INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALDe acuerdo al marco de referencia anterior este manual de prácticas...
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD AZCAPOTZALCO “MANUAL DE PRÁCTICAS PARA EL MAQUINADO DE PIEZAS METÁLICAS DEL AJEDREZ EN EL LABORATORIO LPAIC EN CNC“ TESIS QUE PRESENTAN: CORONA VÁZQUEZ ARTURO PEREDO BORGONIO ESTEBAN VÁZQUEZ GARCÍA JAIME YAÑEZ ESQUIVEL LUIS JAVIER MÉXICO, D. F. 2010
Transcript of INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALDe acuerdo al marco de referencia anterior este manual de prácticas...
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD AZCAPOTZALCO
“MANUAL DE PRÁCTICAS PARA EL MAQUINADO DE
PIEZAS METÁLICAS DEL AJEDREZ EN EL
LABORATORIO LPAIC EN CNC“
TESIS
QUE PRESENTAN:
CORONA VÁZQUEZ ARTURO
PEREDO BORGONIO ESTEBAN
VÁZQUEZ GARCÍA JAIME
YAÑEZ ESQUIVEL LUIS JAVIER
MÉXICO, D. F. 2010
ÍNDICE AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................... I
OBJETIVO ............................................................................................................................... V
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... VI
CAPITULO I: DESCRIPCIÓN DEL LPAIC ............................................................................... 1
CAPITULO II:CONTROL NUMÉRICO COMPUTARIZADO ..................................................... 5
2.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DELCNC ....................................................................... 6
2.2 CARACTERÍSTICAS DEL CNC ..................................................................................... 9
2.3 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN CNC ....................................................... 10
2.4 MOVIMIENTO DE LOS EJES EN UN CNC .................................................................. 12
2.5 MOTORES EN UN CNC .............................................................................................. 16
2.6 SISTEMA DE CONTROL DE EJES DEL CNC ............................................................. 17
2.7 EJES DE HERRAMIENTA Y PLANOS DE TRABAJO .................................................. 19
2.8 PUNTOS DE REFERENCIA EN MÁQUINAS CNC ...................................................... 20
2.9 AJUSTES DE MÁQUINA (OFFSETS) .......................................................................... 21
2.10 SISTEMA DE COORDENADAS ................................................................................. 26
2.11 CONCEPTOS BÁSICOS DE MAQUINADO ............................................................... 29
2.12 PROGRAMACIÓN DE UN CNC ................................................................................. 37
2.13 PROGRAMACIÓN BÁSICA MANUAL ........................................................................ 39
2.14 COMANDOS G Y M PARA EL PC TURN .................................................................. 47
CAPITULO III: TORNO EMCO CONCEPT TURN 155 ........................................................... 50
3.1 PLATO UNIVERSAL(CHUCK) ..................................................................................... 50
3.2 TORRETA PORTAHERRAMIENTAS DE 8 POSICIONES ........................................... 51
3.3 ÁREA DE TRABAJO .................................................................................................... 55
3.4 ELEMENTOS DE LA MÁQUINA.................................................................................. 57
3.5 FUNCIONES DE LAS TECLAS .................................................................................... 58
3.6 PUESTA A PUNTO ...................................................................................................... 68
3.7 PROCESO PARA LA PUESTA EN FUNCIONAMIENTO Y DECALAJEDE
HERRAMIENTA EN EL CNCEMCOTURN 155 ................................................................. 76
3.8 PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE PROGRAMAS EN EL CNC EMCO
TURN 155 .......................................................................................................................... 90
3.9 PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE SUB PROGRAMAS EN EL CNC
EMCO TURN 155 .............................................................................................................. 97
3.10 PROCEDIMIENTO DE APAGADO DE LA MÁQUINA CNC EMCO TURN 155 ...... 101
3.11 PRACTICAS PARA TORNO .................................................................................... 102
PRÁCTICA 1 .................................................................................................................... 102
PRÁCTICA 2 .................................................................................................................... 107
PRÁCTICA 3 .................................................................................................................... 112
PRÁCTICA 4 .................................................................................................................... 116
PRÁCTICA 5 .................................................................................................................... 120
PRÁCTICA 6 .................................................................................................................... 123
CAPITULO IV: FRESADORA CONCEPT MILL 155............................................................ 126
4.1 ELEMENTOS PRINCIPALES ..................................................................................... 126
4.2 ÁREA DE TRABAJO .................................................................................................. 127
4.3 SISTEMA DE HERRAMIENTAS ................................................................................ 128
4.4 DESCRIPCIÓN DE LAS TECLAS .............................................................................. 135
4.5 COMANDOS G Y M PARA LA FRESADORA ........................................................... 141
4.6 PUESTA A PUNTO .................................................................................................... 144
4.7 PRACTICAS PARA FRESADORA ............................................................................. 152
PRÁCTICA 1 .................................................................................................................... 152
PRÁCTICA 2 .................................................................................................................... 162
CONCLUSIONES ................................................................................................................ 169
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................... 170
2010
I
AGRADECIMIENTOS
A Dios por permitirme llegar hasta este momento tan importante de mi vida el cual
crea un sinfín de satisfacciones tanto en mi persona como en mi familia.
A mi mamá que con tanto amor, sacrificio, motivación, empeño y apoyo me mantuvo
con la convicción de ser un profesionista y me dio ánimos para poder superar todos
los obstáculos en mis estudios.
A mi papá quien con dedicación y cariño me enseñó que para lograr mis deseos de
superación se necesita esfuerzo, sacrificio y constancia; siendo éstos elementos
necesarios para alcanzar cualquier meta.
A mis hermanos que siempre estuvieron a mi lado en los momentos de alegría y
tristeza dándome aliento suficiente para levantarme y no dejarme vencer ante las
dificultades adversas por las que llegué a pasar.
A mis compañeros y amigos que en todo momento me tendieron la mano y me
alentaron a crecer de manera personal para así lograr que estuviera dispuesto a no
temer a nuevos retos.
A mis profesores quienes me apoyaron a lo largo de mi carrera profesional y en
especial al Ing. Torres quien me brindó todo su apoyo para la realización de este
proyecto.
A mi flaca por haber aparecido, cambiado mi vida y sobre todo por estar a mi lado en
todo momento “I ♥ #”.
Peredo Borgonio Esteban
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II
AGRADECIMIENTOS
A mis padres, por darme la estabilidad emocional, económica, sentimental para poder
llegar hasta este logro, que definitivamente no hubiese podido ser realidad sin ustedes
gracias. A mis hermanos por darme siempre el apoyo incondicional y las palabras de
aliento que necesitaba en los momentos difíciles, a todos ellos que siempre serán mi
inspiración para alcanzar mis metas, por enseñarme que todo se aprende y que todo
esfuerzo es al final recompensa.
A todos mis amigos pasados y presentes; pasados por ayudarme a crecer y madurar
como persona y presentes por estar siempre conmigo apoyándome en todas las
circunstancias posibles, también son parte de esta alegría.
A mi equipo de tesis, porque tuve la fortuna de encontrar un excelente grupo de
personas que me han ayudado para poder llegar a este momento.
A mis asesores de tesis sin su ayuda y conocimientos no estaría en donde me
encuentro ahora y a todos los profesores dentro de la carrera, de todos he aprendido
algo valioso.
Corona Vázquez Arturo
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III
AGRADECIMIENTOS
A Dios por permitirme lograr una de mis metas.
A mi madre y padre por haberme apoyado en todo momento, por su sacrificio, cariño
y motivación para que yo terminara una profesión, por impulsarme a seguir
estudiando y nunca rendirme no importando los malos momentos.
A mi hermana que estuvo siempre conmigo para aconsejarme en los momentos
difíciles de mi vida, a mi sobrino por su cariño y confianza.
A mis abuelos que cuidaron de mí y me educaron para esforzarme en conquistar mis
metas.
A mis tíos que siempre estuvieron al pendiente.
Yañez Esquivel Luis Javier
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IV
AGRADECIMIENTOS
Durante todos estos años he conocido y compartido momentos con muchas personas
que me han apoyado, no sólo en lo académico, sino también en lo personal. A todas
ellas, y sin dejar a nadie en el olvido, quiero agradecer su tiempo, sus palabras y su
apoyo.
En primer lugar a mis padres, quienes han sido un apoyo moral y económico para
lograr este fin. Gracias por su paciencia.
A mi asesor de tesis y una de las personas que más admiro por su inteligencia y sus
conocimientos, a quien le debo el hecho de que esta tesis tenga los menos errores
posibles.
A mis hermanas y amigos por ayudarme y apoyarme sin condiciones. Gracias por
facilitarme las cosas.
Vázquez García Jaime
2010
V
OBJETIVO
Proporcionar apoyo a los estudiantes que cursan las carreras de ingeniería mecánica,
robótica industrial y sistemas automotrices que necesitan la capacitación en la
correcta operación de una máquina herramienta automatizada, como lo es el CNC,
aplicando y desarrollando conocimientos teórico – prácticos, mostrando ejemplos
prácticos de diferentes ejercicios que se pueden presentar en su vida laboral, con lo
cual puedan satisfacer uno los requerimientos esenciales para su ejercicio
profesional.
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VI
INTRODUCCIÓN
En México como en muchos países en vías de desarrollo existe un ambiente de
grandes expectativas e incertidumbre esto se debe por los cambios rápidos de la
tecnología actual, pues estos no permiten asimilarla en forma oportuna por falta de
infraestructura ya que es muy difícil sacar su mejor provecho.
De igual forma surgen cambios rápidos en el orden social, económico y político los
cuales en sociedades como la nuestra inhiben el surgimiento de soluciones
autóctonas o propias para nuestros problemas más fundamentales.
Entre todos estos cambios uno de los de mayor influencia es sin duda el desarrollo de
las nuevas políticas mundiales de mercados abiertos. Todo esto habla de una libre
competencia y surge la necesidad de adecuar nuestras industrias a fin de que puedan
satisfacer el reto de la competitividad que se presenta actualmente.
Una alternativa frente a esto es la reconversión de las industrias introduciendo los
conceptos de la automatización en la forma adecuada de modo que se pueda
implementar gradualmente acorde a la capacidad y tiempo adecuado; todo esto sin
olvidar los factores de rendimiento de la inversión y capacidad de producción.
Debido a la implementación de la automatización, las industrias tienen ciertas
dificultades entre las que podemos mencionar:
Cumplir cada vez con una mayor exigencia en la precisión.
Desarrollar diseños cada vez más complejos.
La fabricación de una gran diversidad de productos que hace necesario la
tendencia de estructuras de producción más flexibles.
Cumplir con una mejor calidad y costos competitivos
El tiempo de entrega de los productos tiende a ser cada vez más reducido.
La formación de recursos humanos especializados son cada vez más
demandados, así como con suficiente experiencia.
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VII
De acuerdo al marco de referencia anterior este manual de prácticas de CNC, tiene
como finalidad ser una herramienta confiable para el alumno, ya que uno de los
conceptos importantes dentro de la tecnología de la automatización es la Máquina
Herramienta de Control Numérico Computarizado.
Para la elaboración de este manual se aplicarán dos tipos de maquinado que se
pueden realizar en la máquinas de CNC, tales como el torneado y fresado ya que
con esta combinación de operaciones es posible maquinar la mayoría las piezas de
la industria.
Cabe mencionar que las prácticas son aplicadas en el Laboratorio de Procesos
Automatizados e Integrados por Computadora (LPAIC).
Este laboratorio (LPAIC) tiene la característica de conjuntar varios tipos de
tecnologías de las empresas más importantes en la actualidad, como lo son las de la
marca PARKER, SIEMENS, DASSAULTSYSTEMES, EMCO, por mencionar algunas.
LPAIC cuenta además con un par de máquinas CNC que nos ayudan a simplificar el
proceso de maquinado de muchas piezas de geometrías diferentes que es el objetivo
de este trabajo.
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CAPITULO I: DESCRIPCIÓN DEL LPAIC
El Laboratorio de Procesos Automatizados e Integrados por Computadora (LPAIC) es
un laboratorio automatizado que tiene la característica de conjuntar diferentes tipos
de tecnologías de varias empresas, quienes han desarrollado distintas formas de
automatización para los diferentes procesos de producción.
Este laboratorio incluye en su ruta de proceso un sistema FMS con máquinas CNC, y
posteriormente una celda de pintura robotizada, conjuntamente una banda conveyor
que transporta pallets con las piezas a procesar a las distintas estaciones de trabajo
estableciendo con precisión la correspondiente ruta del proceso, un almacén matricial
automático que provee de materia prima a la banda trasportadora o almacena esta ya
que halla sido procesada, cuenta también con un sistema de visión artificial que
verifica si las piezas procesadas son aceptadas o rechazadas.
Este laboratorio tiene la posibilidad de trabajar en modo stand alone, significa que se
puede dividir cada operación del sistema en elementos independientes, lo que da la
posibilidad de que varios grupos de estudiantes pueden realizar prácticas simultáneas
en diversos temas, o bien, realizar prácticas con uno o más elementos integrados.
Fig.1
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2
En cuanto a programas que se manejan para la operación de este laboratorio que
constituyen el software operativo de LPAIC encontramos:
Robcomm 3
Utilizado en el sistema Gantry y F3 (celda de pintura) basado en windows y diseñado
para trabajar en el lenguaje RALP-3 este software nos sirve para crear o editar la
estructura de un programa y posteriormente hacer una aplicación, para enviarlo al
controlador del robot para que este ejecute el programa, se puede decir que este
software es la interface para la comunicación entre la computadora y el controlador.
STEP7 Micro Win 32
Sirve para la programación de los autómatas S7-300 y S-200 de Siemens, utilizados
en el LPAIC para configurar y programar los sistemas de automatización para banda
conveyor, y almacén matricial.
Este programa nos permite configurar una ruta de proceso mediante los lenguajes de
programación KOP, AWL y FUP:
• KOP (esquema de contactos) es un lenguaje de programación gráfico. La sintaxis de
las instrucciones es similar a la de un esquema de circuitos. KOP permite observar la
circulación de la corriente a través de contactos, elementos complejos y bobinas.
• AWL (lista de instrucciones) es un lenguaje de programación textual orientado a la
máquina. En un programa creado en AWL, las instrucciones equivalen en gran
medida a los pasos con los que la CPU ejecuta el programa.
• FUP (diagrama de funciones) es un lenguaje de programación gráfico que utiliza los
cuadros del álgebra booleana para representar la lógica. Asimismo, permite
representar funciones complejas (p. ej. Funciones matemáticas) mediante cuadros
lógicos.
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El empleo del STEP7 nos simplifica mucho del trabajo ya que al estructurar el
programa de automatización tenemos las siguientes ventajas:
Los programas se pueden dividir en bloques
Se pueden estandarizar secciones individuales del programa
Se simplifica la organización del programa
Las modificaciones del programa pueden realizarse más fácilmente
Se simplifica el test del programa, ya que puede ejecutarse por partes
Se simplifica la puesta en servicio
Motion Planner
Este software lo utiliza el almacén matricial AS/RS que sirve para crear el programa
que al igual que el robcomm3 es el interfaz para la comunicación entre la
computadora y el controlador (6K2) del AS/RS, este software tiene una estructura y
comandos de programación muy parecidos al del lenguaje C.
EMCOWinNCSinumerik
El software EMCOWinNC GE SERIES FANUC se utiliza en las máquinas de CNC,
este software es parte del concepto de enseñanza EMCO basada en Windows para la
PC. El objetivo de este concepto es aprender a operar y programar el control original
en la PC, lo que anteriormente solo se hacia en el teclado de la máquina.
Con este software la máquinas se pueden controlar directamente desde la PC
haciéndolo mucho más fácil y, por la similitud con el control original, didácticamente
más efectivo.
WINCC (Windows Control Center)
Este software se utiliza en HMI (Human Machine Interface), es un sistema de
supervisión sobre PC ejecutable bajo Windows. Wincc esta creado para la
visualización y manejo de procesos, líneas de fabricación, maquinas e instalaciones,
entre las funciones que tiene este software incluye la emisión de avisos de eventos en
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una forma adecuada para la aplicación industrial, el archivo de valores de medida,
recetas y el listado de los mismos.
Como se ha dicho con WinCC se visualiza el proceso y se programa la interfaz
gráfica de usuario para el operador, entre las ventajas de usar este software tenemos:
WinCC permite que el operador tenga visualización del proceso, para lo
cual el proceso es observado gráficamente en la pantalla. En cuanto
cambia un estado en el proceso se actualiza la visualización.
Permite que el operador maneje el proceso; esto es, que el operador
desde la interfaz gráfica puede manipular el proceso decidiendo la
operación que sigue, accionar un actuador, abrir o cerrar una válvula, etc.
Cuando se presenta algo fuera de lo normal en el proceso se activa una
alarma y aparece un aviso en la pantalla mencionando el posible
problema.
Los avisos y los valores de proceso se pueden archivar en formato
electrónico permitiendo al usuario documentar la evolución del proceso
haciendo un historial el cual puede acceder posteriormente y recabar los
datos producción realizados con anterioridad.
WinCC opera con autómatas programables de la serie de productos
SIMATIC con un buen grado de coordinación.
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CAPITULO II: CONTROL NUMÉRICO COMPUTARIZADO
Uno de los elementos que ha jugado un papel fundamental en el desarrollo
tecnológico en el mundo ha sido la máquina herramienta y podemos decir sin
exagerar que ha afectado directamente en el desarrollo industrial.
Gracias a la utilización de la máquina herramienta se ha podido realizar de forma
práctica, maquinaria de todo tipo que, aunque concebida y realizada, no podía ser
comercializada por no existir medios adecuados para su construcción industrial por
ejemplo, si para la mecanización total de un número de piezas fuera necesario
realizar las operaciones de fresado, mandrilado y perforado, es lógico que se
alcanzaría la mayor eficacia si este grupo de máquinas herramientas estuvieran
agrupadas, pero se lograría una mayor eficacia aún si todas estas operaciones se
realizaran en una misma máquina.
Esta necesidad, sumada a numerosos y nuevos requerimientos que día a día
aparecieron forzó a la utilización de nuevas técnicas que reemplazaran al operador
humano. De esta forma se introdujo el control numérico en los procesos de
fabricación, impuesto por varias razones:
Necesidad de fabricar productos que no se podían conseguir en cantidad y
calidad suficientes sin recurrir a la automatización del proceso de fabricación.
Necesidad de obtener productos hasta entonces muy difíciles de fabricar, por
ser excesivamente complejos para ser controlados por un operador humano.
