Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional La Plata Departamento de Ingeniería MecánicaLaboratorio de Control Numérico de M.H.

EL CONTROL NUMERICO DE MAQUINAS HERRAMIENTAS.

• EL CONTROL NUMERICO.

• PROGRAMACION MANUAL DEL C. N.

• PROGRAMACION ASISTIDA: CAD - CAM

HISTORIA DEL CONTROL NUMERICO

En principio, contrariamente a lo que se pudiera pensar, el Control Numérico de MáquinasHerramientas no fue concebido para mejorar los procesos de fabricación, sino para dar solución aproblemas técnicos surgidos a consecuencia de] diseño de piezas cada vez más difíciles de mecanizar.

En 1942, la "Bendix Corporation" tiene problemas con la fabricación de una leva tridimensionalpara el regulador de una bomba de inyección para motores de avión. El perfil tan especial de dicha leva esprácticamente imposible de realizar con máquinas comandadas manualmente.

La dificultad provenía de combinar los movimientos del útil simultáneamente según varios ejes decoordenadas, hallando el perfil deseado. Se acordó entonces confiar los cálculos a una máquinaautomática que definiera gran número de puntos de la trayectoria, siendo el útil conducido sucesivamentede uno a otro.

En 1947, Jhon Parsons, constructor de hélices de helicópteros, americano, concibe un mandoautomático

La idea de utilizar cartas perforadas (comportando las coordenadas de los ejes de los agujeros) enun lector que permitiera traducir las señales de mando a los dos ejes, permite a Parsons desarrollar susistema Digitón.

En esta época, la U.S. Air Force estaba preocupada con la fabricación de estructuras difíciles detrabajar por copiado susceptibles de ser modificadas rápidamente. Gracias a su sistema, Parsons obtieneun contrato y el apoyo del Massachusetts Institute of Technologie"

El Gobierno americano apoya la iniciativa para el desarrollo de una fresadora de tres ejes encontorneado mandado por control digital.

En 1953, después de cinco años de puesta a punto, el M.I.T. utiliza por primera vez la apelaciónde "Numerical Control"

En 1956, la U.S.A.F. hace un pedido de 170 máquinas de Control Numérico a tres grandesconstructores americanos:

· Cincinnati Milling Machine Company,· Giddin & Levis,· Kearney & Trecker.

Paralelamente a esta evolución, ciertos constructores se interesan por el desarrollo de máquinasmás simples para trabajos, tales como taladrado, mandrinado y punteado, que no requieren ningúnmovimiento continuo, pero sí un posicionamiento preciso.

De esta forma se ha visto que la necesidad industrial de la aeronáutica fue la que creó la demandade sistemas continuos complejos. El paso de complejos a simples revolucionó los procesos defabricación.

En 1960, también en el M.I.T. se realizaron las primeras demostraciones de Control Adaptable(un perfeccionamiento del Control Numérico que permite, además, la autorregulación de las condiciones detrabajo de las máquinas). A finales de 1968 tuvieron lugar los primeros ensayos de Control NuméricoDirecto (DNC).

En general, el incremento en la utilización de máquinas herramientas con CN se debe a que ungran número de problemas, que se consideraban bien resueltos por los métodos de trabajo clásicos, quepueden tener una respuesta ventajosa desde el punto de vista técnico mediante la utilización de dichasmáquinas.

Hoy día este tipo de maquinarias está siendo implementada en casi todo tipo de fábricas y seprevé que para el año 2000 el 85 % de la producción industrial del mundo se realizará con este tipo demáquinas.

Nuestro país no es ajeno a esta proyección y puede apreciarse que actualmente este sistema seencuentra en plena difusión y las máquinas herramientas comandadas por control numérico, principalmentetornos y fresadoras, se incorporan a pequeñas y medianas empresas en número creciente.

Otro dato que confirma esta tendencia es que en las últimas Exposiciones referentes a Máquinasindustriales como EMAQH (Exposición de Máquinas Herramientas), prácticamente han desaparecido losexpositores de máquinas herramientas convencionales siendo desplazados por fabricantes de M.H.C.N.nacionales y extranjeros.

EL CONTROL NUMÉRICO

El control numérico se puede definir de una forma genérica como un dispositivo deautomatización de una máquina que, mediante una serie de instrucciones codificadas (el programa),controla su funcionamiento.

Cada programa establece un determinado proceso a realizar por la máquina, con lo que una mismamáquina puede efectuar automáticamente procesos distintos sin más que sustituir su programa de trabajo.Permite, por tanto, una elevada flexibilidad de funcionamiento con respecto a las máquinas automáticasconvencionales en las que los automatismos se conseguían mediante sistemas mecánicos o eléctricosdifíciles y a veces casi imposible de modificar.

