets para grandes piezas se han impuesto los sistemas detransporte sin conductor, también llamados vehículos autoguiados.

El coste del sistema de transporte de piezas depende en primer lugarde los pesos a desplazar (palet con dispositivo y pieza) y del diseño

requerido. Otra variante para el transporte de grandes pesos es elvehículo para el transporte de palets de circulación sobre vías, dotadode uno o dos puestos para palets. El desarrollo del programa controlado y

supervisado por un ordenador independiente tiene este aspecto:

1.La máquina indica "pieza terminada".

2.

El control del vehículo pregunta:

r

¿Está amarrada la pieza nueva? (acuse de recibo de la estación




Tema

de amarre)r

¿Está la pieza lavada, lista para ser recogida? (acuse de recibode la máquina de lavado)

r

¿Está el carro libre y preparado?

Si las tres respuestas son afirmativas, el ordenador pone en marcha elsiguiente ciclo de proceso del vehículo:

1.Hacia la estación de amarre para recoger un nuevo palet.

2.Hacia la máquina para recoger la pieza mecanizada y entregar almismo tiempo la pieza en bruto nueva.

3.Hacia la máquina de lavado para entregar la pieza mecanizada yrecoger la pieza lavada.

4.Hacia la estación de amarre para entregar la pieza lavada.

5.Vehículo libre.

El vehículo de transporte ha de cumplir elevadas exigencias, porejemplo:

1.Velocidad de desplazamiento hasta 80 m/min.

2.Posicionamiento rápido en los puntos de detención.

3.

Cambio rápido de los palet cuando por razones de rentabilidad lamecánica de cambio deba hallarse en el vehículo para que ambosprocesos de cambio puedan tener lugar simultáneamente.

4.Elevadas exigencias de seguridad en las estaciones de entrega ydurante el trayecto.

5.Posibilidades de intervención manual en caso de fallo.

Partiendo de la base de que las condiciones para el control del inicio deldesplazamiento y desplazamiento en vacío de una máquina o del

sistema requieren un control por ordenador del vehículo de transporte,puede trasladarse a este la distribución de los palets, sin codificación




Tema

adicional de los mismos, evitándose el coste técnico y organizativonecesario en otro caso para el cambio de equipamiento de los palets para

una pieza nueva.

La masa a cambiar es también un criterio determinante para la utilizaciónde dispositivos de manipulación. Una alternativa para piezas más

pequeñas, con un peso (incluido el palet) hasta unos 20 kg, está en lautilización para el transporte de los palets de un sistema de rotación depalets estandarizado, como el habitual en los sistemas de montaje. Losdispositivos de manipulación de las distintas estaciones se hacen cargo

entonces del cambio de las piezas con o sin palet de amarre. En ocasionesse ha de prestar atención a que la pieza vuelva a su palet de soporteoriginal, sobre el que se encuentran las codificaciones de destino y la

sucesión de las máquinas a las que dirigirse.

La alimentación y el vaciado de los dispositivos sobre dos palets tienelugar habitualmente de modo manual.

Los elementos más utilizados son:

q Cintasq Rodillosq

Cadenasq Monorailesq Birailesq AGV

Vehículos guiados automáticamente (AGV: Automatd GuidedVehicles).

Los AGV son vehículos autopropulsados, capaces de seguirautomáticamente una trayectoria variable según un patrón flexible, esdecir, fácilmente modificable.




Tema

q Vehículos filoguiados

En el guiado inductivo o filoguiado, el circuito está formado porun conductor enterrado en el suelo, recorrido por corrientes demuy baja intensidad, y a baja frecuencia. El campo magnéticogenerado interacciona con dos bobinas situadas en la partedelantera del vehículo, que en función de la diferencia de lasseñales en cada bobina autocorrige su trayectoria. Cada tramodel circuito tiene una frecuencia distinta y esto permite alvehículo cambiar de trayectoria.

q Vehículos por guiado óptico

El vehículo sigue una línea marcada en el suelo con unasustancia fluorescente que, al ser activada mediante una luzultravioleta, es detectado por dos células fotoeléctricas en la

base del vehículo. Al variar la frecuencia de la luz ultravioleta, laseñal detectada es distinta y permite pasar de un tramo decircuito a otro tramo. Si una célula fotoeléctrica se sale fuera dela línea, no recibe señal y el vehículo corrige su posición hastaque las dos células están activas.

Este sistema, muy fácil y barato de instalar y modificar, tiene elinconveniente de precisar unas condiciones de suelo y de

ambiente muy apropiadas que no tienen en general las de untaller mecánico.

q Vehículos radioguiados




Tema

El vehículo se controla por radio y a partir de la información delos encoders ligados a los ejes de los motores que accionan susruedas conoce la trayectoria que está siguiendo. Las posiblesposiciones y trayectorias en la planta están definidas por unsistema de coordenadas

.Este es un vehículo más flexible ya que no necesita seguirningún hilo enterrado ni ninguna línea marcada en el suelo.Hace falta que el suelo de la planta no favorezca eldeslizamiento de las ruedas, ya que en este caso el vehículointroduce errores en su trayectoria. Cada cierto tiempo se hacepasar al vehículo por una estación de referencia para que corrijalos errores de posición y orientación acumulados.

q Vehículos con navegación automática

Estos vehículos, ellos mismos llevan sistemas propios paraorientarse, como pueden ser cámaras de visión y por ejemplo,son capaces de sortear obstáculos.

Normalmente todos estos vehículos AGV funcionan con bateríasy tienen una cierta autonomía. Cada cierto tiempo necesitanrecargarlas.

Si en cada estación de transferencia de piezas la precisión deposicionamiento debe ser alta, normalmente se disponensistemas de ajuste de posicionamiento en cada una de ellas:tipo laser, tipo mecánico, u otro tipo.

Estos vehículos también van dotados de sensores de seguridaden cuanto a la detección de obstáculos: tipo radar, tipomecánico de contacto, u otro sistema.