Necesidad de bajar costos de producción para ser competitivos y así
proporcionar productos a precios bajos.
El factor primordial que condicionó todo automatismo fue el aumento de
productividad. Posteriormente, debido a las nuevas necesidades de la industria
aparecieron otros factores como la precisión, la rapidez y la flexibilidad.
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En 1801 Jacquard Loom ideó una máquina textil que podía realizar distintos tipos de
tejidos sin más que variar los programas de fabricación, que se introducían en la
unidad de control de la máquina a través de unas tarjetas perforadas.
En 1942 surgió lo que se podría llamar el primer control numérico (CN) verdadero,
derivado a una necesidad impuesta por la industria aeronáutica para la realización de
hélices de helicópteros de diferentes configuraciones, no fue hasta la década de los
70‟s que se conoce como CNC por la aplicación de computadoras
Un CN significa mando mediante números, con este sistema se consigue que las
máquinas realicen su trabajo de forma automática, mediante la introducción en la
memoria del CN de un programa en el que se encuentran definidas en clave todas las
operaciones del proceso. Originalmente la denominación CN se aplicaba a todas las
máquinas programables que no iban equipadas con computador.
Con la miniaturización y abaratamiento de los microprocesadores, se ha podido
generalizar su instalación en todas las máquinas de CN. A estás máquinas se les
denomina CNC (Control Numérico Computarizado).
Actualmente la fabricación de máquinas de CNC ha ido creciendo debido a la
reducción de los costos y a la simplificación de la programación. Ahora, las máquinas
se programan directamente, en lugar de hacerlo a través de una cinta perforada como
habitualmente se hacía antes de los noventa.
2.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CNC
Ventajas del CNC
Reduce la intervención del operador en la producción de piezas dejando al
operador tiempo libre para hacer otras tareas, trayendo de esta forma
beneficios como: reducción de fatiga para el operador, disminución de errores
humanos, tiempo de maquinado consistente y predecible para cada pieza, se
genera una gran productividad debido a que todas las operaciones se realizan
en condiciones óptimas, reduciendo tiempos muertos.
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Exactitud y repetitividad de especificaciones: significa que una vez elaborado y
verificado el programa, puede reproducirse una, cien, mil… piezas con gran
exactitud.
Flexibilidad: lo que significa que elaborar piezas diferentes es muy fácil, como
estas máquinas se operan desde programas, al operar una pieza de trabajo
diferente es tan fácil como cargar un programa diferente, por ejemplo una vez
elaborado un programa se verifica y ejecuta para la primera producción, será
fácil llamarlo nuevamente la siguiente vez que la pieza de trabajo se requiera
hacer, únicamente cargando el programa.
Permite la fabricación de piezas con superficies tridimensionales, como
moldes para la inyección de plástico y en construcciones aeronáuticas.
Desventajas del CNC
Alto costo de la maquinaria.
Falta alternativas en caso de fallas.
La planificación del trabajo debe ser más detallada y rigurosa: Es necesario
programar en forma correcta la selección de las herramientas de corte y la
secuencia de operación para un eficiente funcionamiento.
Los costos de mantenimiento aumenta, ya que el sistema de control es más
complicado y surge la necesidad de entrenar al personal de servicio y
operación.
El CNC tiene como finalidad ofrecer una alternativa más rápida y eficiente para
diferentes procesos de manufactura, y en muchas ocasiones interactúa con otros
procesos, por ejemplo: el barrenado de una pieza.
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Esta operación se podría hacer de la siguiente manera utilizando herramientas
convencionales:
1. El operador coloca una broca en el taladro (manual o de banco).
2. Se asegura de la correcta sujeción.
3. Selecciona la velocidad de rotación (en los taladros de banco, mediante
palancas o poleas).
4. Coloca la pieza a maquinar y se asegura de que el maquinado se haga en el
lugar correcto.
5. El operador realiza la operación de barrenado.
6. Se retira la herramienta.
7. Retira la pieza.
Como se puede ver, el hacer un barreno sobre una pieza, involucra una serie de
pasos en los que interviene un operador, esta intervención puede ser aceptable para
algunas compañías donde se tenga que hacer un numero relativamente pequeño de
barrenos, sin embargo ¿que pasa cuando el numero de maquinados se eleva?, el
operador tiende a fatigarse por el numero de operaciones repetitivas la calidad de las
piezas disminuye por el cansancio del operador.
Hay que tomar en cuenta que en este ejemplo se ha mencionado una pieza con un
barreno, sin embargo la mayoría de las piezas que se fabrican tienen mas que un
barreno, hay piezas que requieren un numero mayor de maquinados, para lo que se
necesita de personal especializado y que el error sea mínimo, así mismo que el grado
de error en los maquinados sea menor, en estos casos nos referimos a que el CNC
puede remplazar al maquinado convencional.
Expresado lo anterior, tenemos que, todos y cada uno de los pasos que realizó el
operador para hacer un barreno pueden ser programados para que una máquina de
CNC los pueda realizar una vez que halla sido puesta a punto.
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2.2 CARACTERÍSTICAS DEL CNC
Las máquinas de CNC cuentan con más que ejes de movimiento. Estos ejes de
movimiento se motorizan para los desplazamientos de los carros según sus ejes
principales.
El tipo de movimiento puede ser angular, lineal o circular, la cantidad de movimientos
y la rapidez de movimiento (rapidez de alimentación) son programables en todas las
máquinas herramientas CNC.
La mayoría de las máquinas tienen otras funciones que se pueden programar,
combinando estas funciones adecuadamente para los maquinados necesarios
podemos obtener excelentes resultados de los trabajos requeridos, a continuación
veremos algunos ejemplos de estos accesorios en un centro de maquinado.
Cambio automático de herramienta: Muchos centros de maquinado pueden “guardar”
herramientas en un almacén (tool magazine), de esta forma cuando se requiera el
cambio de alguna herramienta, este se hará de forma automática.
Velocidad de giro: la velocidad de giro puede ser variada en cualquier momento e
incluso se puede cambiar el sentido de giro.
Refrigerante: Muchos procesos de maquinado requieren de refrigerante para enfriar y
lubricar; en las maquinas de CNC esta función puede ser prendida o apagada durante
cualquier momento del ciclo de maquinado.
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2.3 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN CNC
Todas las máquinas de CNC tienen dos o más grados de movimiento llamados ejes,
cada eje o grado de movimiento puede ser lineal o rotacional, este concepto está
ligado a la complejidad de la maquina, esto es, entre mas ejes tiene una maquina más
compleja es o tiene mayor capacidad de maquinar pieza complejas.
Los ejes de las máquinas están encargados de los movimientos que tiene que hacer
la herramienta para el proceso de manufactura que se requiere. En el ejemplo del
barrenado (visto anteriormente), se necesitan tres ejes, dos para el posicionamiento
de la pieza (o la herramienta según se vea) y el tercero para el barrenado. Los ejes
son llamados con letras, comúnmente los ejes lineales son X, Y y Z, y los ejes
rotacionales son A, B y C.
Movimiento de ejes.
Si a un tornillo le colocamos una tuerca, y giramos el tornillo evitando que la tuerca
gire, la tuerca se desplazará proporcionalmente al giro del tornillo.
El planteamiento anterior es el principio de movimiento en las máquinas de CNC, sin
embargo el tornillo del que hablamos no es un tornillo común, entrando en detalle, si
hablamos de un tornillo común, de cuerda triangular, tendremos el problema de que
existe cierto juego entre el tornillo y la tuerca, y si elimináramos éste juego, la fuerza
necesaria para mover la tuerca sería muy alta, a la par que el desgaste entre tornillo y
tuerca nos pondría en el caso del juego en poco tiempo. Si usáramos una cuerda
cuadrada, el caso sería exactamente el mismo, salvo que el tornillo resistiría
mecánicamente más que con la cuerda triangular.
Para una máquina de control numérico se requiere de un sistema tuerca-tornillo con
un juego mínimo, de poco desgaste y que requiera de poca potencia para moverse; la
solución es el tornillo embalado. El tornillo embalado tiene un perfil semicircular como
se muestra en la figura 2.
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Fig. 2
Y en contraparte, la tuerca lleva la otra mitad de la circunferencia (Fig. 3). Esa
circunferencia es con la finalidad de guiar una línea de balines que corre a todo lo
largo de la cuerda del tornillo.
Fig. 3
Dentro de la misma tuerca existe un canal que permite a los balines correr libremente
y regresar desde el último hasta el primer filete. Por otro lado, la tuerca se mantendrá
sujeta al tornillo con un juego prácticamente inexistente, y por otro, siendo que rueda
sobre balines, la potencia necesaria para mover la tuerca es mínima (incluso el peso
de la tuerca es suficiente para moverse si el tornillo es puesto en posición vertical).
Debe notarse que la tuerca no reposa sobre el tornillo, sino sobre los balines.
Fig.4 Acoplamiento de Tuerca y tornillo
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A esto se le conoce como un tornillo embalado, o BallScrew. Y es la base mecánica
de las máquinas de control numérico. El interior de la tuerca está sellado para evitar
que la viruta entre hacia los conductos de balines.
Fig. 5 BallScrew
2.4 MOVIMIENTO DE LOS EJES EN UN CNC
Ballscrew es el medio mecánico para desplazar la tuerca, es cuestión de aplicar sus
ventajas. Si podemos controlar la velocidad, posición y aceleración del motor, y al
motor conectamos el tornillo, entonces podemos controlar la velocidad, posición y
aceleración de la tuerca.
Fig. 6
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Si a este sistema tuerca-tornillo le conectamos otro sistema perpendicularmente,
entonces tendremos que la segunda tuerca será controlada, no solo a lo largo del
tornillo, sino en un plano.
Fig. 7
Podemos citar a este ejemplo el caso de un torno; los dos ejes que conforman el
movimiento de una torreta, mas el eje C del chuck (Fig. 8). En el caso de un centro de
maquinado se adjunta un tercer eje.
Fig. 8
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Como puede verse aquí, el primer eje corresponde a eje longitudinal (Z) mientras que
el segundo corresponde al eje transversal (X). Puede apreciarse del mismo modo que
en el caso de los dos tornillos, que la tercera tuerca es controlada, no solo en el plano,
sino en el espacio.
Fig. 9
En algunas ocasiones, el tercer eje no se fija a los otros dos, en su lugar, se fija a un
cabezal que sostendrá el husillo que hará girar a la herramienta de corte, mientras
que la prensa que sujeta a la pieza a cortar se sujeta a los otros dos ejes (fig.10).
Esto, para efectos de la pieza a cortar no importa, pues, en lo que a la pieza
concierne, la punta de la herramienta se mueve en el espacio.
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Fig.10
Aquí, como puede apreciarse, se cuenta con los tres ejes; X y Y para el movimiento
en el plano de la prensa, y Z en el cabezal, para desplazar la punta de la herramienta
en el tercer eje. En las figuras anteriores se muestran imágenes en las que los
tornillos van conectados directamente a los motores.
Estos, claro, son sólo unos diagramas ilustrativos. Normalmente para mejor control y
rendimiento de potencia, el motor está conectado a una caja de transmisión. Sin
embargo, de poco sirve contar con un sistema mecánico de precisión y bajo
requerimiento de potencia si no podemos controlar esos motores para realizar los
movimientos que la pieza a trabajar requiere.
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2.5 MOTORES EN UN CNC
Existen varios tipos de motores eléctricos, cada uno con propiedades distintas. Los
más comunes, son los motores de CC (corriente continua). En este tipo particular,
podemos controlar la velocidad variando el voltaje en un cierto rango; con una curva
apropiada de voltaje podemos parcialmente controlar su aceleración, pero no
podemos controlar su posición y menos aún su torque.
Otro tipo de motor muy difundido es el motor CA (corriente alterna) que puede variar
su torque en base al voltaje suministrado dentro de un pequeño rango, y puede variar
su velocidad en base al cambio de la frecuencia de CA que se le suministra. Sin
embargo no se puede controlar su posición.
Los motores a pasos son motores alimentados por CC, lleva un arreglo de varias
bobinas que permite variar, a través de la velocidad de cambio de pulso entre
bobinas, la velocidad, aceleración y posición. Sin embargo, dada la naturaleza de este
motor, el torque puede controlarse muy poco, y al igual que el motor CC se corre el
riesgo, en caso de una sobrecarga, de quemar el motor. Si el sistema tuerca-tornillo a
controlar es de baja potencia, el motor a pasos es una solución viable y económica,
siempre y cuando se agregue una etapa de servo control posterior al motor.
Los servomotores son motores especiales que cuentan con una etapa de
retroalimentación; esta le indica al motor cuánto se ha movido y si requiere moverse
más, o incluso, indica al motor aplicar fuerza para mantener la posición actual. Este es
el tipo de motores ideales para una máquina CNC, sin embargo su costo reduce su
difusión.
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2.6 SISTEMA DE CONTROL DE EJES DEL CNC
Todo movimiento puede descomponerse en tres vectores instantáneos. Este sería, X,
Y y Z. Para efectos de ejemplo, usaremos solo dos ejes, X y Y. Ahora, si intentamos
llevar la punta de la herramienta de un punto A a un punto B, requerimos que los
motores realicen un movimiento acorde con la distancia a recorrer en cada eje, más o
menos del siguiente modo:
Fig. 11
Puede notarse en la figura 11 siendo que las distancias a recorrer de los ejes son
desiguales, tendremos un movimiento a 45° hasta que uno de los motores agote la
distancia a recorrer. A partir de ahí, el movimiento será tan sólo en el eje que aún no
ha llegado a su destino; Esto es lo que se conoce como un movimiento no
interpolado. Es decir, cada motor va por su propia cuenta. Pero, si nuestro control
puede calcular el tiempo estimado de arribo en base a la velocidad normal de uno de
los motores, y con ello calcular una velocidad conveniente para que el segundo motor
llegue a su punto final al mismo tiempo, entonces tendremos un movimiento
interpolado (Fig. 12).
Y
X
A
B
2010
18
Fig. 12 Movimiento interpolado
Este movimiento en particular es mucho más útil que el anterior, pues nos permite
trazar líneas rectas entre puntos, en lugar de depender de velocidades fijas de los
motores. Más aún, si podemos variar controladamente las velocidades en los
motores, por decir algo, de modo senoidal, mientras que el otro lo variamos de modo
cosenoidal, podemos trazar arcos regulares con la trayectoria de la herramienta. Si
podemos variar esta velocidad para que no sea fija, o variable de modo regular,
podemos realizar curvas no regulares (Fig. 13).
Fig. 13 Movimiento Curvilíneo
Esta habilidad para controlar las velocidades de motores y ejes a través de
ecuaciones matemáticas es lo que da a este tipo de maquinas su nombre de Control
Numérico Computarizado. En los ejemplos anteriores se tiene que, de un punto A se
parte para llegar a un punto B, en programación CNC existen dos métodos para hacer
este movimiento: por medio del sistema absoluto y por sistema relativo.
Y
X A
B
Y
X A
B
2010
19
2.7 EJES DE HERRAMIENTA Y PLANOS DE TRABAJO
En esta sección se explican algunos conceptos generales referentes a los ejes de las
máquinas CNC para la programación con torno y fresa.
Ejes de herramienta y planos de trabajo para fresa.
En fresadoras universales, las herramientas se suelen instalar paralelamente a los
ejes principales. Estos ejes situados en ángulos rectos están alineados
respectivamente con las guías principales de las maquinas. De la posición de montaje
de la herramienta resulta el correspondiente plano de trabajo. Al fresar, Z suele ser el
eje de la herramienta (véase fig. 14).
Fig. 14
Ejes de herramienta y planos de trabajo para torno.
En tornos universales la herramienta se suele instalar paralelamente a los ejes
principales. Estos ejes situados en ángulo recto están alineados, respectivamente,
con las guías principales de la máquina. Al tornear, Z es el eje de la pieza.
2010
20
Fig. 15
2.8 PUNTOS DE REFERENCIA EN MÁQUINAS CNC
Para que el control CNC se pueda orientar a través del sistema de medida en el
campo de trabajo disponible, existen algunos puntos de referencia importantes.
M: Punto de referencia, a partir de este punto se mide la totalidad de la máquina y al
mismo tiempo es el origen de las coordenadas, este punto es establecido por el
fabricante y no se puede modificar.
Para la fresadora el punto M se sitúa sobre la mesa, en el borde izquierdo delantero
del sistema de coordenadas de máquina, como se muestra en la figura 16.
Para el torno, se ubica en el eje del torneado en la cara de la brida del cabezal como
se puede observar en la figura 17.
W: Origen de pieza, cero pieza u origen del programa, y es el origen de coordenadas
de la pieza, este punto se puede elegir libremente por el programador y ser cambiado
dentro del programa de la pieza. En el fresado, se debe colocar en el plano donde
parten la mayoría de las cotas; para el caso del torno, el origen de la pieza se sitúa en
el eje giratorio, y en la mayoría de los casos en la superficie de refrentado.
2010
21
R: Punto de referencia, es la posición donde la máquina encuentra el cero del
sistema de medida, está definido por finales de carrera y es necesario que mandar los
ejes a esta posición cada vez que la máquina es encendida.
N: Punto de referencia de la herramienta, es el punto inicial para la medida de las
herramientas, este punto es fijado por el fabricante sobre un punto especificado del
portaherramientas.
Fig16.Puntos de referencia para fresa. Fig17 .Puntos de referencia para el
torno.
2.9 AJUSTES DE MÁQUINA (OFFSETS)
Dato de la herramienta.
Una vez conocido los puntos de referencia de cada máquina, es necesario ajustar
nuestras herramientas que a estos puntos, como cada herramienta que se utilizara
para el maquinado tiene una forma, y por tanto medida distinta; Para poder tener
acabados precisos, es necesario tomar en consideración las medidas de cada
herramienta.
2010
22
Para el caso del torno.
Para efectos de programación, el cero de la herramienta está en el punto de
referencia de montaje de la herramienta N.
N
Fig18
Así, para que se mueva el punto de control, de ese punto cero a la punta de la
herramienta, es necesario sumar una cota en X y una cota en Z. Esta, por supuesto,
cambiará si la herramienta es para maquinados interiores o exteriores.
Fig18a
2010
23
Fig.19 Casos de offset con diferentes herramientas según sea
el caso para maquinados exteriores o interiores
Este punto de control, por supuesto, no es fijo, depende de la geometría de la
herramienta, su tamaño, su uso, etc. Sin embargo, se espera que una vez montada,
esa distancia no cambie. Aún cuando la herramienta puede tener formas
heterogéneas, finalmente la punta de la herramienta se encontrará a una distancia X y
una distancia Z del cero de herramienta, tenga la forma que tenga. En el es caso de
las máquinas EMCO los datos X y Z se muestran como L1 y L2, se menciona esto
para fines prácticos ya que las practicas fueron realizadas en máquinas de esta
marca.