Los elementos básicos del control numérico son:

1) El programa, que contiene toda la información de las acciones a ejecutar.2) El control numérico, que interpreta estas instrucciones, las convierte en las señales

correspondientes para los órganos de accionamiento de la máquina y comprueba los resultados.3) La máquina, que ejecuta las operaciones previstas.

A medida que el desarrollo de la microelectrónica y la informática se aplica a los controladoresnuméricos, se potencian extraordinariamente las funciones que permiten desarrollar, simplificándolos a lavez, los procedimientos de programación y operación de las máquinas, de tal manera que los CNC - controlnumérico con ordenador - que se construyen hoy día sólo conservan de los primitivos CN los principiosbásicos de funcionamiento.

Paralelamente, las máquinas herramienta han ido evolucionando hacia la incorporación en unasola máquina de varias operaciones elementales de mecanizado que tradicionalmente se efectuaban enmáquinas diferentes, y hacia la incorporación de cambiadores automáticos de piezas y herramientas,apareciendo los centros de mecanizado que permiten obtener una pieza acabada, o casi acabada, en unasola estación de trabajo.

En función de las capacidades de proceso y de memoria de los CNC han evolucionado tambiénlas técnicas y lenguajes de programación. Desde los primeros programas lineales en lenguaje máquina a laprogramación asistida por ordenador, gráfica e interactiva, existe un amplio espectro de sistemas ylenguajes de programación.

LAS MÁQUINAS

El control numérico se monta sobre todo tipo de máquina herramienta convencional, tanto dearranque de viruta como de trazado y deformación. Así, lo encontramos en tornos, fresadoras,rectificadoras, taladradoras, mandrinadoras, dobladoras, plegadoras, punzadoras, máquinas de trazar,punteadoras, máquinas de soldar, de oxicorte, de medir, etc. Sin embargo, el control numérico hapromocionado el desarrollado de dos tipos de máquinas múltiples:

q El centro de mecanizado, para piezas prismáticas, en el que sobre pieza fija una o más torretas conherramientas giratorias permiten efectuar operaciones de fresado, taladrado, mandrinado, escariado,etc. Si lleva incorporada mesa giratoria pueden efectuarse operaciones de torno vertical.

q El centro de torneado, dotado de una o más torretas, con herramientas motorizadas que, además de lasclásicas operaciones de torneado permiten efectuar fresados, taladrados, escariados, etc., tanto axialescomo radiales.

Las características de precisión exigidas en estas máquinas en condiciones duras de utilización,han modificado las características de diseño de las mismas. En el aspecto estructural se busca una mayorrigidez y ausencia de vibraciones, lo que lleva a la utilización de bastidores de chapa soldada y dehormigón en vez de la clásica fundición.

En el diseño de la cadena cinemática se busca disminuir los juegos, rozamientos, vibraciones einercia de las masas móviles para mejorar la precisión y repetibilidad del posicionamiento de laherramienta, aumentando la rigidez de las guías y utilizando materiales de bajo coeficiente de fricción osistemas hidrostáticos o de rodadura, husillos a bolas para la transmisión de¡ movimiento sin holguras, etc.

Otros puntos en los que se ha mejorado son la estabilidad y uniformidad térmica con potentessistemas de refrigeración de herramienta, pieza e incluso máquina, y la evacuación de virutas.

Sobre las funciones desarrolladas por las máquinas convencionales las máquinas a controlnumérico incorporan básicamente:

♦ Sistemas de posicionado de la herramienta.♦ Sistemas de medición del desplazamiento.♦ Sistemas de medición de piezas y herramientas.♦ Sistemas de control de condiciones de mecanizado.♦ Sistemas de cambio de herramientas.♦ Sistemas de cambio de pieza.

VENTAJAS DE LA APLICACIÓN DE LAS MÁQUINAS HERRAMIENTAS CON CN.

A continuación se enuncian algunas de las ventajas que presentan las máquinas herramienta con CN:

ü REDUCCION DE LOS TIEMPOS DE CICLOS OPERACIONALES.

Las causas principales de la reducción al mínimo de los tiempos superfluos son:Trayectorias y velocidades más ajustadas que en las máquinas convencionales;Menor revisión constante de los planos y hojas de instrucciones;Menor verificación de medidas entre operaciones.

ü AHORRO DE HERRAMIENTAS Y UTILLAJES.