En todos ellos hay que considerar los criterios de: maniobrabilidad,productividad (rapidez), precisión, repetibilidad, fiabilidad, etc.




Tema


Manipuladores y robots.Los robots industriales tiene características parecidas a las máquinas CN pero una cinemática muydiferente. Las áreas de trabajo, las exigencias específicas y la programación son, así mismo, muydiferentes.

Igual de irreal es la idea de que algún día todo el personal operario de las instalaciones fabrilespodría ser substituido por robots. Para que esto tuviera lugar en los próximos años, tendría quecomenzar pronto una invasión de robots, lo que de momento no tiene visos de producirse. Las

capacidades del ser humano para utilizar todos sus sentidos, sus manos, su permanente capacidad deaprendizaje de modo combinado y flexible para con ello tomar decisiones acertadas, cada vez máslógicas, y actuar como corrector en caso de necesidad no son imitables por los robots. En especial,los sentidos humanos, premisa indispensable para muchas tareas, están completamente ausentes enlos robots industriales.


Construcción de los robots industriales

Un robot industrial está formado por hasta seis grupos constructivosprincipales::

1-Mecánica/ cinemática

Para la ejecución de los desplazamientos dentro del área de

trabajo. Los tres ejes principales o básicos se disponen, segúnel tipo de robot, como ejes lineales o rotatorios. Como sedesprende de las figuras, el modelo de robot de tres ejesrotatorios ofrece una mayor área de trabajo respecto a sus


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/VRML/Agv/Gl-500.wrl

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Tema

dimensiones mecánicas.

Diseño cinemático de los ejes principales de un robot industrial yarea de trabajo resultante.

L=eje lineal R=eje rotatorio

Cartesiano Polar


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Tema

Cilindrico Articulado

Scara

2-P inza o mano

Para asir, sujetar, transportar y situar en la posición deseadalas piezas o herramientas. Normalmente son necesarios para

ello tres ejes principales para determinar cualquier punto en lastres coordenadas espaciales, así como tres "ejes de orientación"adicionales en la pinza para colocar la pieza en la posiciónadecuada mediante giro, inclinación y rotación de la misma.


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Tema

3-Control

Para la introducción y memorización de los distintos procesos deprograma teniendo en cuanta las conexiones, prioridades y

sucesiones necesarias en los pasos de programa. Laprogramación del proceso de desplazamiento tiene lugarexternamente mediante la utilización de un lenguaje deprogramación textual específico del robot o bien mediante elsistema de aprendizaje in situ. Para determinadas aplicacionespresenta ventajas la combinación de ambos procedimientos, esdecir, el desarrollo general del programa se elaboraexternamente y las distintas posiciones se "aprenden" después

en el robot.4-Accionamientos

Para regular el comportamiento de cada eje, así como paramantener su posición. Las exigencias dinámicas de losaccionamientos son muy elevadas, teniendo en cuanta lasenormes variaciones del comportamiento dinámico del robot,con piezas de distintos pesos y con desplazamientos dediferente magnitud en el área de trabajo.

5-Sistemas de medición

Para la medición de la posición o el ángulo de todos los ejes, yde la velocidad de cambio y la aceleración en los distintos ejes.Para ello se utilizan normalmente sistemas de mediciónincrementales, aunque en algunos casos son tambiénimprescindibles los sistemas de medición absolutos. Estanecesidad se produce, por ejemplo, en robots de soldadura,para reconocer la posición de todos los ejes inmediatamente




Tema

después de un fallo de la tensión. La utilización mixta desistemas de medición incrementales y absolutos tiene lugar muyraramente.

6-Sensores

Para poder detectar y tener en cuenta influencias perturbadorascomo modificaciones de la posición, diferencias en las muestrasu otras perturbaciones exteriores que pudieran presentarse.

Elementos constructivos de un robot industrialvolver al principio>>>>

Propiedades de los robots industriales

Según la definición tradicional, los robots industriales son dispositivos de

manipulación libremente programables, con diferentes grados de libertad(ejes), que pueden incorporar pinzas o herramientas.

En función del control utilizado están en situación de ejecutar movimientos




Tema

y tareas más o menos complejas. Su característica básica es la rápidacapacidad de adaptación a condiciones secundarías modificadas y a tareasdistintas. Para ello, se elaboran en cada caso programas específicos que sememorizan en el control y se invocan y ejecutan, de acuerdo con eldesarrollo del proceso, en cualquier secuencia.


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Tema

Robot universal típico

La capacidad de los robots industriales en lo que se refiere a radio deacción, trayectorias posibles, velocidad y exactitud depende en primerlugar de su nivel técnico, que es muy variable.

Básicamente se distinguen tres tipos:

1-Unidades de manipulación

q Ofrecen sólo dos posiciones por eje. Su campo de utilización habituallo constituyen las tareas de alimentación y montaje en la fabricaciónen serie, que permanece invariable durante un cierto período detiempo.

2-Robots con control de puntosq Son prácticamente equivalentes a las máquinas-herramientas con

control punto a punto. El brazo del robot se controla por puntos y en




Tema

las distintas posiciones realiza una tarea determinada. Normalmente,los robots con control de puntos son suficientes par la manipulaciónde piezas.

Montaje de chips

3-Robots con control de trayectoria

q Son comparables a las máquinas-herramientas con control detrayectoria, es decir, que el brazo del robot ejecuta desplazamientosde trayectoria programable y asume sobre la curva de trayectoriadeterminadas tareas como soldadura o pintado por pulverización.