Fig. 20 Offset en una máquina Emco
2010
24
Posición del cortador.
Otro punto que debe ser ajustado en el control de las máquinas es, la posición del
cortador o inserto de la herramienta, esta posición se debe de dar de alta según la
operación de maquinado que se valla a hacer, este dato lo proporciona el fabricante
de la máquina para ello se examina la posición que tiene el inserto en la herramienta
y se compara con la tabla que nos proporciona el fabricante, la siguiente tabla es
para nuestro caso, ya que usamos un torno de la marca Emco para la serie 50/55 se
deberán usar los números entre paréntesis.
Fig. 21 Posición del corte de la herramienta.
2010
25
Para el caso de la fresadora.
Para el caso la fresadora el cero de la herramienta se encuentra en la parte inferior
del husillo y en el centro del pot.
N
Fig. 22 Origen de coordenadas para la herramienta N
Como puede suponerse, la única cota para ajustar el cero de herramienta a la punta
de herramienta, es tan solo la longitud (eje Z), y, para efectos de maquinado, importa
también el diámetro del cortador.
Fig. 23
2010
26
Los Offsets se encargan de sumar o restar los valores de la herramienta, así, no hay
necesidad de alterar el programa, solo variar los valores registrados en los Offsets.
Así pues, cada herramienta tiene su juego de offsets; ya sea XZ para un torno, o ZD
para centro de maquinado.
Este dato está grabado en el control de la máquina de control numérico y es llamado
en el momento en que se carga la herramienta. Así, cada herramienta tiene un punto
distinto que se valida al momento de cortar.
Ahora, si podemos controlar la velocidad y trayectoria de una herramienta con
respecto a la pieza a trabajar, y podemos controlar la posición real de la punta de la
herramienta, entonces lo que queda es verificar que esas velocidades de trabajo sean
las correctas, o por lo menos, las más convenientes.
2.10 SISTEMA DE COORDENADAS
Sistema de coordenadas absolutas
En el sistema de coordenadas absolutas, los valores se refieren al origen, ya sea de
la máquina (M) o después de un decalaje de cero, al cero de la pieza (W). Todos los
puntos destino son descritos desde el origen del sistema de coordenadas, mediante la
indicación de las distancias X, Y y Z para el caso de la fresa, Z y X para el torno, en
este caso las dimensiones en X se programan como valores de diámetros.
Ejemplo En la figura siguiente se observan dos puntos (S y E) los cuales deberán ser
maquinados de acuerdo a las cotas indicadas.
2010
27
Fig. 24
Para la figura anterior, usando el sistema absoluto, se tiene lo siguiente:
Punto S: X20, Y46
Punto E: X40, Y20.1
Sistema de coordenadas incrementales
El sistema de coordenadas incrementales se refiere a la posición actual de la
herramienta, (punto de referencia de la herramienta “N”) esto es, se toma de
referencia la última posición de la herramienta, por lo tanto se tendrán que introducir
los valores de diferencia entre la posición actual y el punto final, tomando en cuenta la
dirección. En el caso del torno X se programa como una dirección de radio.
Ejemplo: Indicar las coordenadas relativas del los puntos S y E de la figura anterior
(Fig. 24) Usando para el primer punto (S) el origen como referencia se tiene:
2010
28
Punto S: X20, Y46
Para el segundo punto (E), se toma el punto (S) como referencia.
Punto E: X20, Y-25.9
Fig. 25
2010
29
2.11 CONCEPTOS BÁSICOS DE MAQUINADO
El proceso de maquinado por arranque de viruta ha sido usado por años en diversos
materiales, sin embargo cada uno de la gran variedad de materiales que pueden ser
maquinados, tienen propiedades físicas diferentes, en este apartado nos ocuparemos
de los factores que intervienen en el maquinado que pueden afectar el acabado y la
calidad de una pieza como lo son la velocidad de giro (rpm), velocidad de avance o
de corte (m/min.), y la selección de la herramienta de acuerdo a las características de
la pieza por su forma y material.
Velocidad de Corte.
La Velocidad de corte (Vc) implica que tan rápido puede el cortador avanzar cortando
el material, entonces se puede decir que es la distancia que una herramienta corta en
un minuto, o la longitud de corte en un minuto.
Esta Vc se da en m/min, es decir, cuantos metros puede recorrer la herramienta sobre
la superficie del material en un minuto. Por poner un ejemplo, el aluminio se corta al
desbastar a 60 m/min, y si se requiere de un acabado a 93 m/min, mientras que un
acero grado maquinaria (9840, por ejemplo) se corta a 30 m/min.
Para determinar la velocidad de corte se requiere la ayuda de catalogo de fabricante o
tablas de maquinado. (Véase Tabla 1)
La velocidad de corte tiene como finalidad proporcionar una larga vida de duración al
filo de la herramienta al tener grandes volúmenes de producción, estos valores lo
determinan los productores de materiales y herramientas.
La ecuación para calcular la velocidad de corte es:
Vc = π * D* n
2010
30
Donde:
Vc = Velocidad de corte
D = Diámetro del material o diámetro de la herramienta si se desea hacer un
taladrado
n = revoluciones por minuto
VELOCIDADES DE CORTE
Material
Desbastado
Acabado
Roscado
Pies/min M/min Pie/min M/min Pies/min M/min
Acero maquinaria
90
27
100
30
35
11
Acero Herramienta
70
21
90
27
30
9
Hierro Fundido
60
18
80
24
25
8
Bronce 90
27
100
30
25
8
Aluminio 200
61
300
93
60
18
Tabla 1
Velocidad giro (rpm)
La velocidad de giro, óptima de la herramienta depende, en cada caso, del material de
la herramienta y del material de la pieza, así como el diámetro de la pieza o la
herramienta (según sea el caso).
2010
31
En la práctica esta velocidad se introduce directamente y sin cálculos en base a la
experiencia. Sin embargo es mejor calcular la velocidad de giro a través de la
velocidad de corte tomada de tablas.
El cálculo de las revoluciones “n” se hace a partir de la velocidad de corte y el
diámetro de la pieza para torno, y diámetro de la herramienta para fresa, aplicando la
siguiente formula obtendremos la velocidad de giro o la revoluciones por minuto.
Donde:
n = velocidad de giro
Vc = velocidad de corte
d = diámetro de la herramienta o de la pieza según sea el caso.
Velocidad de Avance.
La velocidad de avance se define como el desplazamiento de la herramienta por cada
revolución o carrera de la máquina. La Velocidad de Avance (f) implica la cantidad de
material que el cortador puede arrancar a la vez. Esta velocidad se da normalmente
en mm/rev, es decir, cuantos milímetros puede el cortador avanzar por revolución del
husillo. Obviamente, entre mayor sea el avance, mayor cantidad de material es
cortado y mayor será la cantidad de potencia requerida para ello.
La velocidad de avance se determina mediante la siguiente formula.
Vf = fz * z * n
2010
32
Donde:
Vf (mm/min.)= Velocidad de avance.
fz (mm/rev)= Avance por diente
z = numero de dientes de la herramienta
n = velocidad rpm
Para el caso del torno la herramienta tiene un solo diente por lo que la formula queda:
Vf = fz * n
Donde:
Vf (mm/min)= Velocidad de avance.
fz (mm/rev)= Avance por revolución
n = velocidad de giro (rpm)
Existen tablas que nos ayudan a determinar la velocidad de avance en mm/rev de
acuerdo o con base al material que se requiere maquinar y el material de la
herramienta (véase tabla 2).
2010
33
Avances para diversos materiales con uso de herramientas de alta velocidad
Material Desbaste
Acabado
Pulgadas Milímetros Pulgadas Milímetros
Acero de maquinaria
0.010-0.020
0.25-0.5
0.003-0.010
0.07-0.25
Acero herramienta
0.010-0.020
0.25-0.5
0.003-0.010
0.07-0.25
Hierro Fundido
0.015-0.025
0.40-0.65
0.005-0.012
0.13-0.30
Bronce
0.015-0.025
0.40-0.65
0.003-0.010
0.07-0.25
Aluminio
0.015-0.030
0.4-0.65
0.005-0.010
0.13-0.25
Tabla 2
El dato de la velocidad de avance en mm/min. es un dato que nos sirve para calcular
el tiempo que nos llevaría fabricar una pieza, es un herramienta muy útil para cuando
se requiere estimar el tiempo en los grandes volúmenes de producción, este tiempo
se determina con la siguiente fórmula:
Donde:
T= Tiempo
L= Longitud del corte
Vf= Velocidad de corte
2010
34
Herramientas de corte
Las máquinas de CNC tiene la capacidad de maquinar piezas que, con máquinas
convencionales sería prácticamente imposible maquinar, para realizar los trabajos de
arranque de viruta, las maquinas se equipan con herramientas de corte que pueden
ser tan especializadas como una máquina de control numérico.
En general, a una herramienta de corte se le ajusta un cortador; sea para torno o para
centro de maquinado. Generalmente en caso de torno, el inserto es intercambiable.
En el caso de un centro de maquinado es el cortador completo el que se ajusta en el
cono que entra al husillo; La idea general es poder cambiar de herramientas durante
el maquinado, o bien, cambiar una herramienta por otra en caso de fractura o falla en
el menor tiempo posible.
Fig. 26 Se muestra un inserto fracturado
En el caso de un centro de maquinado, lo más común es tener varios conos
(portaherramientas) listos para cambiar en caso de que alguna herramienta se
fracture o pierda filo. Ahora bien, cada herramienta tiene un uso en particular. A
continuación podemos ver algunas de las herramientas más comunes para torno:
2010
35
A B C D E F G
Fig.27
Herramientas de carburo más utilizadas en el torno
A y C: Barra de interiores
Se utiliza para diámetros interiores
B y E: Herramienta para diámetros exteriores y refrentado corte a la derecha e
izquierda
D y F: Herramienta para cuerdas exteriores
G: Herramienta para tronzado
Algunos insertos tienen restricciones debido a su material en relación con el material a
cortar. Por ejemplo, los insertos de cerámica: usualmente son de un solo filo; no
deben usarse para cortar material usando soluble (refrigerante-lubricante rociado al
material al momento de cortar) pues ocurre una descompensación térmica similar que
termina por quebrar el inserto como una taza; como puede verse en la figura 16
puede advertirse uno de estos casos.
Los insertos con recubrimientos tienen recubierto tan solo el filo; pueden cortarse
materiales extremadamente duros, como el acero al alto carbón o inoxidable, pero no
deben usarse para cortar materiales blandos como el aluminio, pues debido a la
maleabilidad del aluminio, una pasta de material se adhiere al recubrimiento como si
fuese chicle, terminando por llevarse el recubrimiento con ella
2010
36
Los insertos de diamante pueden cortar casi cualquier material, excepto materiales
ferrosos.
Esto debido a que, siendo un diamante (natural o artificial) carbono cristalizado, al
cortar hierro, se encuentra en condiciones de presión y temperatura extremas,
formando con ello acero en el diamante, perdiendo dureza y dañándose
irremediablemente.
Figura. 28
Tipos de insertos para torno
Por supuesto, las características de los insertos cambian también con referencia a su
geometría; sin embargo, el tema de geometría y materiales para corte por arranque
de viruta es un tema demasiado extenso como para abarcarlo en este manual.
Para la selección de la herramienta de corte es recomendable acercarse a catálogos
de proveedor donde podamos verificar las características y usos más comunes de
dichas herramientas.
Fig. 29
En esta figura se muestran algunas herramientas para fresar
2010
37
2.12 PROGRAMACIÓN DE UN CNC
Códigos
Para fines de programación, el código es la unidad básica de programación; el código,
seguido del dato, forma un bloque; varios bloques juntos forman una línea, y varias
líneas forman un programa.
Códigos G
Los códigos G están vinculados al control; casi siempre encierra instrucciones de
cálculo matemático y control de motores; compensaciones, cambios de velocidad.
Códigos M
Los códigos M están vinculados a las funciones de la máquina; es decir, mas
concernientes al PLC que al control. Como se mencionó antes, la función de los
códigos M son referentes a encender / apagar funciones auxiliares e iniciar rutinas de
mayor complejidad que después pasan a ser del dominio de los códigos G (para girar
el husillo se arranca con un código M3, pero el control de la velocidad durante su uso,
es por medio de un código G).
Continuidad de Datos Entre Bloques.
Antes de comenzar a programar, deben tenerse en cuenta algunas consideraciones
básicas.
Cuando el control lee un código, busca todos los parámetros necesarios para
ejecutarlo, así, por ejemplo para un arco, busca los cuatro parámetros de dicha
instrucción, para un movimiento interpolado buscará los tres parámetros del
2010
38
movimiento interpolado, pero, cada uno de estos parámetros se guarda en un buffer
que no cambiará hasta que se escriba un nuevo dato, lo que significa que si no
escribimos alguno de los parámetros de la instrucción, tomará el valor anterior, sin
embargo es muy recomendable escribir las instrucciones completas.
Compatibilidad entre Comandos en un mismo Bloque.
Los comandos se dividen, por tipo de función, en dos tipos, el G, dedicado a cálculo y
control de motores y posición, y el M, para funciones auxiliares de la máquina. Debido
a su función, hay algunos códigos que no pueden combinarse en un mismo bloque de
instrucciones:
En cuanto a los códigos G, cada código pertenece a un subgrupo de códigos,
establecidos en base a su función. Está claro que no podemos ordenar al control
realizar un movimiento interpolado y un movimiento no interpolado en la misma
instrucción, pero si podemos ordenarle realizar un movimiento interpolado con
compensación a la derecha en sistema inglés (G1 G42 G20 X__Z__F__;).
En cuanto a los códigos M, bajo ninguna circunstancia se pueden colocar dos códigos
M en una misma instrucción.
2010
39
2.13 PROGRAMACIÓN BÁSICA MANUAL
Códigos básicos G.
Movimientos de la torreta
Como se vio anteriormente existen dos tipos de movimiento: el interpolado y el no
interpolado. El movimiento no interpolado consiste en enviar cada uno de los ejes a su
nuevo punto de modo independiente, es decir, el movimiento horizontal no se
sincroniza con el vertical, ni el vertical se sincroniza con el horizontal.
El movimiento interpolado resulta mas complejo pues la finalidad es que ambos
motores lleguen al punto final al mismo tiempo; dicho de otro modo, el punto se
moverá en un ángulo apropiado para trazar una línea recta a su siguiente punto; bajo
este modo se pueden trazar circunferencias coordinando el movimiento de los
motores en base a leyes trigonométricas simples.
G00 Posicionamiento rápido sin corte.
Este código debe ir seguido de al menos una X, Y o Z, indicando la cota final a la que
se quiere llegar, por ejemplo en el caso del torno, G00 X10. Z-12; y la herramienta se
posicionará en la coordenada especificada (en este caso en X=10 mm y Z= -12 mm).
El movimiento que este comando produce es interpolado, es decir, cada eje se
desplazará simultáneamente con el otro trazando un ángulo para llegar al punto
especificado. Si se requiere hacer un movimiento no interpolado se debe de escribir
de la siguiente forma:
G00 X10
Z-12
2010
40
En este caso no es necesario volver a escribir el comando G00 para la línea Z, ya que
el control lo sobrentiende.
Para el caso de la fresadora se deben los tres puntos finales ejemplo:
G00 Z5 X20 Y30; Programación de un movimiento interpolado, es decir que los
motores de lo ejes se moverán simultáneamente hasta llegar a la
coordenada programada.
G00 Z5 Programación de un movimiento no interpolado, el motor de cada
X20 Eje comenzara a moverse, hasta que el motor anterior llegue al
Y30. punto especificado.
G01 interpolación lineal (recorrido de mecanización)
Al igual que el código anterior, este código debe ir seguido de al menos una X, Y o
una Z, pero además, debe ir seguido de una F que indicará el avance de la
herramienta en milímetros por revolución, como su nombre es un movimiento
interpolado lo que implica que la línea al siguiente punto siempre será recta, por
ejemplo:
15 mm
G01 X12. F0.25;
Z-15 12 mm
Fig.30
2010
41
La herramienta se desplazará hasta X=12mm, y después se desplazara a Z=15mm a
una velocidad de 0.25 mm por revolución del husillo.
G01 X12 Z-15 F0.25
12 mm
15 mm
Fig.30a.
En este ejemplo la trayectoria seria una diagonal, debido a que se escribe en la
misma línea los dos puntos de destino. Es importante no confundir cuando hablamos
de una interpolación lineal (trayectoria que se dibuja sobre la superficie mecanizada)
con simplemente una interpolación o una no interpolación (desplazamiento de los
ejes).
Para la fresadora
G01 Z-5 F500
X40 Y20.1
Fig.31
2010
42
G02 Interpolación Circular Horaria.
Este código sirve para trazar arcos en sentido horario. Aquí si debe incluirse en la
misma línea X, Z, y CR indicando el valor del radio, en el caso del torno y X, Y, Z, R
para indicar el valor del radio, estas coordenadas tiene que ser el punto final del arco,
se entiende que la coordenada anterior es el primer punto del arco.
Es decir, estando en el punto X12 Z-15. Y usando la instrucción G02 X14 Z-
17CR=3;la herramienta trazará un arco del punto X12, Z-15 a X14.Z-17. Con un radio
de 3 milímetros.
R 3mm
15mm
17mm
Fig. 32
12mm 14mm
2010
43
Fresadora
G02 X40 Y20 R36
Fig. 33
S…… Punto inicial
E…… Punto final
G03 Interpolación Circular Anti horario.
Este código sirve para trazar arcos en sentido anti horario. Nuevamente deben
incluirse los mismos caracteres que en el caso anterior por ejemplo:
Usando X12. Z-15 como punto inicial. Y usando la instrucción G03 X14. Z-17. R2.5
F1.5; la herramienta trazará un arco anti horario del punto X12., Z-15. al X14., Z-17.
Con un radio de 2.5 milímetros a una velocidad de 1.5 milímetros por revolución del
husillo.
Una nota más acerca de los códigos G02 y G03: Se ha escrito aquí el formato
tradicional de interpolación circular, pero existe otro formato, que consiste en marcar
el punto final (X___ Z___) y, con coordenadas I (en eje X) y K (en el eje Z) marcando
el punto donde estará el centro del círculo. Posteriormente se marca el avance; así,
un arco hasta el punto X12. Z-22.3 con avance de 3.0 mm/rev, con centro de giro en
X4.5 Z14.