El ahorro en concepto de herramientas se obtiene como consecuencia de lautilización de herramientas más universales.

ü MAYOR PRECISIÓN E INTERCAMBIABILIDAD DE LAS PIEZAS.

ü REDUCCIÓN DEL PORCENTAJE DE PIEZAS DEFECTUOSAS.

ü REDUCCIÓN DEL TIEMPO DEL CAMBIO DE PIEZAS.

ü REDUCCIÓN DEL TAMAÑO DEL LOTE.

ü REDUCCIÓN DEL TIEMPO DE INSPECCIÓN.

INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN

La programación de los controles numéricos ha sufrido una gran evolución en los últimos años.Si bien se habla todavía de programación manual y programación automática o asistida por ordenador,la realidad es que hoy día, al contar los controles con un microordenador incorporado, la programaciónmanual dispone de muchas de las facilidades reservadas hasta hace poco a la programación automática.

Sería quizás más adecuado efectuar otra clasificación:

q La programación a pie de máquina, apoyada en los lenguajes y facilidades de quedisponen los CNC.

q La programación en oficina técnica, apoyada en equipos y soft propio dentro de técnicasde CAD - CAM de fabricación asistida por ordenador.

La programación a pie de máquina, en general más simple y realizada por el mismo operario, esadecuada para fabricaciones especiales de series muy pequeñas o unitarias tipo matricería, en las que serequiere un elevado grado de interactividad entre la preparación y ejecución del trabajo.

La programación en la oficina técnica puede hacerse también en los lenguajes máquina propios decada CNC, y efectuar posteriormente la puesta a punto a pie de máquina. Pero a medida que se amplía elparque de máquinas de control numérico y la cantidad de piezas a programar, se tiende a la utilización delenguajes de tipo general que independicen la programación de la pieza de la máquina que posteriormenterealizará el mecanizado.

Ambos sistemas se basan en un núcleo común de conceptos de programación de control numérico,desarrollados para la programación manual de los mismos. Posteriormente se han ido añadiendo másfunciones, ampliando sus facilidades de cálculo y permitiendo la utilización de técnicas informáticas deprogramación.

PROCESO DE PROGRAMACIÖN

La programación de una máquina herramienta de control numérico consiste en elaborar y codificarla información necesaria para mecanizar una pieza en un lenguaje que la máquina sepa interpretar. Elproceso puede descomponerse en tres etapas:

1. PREPARACIÓN DEL TRABAJO.

2. CODIFICACIÓN DEL PROGRAMA.

3. PRUEBA Y PUESTA A PUNTO.

La etapa de preparación del trabajo es similar a la correspondiente del mecanizado convencional.A partir de las características de la pieza a obtener, de los medios de producción disponibles, de suscaracterísticas y posibilidades, se define una secuencia de operaciones elementales, definiendo en cada unade ellas las herramientas a utilizar y los utillajes necesarios. Se precisa también conocer las técnicas demecanización.

1. LA PREPARACION DEL TRABAJO

Es fundamental para el programador tener un conocimiento exacto de las prestaciones que leofrece tanto el control como la máquina herramienta.

Las prestaciones que ofrece un control son muy variables, dependiendo de la complejidad ysofisticación de la máquina herramienta que gobierna. El control de un centro de mecanizado con cambioautomático de piezas y herramientas precisará unas características muy superiores al CN de unataladradora. El control de un torno es diferente del de una fresadora de 5 ejes y un CN convencional tienepoco que ver con un CNC.

Dentro de la preparación del trabajo se puede establecer un planteo de cómo y qué secuenciasdeberá seguir el proceso para poder realizar el mecanizado de una forma segura y rápida.

Definición del proceso: Conocidos los elementos de fabricación disponibles, la definición delproceso de mecanización puede dividirse en las siguientes etapas:

§ Estudio del plano de la pieza a fabricar.§ Análisis de las operaciones elementales.§ Selección de las herramientas.§ Definición de las condiciones técnicas de mecanizado.§ Diseño de utillajes.§ Secuenciación de las fases de trabajo.

En la fase de estudio del plano, el preparador se informa de las características de las piezas afabricar: material, dimensiones, cotas, tolerancias, acabados superficiales, etc., datos todos ellos quedeterminan las máquinas a utilizar.

En la fase de análisis de las operaciones elementales, el programador descompone las superficiesa mecanizar en tramos correspondientes a las trayectorias que las herramientas pueden seguir. En generalsólo son lineales y circulares, sobre superficies planas o de revolución. Este estudio geométrico implica ladefinición de las cotas de los puntos inicio y final de cada tramo, así como el centro en las circulares.