Tema

Robots de soldadura

También es esencial el hecho de que los robots puedan ser sincronizadospara la utilización en combinación con máquinas-herramientas. Para ellose emplean señales de entrada de control del robot para poder tener encuenta los siguientes estados de la máquina:

q

Bloqueo activo/desactivado.q

Pieza amarrada/desamarrada.q

Palet orientado y bloqueado/desbloqueado.q

Sistemas de desplazamiento preparados/no preparados.q

Puerta del carenado de la máquina abierta/cerrada.q

Almacén intermedio o palet lleno/vacío, etc.Las premisas generales par la integración de robots industriales conmáquinas-herramienta son muy distintas.

Es esencial que el brazo del robot alcance todas las estaciones demecanizado y pueda asir todo tipo de piezas, en cuanto a dimensiones ypeso, sin el menor problema.

Según el programa, la misma pinza está en situación de asir con mayor omenor fuerza.




Tema


Control de robots industriales

La condición más importante para lautilización rentable de robots

industriales es su flexibilidad, es decir,su capacidad de adaptación a tareasdistintas.

En los robots industriales estapropiedad viene determinadaesencialmente por el control integradoy su programabilidad.

Los controles numéricos estándar para máquinas-herramientas dearranque son sólo parcialmente apropiados para el control de robotsindustriales, ya que sus requisitos se diferencian en algunos puntos.

q Resultan igualmente necesarios:q

Capacidad de memoria elevada.q

Posibilidad de subprogramas.q

Posibilidades de corrección de los programas.q

Entradas y salidas para funciones adicionales.q

Elaboración rápida de datos (ciclos de bloque cortos).

Por el contrario, no son necesarios:

q

Una pantalla integrada.q

Una interfaz de usuario con tecladoq

Funciones S programables.




Tema

Son necesarios, adicionalmente:

q

Una programación específica del robot.q

La transformación de las coordenadas espaciales programadas en

coordenadas de la máquina, es decir, que un algoritmo detransformación efectúe la interpolación lineal y circular de losdesplazamientos axiales necesarios.

q

Una adaptación automática de la aceleración de los ejes en funcióndel peso de la pieza, la distancia entre puntos, la estabilidad y otroscriterios.

El diseño del control de un robot Se rige por su estructura cinemáticay, especialmente, por sus distintas aplicaciones previstas.

Se distingue, en base al control, entre:

1-Dispositivos de alimentación sencillos que recorrentrayectorias predeterminadas sobre dos o tres, en ocasionescuatro, ejes según un programa fijo.

La limitación del desplazamiento de los distintos ejeses ajustable mediante topes desplazables, no sonposibles las posiciones intermedias (manipuladores).

Estos dispositivos sólo requieren controles de lo máselemental, sin sistema de medición ni regulación delaccionamiento de los distintos ejes.

El desplazamiento del eje se acciona normalmentecon cilindros neumáticos o hidráulicos, con cuyaayuda el eje puede alcanzar los topes en ambasdirecciones.

La programación del proceso de desplazamiento sebasa p. ej. en distribuidores de cruce o en elementosneumáticos equivalentes, la llamada fluídica.

Este tipo de robots son dispositivos sencillos,asequibles, y de elevadas velocidades de cambio,gran exactitud de posicionamiento y un máximo de




Tema

cuatro ejes.

Para el cambio de programa han de fijarse de nuevolos topes y conectarse nuevamente los contactos delos diodos del distribuidor de cruce en función deldesarrollo del programa modificado.

Cuando se utilizan autómatas programables esnecesaria una adaptación del programa.

2-Robots de control por puntos con posiciones programablesen todos los ejes.

Si bien cada eje está dotado de un sistema de

medición y de un servoaccionamiento, eldesplazamiento programado de los ejes tiene lugarsin conexión de las funciones (interpolación) entreposición y posición.

La programación tiene lugar, a elección, por elprocedimiento de aprendizaje o medianteintroducción directa de los datos de las distintas

posiciones.El control necesario es sencillo y asequible.

3-Robots con control de trayectoria con desplazamientoslibremente programables en todos los ejes.

Cada eje está dotado de un sistema de medición deposición y un servoaccionamiento y puedeprogramarse a cualquier valor entre los topes finales.

También puede programarse la velocidad de avance,de manera que, a diferencia de las unidades demanipulación, también se puede realizar una tareadurante el avance, por ejemplo soldar o recubrir.

4-Robots de reproducción

Otra aplicación típica de los robots es el pintado obarnizado.




Tema

La tarea consiste en repetir posteriormente y deforma idéntica un desplazamiento de la pistolapulverizadora realizado a mano.

Ello se consigue con controles que

q Registran los desplazamientos como impulsosen una cinta o un disco magnéticos y losrepiten, o bien

q Descomponen los cambios de posición de cadaeje en muchos vectores unitarios y proceden ala interpolación lineal de las medicionesabsolutas de trayectoria.

Con ambos procedimientos se alcanza una muy altaexactitud de repetición de los movimientos originales.


Propiedades de los controles para robot

De las distintas exigencias hasta ahora citadas se derivan las cincocaracterísticas esenciales de los controles para robot:

1-Memoria de programas

No sólo contiene el programa completo de desplazamientos yprocesos y todas las informaciones adicionales, sino también elprograma fuente original, mediante el cual se programó elproceso global. Esto tiene la ventaja de que las correcciones ymodificaciones posteriores del programa son fáciles de realizar.

Mediante una interfaz de datos se garantiza la introducción ysalida automática de programas, ficheros y tablas.

Todos los programas memorizados en el control del robot sepueden visualizar en una pantalla e invocar automáticamenteen base al nombre y el número del programa.

Todos los programas pueden recuperarse o borrarse, así como

recargarse automáticamente, uno por uno, mediante disqueteso conexión DNC.

2-Estructura del programa




Tema

La mayor parte de los controles para robot no utilizan laestructura de programación según DIN 66 025, habitual en loscontroles de las máquinas-herramientas. Las órdenes dedesplazamiento, trayectoria, velocidad y deceleración odetención se introducen en un lenguaje de programaciónespecial y específico para robots.