S
E
40
20
25.9
20
R 36
+X -X
-Y
Y
2010
44
Se escribiría G03 X12. Z-22.3 I4.5 K14. ; Esta instrucción funciona igual con G02 que
con G03.
Fig. 34
G03 X40 Y20 R36
Fig.35
S…… Punto inicial
E…… Punto final
+X
2010
45
G04 Espera.
La función de este código es la de realizar pausas por tiempo controlado, y su unidad
son los segundos expresados por medio de la variable X. De este modo, al escribir
G04 X2.5; pedimos al control que realice una pausa de 2.5 segundos.
Parámetros de trabajo
G20 Trabajo en Sistema Inglés (FRESA)
G70 Trabajo en Sistema Inglés (TORNO)
Para fines de programa, algunas veces debemos programar pensando en pulgadas, y
otras en milímetros, pero para decirle al control cómo debe pensar, se usa esta
instrucción. No requiere ninguna variable, basta con escribir G20 o G70; y de
inmediato los indicadores tendrán 4 espacios antes del punto decimal en lugar de tres.
G21 Trabajo en Sistema Métrico (FRESA)
G71 Trabajo en Sistema Métrico (TORNO)
La misma situación se presenta para el sistema métrico; basta con escribir G21
(fresa); y ahora sólo se verán tres espacios antes del punto.
Códigos Básicos M
Fin y pausas de programa
M00, Pausa de Programa: Al leer este comando, el control detiene el programa hasta
que el botón de inicio de ciclo es presionado nuevamente.
2010
46
M02, Fin de programa: Al leer este comando, la máquina termina el programa
requiriendo ser reseteada para poder volver acorrer el programa. Debido a esta
inconveniencia es más común usar M30.
M30, Terminar y Rebobinar Programa: Con esta instrucción el control da por
terminado el programa, pero, a diferencia del código M2, el control regresa al inicio del
programa dejándolo listo para correrlo nuevamente con solo presionar el botón
CycleStart.
Giro del husillo
M03, Giro Normal del Husillo (Sentido Horario). Al usar este comando se arranca el
husillo girando en sentido horario viendo la pieza desde el husillo.
M04, Giro en Reversa del Husillo. (Sentido anti horario). Este comando sirve para
hacer girar el husillo en sentido anti horario viendo la pieza desde el husillo.
M05, Parar Husillo. Al leer este comando, el husillo se detiene.
M06, Código para el cambio de herramienta
2010
47
2.14 COMANDOS G Y M PARA EL PC TURN
Tabla de comandos G
COMANDO
SIGNIFICADO
G0 Carrera rápida G1 Recorrido de mecanización G2 Interpolación circular a derechas G3 Interpolación circular a izquierdas CIP Interpolación circular a través de un punto intermedio G4 Tiempo de espera G9 Parada exacta valida por secuencia G17 Plano de trabajo XY G18 Plano de trabajo XZ G19 Plano de trabajo YZ G25
Mínima limitación programable del área de trabajo/limitación programable de velocidad del cabezal
G26 Máxima limitación programable del área de trabajo/limitación programable de la velocidad del cabezal
G33 Constante paso de rosca G331 Roscado rígido G332 Desplazamiento de retroceso G40 Desactivar corrección del radio de la herramienta G41 Activar la corrección del radio de la herramienta G42 Activar la corrección del radio de la herramienta G53 Deselección del decalaje de cero ajustable G54-G57 Llamada de las cuatro primeros decalajes de origen ajustables G500 Desactivación hasta la siguiente llamada G505-G599 Decalajes ajustables de origen G60 Reducción de avance, Posicionamiento exacto G601 Posicionamiento exacto fino G602 Posicionamiento exacto grueso G603 Posicionamiento exacto sin parada G63 Roscado con plato compensador G64 Modo contorneado COMANDO
SIGNIFICADO G641 Modo contorneado con redondeado programable G70 Entrada al sistema en pulgadas G71 Entrada al sistema métrico G90 Programación absoluta G91 Programación incremental
2010
48
G94 Avance en mm/min, pulg/min G95 Velocidad de avance en rotación en mm/vuelta, pulg/vuelta G96 Velocidad de corte constante ON G97 Velocidad de corte constante OFF G110 Definición del polo referido a la ultima posición alcanzada G111 Definición del polo referido al sistema de coordenadas de pieza G112 Definición del polo referido al ultimo polo previamente definido G140 Arranque y partida suave G141 Arranque desde la izquierda y partida desde la izquierda G142 Arranque desde la izquierda y partida desde la derecha G143
La dirección de arranque y partida depende de la posición relativa del punto de arranque y final hacia la dirección de la tangente
G147 Arranque con una línea recta G148 Partida con una línea recta G247 Arranque con un cuarto de circulo G248 Partida con un cuarto de circulo G340 Arranque y partida en el espacio (valor de posición base) G341 Arranque y partida en el plano G347 Arranque con un semicírculo G348 Partida con un semicírculo G450 Rodeo de esquina circular
G451 Rodeo de esquina recto
Tabla de Comandos M
COMANDO
SIGNIFICADO
M0 Parada programada M1 Parada programada condicional (el programa solo se para con
OPT,STOP) M2 Fin de programa M2=3 Conectar herramienta acción en sentido horario M2=4 Conectar herramienta acción en sentido anti horario M2=5 Desconectar herramienta en acción M3 Cabezal ON a derechas M4 Cabezal ON a izquierdas M5 Cabezal OFF M6 Código M para cambio de herramienta M8 Refrigerante ON M9 Refrigerante OFF M10 Freno del husillo CON.
M11 Freno de husillo DESCON.
M17 Fin de subprograma M20 Contrapunto retroceso
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49
COMANDO SIGNIFICADO
M21 Contrapunto avance M23 Bandeja recogedora de pieza hacia atrás M24 Bandeja recogedora de pieza hacia delante M25 Abrir dispositivo de sujeción M26 Cerrar dispositivo de sujeción M30 Fin del programa M32 Fin del programa para operación de carga M57 Husillo oscilar CON M58 Husillo oscilar DESCON M67 Avance de barra/ almacén alimentador avance CON M68 Avance de barra/ almacén alimentador avance DESCON M69 Cambio de barra M71 Soplado ON
M72 Soplado OFF
Ciclos
TABLA DE CICLO DE FORATURA
Cycle 81 Taladrado, Centrado Cycle 82 Taladrado, Avellanado Cycle 83 Taladrado de agujeros profundos Cycle 83E Taladrado de agujeros profundos Cycle 84 Roscado rígido Cycle 84E Roscado rígido Cycle 840 Roscado con plato de compensación Cycle 85 Mandrilado 1 Cycle 86 Mandrilado 2 Cycle 87 Mandrilado 3 Cycle 88 Mandrilado 4
Cycle 89 Mandrilado 5
TABLA DE CICLOS DE TORNEADO
Cycle 93 Ciclo de rasurado Cycle 94 Ciclo de rebaje Cycle 95 Ciclo de eliminación de material Cycle 96 Ciclo de rebaje de roscas Cycle 97 Ciclo de tallado de roscas
Cycle 98 Encadenado de roscas
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50
CAPITULO III: TORNO EMCO CONCEPT TURN 155
Descripción del la máquina
La máquina está prevista para el torneado de metales (aluminio, bronce, algunos
aceros) y plásticos, con desprendimiento de viruta. El trabajo sobre otros materiales
no es admisible, y solamente podría realizarse en casos especiales. Para su
programación utiliza un lenguaje Sinumerik, a continuación se describirán las partes
más representativas de esta máquina.
3.1 PLATO UNIVERSAL(CHUCK)
Este plato está diseñado para sujetar el material que se va a procesar, las garras o
las muelas abren y cierran simultáneamente gracias al sistema neumático, estas
muelas abren cierran a una velocidad de máxima 4500 min1, tiene una fuerza de
accionamiento máximo de 7KN y una fuerza de amarre sobre el material máximo de
12 KN, el plato se debe montar en el husillo principal, este husillo es accionado por
un motor de corriente trifásica mediante una correa trapezoidal. Está alojado en
cojinetes de bolas lubricados de por vida, por lo tanto sin mantenimiento. El cabezal
está diseñado termo simétricamente, es decir, si se calienta el husillo no se producen
fallos de alineación. El plato se sujeta sobre la brida de centrado del husillo, como se
puede ver la siguiente figura.
1. Brida del husillo principal
2. Barra tensadora
3. Plato universal(chuck)
4. Tornillos de sujeción
Fig.36
2010
51
Las características del plato son:
Montaje del cabezal (conexión nariz)
Normal de
fabrica
Diámetro Ext. del cabezal en soporte
Frontal
Ø 45mm
Tamaño máximo del plato
Ø 100mm
3.2 TORRETA PORTAHERRAMIENTAS DE 8 POSICIONES
La torreta revólver sirve para sujetar todas las herramientas de mecanización exterior
e interior. No tiene lógica de dirección, es decir, el disco del portaherramientas gira
siempre en el mismo sentido (anti horario).
Número de fijaciones de herramienta.................... 8
(Herramientas de mecanización exterior o interior)
Altura de mango de herram. Exteriores.... ……..12 mm
Ancho de mango de herram. Exteriores... ……….12 mm
Trayectoria circular de herram. Exteriores...….154 mm
Herramientas invertidas.......................... ………..155 mm
Broca para herramientas interiores....... ……….ø16H6
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52
Fig. 37
Fijación de Herramientas
Es importante conocer como se fija los diferentes tipos de herramientas, en la torreta,
a continuación se menciona la forma correcta de sujetarlas.
Fig. 38
Herramientas de mecanizar para exteriores
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53
Meter la herramienta (3) con el elemento de fijación (2) hasta el tope en la tuerca de
recepción del disco del portaherramientas (1). Ajustar la herramienta poniendo hojas
de apoyo en lo alto de la punta. Apretar la herramienta con los dos tornillos de
sujeción (4).Herramientas de mecanizado interior
Las herramientas de mecanizado interior se fijan en el portaherramientas previsto
para ello. Meter el portaherramientas (3) hasta el tope de la tuerca de recepción del
disco de la torreta revólver (1). Fijar el portaherramientas (3) con los dos tornillos para
llave Allen SW5 (2).
Fig. 39
Meter las herramientas con ø 16 mm (4) directamente en el taladro de recepción del
portaherramientas (3) y apretar con los dos espárragos roscados M6 y SW3 (5).
Fig. 40
Las herramientas con diámetro de mango inferior (6) se fijan con los correspondientes
casquillos de reducción (7). Hacer que los espárragos roscados (5) entren por los
taladros en el casquillo de reducción (7), con lo que la herramienta (6) se sujeta
directamente.
2010
54
Fig. 41
Si las herramientas para interiores no se pueden sujetar con los casquillos reductores,
se cuenta con un accesorio para sujetar estos, como se muestra en la siguiente
figura, para la fijación se debe desenroscar la tuerca de fijación de entre caras
(2).Colocar la pinza de sujeción (3) oblicuamente en la tuerca de fijación (2) para que
el anillo excéntrico (1) engrane en la ranura de la pinza de sujeción. Enroscar la
tuerca de fijación de entre caras (2) con la pinza de sujeción (3) en el portapinzas de
sujeción (4) no apretarla aún. Colocar la herramienta y apretar la tuerca de fijación
(2).
Fig. 42
Fig. 43
2010
55
3.3 ÁREA DE TRABAJO
Una de las características primordiales que se debe conocer para la operación de
esta o cualquier máquina es su capacidad de operación o su área de trabajo.
El Emco Concept Turn 155 tiene la siguiente área de trabajo:
Distancia en altura
125 mm
Distancia en anchura (extremo
del plato - centro del contrapunto
405 mm
Diámetro de torneado sobre la
bancada
ø250 mm
Diámetro de torneado sobre el
carro transversal
ø85 mm
Recorrido del carro X
100 mm
Recorrido del carro Z 300 mm
Tamaño máx. de piezas de
trabajo p. piezas en plato sin
contrapunto
ø85×245 mm
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56
Saber esto nos permite tener una idea del tamaño de las piezas que se pueden
mecanizar en este equipo.
[
Fig.44
Distribución del área de trabajo
2010
57
3.4 ELEMENTOS DE LA MÁQUINA
Fig. 45 .Puntos de referencia para el torno.
1. Pupitre del teclado del PC
2. Caja del PC
3. Interruptor principal
4. Unidad de engrase centralizado
5. Armario eléctrico
6. Interruptor principal
7. Torreta portaherramientas
8. Lámpara de la máquina
9. Contrapunto manual o automático
10. Teclado específico de la maniobra (intercambiable)
11. Bandeja de virutas (extraíble)
12. Bandeja de refrigerante
13. Base de la máquina con zona de virutas
14. Puerta protectora contra virutas
15. Bomba de refrigerante (giratoria)
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58
3.5 FUNCIONES DE LAS TECLAS
Fig. 46
Skip (bloque de eliminación)
En la operación Skip se salta bloques de programa caracterizados antes del número
del bloque con una trazo oblicuo "/" durante la marcha del programa (por ej.: /N100).
Dryrun (Avance marcha de prueba)
En la operación Dryrun los movimientos de traslación se efectúan con el valor de
avance seleccionado en la fecha setting "avance marcha de prueba". El avance de
prueba actúa en lugar de los mandos programados de movimiento.
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Operación pieza individual
Con esta tecla se puede seleccionar la operación individual u operación permanente
en conexión con los dispositivos automáticos de carga.
Parada opcional
Con función activa (tecla presionada) se para la elaboración del programa en los
bloques en los cuales está programada la función adicional M01. En la pantalla se
visualiza "Parada: M00/M01 activo". Se arranca de nuevo la elaboración con la tecla
NC-Start. Si la función no está activada, no se tiene en cuenta la función adicional
M01 (del programa de piezas).
Paro del CN
Después de pulsar la tecla Paro del CN, y que la maniobra se haya hecho cargo del
funcionamiento, se detendrá el programa de pieza en ejecución. Se puede seguir
trabajando pulsando Arranque del CN
Tecla Reset
Causas para accionar Reset:
• Cese del mecanizado del programa de pieza actual.
• Se borran las alarmas y mensajes, con la excepción de las alarmas de Encendido o
Recuperación.
• El canal se repondrá al estado reset, lo que significa que:
- La maniobra del CN permanece síncrona con la máquina.
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60
- Se borra toda la memoria intermedia y de programa (el contenido de la memoria de
programa de pieza permanece residente).
- La maniobra está en la configuración básica y preparada para ejecutar el programa.
Arranque del CN
Después de pulsar la tecla Arranque del CN, se iniciará el programa de la pieza
seleccionada con el bloque actual.
Bloque individual
Esta función le ofrece la posibilidad de elaborar un programa de piezas bloque por
bloque.
La función bloque individual se puede activar con el modo operacional automático.
Con la elaboración de bloque individual activo se:
• Visualiza sobre la pantalla (en la línea de visualización estructura canal) SBL1 o
SBL2.
• Emite en la línea un aviso de operación en el canal del texto ej. "Parada: operación
bloque individual"(en estado de interrupción).
• Elabora el bloque actual del programa de piezas sólo cuando se presiona la tecla
NC-Start.
• Interrumpe la elaboración después de la ejecución de un bloque.
• Ejecuta el siguiente bloque actuando de nuevo la tecla NC-Start.
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Se puede deseleccionar la función presionando de nuevo la tecla bloque individual.
Punto de referencia
Presionando esta tecla la máquina se mueve hacia los puntos de referencia en todos
los ejes.
Teclas de dirección
Con estas teclas se pueden trasladar los ejes CN al modo JOG.
Marcha rápida
Si se presiona esta tecla adicionalmente a una de las teclas de dirección, el eje
elegido se mueve en marcha rápida.
Avance Parada
Con esta tecla se interrumpe en el modo de operación "AUTOMÁTICO" un
movimiento del carro (no engranaje).
Avance Arranque
Con esta tecla se continua de nuevo un movimiento del carro programado
interrumpido. Si ha sido interrumpido también la marcha de husillo principal hay que
conectarla antes.
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Paro del cabezal
Esta tecla para el funcionamiento del cabezal principal y las herramientas accionadas.
Antes de parar el cabezal se deben parar los carros.
Arranque del cabezal
Esta tecla continúa la ejecución programada del cabezal principal y del contrapunto, y
de las herramientas accionadas.
Corrección de la velocidad del husillo
El valor de la velocidad del husillo seleccionado „‟S‟‟ se visualiza en valor absoluto y
en porcentaje en la pantalla. Necesario para husillo principal, contra husillo y
herramientas motorizadas.
Cambio manual de la herramienta
Modo JOG
La torreta portaherramientas gira una posición
Puerta de la máquina (opcional)
Con estas teclas se abrirá/cerrará la puerta de la máquina.
Barrón del contrapunto adelante/ atrás
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Con estas teclas. el contrapunto se mueve hacia adelante o hacia atrás. Esta tecla
funciona solo con las máquinas que su contrapunta cuenta con un sistema neumático.
Dispositivo de amarre
Esta tecla acciona el dispositivo de amarre.
A través del programa CN
M25........ Abrir dispositivo de amarre
M26........ Cerrar dispositivo de amarre
Auxiliary OFF
Con esta tecla se desconectan los grupos auxiliares de la máquina. Sólo tiene efecto
con accionamiento principal desconectado o bien si el programa está parado.
Auxiliary ON
Con esta tecla, los grupos auxiliares de la máquina serán puestos a punto y en estado
de funcionamiento (hidráulica, lubricación, transportador de virutas, refrigerante,
bandeja recogedora). La tecla debe ser pulsada aprox. durante 1 segundo. Una corta
pulsación de la tecla AUX ON es una función de confirmación y causará un impulso
de engrase de la lubricación central.
Sin función
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Interruptores de selección modo operacional
Fig. 47
Ref
Alcanzar el punto de referencia (Ref) en el modo operacional JOG.
Automatic
Control de la máquina a través de la ejecución automática de programas.
Edit (Sin uso)
MDA–Manual Data Automatic
Control de la máquina a través de la ejecución de un bloque o de una serie de
bloques. La introducción de los bloques se efectúa a través del panel control.
Jog– Jogging
Traslación convencional de la máquina a través del movimiento continúo de los ejes
usando las teclas de dirección.
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Ninguna función
Inc 1 - Incremental Feed
Trasladar paso a paso con extensión de paso preseleccionado de 1incremento.
Inc 10 - Incremental Feed
Trasladar paso a paso con extensión de paso preseleccionado de 10 incrementos.