En la fase de selección de máquina se estudia qué operaciones pueden efectuarse en cada una delas máquinas disponibles, intentando disminuir al máximo el número de cambios de máquina y de atadas dela pieza.

En la fase de selección de herramientas se eligen las más adecuadas para cada operación enfunción de las características de la misma y de las tolerancias y acabados superficiales deseados.

En la fase de selección y diseño del utillaje se estudia, en general, el centraje y fijación de lapieza sobre la máquina, procurando disponer de] máximo de caras y superficies libres para mecanizado yprocedimientos flexibles, precisos y rápidos de fijación.

En las fases de definición de características técnicas de mecanizado se establecen las velocidadesde avance, profundidad de pasada y velocidad de corte adecuadas al material de la pieza según la máquinay herramienta utilizadas, para obtener los ciclos de mecanizado más cortos compatibles con la calidadexigida.

En la fase de secuenciación de operaciones se establece el orden en que se mecanizarán lasdistintas fases dibujando en cada caso un croquis de la zona a mecanizar, las herramientas y fijacionesutilizadas y los parámetros técnicos de fabricación.

Terminada la definición del proceso y conocidos los medios a utilizar y las operaciones aefectuar, el programador puede empezar a codificar. En general, esta fase de codificaciones es la querecibe el nombre de programación del control numérico.

2. CODIFICACION DEL PROGRAMA

En la fase de codificación se transcribe toda la información, según los símbolos y reglas desintaxis de un lenguaje comprensible por la máquina un soporte que el control pueda leer. Se precisaconocer las reglas del lenguaje que facilita el fabricante de la máquina en su manual.

LA PROGRAMACIÓN MANUAL

Recibe este nombre la codificación del programa en lenguaje máquina realizada sin apoyoinformático. En este tipo de lenguaje, el programador descompone la información en operacioneselementales a ejecutar por la máquina, por ejemplo, un recorrido, un cambio de herramienta, etc. Cada unade estas operaciones elementales constituye un "bloque" o una fase del programa y es una línea horizontaldel mismo.

Las diferentes funciones a realizar por la máquina dentro de cada bloque se identifican por elformato del bloque. En los lenguajes de bloques de formato fijo cada posición tiene un significadodeterminado. Actualmente está en desuso.

En los bloques de formato variable las funciones se identifican con una letra o dirección y loscaracteres que siguen a esta letra especifican el valor directo o codificado de esta función. Es decir, unbloque se descompone en "funciones" o palabras definidas por una letra dirección seguida de caracteresnuméricos.

Según norma DIN 66 o 25, equivalentes a la ISO 1057, las direcciones utilizadas y sus significados son:

§ N: numeración del bloque.§ C: Función preparativa.§ X Y Z: desplazamiento en las direcciones principales.§ U V W: desplazamiento en las direcciones secundarias.§ P Q R: desplazamiento según direcciones terciarias.§ I J K: coordenadas de centros de círculos.§ A B C: rotaciones alrededor de los ejes principales.§ D E: rotaciones alrededor de ejes secundarios.§ F: velocidad de avance de la herramienta.§ S: velocidad de rotación de la herramienta.§ M: función auxiliar.

3. PRUEBA Y PUESTA A PUNTO

En la fase de prueba y puesta punto del programa se comprueba que en realidad la máquinaejecuta las operaciones previstas y se obtiene la pieza con la forma y acabado deseados. Según elprocedimiento utilizado se puede efectuar una simulación previa del mecanizado antes de efectuar laprueba sobre la máquina. Si los medios disponibles no permiten efectuar esta simulación, la prueba serealiza en vacío o con un material muy blando para evitar que los posibles errores de programación dañenla pieza o la máquina. En un proceso iterativo de prueba y modificación se obtiene finalmente el programacorrecto.

Pasos a seguir para la ejecución de una pieza en una M.H.C.N.

Este diagrama de tareas es el indicado para reducir al mínimo los tiempos improductivos de la M.H.C.N.debidos a programación al pié de máquina, prueba, detección de errores, etc.

1. INFORMACION PREVIA DISPONIBLE

PLANO información geométrica y tecnológica: Formas, contornos, tolerancias, terminación superficial,material, Nº de piezas a mecanizar, etc.M.H.C.N. información de prestaciones: Potencia disponible, desplazamientos y velocidades máximas,cambio manual o automático de pieza y/o herramienta, herramientas a utilizar, etc.