También son necesarias otras funciones de control, como

q

Transformación de coordenadas espaciales en coordenadasde máquinas.

q

Seguimiento de piezas desplazadas.q

Apilamiento y paletización de las piezas.q

Respeto de las prioridades.q

Procesamiento de las señales de los sensores.

3-Programación

Actualmente la programación de los robots industriales serealiza normalmente mediante el procedimiento mixto.

El programador fija en primer lugar el proceso general de losdesplazamientos mediante un lenguaje de programación textualespecífico de robots, dejando abiertas las posiciones noexactamente definibles.

Estas posiciones se introducen después por aprendizaje in situ,es decir, el usuario/programador lleva la herramienta o la pinza,por seguimiento manual, a la posición correcta y la transfiere alprograma de procesamiento mediante la pulsación de una tecla.

El robot queda listo para su funcionamiento en cuanto se hanintroducido todas las posiciones abiertas.

Los desplazamientos complicados, por ejemplo a lo largo de unatrayectoria no definible matemáticamente, pueden introducirsetambién por este método como sucesión de puntos. En el




Tema

funcionamiento automático del futuro, los distintos puntos seránsobrepasados en rápida sucesión y sin detenciones.

Los controles de robots modernos ofrecen además la posibilidadde corregir distintas posiciones, o incluso el desarrollo total, demanera sencilla. Con este objetivo se puede conectar

transitoriamente un dispositivo de entrada con interfaz deusuario.

Dado que este dispositivo no es necesario para elfuncionamiento automático, una misma unidad queda disponiblepara distintos robots. Los robots de configuración cilíndrica,esférica o articulada requieren un control con programa deconversión para transformar las posiciones y los

desplazamientos programados de coordenadas espaciales acoordenadas de máquina (y viceversa). Sólo mediante estafunción se pueden programar de modo sencillo las rectas ocírculos y mantener la velocidad de trayectoria constante sobreel trayecto completo.

Existe además la necesidad de que el robot lleve unaherramienta, como una pistola de soldadura, a lo largo de todala trayectoria y manteniendo constantemente un ángulodeterminado. Esta función se denomina orientación y precisauna gran cantidad de cálculo en el control del robot.

El control ha de estar además en situación de satisfacer estaexigencia para cualquier cinemática del robot.

Otra tarea del control de un robot industrial es lasincronización para trabajar sobre objetos en movimiento, esdecir, que el objeto tratado por el robot no está detenido, sinoque se desplaza constantemente, p. ej. sobre una cinta sinfínque pasa por delante del robot. En este caso se ha de registrarconstantemente la situación de la pieza y el control la ha detener en cuenta para el desplazamiento de los ejes del robot.

Se dispone también de sistemas de programación potentes,similares a los de CAD, con simulación gráfica dinámica en

pantalla del proceso de los desplazamientos.

Estos sistemas ofrecen también funciones de zoom para elmejor reconocimiento de detalles, así como las vistas desde




Tema

cualquier ángulo.

Según indica la experiencia, en la mayor parte de los casos esinevitable una corrección para el afinamiento del programa, demanera que el usuario debería prestar atención a disponer deuna buena capacidad de edición.

4-Conexiones lógicas

Entre ellas se encuentran las funciones de espera en unaposición de seguridad prefijada, las condiciones de detenciónpor emergencia, la salida de señales a posiciones o partes deprograma determinados y las instrucciones especiales.

Se han de incluir entre ellas los tiempos de esperacondicionados por el proceso, las condiciones de colisión y lossaltos de programa, que deben añadirse en función de laaplicación concreta del robot.

La reacción del robot a señales internas o externas no estácontenida de modo estándar en el programa de funcionamientodel control del robot, ya que se rige por el caso específico y

puede ser definida por el usuario especialmente para cadainstalación.

5-Conexión de sensores

Los sensores utilizados en la robótica tienen distintas tareas,normalmente de corrección, y sus señales deben ser procesadaslo más rápidamente posible por el control del robot.


Posibilidades de aplicación de los robots industriales

El concepto de robot industrial nació en 1945 por una solicitud de patentede Georg C. Devol. En ella se describe el diseño de un brazo mecánico concontrol digital y su utilización en lugar de la mano de obra en algunoscasos de aplicación elemental en la industria: la también llamada"manipulación de material".

Entre ellos están la carga y descarga de máquinas-herramienta, es decir,




Tema

la alimentación y recogida de piezas en la siguiente secuencia:

q

Recogida desde un palet.q

Espera hasta la finalización de la pieza que se está mecanizando.q

Toma y extracción de la pieza terminada.q

Carga de la siguiente pieza que mecanizar.q

Colocación de la pieza terminada sobre otro palet o transferencia aotra estación de mecanizado posterior.

Se llegó así a la disposición clásica del robot en el centro de las máquinas

y estaciones de paletizado dispuestas circularmente.

Las piezas en bruto se introducen, por ejemplo, en la máquina para lamecanización de los extremos y luego, sucesivamente, se amarran en dostornos, a continuación se recogen y se transportan a la taladradora, paraseguidamente medirlas y, finalmente, apilarlas en los palets para piezasterminadas. El número de máquinas alimentadas por un robot vienedeterminado por los tiempos de ciclo del mecanizado.

La productividad global de la célula de producción no debe verseperjudicada por la multiplicidad de tareas del robot.


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/VRML/Sff03.wrl



Tema

Si el tiempo de ciclo por pieza es muy grande y la disposición circular delas máquinas en el área de trabajo del robot no es suficiente para lacolocación de más máquinas, se pasará a la disposición lineal.

La guía de la trayectoria para el desplazamiento longitudinal del robotpuede tanto estar colocada en el suelo como suspendida sobre las

máquinas.

Si la cadencia de las máquinas-herramientas es demasiado corta para unrobot industrial, podrían utilizarse más robots para la carga y descarga delas máquinas.