Inc 100 - Incremental Feed
Trasladar paso a paso con extensión de paso preseleccionado de 100 incrementos.
Inc 1000 - Incremental Feed
Trasladar paso a paso con extensión de paso preseleccionado de 1000 incrementos.
Inc 10000 - Incremental Feed
Trasladar paso a paso con extensión de paso preseleccionado de 10000 incrementos.
Ninguna función
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Control de avance
El interruptor giratorio con 20 posiciones de engatillamiento facilita la reducción o el
aumento del valor de avance programado F (corresponde a 100%). El valor de avance
seleccionado F en % está indicado en la pantalla.
Pulsador Desconexión de Emergencia
Desbloqueo: levantar o jalar pulsador
Continuar trabajando: presionar RESET-AUXON - puerta ABIERTA y CERRADA
Interruptor de llave Operación especial
El girar la llave y al oprimir la tecla de consenso nos permite manipular la máquina
con la puerta abierta.
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Tecla adicional NC-Start
Tecla adicional Elemento de sujeción izquierdo
Tecla de consenso
Los movimientos del eje a través de teclas de dirección y movimientos de la torreta
herramienta con la puerta abierta son admitidos presionando la tecla de consenso
(requisito interruptor de llave en posición especial en AJUSTAR).
Interruptor principal
Función: 0 - DESCON
1 - CON
El interruptor principal no tiene una función de DESCONEXIÓN DE EMERGENCIA, es
decir los accionamientos se paran (sin frenar).
El interruptor principal se puede cerrar (puesta en marcha indebida de la máquina).
Sin uso
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3.6 PUESTA A PUNTO
Corrección de herramientas y decalaje cero
Decalaje cero
El cero de la máquina “M” se encuentra en el eje de torneado en la cara de la brida
del cabezal, como esta posición es inadecuada como punto de partida para el
dimensionado, se debe transferir el punto “M” al punto cero pieza del material a
trabajar “W” como se muestra en la figura, con el llamado decalaje de cero el sistema
de coordenadas se puede mover a un punto adecuado en el área de trabajo de la
máquina.
Fig. 48
M W
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Corrección de herramientas
Las herramientas se deben corregir de acuerdo a su tipo, longitud y a la posición de
la cuchilla en el caso de las herramientas de corte para el contorneado de una pieza,
la finalidad de este cálculo es que el control debe de usar para el posicionamiento la
punta de la herramienta o el centro de la herramienta (en el caso de las herramientas
para el taladrado) y no el punto de referencia de montaje de la herramienta, estas
herramientas se miden desde la punta de la herramienta al punto de referencia “N” a
este punto se conoce como cero de la herramienta (véase la figura siguiente).
Fig. 49
Cero de la herramienta N
Las correcciones de longitud L1 (eje x) y L2 (eje z) se pueden medir
semiautomáticamente, la posición de la cuchilla y el radio de esta se deben introducir
manualmente, cabe mencionar que se introducirá el radio solo si se utiliza una
compensación de este.
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70
Datos de la herramienta
Posición de cuchilla y tipo de herramienta
Para determinar la posición de la cuchilla se debe examinar esta, como si estuviese
sujeta a la máquina en la figura siguiente se muestra la diferentes posiciones de la
cuchilla y con base a esto se debe colocar el numero que le corresponde a nuestra
herramienta, se deben colocar los valores que se encuentran dentro del paréntesis,
esto se debe al modelo del torno que estamos usando PC TURN 50/55 esta son
recomendaciones del fabricante.
Fig. 50
Tenemos diferentes tipos de herramientas que nos sirven para mecanizar una pieza,
de acuerdo al tipo el ordenador lo da de alta y automáticamente sabe el uso
específico de esta herramienta, en la tabla siguiente se muestra el tipo de herramienta
y el código que utiliza el ordenador.
2010
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Tabla de herramientas para tornear
Código Tipo
500 Cuchilla de desbastar 510 Cuchilla de acabar 520 Útil de ranurar 530 Útil de tronzar
540 Cuchilla de roscar
Conociendo lo anterior a continuación se mostrara como decalar una pieza, dar de
alta una herramienta, así como corregirla.
Tabla de
herramientas para taladrar
Código Tipo
200 Broca Helicoidal 205 Broca Plena 210 Mandril 220 Broca de centrar 230 Avellanador 231 Avellanador con guía 240 Macho de rosca normal 241 Macho de rosca fina 242 Macho de rosca Withworth
250 Escariadora
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División de la Pantalla
1. Muestra el área de manejo activa
2. Muestra el canal activo
3. Modo de manejo
4. Ruta del programa y nombre del programa seleccionado
5. Estado del canal
6. Mensajes de manejo del canal
7. Estado del programa
8. Visualización del estado del canal (SKIP, DRY, SBL,…)
9. Línea de alarmas y mensajes
10. Ventana de trabajo, visualización del CN. Las ventanas de trabajo (editor
del programa) y visualizaciones CN (avance, herramienta) disponibles
en el área de manejo activa, se muestran aquí.
11. La ventana seleccionada esta marcada con un borde y el encabezado
se muestra invertido. Las instrucciones desde el teclado, aquí son
efectivas.
12. Teclas rápidas verticales.
13. Cuando se muestra este símbolo, la tecla esta activa. (es posible el
salto a un menú superior)
14. Línea de dialogo con notas del operario
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73
15. Cuando se muestra este símbolo, la tecla esta activa (información
disponible)
16. Teclas rápidas horizontales
17. Cuando se muestra este símbolo, la tecla esta activa (se dispone de
más funciones de tecla rápida en esta línea).
Alta de una herramienta:
En la pantalla principal en el lugar de las teclas rápidas horizontales seleccionar
parámetros /corrección de herramientas/ nuevo/nueva herramienta, en esta pantalla
se tendrá que colocar el tipo de herramienta de acuerdo al código (véase tablas
anteriores) y el número en el que la herramienta esta sujeta en el disco
portaherramienta y confirmar dando clic un OK: ejemplo
No. T 7 Lugar en disco portaherramienta
Type 500 Cuchilla para desbastar
Cabe mencionar que solo se va a dar de alta una herramienta si esta no se encuentra
en la lista, no es necesario dar de alta una herramienta cada vez que se va a operar la
máquina.
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Corrección de herramientas:
La imagen siguiente muestra la pantalla de corrección de herramienta
Numero T
Con este numero se puede llamar a la herramienta (numero de posición en el disco
portaherramientas)
Numero D
Numero de corrección de herramienta. Una herramienta también puede tener varios
números de corrección (ej. Esquina izquierda y derecha de un útil de ranurar).
Numero de filos
Numero de filos D de la herramienta
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Tipo de herramienta
Este número determina la clase de la herramienta.
Geometría
Dimensiones de la herramienta
Desgaste
Desviación del valor geométrico
Base
Dimensiones de un portaherramientas, en el que sujetaran las herramientas.
La suma de geometría, desgaste y base es la corrección de herramienta efectiva.
Posición de filo
De acuerdo a la posición de la pastilla se anotara el número correspondiente
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3.7 PROCESO PARA LA PUESTA EN FUNCIONAMIENTO Y DECALAJE DE HERRAMIENTA EN EL CNC EMCO TURN 155
Procedimiento:
1. Verificar el suministro de aire se encuentre abierto.
2. Girar el interruptor de encendido a la posición 1.
2010
77
3. Verificar que la presión sea de 6 a 8 bars.
4. Abrir programa WINNCSINUMERIK
5. Verificar que el paro de emergencia esté desactivado si no es asi
desactivarlo esto se hace jalando el botón hacia arriba.
6. Conectar los grupos Auxiliares (presionar la tecla AUX).
7. Inicializar la puerta de la máquina (Abrir y Cerrar) esto se hace
manteniendo presionado el botón y presionar + o
8. Girar la perilla de “Modo de Operación” a la posición Home .
9. Verificar que la perilla de velocidad este al 20%
10. Presionar la tecla de Punto de referencia .
11. Abrir la puerta oprimiendo el botón y sin soltarlo oprimir también
12. Montar material a trabajar utilizando el botón para abrir las mordazas y con
ese mismo cerrarlas.
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13. Cerrar la puerta +
14. Hacer el cambio de unidades de WKS a MKS esto se hace colocando el
puntero del mouse y dando un click sobre la opción F7 en el modo JOG.
15. Para definir la longitud de la herramienta y el decalaje se procede de la
siguiente manera:
a) Seleccionar la herramienta de calibración ubicada en la posición 7
de la torreta portaherramientas, esto se hace oprimiendo el botón de
cambio manual hasta llegar a la herramienta requerida o
programando en el modo MDA (si hay comandos escritos borrarlos) y
escribir el comando M6 T7 y oprimir la tecla
2010
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b) Si se hizo el cambio de herramienta programado borrar las
instrucciones anteriores y Hacer girar el chuck escribiendo el
comando M4 S1000 y oprimir la tecla
.
c) Seleccionar el modo operativo JOG.
d) Acercar la herramienta hacia la probeta sobre el punto superior de la
misma hasta que realice un pequeño cilindrado (checar que la
velocidad sea de 1% cuando el cortador este cerca de la probeta
aprox. 5mm).
2010
80
e) Una vez logrado esto mover la herramienta únicamente sobre el eje
Z hasta que llegue a un sitio seguro para poder realizar el cambio de
herramienta posteriormente, no mover sobre “X”.
f) Detener el chuck con el botón y abrir la puerta para medir con
el calibrador vernier el diámetro del área desbastada y recordarlo
para que posteriormente se utilice el radio.
g) Cerrar la puerta. +
h) En la pantalla dar un click con el botón secundario del mouse sobre
alguna zona negra de la pantalla para que aparezca en la zona
inferior de la pantalla la opción PARÁMETROS dar un click en esta
opción
2010
81
i) verificar los siguientes datos:
Si los datos no corresponden utilizar F1 para hacer cambio de
herramienta a la No.7
j) Colocarse en posición largo 1 y presionar Calcular Corrección (F8),
en la siguiente pantalla verificar que el eje sea X y en el cuadro de
referencia colocar el radio de la medición obtenida
2010
82
k) Presionar Calcular (F6) y OK (F8)
:
l) En la pantalla dar un click con el botón secundario del mouse sobre
alguna zona negra de la pantalla para que aparezca en la parte
inferior de la pantalla la opción MAQUINA dar un click en esta opción.
m) Hacer cambio de herramienta a la numero 8 ya sea de modo manual
con el botón o programando(esto se hace con M6 T8 en
la opción MDA)
2010
83
n) Mover la herramienta 8 en modo JOG a la cara de la probeta lo más
cercano posible de tal forma que no halla espacio entre ellas (Una
vez que se encuentre cerca de la probeta bajar la velocidad a 1%) sin
hacer girar la probeta.
o) Anotar el valor del eje Z que aparece en la pantalla principal y
apuntarlo ya que se utilizara posteriormente
p) Alejar la herramienta 8 a un punto seguro y realizar el cambio a la
número 7 ya sea de modo manual o programado en MDA con el
comando M6 T7.
q) Mover la herramienta 7 en modo JOG a la cara de la probeta lo más
cercano posible de tal forma que no halla espacio entre ellas (Una
vez que se encuentre cerca de la probeta bajar la velocidad a 1%) sin
hacer girar la probeta.
2010
84
r) En la pantalla dar un click con el botón secundario del mouse sobre
alguna zona negra de la pantalla para que aparezca en la zona
inferior de la pantalla la opción PARÁMETROS dar un click en esta
opción En la pantalla colocarse en la opción seleccionar LARGO 2
s) Oprimir calcular corrección (F8) aparecerá una tabla, en ella
seleccionar el eje Z si no aparece dar un click en la pestaña y en
referencia colocar el valor de Z previamente obtenido.
2010
85
t) Presionar Calcular(F6) y OK (F8)
u) En la pantalla colocarse en la opción Decalaje Origen aparecerá otra
pantalla verificar que en el eje X aparezca 0, se seleccionara el eje
Z.
2010
86
v) Del lado vertical de la pantalla seleccionar Calcular Decalaje (F6) y
colocar los siguientes datos:
2010
87
w) Presionar OK (F8)
x) Memorizar (F8)
y) Alejar herramienta a punto de seguridad en modo JOG
z) En la pantalla colocarse en la opción máquina modo MDA realizar el
siguiente programa para verificar el decalaje
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G54
G18
G71
G90
M6 T7 D1
M4 S1000
G0 X10
Z10
M30
16. Antes de correr el programa presionar el botón para que se ejecute el
programa línea por línea, para esto se deberá de presionar el botón
por cada línea del programa.
17. Modular la velocidad de la perilla de control de avance a 5% y debe de
quedar más o menos de la siguiente manera si hay choque inminente
presionar el botón o el de paro de emergencia
2010
89
18. Si se acciona alguno de los paros volver a hacer el decalaje porque alguno
de los pasos fue erróneo desde el paso 6 si todo queda bien pasar al
siguiente paso.
19. Se repite el inciso “z” modificando las coordenadas en X0 y Z0 (letras en
negritas) y debe de quedar de la siguiente manera.
20. Llevar la máquina a la posición de referencia.
2010
90
3.8 PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE PROGRAMAS EN EL CNC EMCO TURN 155
1. Seleccionar la opción Programas.
2. A continuación seleccionar Programas pieza y seleccionar Nuevo, poner el
nombre de nuestro programa y presionar OK.
3. Una vez realizado esto se abrirá una ventana en la cual escribiremos los comandos necesarios para la realización de la pieza.
2010
91
4. Escribimos el programa a realizar.
G54 Llamada a los cuatro primeros decalajes de origen ajustables.
G18 Plano de trabajo XZ.
G90 Programación absoluta.
G71 Entrada al sistema métrico.
M6 T7 D1 Cambio de Herramienta No 7
M4 S1000 Giro de cabezal, velocidad.
G0 X0 Carrera rápida coordenadas cero de la pieza.
Z0
G1 F0.2 X19
Z-50
G1 F0.2 X17 Recorrido de mecanización coordenada X17, Z-30.
Z-50
G0 X18 Carrera rápida coordenada X18, Z0.
Z0
2010
92
G1 F0.2 X12 Recorrido de mecanización coordenada X12, Z-15.
Z-35
G0 X13 Carrera rápida coordenada X13, Z0.
Z0
G1 F0.2 X7 Recorrido de mecanización coordenada X7, Z-5.
Z-15
G0 X8 Carrera rápida coordenada X8, Z0.
Z0
G0 X0 Carrera rápida coordenadas cero de la pieza.
Z0
G3 F0.2 X7 Z-5 CR=5 Interpolación circular a la izquierda
G0 X23 Carrera rápida coordenada X23, Z10.
Z10
M30 Fin del programa.
5. Se realiza la simulación:
a) Seleccionar SIMULACIÓN.
2010
93
b) Para simularlo se presiona RESET
c) MARCHA.
d) AL ORIGEN (F2)
e) Para ajustar la imagen con zoom + (F4), zoom – (F5)
f) Para salir de la simulación RESET, EDITAR
NOTA: VERIFICAR QUE NO OCURRAN ERRORES EN LA SIMULACIÓN, DE LO CONTRARIO VERIFICAR EL PROGRAMA.
6. Cerrar (los cambios efectuados en el programa se guardan automáticamente)
7. En la pantalla dar un click con el botón secundario del mouse sobre alguna zona negra de la pantalla para que aparezca en la parte inferior de la pantalla la opción MÁQUINA dar un click en esta opción.
8. Con la perilla de funciones seleccionar AUTOMATIC
9. Lista de programas.
2010
94
10. Programas Pieza
2010
95
11. Selección programa previamente realizado y presionar F7
12. Con la perilla de funciones colocarse en MDA
13. Con la perilla de funciones colocarse en AUTOMATIC
14. Verificar que el programa en pantalla sea el correcto.
2010
96
2010
97
3.9 PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE SUB PROGRAMAS EN EL CNC EMCO TURN 155
1. Seleccionar la opción Programas
2. A continuación seleccionar Sub-programas y seleccionar Nuevo, poner el
nombre de nuestro sub-programa y presionar OK.
3. Una vez realizado esto se abrirá una ventana en la cual escribiremos los
comandos necesarios para la realización del Sub-programa
SUBPROGRAMA EL NOMBRE DEL SUB-PROGRAMA DEBE DE TENER
EL MISMO NOMBRE QUE SE COLOCO ENTRE COMILLAS EN EL
CYCLE95
2010
98
“RADIO”
G40
G0 X0 Se coloca en las coordenadas cero de la
pieza.
Z0
G3 X8 Z-5 CR=8 Interpolación circular a la izquierda.
G1 X16 Coordenadas X16, Z-5.
Z-5
M17 Fin del subprograma
4. Ahora se presiona CERRAR y liberamos nuestro sub-programa
asegurándonos que no haya otro seleccionado
2010
99
5. Abrimos el sub-programa y lo simulamos
5.1 Para simularlo se presiona RESET
5.2 MARCHA.
5.3 AL ORIGEN (F2)
5.4 Para ajustar la imagen con zoom + (F4), zoom – (F5)
5.5 Para salir de la simulación RESET, EDITAR
2010
100
Se cierra el sub-programa y realizamos los mismos pasos para la simulación del
Programa Pieza
2010
101
3.10 PROCEDIMIENTO DE APAGADO DE LA MÁQUINA CNC EMCO TURN 155
1. Verificar que no se este ejecutando algún programa o comando. Si es así,
presionar el botón de RESET, para cancelar todo comando y programa.
2. Llevar la máquina al punto de referencia.
3. Desconectar grupos auxiliares
4. Salir del programa presionando Alt + F4.
5. Presionar el botón de Paro de Emergencia.
6. Una vez en Windows 98, presionar INICIO.
7. A continuación Apagar y apagar el sistema.
8. Girar el interruptor de encendido a la posición 0.
2010
102
3.11 PRACTICAS PARA TORNO
PRÁCTICA 1
OBJETIVO
Al término de la práctica el alumno será capaz de programar y operar un torno de
control numérico computarizado; para el proceso de maquinar una pieza metálica en
diferentes materiales.
Manejando tres herramientas de corte y para su programación se utilizarán los
comandos básicos también se observará la simulación de proceso de maquinado y su
ejecución; consecuentemente identificará las partes principales que componen la
máquina de CNC, EMCO PC TURN, y llevará a cabo el procedimiento de encendido y
apagado del equipo.
Para así obtener la pieza del REY, del juego de ajedrez.