2. CONFECCION DEL PLAN DE TRABAJO

Secuencia de operaciones, utillajes, selección de herramientas, selección de avances y velocidades decorte.

3. PROGRAMACION

§ ESTUDIO GEOMETRICO: Determinación de coordenadas de puntos particulares de la pieza,necesarios para la programación

§ PROGRAMACION EN CODIGO C.N.C.§ PRUEBA DEL PROGRAMA: Simulación gráfica en computadora y corrección.

4. PREPARACION DE MAQUINA

Simulación del programa: gráfica y en vacío, corrección y puesta a punto. ( en la M.H.C.N.)

5. EJECUCION

LA PROGRAMACIÓN AUTOMÁTICA

Cuando el perfil es complejo y la precisión requerida es elevada, el gran número de cálculos depuntos intermedios es inabordable por métodos manuales. La programación manual de 3 y más ejes, a pococompleja que sea la pieza, no es aconsejable sin apoyo del ordenador.

La primera intervención del ordenador en el campo del control numérico se dio precisamente enel área de la programación cuando a finales de los 60 el MIT desarrollo el APT (Automatic ProgrammingTool), un lenguaje para programación del control numérico por ordenador. La programación utilizando elordenador pasó a conocerse con el nombre de programación automática.

El nombre más correcto sería el de programación asistida por ordenador.Existe una gran variedad de lenguajes de programación que pueden clasificarse en dos grandes

grupos:q Lenguajes generales.q Lenguajes específicos.

Los lenguajes generales pueden utilizarse para programar cualquier tipo de control existente en elmercado. Como los diferentes controles disponen de diferentes lenguajes, el proceso se divide en dospartes.

En un primer paso, llamado procesado, se define el contorno de la pieza y el recorrido de laherramienta, generando un fichero de salida que se conoce con el nombre CLDATA (Cutter Location Data).Su formato ha sido normalizado recientemente en la ISO 3592. A este fichero se añaden también lascondiciones tecnológicas del mecanizado.

En un segundo paso, el post proceso codifica toda la información del CLDATA en el lenguaje delcontrol numérico correspondiente. Si se dispone de una instalación DNC el programa en lenguaje delcontrol se envía directamente al control.

Los programas de postprocesado los elaboran los propios usuarios, terceros y últimamentealgunos fabricantes lo incorporan a sus sistemas.

LA PROGRAMACIÓN GRÁFICA INTERACTIVA.

La programación en lenguaje APT de superficies en tres dimensiones se va haciendo más difícil amedida que las superficies aumentan en complejidad, hasta llegar a ser inviable por no disponer de un softgráfico potente.

Por otro lado cada día es más frecuente la utilización del diseño gráfico por ordenador CAD. ElCAD ofrece todas las facilidades de su potente soft de creación y visualización de modelos para laintroducción de la geometría necesaria para el control numérico.

La posibilidad de aprovechar los módulos de visualización desde diferentes puntos de vistas, asícomo los paquetes cinemáticos, permite una simulación del mecanizado en la pantalla de la PC y lacomprobación del recorrido de la herramienta, la superficie obtenida, las posibles colisiones de laherramienta con la pieza o el utillaje, etc.

Los paquetes de soft CAD - CAM incorporan en general programas de programación de controlnumérico interactivos, apoyados en menús dinámicos y en potentes rutinas para evitar la programaciónmanual detallada.

La programación en equipos de CAD - CAM no introduce realmente nuevas técnicas deprogramación pero presenta importantes mejoras de la productividad en la programación y especialmenteen la puesta a punto del programa.

PROGRAMA PIEZA N 1 (Generado manualmente)

%00923N10 F250 S0 T1.1 M3N20 X0 Y0 Z30N30 G1 Z-2N40 X100N50 Y60N60 G3 X70 Y90 I-30 J0N70 G1 X40N80 G2 X20 Y70 I-20 J0N90 G1 X0 Y0N100 G0 Z2N110 G0 G40 G44 X0 Y0 Z30 M30

PROGRAMA PIEZA N 2 (Generado por sistema CAD - CAM)

