3.3 Fundamentos de Programación Manual CNC

Aprendiendo el manejo de una máquina CNC y la programación, estará apto para poder operar cualquier máquina en el mundo, porque todos usan el lenguaje universal de programación EIA/ISO DIN 66025. Existen máquinas más sofisticadas que usan, además, un lenguaje conversacional con el operador, pero estas son especiales para cada marca de máquina. Cuando las piezas son simples se puede programar manualmente, pero cuando son complejas se hace uso de software de programación CAD-CAM.

3.3.1 Fundamentos de programación CNC

1) ESTRUCTURA DEL PROGRAMA CNC.

La estructura del programa CNC se basa en la norma DIN 66025. Un programa de pieza consta de una sucesión completa de secuencias, que describen la ejecución de un proceso de mecanizado en una máquina-herramienta con control numérico.

Un programa CNC de pieza se compone de: - el carácter para el inicio del programa: % - un cierto número de secuencias: N - el carácter para la finalización del programa: M30 El carácter para el inicio del programa precede a la primera secuencia del programa de pieza. El carácter para la finalización del programa, se encuentra en la última secuencia del programa de pieza. Esquema del programa CNC: Programa de pieza en formato de entrada /salida.

Los subprogramas y los ciclos pueden ser parte integrantes del programa. Los ciclos son subprogramas creados por el fabricante de la máquina o por nosotros, y pueden ser protegidos especialmente frente a utilización indebida.

2) ESTRUCTURA DE UNA SECUENCIA.

Una secuencia contiene todos los datos para la ejecución de una etapa de trabajo. La secuencia consta de varias palabras o mandatos y del carácter "fin de secuencia" (LF o ; ). La longitud de la secuencia puede ser de 120 caracteres como máx. La secuencia es visualizada por completo, distribuida en varias líneas. El número de secuencia se introduce como N... , que pueden ser libremente elegidos. Sirve para obtener una búsqueda de secuencia y funciones de salto definidas; un mismo número de secuencia solo puede ser utilizado una sola vez en el programa.

N32 G01 X50. Z5.

No. Bloque Función Destino

Se admite una programación sin número de secuencia. Sin embargo, en este caso no es posible la búsqueda de secuencia ni ninguna función de salto. Para configurar la estructura de una secuencia de una forma clara las palabras de la misma han de ser ordenadas en la sucesión que indica la clave del programa CNC.

Ejemplo de secuencia: N41 G... X... Y... Z... F... S... T... D... M... LF N Dirección del número de bloque o secuencia. 41 Número de secuencia G... Función de desplazamiento X... Y... Z... Punto de desplazamiento o destino F... Avance (mm/rev o mm/min) S... Velocidad de corte (Vc cte. m/min) o RPM T... Número de herramienta D... Archivo de las dimensiones de la hta. M... Función auxiliar de la maquina LF, ; Fin de secuencia. Cada secuencia ha de ser cerrada al final con el carácter de fin de secuencia "LF, EOB, ;" . En la pantalla aparece este carácter como carácter especial. Al imprimir el programa este carácter no aparece.

3) FUNCIONES DE PROGRAMACION CNC Existen múltiples funciones de programación, que en su mayor parte son códigos estándares según Norma DIN 66025, pero que muchos casos estas funciones cambian según el fabricante. Para esto es necesario revisar siempre el Manual de Funciones de cada máquina antes de programarla. En todo software de CAD-CAM el Procesador edita el programa en base a los códigos estándar y luego el Post-procesador lo individualiza según la maquina. 1. FUNCIONES PRINCIPALES G Existen funciones principales de G00 hasta G99, cada una cumple una determinada acción de desplazamiento de la herramienta. Estas funciones de programación permiten desplazar la herramienta sobre el perfil deseado de la pieza en movimiento rápido o de corte. Esta función da una determinada orden de desplazamiento de la herramienta asignada. Así tenemos las siguientes funciones:

G00 - DESPLAZAMIENTO RAPIDO, parada precisa 2.

G01 - INTERPOLACION LINEAL Es una función de mecanizado con corte de material, bajo una orden de avance F en mm/rev. o mm/min..

G02/G03 - INTERPOLACION CIRCULAR HORARIO/ANTIHORARIO

Es también una función de mecanizado con corte de material para hacer radios, bajo una orden de avance F en mm/rev. o mm/min..

4) CICLOS DE MECANIZADO

Existen también ciclos de mecanizado desde el simple que es solo un bucle de mecanizado hasta otro que abarca varios movimientos similares simplificando la programación manual, ya que esta es un poco complicada.