EQUIPO:
MÁQUINA CNC EMCO PC TURN 155
REDONDO DE ALUMINIO DE ø 7/8” X 110 mm
HERRAMIENTAS A UTILIZAR
Herramienta para desbaste
Posición 7
Herramienta para desbaste en
forma “V”
Posición 1
Herramienta para tronzar
Posición 4
2010
103
2010
104
2010
105
Una vez hecho el decalaje, seleccionar en la perilla de funciones el modo MDA y
editar el programa
PROGRAMA
1 2
G54; G90; G18; G71; M6 T7 D1; M4 S1000; G0 X23; Z0 X0 G1 F0.2 X20 Z -73 G0 X21 Z0 G1 X18 Z-9 G0 X19 Z0 G1 X16 Z-9 G0 X17 Z0 G1 X14 Z-9 G0 X15 Z0 G1 X13 Z-9 G0 X14 Z0 G1 X11 Z-9 G0 X12 Z0 G1 X9 Z-7 G0 X10 Z0 G1 X6.5 Z-2 G0 X7.5 Z0 G1 X4
Z-2 G0 X5 Z0 G1 F0.2 X11 Z-9 G3 F0.2 X20 Z-11 CR=10 G0 X40 Z40 M6 T1 D1 G0 X20 Z-12.5 G1 F0.2 X17.4 Z-26.5 G0 X18 Z-15.5 G1 X13.5 Z-25.2 G0 X20 Z-11 G2 F0.2 X11 Z-21 CR=10 G3 F0.2 X11 Z-24 CR=2 G0 X21 Z-27 X18 G3 X18 Z-30 CR=2 G1 x18 Z-65.5 G0 X20 Z-40 G0 X20 Z-24 G1 X11 Z-24 G1 X11 Z-25 X18 Z-27 G0 X40 Z40 M6 T4 D1 G0 X23 Z-33 G1 F0.2 X9
2010
106
3 4
G0 X25 Z-36 G1 X9 G0 X25 Z50 M6 T1 D1 G0 X20 Z-36 G1 F0.2 X16 Z-63 G0 X20 Z-36 G1 X14 Z-59 G0 X20 Z-36 G1 X12.3 Z-55 G0 X20 Z-36
G1 X9 Z-39.62 G0 X20 Z-39.62 G1 X9 Z-39.62 G2 X20 Z-70 CR=80 G0 X25 Z50 M6 T4 D1 G0 X12 Z-7 G1 F0.2 X4 Z-7 G0 X25 Z-76 G1 X0 G0 X40 Z40 M30
2010
107
PRÁCTICA 2
OBJETIVO
Al término de la práctica el alumno será capaz de programar y operar un torno de
control numérico computarizado; para el proceso de maquinar una pieza metálica en
diferentes materiales.
Manejando tres herramientas de corte y para su programación se utilizará además de
los comandos básicos, un subprograma CYCLE 95 (ciclo de maquinado); también se
observará la simulación de proceso de maquinado y su ejecución; consecuentemente
identificará las partes principales que componen la máquina de CNC, EMCO PC
TURN, y llevará a cabo el procedimiento de encendido y apagado del equipo.
Para así obtener la pieza de la REINA, del juego de ajedrez.
EQUIPO Y HERRAMIENTAS:
MÁQUINA CNC EMCO PC TURN 155
REDONDO DE ALUMINIO DE ø 7/8” X 110 mm
HERRAMIENTAS A UTILIZAR
Herramienta para desbaste
Posición 7
Herramienta para desbaste en
forma “V”
Posición 1
Herramienta para tronzar
Posición 4
2010
108
2010
109
2010
110
Especificación del Ciclo 95
CYCLE 95
La función del ciclo de eliminación de material es procesar un contorno que se guarda
en un sub programa, en el contorno se puede mecanizar exterior, interior, longitudinal
o frontal, este contorno se puede desbastar, acabar o mecanizar completamente.
Formato:
CYCLE95(“NPP”,MID,FALZ,FALX,FAL,FF1,FF2,FF3,VARI,DT,DAM,VRT)
NPP: nombre del subprograma
MID:máxima profundidad de penetración sin signo
FALZ: tolerancia de acabado en Z sin signo
FAX: tolerancia de acabado en X sin signo
FAL: tolerancia de acabado paralela al contorno sin signo
FF1: avance para cortes de desbaste sin rebaje
FF2: avance para desbaste - profundización en rebajes
FF3: avance para acabado
VARI: variantes para mecanizado
VARI: Define la clase de mecanizado (desbaste, acabado, completo), la dirección de
mecanizado, (longitudinal o frontal) y el lado de mecanizado (interior o exterior)
VAR Cilindrado/Refrentado Exterior/interior Mecanizado
1 Cilindrado Exterior Desbaste
2 Refrentado Exterior Desbaste
3 Cilindrado Interior Desbaste
4 Refrentado Interior Desbaste
5 Cilindrado Exterior Acabado
6 Refrentado Exterior Acabado
7 Cilindrado Interior Acabado
8 Refrentado Interior Acabado
9 Cilindrado Exterior Mecanizado Completo
10 Refrentado Exterior Mecanizado Completo
11 Cilindrado Interior Mecanizado
2010
111
DT: Tiempo de espera para rotura de virutas mientras se desbasta
DAM: La trayectoria del desplazamiento después de cada pasada de desbaste será
interrumpida para la ruptura de viruta
VRT: Trayectoria del levantamiento del contorno al desbastar sin signo
Una vez hecho el decalaje, seleccionar en la perilla de funciones el modo MDA y
editar el programa.
PROGRAMA
1 2
G54 G18 G90 G71 M6 T7 D1 M4 S1000 G0 X23 Z0 G1 F0.2 X20 Z-73 G0 X21 Z-49 G1 X18 Z-65 G0 X19 Z-51 G1 X16 Z-63.5 G0 X21 Z0 G1 X18 Z-37 G0 X19 Z0 G1 X16 Z-34.5 G0 X17 Z-6.9 G1 X14.3
Z-32.7 G0 X17 Z0 CYCLE95(“RADIO”,1,0.05,0.3,0,0.3,0.1,0.12,9,0,0,0) M6 T1 D1 G0 X17 Z-5 X16 G2 F0.2 X10 Z-14 R16 G3 F0.2 X10 Z-17 R2 G3 F0.2 X12 Z-27 R10 G2 F0.2 X12 Z-32 R5 G3 F0.2 X15 Z-52 R20 G2 F0.2 X20 Z-67 R15 G0 X40 Z40 M6 T4 D1 G0 X22 Z-73 G1 F0.2 X0 G0 X40 Z40 M30 “RADIO” G40 G0 X0 Z0 G3 X8 Z-5 CR=8 G1 X16 Z-5 M17
2010
112
PRÁCTICA 3
OBJETIVO
Al término de la práctica el alumno será capaz de programar y operar un torno de
control numérico computarizado; para el proceso de maquinar una pieza metálica en
diferentes materiales.
Manejando tres herramientas de corte y para su programación se utilizarán los
comandos básicos también se observará la simulación de proceso de maquinado y su
ejecución; consecuentemente identificará las partes principales que componen la
máquina de CNC, EMCO PC TURN, y llevará a cabo el procedimiento de encendido y
apagado del equipo.
Para así obtener la pieza del ALFIL, del juego de ajedrez.
EQUIPO:
MAQUINA CNC EMCO PC TURN 155
REDONDO DE ALUMINIO DE ø 7/8” X 110 mm
HERRAMIENTAS A UTILIZAR
Herramienta para desbaste
Posición 7
Herramienta para desbaste en
forma “V”
Posición 1
Herramienta para tronzar
Posición 4
2010
114
2010
115
Una vez hecho el decalaje, seleccionar en la perilla de funciones el modo MDA y
editar el programa.
PROGRAMA
1 2 3
G54 G90 G18 G71 M6 T7 D1 M4 S1000 G0 X23 Z0 X0 Z0 G1 F0.2 X20 Z -65.2 G0 X21 Z0 G1 X18 Z-58 G0 X19 Z0 G1 X16 Z-58 G0 X17 Z0 G1 X14.9 Z -54.5 G0 X16 Z0 G1 X12.7 Z -50.5 G0 X14 Z0 G1 X11.40 Z -48 G0 X14 Z0 G1 X10 Z-14 G0 X11 Z0 G1 X9.3 Z-13.5 G0 X10 Z0 G1 X7.1 Z-5
G0 X8 Z0 G1 X4.1 Z-3.1 G0 X5 Z0 G0 X0 Z0 G3 F0.2 X4 Z-2 CR=2 G0 X40 Z40 M6 T1 D1 G0 X4 Z-2 G3 F0.2 X2 Z-3.73 CR=2 G3 F0.2 X9 Z-8.83 CR=5.57 G3 F0.2 X6 Z-11 CR=2.5 G1 X6 Z-12.5 G0 X40 Z40 M6 T7 D1 G0 X6 Z-12.5 G1 F0.2 X6 Z-14.12 X10 Z-14.12 G3 F0.2 X10 Z-17.12 CR=2 G1 X10 Z-45 G0 X40 Z40 M6 T1 D1 G0 X20 Z-62.5 G3 F0.2 X6 Z-22.13 CR=100 G1 X6 Z-20.12 X10 Z-20.12 G0 X40 Z40
M6 T4 D1 G0 X25 Z-20.12 G1 F0.2 X6 G0 X20 Z-68 G1 X0 Z-68 G0 X40 Z40
2010
116
PRÁCTICA 4
OBJETIVO
Al término de la práctica el alumno será capaz de programar y operar un torno de
control numérico computarizado; para el proceso de maquinar una pieza metálica en
diferentes materiales.
Manejando dos herramientas de corte y para su programación se utilizarán los
comandos básicos también se observará la simulación de proceso de maquinado y su
ejecución; consecuentemente identificará las partes principales que componen la
máquina de CNC, EMCO PC TURN, y llevará a cabo el procedimiento de encendido y
apagado del equipo.
Para así obtener la pieza del CABALLO, del juego de ajedrez.
EQUIPO:
MÁQUINA CNC EMCO PC TURN 155
REDONDO DE ALUMINIO DE ø 7/8” X 110 mm
HERRAMIENTAS A UTILIZAR
Herramienta para desbaste
Posición 7
Herramienta para tronzar
Posición 4
2010
117
2010
118
2010
119
Una vez hecho el decalaje, seleccionar en la perilla de funciones el modo MDA y
editar el programa
PROGRAMA
1 2
G54 G90 G18 G71 M6 T7 D1 M4 S1000 G0 X23 Z0 X0 G1 X20 Z -65 G0 X21 Z0 G1 X18 Z-62 G0 X21 Z-14.8 G1 X16 Z-62 G0 X19 Z-18 G1 X14.5 Z-47 G0 X19 Z-26.8 G1 X9.5 Z-35.38 G0 X15 Z-38.08
G1 X9.5 Z-47 G0 X19 Z-3.5 G1 X14.5 Z-11 G0 X18 Z0 G1 X6 Z-11 G0 X18 G1 X4.49 Z-35.38 G0 X11.38 G1 X4 Z-44 Z-47 G0 X40 Z40 M6 T4 D1 G0 X21 Z-53 X10 G0 X21 Z-59 G1 X10 G0 X21 Z-68 G1 X0 G0 X40 Z40
2010
120
PRÁCTICA 5
OBJETIVO
Al término de la práctica el alumno será capaz de programar y operar un torno de
control numérico computarizado; para el proceso de maquinar una pieza metálica en
diferentes materiales.
Manejando tres herramientas de corte y para su programación se utilizarán los
comandos básicos también se observará la simulación de proceso de maquinado y su
ejecución; consecuentemente identificará las partes principales que componen la
máquina de CNC, EMCO PC TURN, y llevará a cabo el procedimiento de encendido y
apagado del equipo.
Para así obtener la pieza de la TORRE, del juego de ajedrez.
EQUIPO:
MÁQUINA CNC EMCO PC TURN 155
REDONDO DE ALUMINIO DE ø 7/8” X 110 mm
HERRAMIENTAS A UTILIZAR
Herramienta para desbaste
Posición 7
Herramienta para desbaste en
forma “V”
Posición 1
Herramienta para tronzar
Posición 4
2010
122
Una vez hecho el decalaje, seleccionar en la perilla de funciones el modo MDA y
editar el programa
PROGRAMA
1
G54 G90 G18 G71 M6 T7 D1 M4 S1000 G0 X23 Z0 G1 F0.2 X0 G0 X20 G1 Z-63 G0 X21 Z0 G1 X18 Z-53 G0 X19 Z0 G1 X17 Z-51 G0 X40 Z40 M6 T1 D1 G0 X20 Z-46.5 G1 F0.2 X15 Z-13 G0 X16 Z-40 G1 X13 Z-13
2010
123
PRÁCTICA 6
OBJETIVO
Al término de la práctica el alumno será capaz de programar y operar un torno de
control numérico computarizado; para el proceso de maquinar una pieza metálica en
diferentes materiales.
Manejando tres herramientas de corte y para su programación se utilizarán los
comandos básicos también se observará la simulación de proceso de maquinado y su
ejecución; consecuentemente identificará las partes principales que componen la
máquina de CNC, EMCO PC TURN, y llevará a cabo el procedimiento de encendido y
apagado del equipo.
Para así obtener la pieza del PEÓN, del juego de ajedrez.
EQUIPO:
MÁQUINA CNC EMCO PC TURN 155
REDONDO DE ALUMINIO DE ø 7/8” X 110 mm
HERRAMIENTAS A UTILIZAR
Herramienta para desbaste
Posición 7
Herramienta para desbaste en
forma “V”
Posición 1
Herramienta para tronzar
Posición 4
2010
125
Una vez hecho el decalaje, seleccionar en la perilla de funciones el modo MDA y
editar el programa
PROGRAMA
1 2
G54 G90 G18 G71 M6 T7 D1 M4 S1000 G0 X23 Z0 x0 G1 F0.2 X20 Z -40 G0 X21 Z0 G1 X18 Z-35.5 G0 X19 Z0 G1 X16 Z-33.5 G0 X17 Z0 G1 X14 Z -31.5 G0 X16 Z0 G1 X12 Z -29.5 G0 X12 Z0 G1 X10.5 Z -27.5 G0 X20 Z0
G1 X8 Z-1.5 G0 X20 Z0 X0 G3 F0.2 X10 Z-5 CR=5 G0 X12 Z-8.86 G1 X8 Z-25.5 G0 X40 Z40 M6 T1 D1 G0 X10 Z-5 G3 F0.2 X6.06 Z-8.86 CR=5 G0 X20 Z-37 G3 F0.2 X6.05 Z-8.86 CR=33.88 G0 X40 Z40 M6 T4 D1 G0 X23 Z-43 G1 X0 G0 X40 Z40 M30
2010
126
CAPITULO IV: FRESADORA CONCEPT MILL 155
La máquina EMCO Concept Mill 155, es una Fresadora para enseñanza controlada
por una PC, al igual que el torno está prevista para el mecanizado de metales como
aluminio, bronce, algunos aceros y plásticos, el trabajo sobre otros materiales
solamente puede realizarse en casos especiales.
La máquina EMCO Concept Mill 155, cuenta con un lenguaje de programación
FANUC 21, el cual nos es familiar ya que antes se ha programado en este lenguaje.
4.1 ELEMENTOS PRINCIPALES
Fig. 51
1. Mesa de fresado con carros x, y
2010
127
2. Área de trabajo
3. Iluminación
4. Puerta protectora contra virutas
5. Cabezal de fresado con tambor de herramientas
6. Pulsador de Paro de Emergencia
7. Bandeja para virutas
8. Filtro de virutas
9. Bandeja de refrigerante
10. Bomba de refrigerante
11. Interruptor principal
12. Armario eléctrico
13. Teclado específico (Intercambiable entre lenguaje FANUC y SINUMERIK)
14. Cajón del teclado del PC (plegable, con bandeja para ratón integrada)
15. Bancada de la máquina con zona de virutas
4.2 ÁREA DE TRABAJO
La EMCO Concept Mill 155, tiene en su mesa de fresado un recorrido en el eje X de
300mm y en el eje Y de 200mm, el recorrido del cabezal de fresado en la dirección
vertical (eje Z) depende de la longitud de las herramientas amarradas pero su carrera
útil es de 200 mm. Los recorridos de los carros están limitados por interruptores de
software que al llegar a un interruptor de software se para el correspondiente motor de
avance y en el monitor de control se visualiza el mensaje. Con los interruptores finales
de software se evita el sobreesfuerzo de los husillos de eje por los topes fijos.
Fig. 52
2010
128
Los carros se deslizan por guías rectificadas y precisas de cola de milano y son
movidos por motores paso a paso por los husillos de bolas circulantes que facilitan la
exactitud de posicionamiento y de trabajo.
Velocidad de avance.................. 0-4000 mm/min.
Velocidad rápida.............................7500 mm/min.
Fuerza máx. de avance carro .................. 2500 N
El husillo de la fresa que se encuentra alojado en el cabezal fresador es accionado
mediante un motor de corriente alterna; el número de revoluciones es infinitamente
regulable mediante la unidad de control, este husillo puede girar de 150 a 5000 rpm.
4.3 SISTEMA DE HERRAMIENTAS
Todas las herramientas utilizadas para fresar o taladrar deben montarse en un
portaherramientas, y posteriormente con las herramientas pre instaladas se instalan
en el tambor de herramientas (1).
Fig.53
Portaherramientas
Fig. 54
2010
129
El cambio de herramientas se hace manualmente, o automáticamente durante la
ejecución de un programa CNC. El tambor de herramientas (1) tiene una lógica de
dirección, es decir, se selecciona cada vez el camino más corto al girar el tambor. Con
ello se minimiza al máximo el tiempo necesario para el cambio de herramienta el
tambor cuenta con 10 alojamientos para herramienta
.
Al cambiar la herramienta se desplazan el tambor y el cabezal fresador hacia arriba.
El cabezal sigue avanzando si el tambor ha alcanzado la posición final.
De esa forma se sujeta el portaherramientas en el cabezal fresador, en ese momento
gira el tambor de herramientas hasta la posición deseada (lógica de dirección).
El cabezal sigue bajando, con lo que el portaherramientas se sujeta con la nueva
herramienta, toda la operación de cambio de herramienta es controlada por la unidad
de control por ordenador mediante el interruptor final.
Fijación de las herramientas
Como se ha mencionado anteriormente las herramientas para mecanizado como
brocas, fresas verticales y fresas de perfil deben ser amarradas previamente en el
portaherramientas mediante pinzas. El montaje de estos se hace como sigue:
2010
130
• Desenroscar la rosca del amarre (1).