%00924N10 ( Generado por Smart - CAM )N20 ( FECHA mm/dd/yy :: HORA )N30 ( 12/09/94 :: 20845PM )N40 ( U.T.N. F.R. La Plata V.S.S.)N50 ( C.N.C. FAGOR 8020 MG )N60 ( Archivo de Forma pq .SH? )N70 ( Archivo de Programa pq .)N80 (------------------------------------)N90 F250 S1200 T6.6 M03N100 X30.0 Y10.0 Z30.0N110N120 G1 Z-2.0N130 X62.139 Y48.302N140 X39.158 Y67.586N150 G3 X18.026 Y65.737 I-9.642 J-11.491N160 G1 X8.384 Y54.246N170 G2 X9.616 Y40.158 I-6.428 J-7.66N180 G1 X30.0 Y10.0N190 G0 Z2.0N200 Z30.0N210 X85.0N220N230 G1 Z-2.0N240 X117.139 Y48.302N250 X94.158 Y67.586N260 G3 X73.026 Y65.737 I-9.642 J-11.491N270 G1 X63.384 Y54.246N280 G2 X64.616 Y40.158 I-6.428 J-7.66

N290 G1 X85.0 Y10.0N300 G0 Z2.0N310 Z30.0N320 X140.0N330N340 G1 Z-2.0N350 X172.139 Y48.302N360 X149.158 Y67.586N370 G3 X128.026 Y65.737 I-9.642 J-11.491N380 G1 X118.384 Y54.246N390 G2 X119.616 Y40.158 I-6.428 J-7.66N400 G1 X140.0 Y10.0N410 G0 Z2.0N420 Z30.0N430 X30.0 Y-10.0N440N450 G1 Z-2.0N460 X62.139 Y-48.302N470 X39.158 Y-67.586N480 G2 X18.026 Y-65.737 I-9.642 J11.491N490 G1 X8.384 Y-54.246N500 G3 X9.616 Y-40.158 I-6.428 J7.66N510 G1 X30.0 Y-10.0N520 G0 Z2.0N530 Z30.0N540 X85.0N550N560 G1 Z-2.0N570 X117.139 Y-48.302N580 X94.158 Y-67.586N590 G2 X73.026 Y-65.737 I-9.642 J11.491N600 G1 X63.384 Y-54.246N610 G3 X64.616 Y-40.158 I-6.428 J7.66N620 G1 X85.0 Y-10.0N630 G0 Z2.0N640 Z30.0N650 X140.0N660N670 G1 Z-2.0N680 X172.139 Y-48.302N690 X149.158 Y-67.586N700 G2 X128.026 Y-65.737 I-9.642 J11.491N710 G1 X118.384 Y-54.246N720 G3 X119.616 Y-40.158 I-6.428 J7.66N730 G1 X140.0 Y-10.0N740 G0 Z2.0N750 Z30.0N760 G00 G40 G44 G90 X30.0 Y10.0 Z30.0 M30N770 ( TIEMPO para T6 = 6.367 minutos )N780 ( TIEMPO TOTAL = 6.367 minutos )N790 ( Todos los tiempos segun Smart-CAM )N800 ( para Fresadora Alecop M - 8000 )N810 ( sin tiempos de cambio de herr. )N820 ( FIN )

TRABAJO PRACTICO FRESADORA C.N.C.

Y +

X +

Objetivo: _que el alumno desarrolle el plan de trabajo y el programa para esta pieza sencilla,incluyendo la ubicación del cero pieza, cero programa, orientación del sistema de referencia.Utilización de las funciones de compensación de longitud de herramienta, repetición de partes de programa,etc.Secuencia de cambio manual de herramienta.Funciones Preparatorias:_G00, G01, G04, G25, G43, G44, G81, G82 G90, G91.Funciones Auxiliares...:_F, S, T, M00, M03, M05, M30.

Z +

TRABAJO PRACTICO FRESADORA C.N.C.

Objetivo: _que el alumno desarrolle el plan de trabajo y el programa para esta pieza sencilla,incluyendo la ubicación del cero pieza, cero programa, orientación del sistema de referencia. Utilización de las funciones de compensación de longitud de herramienta, repetición de partes deprograma, etc.Secuencia de cambio manual de herramienta.Funciones Preparatorias:_G00, G01, G04, G25, G43, G44, G81, G82, G90, G91.Funciones Auxiliares...:_F, S, T, M00, M03, M05, M30.

Programación de las herramientas:

El formato para seleccionar la herramienta en un programa es: T2.2Esto significa que los valores permitidos son: desde T 00 . 00 hasta T 99 . 99

En otros controles se programa: T2 D2 ( La letra D reemplaza al punto )

Tabla de herramientas, (correctores), en el CNC Fagor 8020MG:

T R L I KT .0 0 0 0 0T .1 3 -20 0 0T .2 5 -28 0 0T .3 4 -6 0 0T .4 12.7 -30 0 0…………………………………………………………….……………………………………………………………..