Además, cada robot podría disponer de dos pinzas en lugar de una,capaces de asir independientemente entre sí la pieza en bruto y la pieza

terminada.De este modo es posible una manipulación rápida en todas las máquinasde las piezas mecanizadas y sin mecanizar y se reduce el tiempo deocupación del robot.

Los robots se utilizan también crecientemente para el desbarbado depiezas mecanizadas. Para esta tarea se han de cumplir trescondiciones:

q

Una cinemática con estabilidad mecánica suficiente.q

Un control de trayectoria que garantice un desplazamientopermanente y sea programable por aprendizaje.

q

Herramientas o pinzas que dispongan de una elasticidad pasiva

limitada o bien que se ladeen de modo controlado durante elmecanizado con la ayuda de un sensor de fuerzas.


Criterios para la utilización de robot industriales

En muchos casos es deseable, por razones laborales o de rentabilidad,separar al hombre de la máquina a la que atiende y que le opone su ritmo.

Contemplado de modo realista, ello no significa otra cosa que laimplantación de puestos de trabajo más humanos en un caso o lasubstitución del ser humano, propenso al cansancio y a las indisposiciones,




Tema

en el otro.

Si, por ejemplo, ya no es capaz de soportar el ritmo, incrementado alímites inhumanos, de la máquina o si las condiciones ambientales en elpuesto de trabajo ya no son admisibles por calor, vapores o peligros engeneral, ello podría ser una situación típica para la utilización de un robot

industrial.

El ser humano queda liberado de tareas insanas, monótonas o peligrosas ylos caros dispositivos de producción pueden ser utilizados con máseficiencia o no tienen que ser renovados para alcanzar la producciónmáxima.

La actividad en el taller vuelve a tener mayor valor para la persona y, al

mismo tiempo, se incrementan las seguridad del puesto de trabajo y de laempresa en la competencia a nivel mundial.

El personal del taller prepara durante el turno de día las piezas yherramientas, repara piezas defectuosas o cambia piezas de repuesto,controla niveles de aceite, refrigerante y evacuación de virutas, y preparael turno de noche sin personal.

Los ordenadores controlan el proceso completo de fabricación, verifican lasdimensiones de las piezas fabricadas, ajustan automáticamente los valoresde compensación de las herramientas y registran las incidencias acaecidasdurante las 24 horas de la jornada de producción.


Resumen

Como se desprende de un estudio del mercado, el interesado puede elegiractualmente entre más de 100 tipos de robots de 50 fabricantes. Losdistintos modelos se diferencian fundamentalmente según:

q

Dimensiones y capacidad de carga del robot.q

Cinemática y número de ejes.q

Características de control yq

Posibilidades de utilización del dispositivo completo.




Tema

Es de destacar que los fabricantes de robots ofrecen sus dispositivos sólocon un control, ahorrando al comprador el dilema de la elección. Ello escomprensible teniendo en cuenta el enorme gasto necesario para eldesarrollo del software para la adaptación óptima del control a cada robotconcreto.

Si bien los robots de control numérico utilizan en principio el mismoconcepto de control que las máquinas CN, en el área de funciones y,especialmente, en la programación, existen notables diferencias. Noobstante, los robots para una sola tarea, la carga y descarga de máquinas,también pueden ser controlados directamente por el CNC de la máquina-herramienta.

Cada grado de libertad del robot corresponde a un eje CN de la máquina-herramienta, con su propio servoaccionamiento y sistema de medición.

En los sistemas de fabricación flexible, los robots trabajan conjuntamentecon las máquinas CN o bien se utilizan directamente para la mecanizaciónde piezas. Cada vez se utilizan más robots también en el montajeautomático de piezas. El tipo de control utilizado depende en primer lugarde la tarea del robot.

Del mismo modo que una máquina-herramienta de control numérico, elrobot parte del hecho de que las condiciones del entorno permanecensiempre inalteradas. En las máquinas de control numérico, lasherramientas defectuosas, los topes sueltos o la falta de refrigerantepueden llevar a piezas defectuosas, roturas de herramientas e incluso adaños en la máquina. Por ello son necesarios los dispositivos desupervisión adecuados.

Cuando un robot industrial está programado para la soldadura de unacarrocería de automóvil, el programa se desarrolla normalmente aunque lapieza se encuentre desplazada respecto su posición normal e incluso si nose encuentra allí. La consecuencia sería un daño en la pieza o en el robot.La recopilación y observación exactas de las condiciones de proceso sonaún más necesarias en el caso de los robots industriales que en el de lasmáquinas-herramientas CN.

Para conseguir un desarrollo de la fabricación automática exento deproblemas los robots industriales precisan los adecuados sensores. Con suayuda, se pueden detectar y corregir inmediatamente situacionesproblemáticas o de peligro y evitar daños mayores o paradas.




Tema

Si pretendiéramos prever sensores para todas las posibilidades de errorque pudieran presentarse, los costes serían impagables. Por ello, si apesar de haber tomado todas las medidas se producen perturbaciones,debe intervenir el operario para eliminar las causas y sus consecuencias.





Tema

Control de célula

El control Ordenador central de fabricación

Para que el conjunto de máquinas yelementos de manutención y transportetrabaje automáticamente, según unosciclos de operaciones previstos, hace faltaun sistema de coordinación y mando detoda la instalación.

Estas funciones de gobierno, es decir, de

operación coordinada de todos y cada unode los elementos, son las que se incluyendentro del sistema de control formado porun conjunto de dispositivos electrónicos -hardware - unidos entre sí mediante unared de comunicaciones y una serie deprogramas - software - de las distintassecuencias de operaciones a efectuar.

Las funciones de automatización incluyen:

q Identificar las piezas y seleccionar en consecuencia los programas demecanización, inspección, manipulación y transporte.

q Ordenar la ejecución de todas y cada una de las operacioneselementales de todas las máquinas, herramientas y aparatos demanutención y transporte.

q Monitorizar la producción recogiendo los datos necesarios de flujo demateriales, funcionamiento de máquinas, tiempos de operación, etc.que permiten conocer en todo instante el estado de la misma.

q Reaccionar ante las situaciones anormales (rotura de herramientas,averías, faltas de materiales, etc.) según los procedimientosprevistos para minimizar los efectos de los mismos.