• Colocar la pinza (2) oblicuamente en la tuerca
de amarre (1) para que el anillo excéntrico (3)
engrane en la ranura de la pinza.
• Atornillar la pinza con la tuerca de amarre al
portapinzas.
Fig.56
Fig. 55
Montaje del portaherramientas en el tambor de herramientas
Para el montaje del portaherramientas al tambor se hace de la siguiente manera:
• Girar los tornillos de fijación (4) en el tambor de herramientas (1) para que la parte
plana (B) de los mismos esté hacia el soporte de la herramienta. De esta forma, se
puede insertar la herramienta en el soporte.
• Insertar el portaherramientas (2), con la herramienta colocada, en el soporte del
tambor de herramientas (1).
2010
131
• Girar el portaherramientas de forma que el rebaje (A) del portaherramientas engrane
en la leva indicadora (3).
• Empujar el portaherramientas totalmente hasta el fondo.
• Apretar los tornillos de fijación (4) para que el portaherramientas se sujete con
seguridad en el soporte. Al apretar los tornillos de fijación (4) tener en cuenta que las
partes planas (B) de los tornillos miren hacia el otro lado del soporte de la
herramienta. Así se asegura que el portaherramientas no se desprenderá del soporte.
• Girar el tambor de herramientas una posición para montar la herramienta siguiente.
Fig. 57 Fig. 58
Desmontaje del portaherramientas
• Girar la herramienta.
• Aflojar los tornillos de fijación (4) para poder extraer el portaherramientas (2) Sujetar
con fuerza el portaherramientas para que no se caiga y no se dañe la herramienta.
2010
132
• Eliminar la suciedad y virutas de la herramienta liberada y engrasar ligeramente con
aceite el vástago de la misma.
Amarre de las herramientas en el portapinzas
• Instalar la pinza adecuada (4).
• Meter la herramienta (5) dentro de la pinza (4). Asegurarse que la herramienta ha
entrado suficientemente en la pinza. Si la sujeción es escasa, la herramienta puede
ser lanzada fuera del dispositivo.
• Afianzar la tuerca de amarre (3) con la llave fija de gancho (6) entregada con la
máquina. Retener el portapinzas (2) con la segunda llave fija de gancho (1).
Fig. 59
Mordaza neumática
2010
133
La máquina cuenta con un dispositivo de amarre neumático para sujetar las piezas a
mecanizar, que tiene las siguientes características:
Distancia de la garra........................máx. 130 mm
Ancho de las garras................................. 125 mm
Carrera de las garras................................... 5 mm
Fuerza de amarre............................. máx. 5500 N
Para la sujeción de las piezas se debe seguir los siguientes pasos;
• Poner estado del dispositivo de sujeción del control en "Aflojar" (mensaje "¡7054
Tornillo de banco abierto!" aparece en la pantalla).
• Poner pieza sobre tornillo de banco contra la mordaza de sujeción (3) del tornillo de
banco.
• Mover mordaza de sujeción (4) del tornillo de banco girando el cerrillo (5) hasta
aprox. 2 mm a la pieza (ajustar distancia de mordaza 2 mm excedente la longitud de
la pieza de sujetar). Girando el cerrillo hacer atención de que la corredera de válvula
(6) no gire.
• Al lado del tornillo de banco está montado un tope en la mordaza de sujeción (4) el
cual se puede ajustar girando el tornillo de cabeza hexagonal M6×40, SW10 (1). El
ajuste viene fijado con el contra tornillo SW10 (2). Un segundo tornillo de ajuste (1)
M6×20 está incluido en el volumen de suministro del tornillo de banco. Se debería
usar para piezas más anchas para evitar el movimiento de la cabeza de fresa contra
el tornillo de ajuste.
• Durante el cierre del tornillo de banco a través del control la pieza viene sujetada con
la presión seleccionada (la carrera de la mordaza de sujeción (4) es de 5 mm).
2010
134
Fig. 60
2010
135
4.4 DESCRIPCIÓN DE LAS TECLAS
Fig. 61
2010
136
Funciones
RESET
Pulsar esta tecla para cancelar alarmas, reponer CNC (por ej., para interrumpir
programa), etc.
HELP
Menú auxiliar
CURSOR
Función de búsqueda, salto de línea arriba/abajo, llamar programa
PAGE
Página arriba/abajo
ALTER
Modificar palabra (cambiar)
INSERT
Insertar palabra, crear nuevo programa
DELETE
Borrar (programa, bloque, palabra)
EOB
Fin de bloque (End Of Block).
2010
137
CAN
Borrar entrada.
INPUT
Introducir palabra, recoger datos
POS
Visualizar la posición actual
PROG
Funciones de programa
OFSET SETTING
Configurar y visualizar decalaje de origen, correcciones de herramienta, desgaste, y
variables
SYSTEM
Configurar y visualizar parámetros y mostrar los datos de diagnóstico
MESSAGE
Visualizar alarmas y mensajes
GRAPH
Simulación de gráficos
2010
138
TECLAS DE ENTRADA DE DATOS
TECLAS DE FUNCIÓN
TECLAS DE CONTROL DE LA MAQUINA
Fig. 62
SKIP (no se ejecutan bloques de secuencia opcional)
DRY RUN (recorrido de prueba de programas)
2010
139
OPT STOP (parada de programa en M01)
RESET
Ejecución de bloque individual
Parada de programa / Arranque de programa
Movimiento manual de eje
Aproximar punto de referencia en todos los ejes
Parar / arrancar avance
Corrección de husillo inferior a 100% / 100% / superior a 100%
Parar / arrancar husillo; Arranque del husillo en el modo KONV y
STEP 1….1000: Carrera a la derecha: presionar brevemente, carrera a la
izquierda: presionar como mínimo l segundo.
Abrir / cerrar puerta
2010
140
Abrir / cerrar elemento de amarre
Girar portaherramientas
Refrigeración (PC MILL 100/125/155) / soplar (PC MILL 50/55) on/off
AUX OFF / AUX ON (conectar / desconectar motores auxiliares)
Interruptor de corrección de avance / avance rápido
EDIT Interruptor de selección modo operacional
PARADA DE EMERGENCIA (jalar desbloqueo a través de botón de mando)
Interruptor de llave modo de operación especial (véase descripción de la máquina)
Tecla NC- Start adicional
Tecla de consenso
Sin función
2010
141
4.5 COMANDOS G Y M PARA LA FRESADORA
Tabla de comandos G
COMANDO
SIGNIFICADO
G0 Avance rápido
G1 Recorrido de mecanización
G2 Interpolación circular a derechas
G3 Interpolación circular a izquierdas
G4 Temporización
G9 Parada exacta
G10 Ajuste de datos
G11 Ajuste de datos a parar
G15 Final de interpolación de coordenadas polares
G16 Comienzo de interpolación de coordenadas polares
G17 Selección de plano XY
G18 Selección de plano ZX
G19 Selección de plano YZ
G20 Medidas en pulgadas
G21 Medidas en milímetros
G40 Cancelar compensación de radio de corte
G41 Compensación de radio a la izquierda
G42 Compensación de radio a la derecha
G43 Compensación de longitud positiva
G44 Compensación de longitud negativa
G49 Cancelar compensación de longitud
G50 Cancelar factor de escala , efecto espejo
G51 Factor de escala efecto espejo
G52 Sistema de coordenadas locales
G53 Sistema de coordenadas de maquina
G54 Roscado con plato compensador
G55 Modo contorneado
G56
Decalaje de origen
G57 Decalaje de origen
G58 Decalaje de origen
G59 Decalaje de origen
2010
142
G61 Modo de parada exacta
G63 Redondeo automático de esquinas
G64 Modo de corte
G68 Giro de sistema de coordenadas continuas
G69 Giro de sistema de coordenadas descontinúas
G73 Ciclo de taladrado con rotura de virutas
G74 Ciclo de mandrinado fino
G80 Cancelar ciclo de taladrado G83 a G85
G81 Ciclo de taladrado
G82 Ciclo de taladrado con temporización
G83 Ciclo de taladrado con extracción
G84 Ciclo de roscado macho
G85 Ciclo de escariado
G86 Ciclo de taladrado con parada de husillo
G87 Ciclo de mandrilado trasero
G88 Ciclo de taladrado con parada programada
G89 Ciclo de escariado con temporización
G90 Programación con valor absoluto
G91 Programación con valor incremental
G92 Configuración del sistema de coordenadas
G94 Avance en mm/minuto
G95 Avance en mm/revolución
G97 Revoluciones del husillo por minuto
G98 Retirada del plano inicial (ciclos de taladrado)
G99 Retirada al plano de retirada
2010
143
Tabla de comandos M
COMANDO
SIGNIFICADO
M00 Parada programada
M01 Parada programada condicional
M02 Fin de programa
M03 Cabezal ON a derechas
M04 Cabezal ON a izquierdas
M05 Cabezal OFF
M06 Código M para cambio de herramienta
M07 Refrigerante ON
M08 Refrigerante OFF
M10 Sujetar eje redondo
M11 Desbloquear sujeción eje redondo
M27 Girar aparato divisor
M30 Fin de programa
M71 Soplado ON
M72 Soplado OFF
M98 Llamada subrutina
M99 Fin de subrutina
2010
144
4.6 PUESTA A PUNTO
Decalaje de origen
Como se ha visto anteriormente para el decalaje de origen de una pieza es
importante conocer los puntos de referencia con los que cuenta la maquina, en la
fresadora EMCO. (Véase puntos de referencia en maquinas cnc) el cero de la
máquina "M" está en el borde delantero izquierdo de la mesa de la máquina. Esta
posición es inadecuada como punto de partida para el dimensionado. Con el
denominado decalaje de origen, el sistema de coordenadas puede desplazarse a un
punto adecuado del área de trabajo de la máquina.
En el registro de decalajes (COORDINATES TRABAJO) se dispone de seis decalajes
de origen ajustables. Cuando se define un valor de decalaje de origen en el registro
de decalajes, este valor se tendrá en cuenta al llamar un programa (con G54 - G59) y
el punto cero de coordenadas es desplazado de "M" tanto como indique el valor (al
punto cero de la pieza de trabajo "W"). El punto cero de la pieza de trabajo puede
cambiarse cuantas veces se desee dentro de un programa de piezas.
Fig. 63
2010
145
Medición de datos de herramienta
La finalidad de la medición de datos de herramienta es que el software utilice para el
posicionamiento la punta de herramienta o el punto medio de la herramienta en la
superficie frontal y no el punto de referencia del asiento de herramienta.
Hay que medir cada herramienta que se utiliza para el mecanizado. Para ello se mide
la distancia desde el punto de referencia de asiento de herramienta "N" a la punta de
la herramienta correspondiente.
Fig.64
Cada una de estas distancias se guarda como parámetro H en el registro de decalajes
(COMP.) (por ej., herramienta 1 - H1).
Puede seleccionarse cualquier número de corrección (máx. 32), pero dicho número ha
de tenerse en cuenta en la compensación de longitud de herramienta en el programa
de piezas.
Las correcciones de longitud pueden calcularse semiautomáticamente, el radio de
corte ha de insertarse manualmente como parámetro H. Hay que tener cuidado para
no confundir los parámetros H de longitudes y radios.
2010
146
Sólo es necesario insertar el radio de herramienta si para la herramienta en cuestión
se selecciona una compensación del radio herramienta.
Fig. 65
Medición de datos de herramienta y decalaje cero por el método de raspado
1. Sujetar una pieza en el área de trabajo de tal forma que pueda alcanzarse el
punto de medición con el punto de referencia del cabezal y todas las
herramientas a medir. Cambiar el tambor portaherramientas a la posición 10
donde se encuentra la herramienta que nos sirve de referencia, para mediar las
alturas de la herramienta.
2. Cambiar al modo operativo JOG.
3. Insertar una hoja fina de papel entre la pieza de trabajo y el husillo de la
fresadora.
4. Avanzar con el punto de referencia del cabezal hasta la pieza de trabajo con el
husillo parado, reduciendo el avance. Avanzar con el husillo (punto de
referencia del cabezal) hasta la pieza de trabajo de forma que la hoja de papel
intercalada apenas pueda moverse.
5. Pulsar las teclas y la tecla de software REL para visualizar en pantalla la
posición relativa u oprimir la tecla hasta que aparezca las coordenadas
relativas.
2010
147
6. Pulsar la tecla Zw parpadea la indicación Z. y poner valor Z con 0 y
pulsar la tecla del software PREFIJ.
7. Cambiar el tambor portaherramientas a la posición donde se encuentra la
herramienta a medir oprimiendo , esta operación es manual lo que
quiere decir que se oprimirá la tecla cuantas veces sea necesario para llegar a
la posición requerida.
2010
148
8. Cambiar modo operativo MDI oprimiendo la tecla de función PROG/MDI; (en el
caso de no aparecer la función MDI en las teclas del software dar un clic
derecho para llamar al siguiente menú ) y conectar el husillo ejemplo :
M6 T9; llamada de la herramienta
M3 S1000; giro de husillo sentido horario.
Y conectar el husillo CN Start. Con esta instrucción también llamamos a la
herramienta podemos omitir el paso anterior,
9. Cambiar al modo operativo JOG, y rozar la pieza de trabajo.
M3
Fig. 66
10. Oprimir la tecla de función OFFSETTING, en la pantalla aparece directamente
la diferencia de longitud entre el punto de referencia del cabezal y la punta de
herramienta (valor Z relativo) y poner este valor en el parámetro H
correspondiente y confirmar con enter; o la tecla INPUT. (No parar el CN y no
mover ningún eje)
2010
149
11. Oprimir POS hasta que aparezcan todos los sistemas de coordenadas, anotar
el valor de Z mecánico y desplazar la torreta a una posición segura z+.
12. Desplazar la herramienta en dirección X, raspar en la cara axial de la pieza
como se muestra en la figura y anotar el valor de X mecánico, seguir el mismo
procedimiento para el eje Y, poner en posición segura y parar CN oprimiendo la
tecla RESET.
2010
150
Decalaje en el eje X Decalaje en el eje Y
Fig. 66a Fig. 66b
13. Pulsar la tecla OFFSETTING y seleccionar la tecla de software DES TR, en la
pantalla se visualiza los decalajes, se puede escoger cualquier decalaje de los
seis existentes, en el decalaje seleccionado anotar los valores mecánicos,
colocar el cursor en el decalaje deseado e introducir el decalaje (por ej., Z-30.5)
y pulsar enter, introducir por orden los valores de decalaje
2010
151
14. Comprobar el decalaje; oprimir PROG seleccionar modo operativo MDI y
escribir por ejemplo:
G54; Decalaje seleccionado.
M6 T9; Llamada de la herramienta
M3 S1000; Sentido del giro del husillo y revoluciones por minuto.
G00 Z5; Posicionamiento rápido a 5 mm antes de llegar a la superficie
a mecanizar.
X0 Y0; Punto cero pieza
Bajar el avance y oprimir CN Start, así se ha transferido el punto M cero
máquina al punto W cero pieza. En el decalaje el origen se encuentra en
la punta de los gavilanes del cortador si se desea que este se encuentre
en el centro del cortador solo aumenta el valor del radio de la
herramienta.
Fig.66c
2010
152
4.7 PRACTICAS PARA FRESADORA
PRÁCTICA 1
OBJETIVO
El alumno maquinara EL TABLERO del juego de ajedrez utilizando una sola
herramienta manejando únicamente para su programación los comandos básicos, así
como simularlo y ejecutarlo, e identificará las partes principales que componen la
maquina EMCO PC MILL, y verificara el procedimiento de encendido y apagado del
equipo.
2010
154
EQUIPO:
MÁQUINA CNC EMCO PC MILL 155
Cortador vertical de ø5mm
Acrílico transparente de 240mm x 240mm x 12mm
PROCEDIMIENTO DE ENCENDIDO
Procedimiento:
1. Verificar el suministro de aire se encuentre abierto.
2010
155
Girar el interruptor de encendido a la posición 1.
2. Verificar que la presión sea de 6 a 8 bars.
3. Esperar a que inicie automáticamente el programa WIN NC SINUMERIK
4. Verificar que el paro de emergencia esté desactivado si no es asi
desactivarlo esto se hace jalándolo hacia afuera.
5. Conectar los grupos Auxiliares (presionar la tecla AUX).
6. Inicializar la puerta de la máquina (Abrir y Cerrar) esto se hace
manteniendo presionado el botón y presionar + o
2010
156
7. Girar la perilla de “Modo de Operación” a la posición Home .
8. Verificar que la perilla de velocidad este al 20%
9. Presionar la tecla de Punto de referencia .
10. Abrir la puerta oprimiendo el botón y sin soltarlo oprimir también
11. Montar material a trabajar utilizando el botón para abrir las mordazas y con
ese mismo cerrarlas.