T .97 0 0 0 0T .98 0 0 0 0T .99 0 0 0 0

Corrector T .2 R, L, I, K Longitud Herramienta = L + K Radio de Herramienta = R + I

G43 .. Activa compensación de longitud de herramienta. ( modal ).

G44 .. Anulación de G43. ( modal y start ).

En algunas MHCN los correctores T .0 y T.99 tienen funciones especiales y no pueden ser modificados.Esto es así, generalmente en las MHCN con cambio automático de herramientas.

T 2 . 2

Selección de corrector en tabla de herramientas CN.

Selección de posición del almacén de herramientas.

Código de selección de herramienta.

T 2 D 2

Selección de corrector en tabla de herramientas CN.

Selección de posición del almacén de herramientas.

Código de selección de herramienta.

Funciones auxiliares.

M00 .. Parada del programa o programada.

Interrumpe la ejecución, sin detener el giro del cabezal. para proseguir se oprime la tecla de marcha.

M01 .. Parada condicional del programa.

Igual que M00 pero se ejecuta si esta activa la entrada.M02 .. Fin de programa con reset general.

M30 .. Fin de programa con vuelta al comienzo.

M03 .. Arranque del cabezal a derechas, ( horario ).

M04 .. Arranque del cabezal a izquierdas, ( antihorario ).

M05 .. Parada del cabezal.

M06 .. Cambio de herramienta.

Existen otras funciones M para refrigeración, parada orientada del cabezal, etc.

SECUENCIA PARA CAMBIO MANUAL DE HERRAMIENTA:

Trabajando con compensación de longitud. ( G43 - G44 )

%00041N10 ( Ejemplo de programación de G43 - G44 )N20 F200 S1000 T1.1 M3N30 G0 G43 X20 Y30 Z2N40 G1 Z-15N..........................N........ Movimientos con la herramienta T . 1N.................N150 G0 Z2N160 G0 G44 X0 Y0 Z50 M0 M5N200 F100 S1500 T . 33 M3N210 G0 G43 X50 Y50 Z2N220 G1 Z-10N.....................N........ Movimientos con la herramienta T . 33N......................N280 G0 Z2N290 G0 G44 X0 Y0 Z50 M30

Explicación:N10 Comentario.N20 Selección de la primera herramienta y sus condiciones de trabajo, F , S y M.N30 Posicionamiento rápido G00, con compensación de longitud de herramienta G43 en punto próximo al primer mecanizado. ( Primer movimiento de la herramienta activo compensación de longitud G43 )N40 al N150 Mecanizado con la herramienta seleccionada.N160 Posicionamiento rápido G00, G44, en punto de cambio de herramienta, Interrupción del programa ( M0 ) y parada cabezal ( M5 ). ( Ultimo movimiento de la herramienta desactivo compensación de longitud G44 )

Recordar que esto se hacía por seguridad : La herramienta patrón T.0 es más larga que todas las demásherramientas, G44 indica que no se tenga en cuenta la tabla de herramientas de CNC lo cual es equivalentea suponer que la herramienta en el cabezal es la T . 0 , de este modo evitamos problemas al cambiar unaherramienta muy corta por otra mucho más larga.

N200 Selección de la segunda herramienta y sus condiciones de trabajo, F , S y M.N210 Posicionamiento rápido G00, con compensación de longitud de herramienta G43 en punto próximo alprimer mecanizado. ( Primer movimiento de la herramienta activo compensación de longitud G43 )N220 al N280 Mecanizado con la herramienta seleccionada.N290 Posicionamiento rápido G00, G44, en punto de cambio de herramienta, fin del programa M30 ( Ultimo movimiento de la herramienta desactivo compensación de longitud G44 )

Nota: Como el cambio de herramienta es manual, el primer numero después de la letra T que indicaposición en almacén de herramientas no tiene aplicación y puede programarse cualquier numero entre 0 y98, e inclusive puede programarse T . 33 como en el ejemplo.

Pasos a seguir para trabajar con mas de una herramienta.