Tema

Los elementos de automatización son: actuadores y sensores conectados aequipos de control numérico, autómatas programables, equipos deidentificación, microordenadores y terminales de visualización. Losprogramas de control contienen la secuencia de operaciones elementales adesarrollar por todos los elementos. Se registran también diferentes datospara ofrecer al operario información sobre CNC de las máquinas y los

distintos sistemas informáticos.


El control

Para el montaje de los SFF constituye una condición esencial disponer deCNC de gran capacidad. Cuando se instalaron los primeros SFF no sedisponía aún de ningún CNC, pero la capacidad de estos sistemas iniciales

no es comparable con la disponible en la actualidad.

Actualmente, los CNC adecuados para SFF han de disponer de variasfunciones esenciales para cumplir las exigencias de un funcionamiento

automático.

Entre ellas se encuentran:

q

Una gran capacidad, ampliable, de la memoria del programa depiezas para poder disponer durante un tiempo limitado deindependencia respecto del ordenador DNC. También los valores decorrección, subprogramas y tablas de herramientas precisan espacio

de memoria.q

Una gestión potente de los datos memorizados. En cualquiermomento ha de ser posible supervisar visualmente y examinar ycorregir externamente por ordenador el banco de datos totalalmacenado.

q

Para programas extremadamente largos, la memoria ha de poderserecargar a través del ordenador DNC en funcionamientotamponado de cambio.

q

Los programas memorizados han de ser invocables y arrancablesautomáticamente mediante una orden externa.




Tema

q

El funcionamiento continuo requiere una gestión de herramientas interna del CNC para las herramientas de repuesto y equivalentes,con gestión del tiempo de vida útil restante y detección de roturas.

q

Las piezas mecanizadas han de poderse controlar en la máquina

mediante los adecuados palpadores y ciclos de medición.q

Según el resultado de la medición, el protocolo de medición ha depoder generar una señal bien/mal.

q

Para la conexión al ordenador central es necesaria una potenteinterfaz de datos, la también llamada interfaz de DNC, en loposible con intercambio de datos bidireccional entre ordenadorcentral y CNC.

q

Para el funcionamiento con DNC es válido, en principio, cualquier tipode control, desde el sencillo control de trayectoria por puntos hasta elcontrol de trayectorias complejo. Los controles CNC ofrecen ademásla posibilidad de incrementar, p. ej., la seguridad contra los daños enlas piezas mediante elementos de software específicos (véase elcapítulo CNC).

En el funcionamiento DNC se conserva también la posibilidad de lacorrección del programa directamente en la máquina. Sin embargo, se ha

de tener cuidado cuando la mecanización se realiza en distintas máquinas.La modificación de los programas debería tener lugar, en ese caso, de

modo central y teniendo en cuanta todas las estaciones de mecanizado yaque, de otro modo, sería inevitable incurrir en errores.

Para el desarrollo de la fabricación automática es necesario alimentar

constantemente con piezas cada máquina del SFF a través del control del transporte de piezas.

Para ello existen, por ejemplo para la circulación de palets dosposibilidades:

q 1-Invocación del programa por la pieza

Un palet circulante busca una máquina libre, apropiada ydispuesta para funcionar, mediante la comparación de lacodificación de los palets con el número de la máquina. Desde elmomento de la entrada del palet en la estación de amarre de la




Tema

máquina hasta la fijación del mismo (unos segundos), elprograma debe estar disponible en la máquina, para evitartiempos de espera. Por ello es necesario un sistema DNC y elordenador de procesos asume la tarea de"reconocer/buscar/preparar/transferir" el programa.

El problema de este principio radica en que no es posibleadjudicar de forma definida una pieza a alguna de las máquinas-herramientas que se sustituyan. En particular, las correccionesnecesarias de avance, velocidad de giro u otras funciones nopueden realizarse en el CN de las máquinas, sino que se han dememorizar de modo centralizado mediante el programa decontrol para tener validez en cualquiera de las máquinasutilizables. El ordenador de procesos ha de adjudicar ademásconstantemente el programa de mecanizado a una máquina-herramienta distinta, ya que la elección de la máquina es,según este principio, aleatoria.

2-Invocación de la pieza por el programa

Este principio parece la solución más sencilla en cuanto atécnica de control. En este caso el programa de mecanizado deuna pieza, se transfiere completamente a la memoria del CNC

de la máquina-herramienta prevista. Entonces el control lee losnúmeros de código de todos los palets que pasan, los compara

con el número de programa memorizado y en caso decoincidencia conduce hacia la máquina, mediante los adecuadoscambios de vía, el palet correspondiente. Antes de que el palet

deje la máquina después del mecanizado, tiene lugar el borradoautomático de la dirección, para evitar una nueva estancia en la

misma estación de mecanizado.

Este tipo de control no sufre las desventajas del anterior ytrabaja con un flujo de datos notablemente más reducido entre

ordenador y control.

Los valores de corrección de la máquina, la herramienta o lapieza pueden introducirse directamente en el CN de la máquina,

lo que es ventajoso en la utilización práctica.


Ordenador central de fabricación




Tema

La utilización de un ordenador en el sistema de fabricación flexible nosustituye ni modifica bajo ningún aspecto los controles numéricos de las

máquinas-herramientas. Simplemente, las informaciones para elmecanizado ya no proceden de un dispositivo de memoria externa sino,

mediante un cable, de la memoria del ordenador del DNC.

Los distintos controles independientes y autónomos permitenocasionalmente el uso de cintas o disquetes, lo que, p. ej., evita el parocompleto de una instalación si el ordenador central falla o se ha de

detener por razones de mantenimiento.