A continuación se muestran ciclos de desbaste utilizado con la programación en Keller. D R

G81 X… Z… D…. H… R… H

X, Z

L D R

G82 X… Z… D…. H… R…L.. X, Z H

Según norma DIN 66025. Estas funciones auxiliares de maquina abarcan de M00 hasta M99

Las funciones auxiliares participan solo en el funcionamiento de la maquina como giro de husillo, activar refrigerante, giro de torreta, etc.

2. FUNCIONES AUXILIARES DE MAQUINA M : TORNOS CNC

FUNCION ROMI GALAXY 15S SIEMENS 810T FAGOR 8025/30

M00 Parada programada Idem Idem

M01 Parada opcional Idem Idem

M02 Fin de programa Idem Idem

M03 Rotacion del husillo en sentido horario Idem Idem

M04 Rotacion del husillo en sentido antihorario Idem Idem

M05 Parada del husillo Idem Idem

M06 Libera giro de torreta Idem

M07 Activa refrigerante de corte de alta presion Enclavamiento

M08 Activa refrigerante de corte Idem

M09 Desactiva refrigerante de corte Idem

M10

M11 Funcionamiento del extractor de virutas Idem

M12 Cambia de rotacion del extractor Detencion del extractor de virutas

M13 Encrochar el sist.de Hta. CW y act. Refrig.

M14 Encrochar el sist.de Hta. CCW y act. Refrig.

M15 Activa hta. rotativa en sentido horario

M16 Activa hta. rotativa en sentido antihorario

M17 Desactiva herramienta rotativa Fin de subprograma

M18 Activa manipulador de piezas

M19 Parada orientada del husillo Idem Idem

M20 Activa aparato alimentador de barras Presion platos portapiezas. Nivel 1 : 28 bars

M21 Desactiva aparato alimentador de barras Presion platos portapiezas. Nivel 2 : 24 bars

M22 Activa disposit. de enclavamiento de husillo Presion platos portapiezas. Nivel 3 : 18 bars

M23 Desactiva el enclavamiento de husillo Presion platos portapiezas. Nivel 4 : 8 bars

M24 Abre chuck

M25 Cierra chuck Fijar contrapunta

M26 Retrocede el mango de la contrapunta Cerrar mordazas plato portapiezas

M27 Avanza el mango de la contrapunta Abrir mordazas plato portapiezas

M28 Abre luneta

M29 Cierra luneta

M30 Fin de programa Idem Idem

ESTRUCTURA DE UN SISTEMA DE FABRICACION CNC

MAQ. CNC 1

COMPUTADORA

IMPRESORA

MAQ. CNC 2

LECTORA DE

CINTAS

PERFORADORA DE CINTAS

MAQ. CNC 3

CD CD

HASTA UN MAXIMO

CINTA MAGNETICA DE 48 MAQUINAS

5) FORMAS DE PROGRAMACION

Programación en la Oficina, se da cuando: - Los comandos disponibles no ofrecen la comodidad necesaria

de operación. - Las piezas a ser mecanizadas son de geometría

extremadamente compleja. - En la fábrica existen muchas máquinas CNC similares. - No hay personal suficiente calificado en el taller.

INTERFASE

DNC

Programación en Oficina cuando se requiere mayor información

Programación en el Taller, se da cuando:

- Las máquinas CNC ofrecen la necesaria comodidad de operación.

- Las piezas a ser mecanizadas son de geometría simple. - Sólo existen pocas máquinas en la fábrica.

6) TIPOS DE PROGRAMACION CNC 1. Programación Manual:

Puede hacerse en la Oficina o en el Taller.

- Los datos necesarios para el programa son introducidos directamente del dibujo de la pieza al Panel de Mando NC, escritos en forma de instrucciones o sentencias de programación.

2. Programación Automática : CAD-CAM - Cuando hay que maquinar una pieza de una geometría muy

compleja, el número de sentencias puede ser muy elevado y pueden ser necesarios cálculos muy complicados para obtener la trayectoria, aumentando la probabilidad de errores. Por esta razón existen los lenguajes avanzados de programación, como el CAD-CAM que apenas exige la introducción de los datos del dibujo de la pieza y algunos datos técnicos adicionales, luego éste software elabora el programa pieza requerido.