• Programación : Programar correctamente los cambios de herramienta y funciones vinculadas.• Medir la longitud de las herramientas. ( diferencia de longitud respecto de la herramienta patrón.)• Cargar la tabla de herramientas del CNC. ( puede hacerse automáticamente.)• Ordenar el almacén de herramientas de acuerdo al programa.• En la puesta a punto de la máquina herramienta CNC, poner el cero pieza con la herramienta patrón. (

en las MHCN con cambio automático, puede ponerse el cero pieza con cualquier herramienta cargadaen la tabla. )

%92131N10 F200 S800 T1.9 M3N20 G43 G0 G90 X -20 Y120 Z30N30 G82 G99 X30 Y90 Z2 I -5 K2N40 X60 Y70N50 X150 Y90N70 Y55N80 Y20N110 X30 Y20N120 Y55N130 G0 G80 G44 X -20 Y120 Z30 M0 M5N200 F300 S1000 T1.1 M3N210 G0 G43 G90N220 G83 G99 X30 Y90 Z2 I -5 J4N230 X150N240 Y20N250 X30N260 G0 G80 G44 X -20 Y120 Z30 M0 M5N300 F250 S1000 T1.3 M3N310 G0 G90 G43N320 G83 G99 X150 Y55 Z2 I -4 J6N330 X30N335 G80 X60 Y70N340 G1 Z -6N350 G0 Z2N360 G0 G44 G90 X -20 Y120 Z30 M0 M5N400 F100 S800 T1.4 M3N410 G0 G43 G90 Z25N420 G82 G98 X30 Y55 Z2 I -3 K2N430 X150N440 G0 G80 G44 X -20 Y120 Z30 M0 M5N500 F300 S1200 T1.5 M3N510 G0 G43 G90 X60 Y70 Z2N520 G1 Z0N530 G1 G91 Z -2N540 G90 X120N550 Y40N560 X60N570 Y70N580 G25 N530.570.2N590 Z2N595 G0 G44 G90 X -20 Y120 Z30 M0 M5N600 F300 S1300 T1.10 M3N610 G0 G43 G90 X30 Y90 Z2N620 G1 Z1N630 G1 G91 Z -2N640 X10N650 X -20N660 X10N670 G25 N630.660.2N680 G90 Z2N690 G0 X150N700 G25 N620.680.1N710 G0 Y20N720 G25 N620.680.1N730 G0 X30N740 G25 N620.680.1N750 G0 G44 G90 X -20 Y120 Z30 M0 M5N800 F300 S1500 T1.7 M3N810 G0 G43 G90 X30 Y90 Z2N820 G1 Z –5

N830 G1 G91 Z -3.5N840 X10N850 X -20N860 X10N870 G25 N830.860.3N880 G90 G0 Z2N890 G0 X150N900 G25 N820.880.1N910 Y20N920 G25 N820.880.1N930 X30N940 G25 N820.880.1N950 G0 G44 G90 X -20 Y120 Z30N2000 M30

El cambio de herramienta es manual, por ello es necesarioprogramar las funciones M0 y M5. La llegada al punto de cambio de herramienta se hace sin compensaciónde longitud (G44), para conseguir que el cambio serealice siempre en el mismo punto.

TRABAJO PRACTICO TORNO C.N.C.

Utilización de las funciones:G00.. Posicionamiento rápido.G01, G02, G03.. Interpolaciones lineal y circularesG40,41,42.. Compensación de radio.G04.. Temporización.G68.. Ciclo fijo de desbastado en el eje xCondiciones De Mecanizado G95 G96 G97Selección De Herramienta

TRABAJO PRACTICO TORNO C.N.C.

%91192N0 (T.P.-TORNO-C.N.C.-9/10)N1 (V.S.S.-U.T.N.F.R.L.P.-1996)N10 G53 X0 Z71.5N11 G53N20 G96 F0.08 S100 T0.10 M3 M44N25 G0 G41 X35 Z0N26 G1 X -0.8N27 Z1N30 G0 G42 X32 Z5N40 G66 P0 = K0 P1 = K0 P4 = K2 P5 = K0.6 P7 = K0.2 P8 = K0.1 P9 = K0 P12 = K40 P13 = K80 P14 = K200N50 G96 F0.04 S120 T2.2 M3 M44N60 G0 G42 X0 Z5N70 G1 X0 Z0N80 G1 X6 Z0N90 X8 Z -1N100 Z -8N110 X12 Z -15N120 G1 G36 R2 X18 Z -15N130 G1 G36 R2 X18 Z -25N140 G1 G39 R1 X26 Z -25N150 G1 Z -30N160 X28 Z -35N200 Z -50N205 X32N210 G0 G40 X35 Z10N220 G97 S600 T4.4 M3 M44N230 G86 P0 = K8 P1 = K4 P2 = K8 P3 = K -8 P4 = K0.705 P5 = K0.15 P6 = K1 P7 = K0 P10 = K1 P11 = K2 P12 = K60N240 G0 X45 Z10N250 G96 F0.03 S70 T6.6 M3 M44N260 G0 X29 Z -42N270 G1 X24N280 G0 G04 K1 X30N290 Z10 M30 ( FIN )