El control numérico directo (DNC) ha de cuidar en primer lugar de ladistribución sin problemas de los datos hacia las distintas máquinas-

herramientas. El ordenador utilizado ofrece sin embargo,

adicionalmente, la posibilidad de supervisar la circulación de palets através de la instalación y registrar el estado de mecanización de cadapieza dentro del sistema, el número de piezas realizado o por realizar, y el

nivel de aprovechamiento de la máquina. Además, se registranautomáticamente los tiempos de trabajo y espera así como los motivos del

paro.

Toda esta información de gestión se puede recuperar en cualquiermomento en la pantalla o la impresora. Con ayuda del terminal de datos y

del ordenador central del proceso se realizan también correccionesmenores de los programas. Para correcciones de más envergadura se

recomienda la renovación completa del programa.

Si también se registran los tiempos de utilización de las distintasherramientas, se dispone de información sobre la necesidad de

substitución de herramientas. Otra pantalla o impresora proporciona losdatos para la preparación de las herramientas, en qué máquina se ha

alcanzado el límite de vida de la herramienta y cuándo se ha de realizar elrecambio.

Dado el elevado número de herramientas utilizadas en sistemas defabricación flexible, la supervisión automática de tiempos útiles es

prácticamente una necesidad, puesto que en otro caso los costes de uncontrol visual o mediante máquinas de medición podrían llegar a ser

excesivos.

Las tareas que se trasladan al ordenador central de fabricación dependen de la disposición y del grado de automatización de la

instalación. En ocasiones, se plantea la cuestión de si se han de asumir las




Tema

tareas del ordenador central y del ordenador DNC en ordenadoresseparados o en un ordenador común.

Ello depende en primer lugar de la capacidad del ordenador y del softwaredisponible para el mismo. En segundo lugar, es un tema de costes. La

utilización general de varios ordenadores intercomunicados puede hacer

que el sistema total sea más económico, flexible, supervisable y ampliable.

Veamos ahora independientemente de ello las tareas correspondientesal ordenador central.

Entre ellas están, por ejemplo:

q

Recepción de las órdenes de fabricación necesarias con númerode unidades y plazosq

Planificación o determinación de la ocupación de las máquinas (PPS = Sistema de planificación de la producción) como soporte parala preparación del trabajo

q

Asignación adecuada en el tiempo de las piezas y herramientas alas máquinas

q

Información al ordenador DNC para mantener invocables losprogramas de piezas necesarios

q

Información para el sistema de gestión de herramientas relativa a lasherramientas necesarias en las máquinas correspondientes

q

Emisión al taller de una lista de las distintas herramientas, de la

que se desprenden las herramientas que cambiar para cada máquinaq

Llamada del almacén de los dispositivos de amarre necesariosq

Información al sistema de transporte de piezas sobre cuáles sehan de trasladar y hacia dónde

q

Preparación de los programas de medición correspondientes a lamáquina de medición eventualmente integrada en el sistema

q

Información al personal del taller sobre los trabajos a preparar,situación actual de los mismos, estrategias alternativas para el caso




Tema

de paros de las máquinas, y muchas más.

Cuando se produce el para transitorio de una máquina, el ordenadorcentral asigna las piezas a otras máquinas siguiendo una estrategia para

caso de paro preparada, pone a disposición de estas máquinas losprogramas de substitución necesarios y ofrece propuestas sobre cómo se

podría evitar el cuello de botella producido. La decisión al respectocorresponde al personal.

Otra tarea es la supervisión centralizada de la instalación y de suestado con ayuda de la recopilación de datos de fabricación, cuya tarea

consiste en reunir todos los datos esenciales de las máquinas y generar uninforme de situación. Este sirve al personal para una mejor disposición y

control de la producción, como base para el cálculo de costes y para la

coordinación de la administración del material.Entre las más importantes tareas de la recopilación de datos de fabricación

se encuentran las siguientes informaciones:

q

Máquina preparada para funcionar/no operativaq

Mecanizado ejecutable/detenidoq

Palet en mecanizado/circulandoq

Programas activos/programas ejecutablesq

Piezas producidasq

Funcionamiento del sistema de transporte





Tema

Selección de una célula flexible

La selección Problemas de aplicación

Características técnicas a tener en cuenta en la selección

Características generales:

q Tipo de máquinaq Nº de ejesq Nº de ejes controlados simultáneamenteq Velocidad de trabajoq Potencias en cada ejeq Precisión y repetibilidadq

Volumen de trabajoCaracterísticas función herramienta:

q Capacidad del almacénq Tiempo de cambioq Detección de roturaq Control de desgasteq Identificaciónq Acoplamientos

Características función pieza:

q Dimensiones y pesos manejablesq Tiempo de cambioq Previsión del posicionadoq Capacidad del almacénq Medición en máquina

Características de función auxiliares:

q Evacuación de virutaq Evacuación de virutaq Refrigeraciónq Mantenimiento preventivoq Autodiagnosisq Acceso a la máquinaq Seguridad


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Tema

En un sistema de fabricación flexible disminuye el tiempo de espera de losmateriales, aumenta el tiempo en uso de las máquinas, disminuye eltiempo de preparación máquina y aumenta el % de tiempo en que se estámecanizando.

En un sistema de fabricación flexible se reducen los tiempos por cambio de

lotes, por cambios de piezas, por cambios de herramientas y utillajes,disminuyen los paros por problemas de organización, y consecuentementequeda más tiempo disponible para el mecanizado, y queda la posibilidadde dejar funcionando la célula prácticamente sola durante el tercer turno.

Situación de la fabricación flexible en cuanto al tamaño de lotes y variedadde piezas.

La fabricación flexible se sitúa en la zona de lotes medios de unafabricación con una variedad media de piezas. Es la zona en que seencuentran la mayoría de talleres que trabajan por subcontratación.