3.3.2 PROGRAMACION MANUAL CNC Y SIMULACION: KELLER

SOFTWARE DE ENSEÑANZA DE TORNO CNC Es un software exclusivo para la enseñanza de programación manual tanto para Torno CNC como para Fresadora CNC. PROCEDIMIENTO:

1. INSTALACION Instalador Keller Torno Descomprimir KGRDEB.zip a una carpeta creada. C:|KELLER Start: Para inicio del programa

2. APLICACIÓN F10 inicia la pantalla Modos : F1 Demostración ; aquí se tiene 3 demos. F2 Informaciones de CNC ; contiene material didáctico básico. F3 Geometría y definición de ejes. F4 Programación con simulación F9 Ajustes generales: Para cambiar el tipo de máquina de bancada plana (Keller) o bancada inclinada (PAL). F4 PROGRAMACION CON SIMULACION

F1 Elaborar programa principal: Para hacer nuevos programas. F2 Elaborar subprograma: Para hacer nuevos subprogramas. F3 Cargar programa principal: Para cargar un programa del archivo. F4 Cargar subprograma: Para cargar un subprograma del archivo. F8 Revolver: Definir y seleccionar las herramientas de corte.

F9 Ajustes : Para definir el material en bruto

Para elaborar un programa principal: F1 y luego F4 Para editar los bloques solo se llenan la parte numérica solamente en los casilleros necesarios y F10 para cargar el bloque o secuencia.

3.3.3 Practica de Programación Manual con Keller. Desarrollaremos un programa de la siguiente pieza para un torno CNC.

Plano de pieza tipo

Programa ejemplo N1 G90 (DATOS DE INICIO) Acotado en absoluto N2 G0 X150 Z150 Alejamiento de torreta al pto. de cambio hta. N3 G54 Cero pieza N4 T0101 M6 (DATOS DE CORTE) Herramienta de desbaste N5 G96 S120 M4 G96: Vc cte.=120 m/min N6 G92 S1500 Giro máximo 1500 RPM N7 G0 X42 Z2 F0.3 (ACERCAMIENTO) Acercamiento de herramienta N8 G82 X28 Z-69 D1.5 H0.5 R38 L-73 OPERACIÓN: Ciclo de desbaste N9 G81 X24 Z-62 D1.5 H0.5 R29 Ciclo de desbaste N10 G82 X20 Z-52 D1.5 H0.5 R25 L-62 Ciclo de desbaste N11 G82 X16 Z-19 D1.5 H0.5 R20 L-22 Ciclo de desbaste N12 G0 X150 Z150 (ALEJAMIENTO) N13 T0202 M6 Herramienta de acabado N14 G96 S220 M4 G96: Vc cte.=220 m/min N15 G92 S2000 Giro máximo 2000 RPM N16 G0 X0 Z2 Acercamiento de herramienta N17 G1 X0 Z0 F0.15 Desplazamiento lineal N18 G3 X11.313 Z-13.657 I0 K-8 Desplazamiento circular anti horario N19 G1 X11.313 Z-17 N20 X20 Z-22 N21 Z-52 N22 X24 Z-62 N23 G3 X28 Z-64 I0 K-2 N24 G1 X28 Z-69 N25 G2 X34 Z-72 I3 K0 N26 G1 X36 Z-73 N27 Z-87 N28 G0 X150 Z150 N29 T0404 M6 Herramienta de ranurado N30 G97 S800 M4 N31 G0 X24 Z-46 N32 G1 X16 F0.08 N33 X24 N34 G0 X150 Z150 N35 T0505 M6 Herramienta de roscado N36 G97 S900 M3 N37 G0 X21 Z-19 N38 G83 X20 Z-44 D0.2 H0.92 R1.5 Ciclo de roscado N39 G0 X150 Z150 N40 T0404 M6 Herramienta de ranurado/tronzado N41 G97 S800 M4 M3 N42 G0 X42 Z-86 N43 G1 X12 F0.08 N44 X42 N45 G0 X150 Z150 N46 M30 Fin de programa Después de tipiar el programa, presionar un escape y luego simular con F6 y después F2 para hacerlo más lento la simulación.

Parte II: La Manufactura Asistida por Computadora CAD/CAM

1. PROGRAMACION Y SIMULACION DE TORNO CNC CON CAD/CAM

OBJETIVOS GENERALES DEL CAD CAM. Los objetivos internos esperados son:

1. Conocer Sistemas Modernos de Fabricación CAD-CAM. 2. Flexibilidad de fabricación. 3. Aumento de la Productividad. 4. Ciclos más breves de programación y fabricación. 5. Mayor calidad. 6. Mínima tasa de rechazo. 7. Menos retrabajos. 8. Mejora de imagen. 9. Mejora de la calificación del personal. 10. Aumento de motivación de operadores e instructores.

Objetivos externos:

1. Transferencia de tecnología actualizada. 2. Mayor posibilidad de servicio en trabajos especializados. 3. Mayor capacidad de carga de máquinas. 4. Reacción más rápida a las variaciones del mercado. 5. Mayores posibilidades de coordinación de los proveedores. 6. Mayor flexibilidad ante la modificación de pedidos. 7. Mayores posibilidades de suministro y cumplimiento de los plazos.