Valorando cualitativamente el tamaño de los lotes y la variedad de piezas,se puede establecer, en una primera aproximación, una cierta normativasobre la adecuación del tipo de sistema de fabricación:

No obstante, en cada caso concreto conviene analizar la rentabilidad de lasdistintas posibilidades, en función de los costes en aquel momento, tantode equipos como de mano de obra.

Comparación de los costes unitarios, capacidades de producción einversión de los medios de producción actuales.

En los contratos con los proveedores se concierta una calidad, una

cadencia de entregas y la paletización de las piezasGrande: Tránsfer

Tránsfer Flexible

Medio: Tránsfer Flexible

G.S.F.F. (Grandes Sistemas de Fabricación Flexible)C.F.F. (Células de Fabricación Flexible)




Tema

Centros de Mecanizado

Máquinas Individuales

La comparación presentada es generalista, y conviene en cada casoconcreto analizar las distintas posibilidades, en función de los tipos de

máquinas, características, tecnología y de los costes en aquel momento.

En general, un aumento de la flexibilidad significa una pérdida deproductividad y un mayor coste unitario, sin embargo, las característicasdel mercado condicionan a ir cada día más a un sistema de fabricaciónflexible. La premisa fundamental debe ser: diseñar un sistema productivotan rígido como sea posible y tan flexible como sea necesario. Laflexibilidad no es un objetivo en sí, sino un medio para conseguir la

rentabilidad de la empresa.volver al principio>>>>

Problemas de aplicación

La cantidad de posibilidades y problemas en la realización de sistemas defabricación flexible es sin duda superior a lo que pueda aquí insinuarse.

Para la planificación general es importante que el SFF fabrique las piezasno sólo de modo flexible sino también con costes aceptables.

Sobre ello tiene una influencia esencial el grado de automatización deseado: la sobreautomatización cuesta rápidamente un dineral.

Por ejemplo, uno de los problemas más complicados lo representa

frecuentemente tener las herramientas a punto, especialmente cuandose ha de tener en cuenta el desgaste y reafilado.

Para no tener que utilizar centros de mecanizado con almacenes deherramientas sobredimensionados en todas las estaciones, el diseño de laspiezas debe basarse ante todo en la utilización de herramientas estándar.Si aun así resulta excesivo el número de herramientas necesarias,aparecerá como solución apropiada un almacén de herramientas central.

Especialmente en mecanizados donde los tiempos de utilización de lasherramientas sean de pocos minutos ha de estar asegurada la reposiciónautomática continua. La realimentación y supervisión de este almacén de


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Tema

herramientas central podría ser asumida también por el ordenador central.

Por estas razones, resulta complicado el funcionamiento deemergencia transitorio de un SFF mediante el lector de dispositivos dememoria. Cuando el sistema prevé la utilización de ordenadores centrales,las tareas de coordinación de estos para el sistema general son tan

básicas y variadas que el sistema general no podría subdividirse encomponentes individuales, con programas independientes propios, concostes aceptables. Por ello tampoco bastan los programas sustitutoriospara trasladar las tareas de las unidades paradas a otras.

El problema no radica en el coste del programa y la capacidad de memorianecesaria para los programas sustitutorios, sino en la asignación deherramientas a los mecanizados de piezas distintas. Para evitar que un

sistema de estas características se aleje demasiado de las posibilidades delos talleres medianos y pequeños, se ha de prestar atención a que seaposible un desarrollo modular progresivo.

Tanto más importante es para este procedimiento que la estructura básicaesté determinada y sea respetada desde el principio. Por ejemplo, puedeempezarse con un sistema reducido, en el que sólo algunas máquinas-herramientas son alimentadas con programas por un ordenador central,que adicionalmente puede utilizarse como puesto de programación ocentro de cálculo del CN.

Si para ello se elige un dispositivo adecuado, junto con el software de basecorrecto, es posible una ampliación por etapas hacia un sistema mayor sinel riesgo asociado al diseño global desde el inicio de un sistema degrandes dimensiones.

volver al

principio>>>>


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Tema

Sumario

La transformación del mercado hacia un mercado de compradores conducea un aumento de la demanda de productos industriales con una crecientevariedad de soluciones.

La prefabricación de grandes series para un período de entrega más largoy su almacenamiento hasta la venta es cada vez más antieconómico. Lademanda de soluciones de automatización para series más pequeñasestará por ello en el centro del futuro interés de los compradores.

Los sistemas de fabricación flexible cumplen en gran parte las exigenciasplanteadas.

Dado que, sin embargo, el sistema de fabricación flexible puro no existe,la rentabilidad óptima sólo se puede conseguir mediante sistemasadatados específicamente a cada necesidad. Los grupos constructivos yaexistentes, las llamadas células de fabricación, se pueden combinar segúnmuchas variantes.

La mayoría de los conceptos de sistemas permiten la introducción y

ampliación paso a paso. Bajo esta premisa, la elevada inversión requeridapuede repartirse en varios años y, mediante la experiencia obtenida a lolargo de los mismos, será más fácil demostrar la rentabilidad.

La utilización de sistemas de fabricación flexible requiere un profundoanálisis de la tarea de producción, que tenga en cuanta los crecimientos ycambios futuros.

Cuando la selección y el agrupamiento de las máquinas-herramientasnecesarias es todavía controlable, al finalizar la planificación destaca elproblema de software para el sistema de control.

Las soluciones que sobresalen en exceso del marco estándar y necesitandemasiada asistencia del ordenador suelen fracasar por la carencia desoftware o por el coste del desarrollo para su elaboración. Parece por elloabsolutamente aconsejable examinar también la posibilidad de aplicación oadaptación de diseños ya realizados y proceder a una comparación conrespecto a los costes de las soluciones específicas nuevas antes de tomarla decisión final.




Tema

Sólo así puede decidirse según los criterios de "máxima flexibilidad" o"costes mínimos".

CursoCNC-4482336

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