12. Cerrar la puerta +
PROCEDIMIENTO PARA LA REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA
1. Montar el cortador de 5mm en la posición 2 de la torre de herramientas
2. Quitar la prensa neumática
3. Montar el acrílico con ayuda de bridas y elementos de sujeción adecuados
4. Medir la altura del cortador y decalar la pieza a trabajar
5. Verificar que el decalaje sea correcto
6. Insertar los datos de “X” y “Z” del decalaje G54 en G55 y en el valor de “Y”
sumarle 120
2010
157
PROGRAMA
1 2 3 4
G54 G90 G18 G71 M6 T9 M3 S1000 G0 X2.5 Y2.5 Z5 G1 Z-1 G1 X27.5 Y27.5 X2.5 Y5 X25 Y25 X5 Y7.5 X22.5 Y22.5 X7.5 Y10 X20 Y20 X10 Y12.5 X17.5 Y17.5 X12.5 Y15 X15 G0 Z5 G0 X32.5 Y32.5 Z5 G1 Z-1 G1 X57.5 Y57.5 X32.5 Y35 X55 Y55 X35 Y37.5 X52.5 Y52.5 X37.5 Y40
X50 Y50 X40 Y42.5 X47.5 Y47.5 X42.5 Y45 X45 G0 Z5 G0 X62.5 Y2.5 Z5 G1 Z-1 G1 X87.5 Y27.5 X62.5 Y5 X85 Y25 X65 Y7.5 X82.5 Y22.5 X67.5 Y10 X80 Y20 X70 Y12.5 X77.5 Y17.5 X72.5 Y15 X75 G0 Z5 G0 X92.5 Y32.5 Z5 G1 Z-1 G1 X117.5 Y57.5 X92.5 Y35 X115 Y55 X95 Y37.5
X112.5 Y52.5 X97.5 Y40 X110 Y50 X100 Y42.5 X107.5 Y47.5 X102.5 Y45 X105 G0 Z5 G0 X122.5 Y2.5 Z5 G1 Z-1 G1 X147.5 Y27.5 X122.5 Y5 X145 Y25 X125 Y7.5 X142.5 Y22.5 X127.5 Y10 X140 Y20 X130 Y12.5 X137.5 Y17.5 X132.5 Y15 X135 G0 Z5 G0 X152.5 Y32.5 Z5 G1 Z-1 G1 X177.5 Y57.5 X152.5 Y35
X175 Y55 X155 Y37.5 X172.5 Y52.5 X157.5 Y40 X170 Y50 X160 Y42.5 X167.5 Y47.5 X162.5 Y45 X165 G0 Z5 G0 X182.5 Y2.5 Z5 G1 Z-1 G1 X207.5 Y27.5 X182.5 Y5 X205 Y25 X185 Y7.5 X202.5 Y22.5 X187.5 Y10 X200 Y20 X190 Y12.5 X197.5 Y17.5 X192.5 Y15 X195 G0 Z5 G0 X212.5 Y32.5 Z5 G1 Z-1
2010
158
5 6 7 8
G1 X237.5 Y57.5 X212.5 Y35 X235 Y55 X215 Y37.5 X232.5 Y52.5 X217.5 Y40 X230 Y50 X220 Y42.5 X227.5 Y47.5 X222.5 Y45 X225 G0 Z5 G0 X2.5 Y62.5 Z5 G1 Z-1 G1 X27.5 Y87.5 X2.5 Y65 X25 Y85 X5 Y67.5 X22.5 Y82.5 X7.5 Y70 X20 Y80 X10 Y78.5 X17.5 Y77.5 X12.5 Y75 X15 G0 Z5
G0 X32.5 Y92.5 Z5 G1 Z-1 G1 X57.5 Y117.5 X32.5 Y95 X55 Y115 X35 Y97.5 X52.5 Y112.5 X37.5 Y100 X50 Y110 X40 Y102.5 X47.5 Y107.5 X42.5 Y105 X45 G0 Z5 G0 X62.5 Y62.5 Z5 G1 Z-1 G1 X87.5 Y87.5 X62.5 Y65 X85 Y85 X65 Y67.5 X82.5 Y82.5 X67.5 Y70 X80 Y80 X70 Y78.5 X77.5 Y77.5
X72.5 Y75 X75 G0 Z5 G0 X92.5 Y92.5 Z5 G1 Z-1 G1 X117.5 Y117.5 X92.5 Y95 X115 Y115 X95 Y97.5 X112.5 Y112.5 X97.5 Y100 X110 Y110 X100 Y102.5 X107.5 Y107.5 X102.5 Y105 X105 G0 Z5 G0 X122.5 Y62.5 Z5 G1 Z-1 G1 X147.5 Y87.5 X122.5 Y65 X145 Y85 X125 Y67.5 X142.5 Y82.5 X127.5 Y70 X140 Y80
X130 Y72.5 X137.5 Y77.5 X132.5 Y75 X135 G0 Z5 G0 X152.5 Y92.5 Z5 G1 Z-1 G1 X177.5 Y117.5 X152.5 Y95 X175 Y115 X155 Y97.5 X172.5 Y112.5 X157.5 Y100 X170 Y110 X160 Y102.5 X167.5 Y107.5 X162.5 Y105 X165 G0 Z5 G0 X182.5 Y62.5 Z5 G1 Z-1 G1 X207.5 Y87.5 X182.5 Y65 X205 Y85 X185 Y67.5 X202.5 Y82.5
2010
159
9 10 11 12
X187.5 Y70 X200 Y80 X190 Y72.5 X197.5 Y77.5 X192.5 Y75 X195 G0 Z5 G0 X212.5 Y92.5 Z5 G1 Z-1 G1 X237.5 Y117.5 X212.5 Y95 X235 Y115 X215 Y97.5 X232.5 Y112.5 X217.5 Y100 X230 Y110 X220 Y102.5 X227.5 Y107.5 X222.5 Y105 X225 G0 Z5 G55 G90 G18 G71 M6 T9 M3 S1000 G0 X2.5 Y2.5 Z5 G1 Z-1 G1 X27.5
Y27.5 X2.5 Y5 X25 Y25 X5 Y7.5 X22.5 Y22.5 X7.5 Y10 X20 Y20 X10 Y12.5 X17.5 Y17.5 X12.5 Y15 X15 G0 Z5 G0 X32.5 Y32.5 Z5 G1 Z-1 G1 X57.5 Y57.5 X32.5 Y35 X55 Y55 X35 Y37.5 X52.5 Y52.5 X37.5 Y40 X50 Y50 X40 Y42.5 X47.5 Y47.5 X42.5 Y45 X45 G0 Z5 G0 X62.5
Y2.5 Z5 G1 Z-1 G1 X87.5 Y27.5 X62.5 Y5 X85 Y25 X65 Y7.5 X82.5 Y22.5 X67.5 Y10 X80 Y20 X70 Y12.5 X77.5 Y17.5 X72.5 Y15 X75 G0 Z5 G0 X92.5 Y32.5 Z5 G1 Z-1 G1 X117.5 Y57.5 X92.5 Y35 X115 Y55 X95 Y37.5 X112.5 Y52.5 X97.5 Y40 X110 Y50 X100 Y42.5 X107.5 Y47.5 X102.5 Y45
X105 G0 Z5 G0 X122.5 Y2.5 Z5 G1 Z-1 G1 X147.5 Y27.5 X122.5 Y5 X145 Y25 X125 Y7.5 X142.5 Y22.5 X127.5 Y10 X140 Y20 X130 Y12.5 X137.5 Y17.5 X132.5 Y15 X135 G0 Z5 G0 X152.5 Y32.5 Z5 G1 Z-1 G1 X177.5 Y57.5 X152.5 Y35 X175 Y55 X155 Y37.5 X172.5 Y52.5 X157.5 Y40 X170 Y50 X160 Y42.5 X167.5
2010
160
13 14 15 16
Y47.5 X162.5 Y45 X165 G0 Z5 G0 X182.5 Y2.5 Z5 G1 Z-1 G1 X207.5 Y27.5 X182.5 Y5 X205 Y25 X185 Y7.5 X202.5 Y22.5 X187.5 Y10 X200 Y20 X190 Y12.5 X197.5 Y17.5 X192.5 Y15 X195 G0 Z5 G0 X212.5 Y32.5 Z5 G1 Z-1 G1 X237.5 Y57.5 X212.5 Y35 X235 Y55 X215 Y37.5 X232.5 Y52.5 X217.5 Y40 X230 Y50
X220 Y42.5 X227.5 Y47.5 X222.5 Y45 X225 G0 Z5 G0 X2.5 Y62.5 Z5 G1 Z-1 G1 X27.5 Y87.5 X2.5 Y65 X25 Y85 X5 Y67.5 X22.5 Y82.5 X7.5 Y70 X20 Y80 X10 Y78.5 X17.5 Y77.5 X12.5 Y75 X15 G0 Z5 G0 X32.5 Y92.5 Z5 G1 Z-1 G1 X57.5 Y117.5 X32.5 Y95 X55 Y115 X35 Y97.5 X52.5 Y112.5 X37.5
Y100 X50 Y110 X40 Y102.5 X47.5 Y107.5 X42.5 Y105 X45 G0 Z5 G0 X62.5 Y62.5 Z5 G1 Z-1 G1 X87.5 Y87.5 X62.5 Y65 X85 Y85 X65 Y67.5 X82.5 Y82.5 X67.5 Y70 X80 Y80 X70 Y78.5 X77.5 Y77.5 X72.5 Y75 X75 G0 Z5 G0 X92.5 Y92.5 Z5 G1 Z-1 G1 X117.5 Y117.5 X92.5 Y95 X115 Y115 X95 Y97.5
X112.5 Y112.5 X97.5 Y100 X110 Y110 X100 Y102.5 X107.5 Y107.5 X102.5 Y105 X105 G0 Z5 G0 X122.5 Y62.5 Z5 G1 Z-1 G1 X147.5 Y87.5 X122.5 Y65 X145 Y85 X125 Y67.5 X142.5 Y82.5 X127.5 Y70 X140 Y80 X130 Y72.5 X137.5 Y77.5 X132.5 Y75 X135 G0 Z5 G0 X152.5 Y92.5 Z5 G1 Z-1 G1 X177.5 Y117.5 X152.5 Y95 X175
2010
161
17 18
Y115 X155 Y97.5 X172.5 Y112.5 X157.5 Y100 X170 Y110 X160 Y102.5 X167.5 Y107.5 X162.5 Y105 X165 G0 Z5 G0 X182.5 Y62.5 Z5 G1 Z-1 G1 X207.5 Y87.5 X182.5 Y65 X205 Y85 X185 Y67.5 X202.5 Y82.5 X187.5 Y70 X200 Y80
X190 Y72.5 X197.5 Y77.5 X192.5 Y75 X195 G0 Z5 G0 X212.5 Y92.5 Z5 G1 Z-1 G1 X237.5 Y117.5 X212.5 Y95 X235 Y115 X215 Y97.5 X232.5 Y112.5 X217.5 Y100 X230 Y110 X220 Y102.5 X227.5 Y107.5 X222.5 Y105 X225 G0 Z5
2010
162
PRÁCTICA 2
OBJETIVO
El alumno maquinara la mascota del IPN en la parte trasera de EL TABLERO del
juego de ajedrez utilizando dos herramientas manejando únicamente para su
programación los comandos básicos, así como simularlo y ejecutarlo.
El programa fue realizado usando el software Mastercam
2010
163
2010
164
EQUIPO:
MÁQUINA CNC EMCO PC MILL 155
Cortador vertical de ø5mm
Cortador vertical de ø1mm
Acrílico transparente de 250mm x 250mm x 11mm
PROCEDIMIENTO DE ENCENDIDO
Procedimiento:
1. Verificar el suministro de aire se encuentre abierto.
2010
165
2. Girar el interruptor de encendido a la posición 1.
3. Verificar que la presión sea de 6 a 8 bars.
4. Esperar a que inicie automáticamente el programa WIN NC SINUMERIK
5. Verificar que el paro de emergencia esté desactivado si no es asi
desactivarlo esto se hace jalándolo hacia afuera.
6. Conectar los grupos Auxiliares (presionar la tecla AUX).
7. Inicializar la puerta de la máquina (Abrir y Cerrar) esto se hace
manteniendo presionado el botón y presionar + o
2010
166
8. Girar la perilla de “Modo de Operación” a la posición Home .
9. Verificar que la perilla de velocidad este al 20%
10. Presionar la tecla de Punto de referencia .
11. Abrir la puerta oprimiendo el botón y sin soltarlo oprimir también
12. Montar material a trabajar utilizando el botón para abrir las mordazas y con
ese mismo cerrarlas.
13. Cerrar la puerta +
PROCEDIMIENTO PARA LA REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA
1. Montar el cortador de 5mm en la posición 2 de la torre de herramientas
2. Montar el cortador de 1mm en la posición 4 de la torre de herramientas
3. Quitar la prensa neumática
4. Montar el acrílico con ayuda de bridas y elementos de sujeción adecuados
5. Medir la altura del cortador y decalar la pieza a trabajar
6. Verificar que el decalaje sea correcto
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PROGRAMA
1 2 3 4
G54 G21 G94 G71 G90 M6 T2 M3 S1500 G0 X-22 Y7 Z5 G1 Z-1.5 F150 Y7 X-22 Y32 X-33 Y77 G0 Z5 Y92 G1 Y92 Z-1.5 Y108 X-22 Y133 X-105 G0 Z5 X-22 Y7 G1 X-22 Y7 Z-1.5 F150 X-78 Y32 X-68 G0 Z5 X-75 Y49 G1 Z-1.5 F150 X-105 G2 X-105 Y133 Z-1.5 R45 F150 G0 Z5 X-98 Y70 G1 Z-1.5 G2 X-98 Y106 Z-1.5 R21 F150 G0 Z5 G54 M6 T4 M3 S1000 G0 X-27 Y78 Z5 G1 Z-0.6 F75 G3 X-36 Y83 Z-0.6 R10 G3 X-40 Y80 R10
G2 X-38 Y75 Z-0.6 R15 G2 X-40 Y65 R15 G2 X-38 Y59 R15 G2 X-48 Y44 R15 G1 X-48 Y44 Z-0.6 X-46.5 Y41 X-49 Y39 G3 X-48 Y32 R15 G2 X-55 Y32 R8 G02 X-55 Y38 R8 G3 X-54 Y47 R10 G2 X-54 Y50 R12 G2 X-51 Y55 R8 G0 Z5 G0 X-54 Y50 Z5 G1 Z-0.6 F75 G2 X-59 Y49 R15 G0 Z5 X-57 Y49 G1 Z-0.6 F75 G2 X-55 Y43 R12 G3 X-57 Y39 R15 G0 Z5 X-60 Y53 G1 Z-0.6 F75 G2 X-60 Y48 R10 G2 X-58 Y39 R10 G3 X-55 Y32 R10 G2 X-62 Y32 R10 G1 X-63 Y35 X-62 Y39 G2 X-64 Y46 R10 G2 X-66 Y52 R10 G0 Z5 X-63 Y33 G1 Z-0.6 F75 G2 X-65 Y39 R10 G3 X-67 Y42 R15 G2 X-68 Y47 R10 G3 X-70 Y51 R10 G2 X-75 Y59 R10 G3 X-75 Y67 R10 G0 Z5 X-65 Y77 G1 Z-0.6 F75 G2 X-75 Y67 R15 G2 X-81 Y69 R10
G2 X-86 Y67 R3 G0 Z5 X-84 Y69 G1 Z-0.6 F75 G3 X-86 Y67 R2 G2 X-89 Y69 R2 G3 X-84 Y72 R7 G3 X-91 Y71 R7 G0 Z5 X-89 Y69 G1 Z-0.6 F75 X-91 Y71 G1 X-94 Y73 G2 X-95 Y79 R35 G2 X-94 Y80 R15 G2 X-89 Y79 R20 G2 X-89 Y88 R20 G0 Z5 X-74 Y99 G1 Z-0.6 F75 G3 X-85 Y92 R10 G2 X-94 Y88 R8 G2 X-94 Y90 R15 G3 X-89 Y93 R15 G1 X-92 Y93 G2 X-92 Y94 R15 G3 X-87 Y96 R15 G2 X-83 Y100 R15 G3 X-86 Y101 R5 G2 X-85 Y102 R5 G2 X-76 Y107 R15 G0 Z5 X-83 Y104 G1 Z-0.6 F75 X-91 Y111 G3 X-93 Y112 R5 G3 X-94 Y110 R5 G3 X-87 Y96 R15 G0 Z5 X-85 Y99 G1 Z-0.6 F75 G2 X-90.5 Y105 R15 G0 Z5 X-69 Y91 G1 Z-0.6 F75 G2 X-75 Y120 R35 G0 Z5 X-64 Y92
G1 Z-0.6 F75 G3 X-75 Y120 R35 G0 Z5 X-66.5 Y92 G1 Z-0.6 F75 G2 X-74 Y115 R35 G2 X-66.5 Y92 R55 G0 Z5 X-64 Y97 G1 Z-0.6 F75 G2 X-57 Y85 R15 G2 X-66 Y70 R15 G3 X-67 Y64 R15 G2 X-60 Y55 R10 G1 X-47 Y58 G3 X-55 Y65 R10 G2 X-67 Y65 R10 G0 Z5 X-55 Y65 G1 Z-0.6 F75 G2 X-45 Y67 R10 G3 X-42 Y76 R8 G3 X-43 Y80 R10 G2 X-42 Y85 R10 G2 X-30 Y86 R10 G1 X-25 Y82 R10 G1 X-26 Y78 G0 Z5 X-75 Y79 G1 Z-0.6 F75 G3 X-84 Y79 R10 G2 X-79.5 Y93 R10 G2 X-75 Y79 R10 G0 Z5 X-81 Y80 G1 Z-0.6 F75 G2 X-77 Y90 R10 G0 Z5 X-90 Y77 G1 Z-0.6 F75 X-91 Y78 G0 Z5 X-49 Y34 G1 Z-0.6 F75 G2 X-55 Y34 R10 G0 Z5 X-57 Y34
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5
G1 Z-0.6 F75 G2 X-62 Y34 R10 G0 Z5 X-65 Y106 G1 Z-0.6 F75 G2 X-58 Y100 R15 G0 Z5 X-65 Y106 G1 Z-0.6 F75 G2 X-58 Y100 R15 G3 X-56 Y103 R5 G2 X-54 Y96 R10 G2 X-54 Y93 R10 G3 X-51 Y97 R5 G2 X-53 Y85 R10 G3 X-48 Y87 R5 G2 X-53 Y80 R10 G2 X-55 Y78 R10 G3 X-52 Y77 R5 G2 X-57 Y73 R10 G3 X-58 Y72 R5 G3 X-56 Y70 R5 G2 X-64 Y70 R10 G28 X0 Y0 Z0 M9 M72 M30
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CONCLUSIONES
Este trabajo de tesis fue desarrollado en el Laboratorio de Procesos Automatizados e
Integrados por Computadora (LPAIC), debido a que existía una necesidad de conocer
el método de operación de las máquinas de control numérico computarizado de la
marca Emco, con el objeto de proporcionar un apoyo teórico – práctico a los
alumnos y así puedan maximizar la utilización de estos equipos durante su estadía en
el laboratorio.
Facilitando conocimientos que van desde lo básico, como el principio de
funcionamiento y el correcto encendido de la maquina, hasta montaje de las
herramientas, simulación y ejecución de programas.
Los ejercicios presentados en este trabajo fueron pensados con el fin de motivar la
utilización y expansión del conocimiento de estos equipos (CNC) ya que el alumno
aprende de una mejor manera y obtienen las habilidades y destrezas necesarias que
se necesitan en el sector de producción en esta área. Con ello se busca estimular al
alumno a que desarrolle su potencial para diseñar y elaborar otros proyectos; los
cuales le proporcionarán una visión más amplia de la gran cantidad de piezas que son
posibles de manufacturar con los CNC.
Demostrando así la facilidad de programar y la rapidez con la cual se puede fabricar
esas mismas piezas por medio del CNC.
Es por eso que hoy en día las empresas se han modernizado implementado este tipo
de tecnologías para mejorar sus tiempos de producción y calidad en sus productos;
haciendo de suma importancia que los estudiantes de ingeniería las conozcan y
manipulen de manera correcta, para que al terminar su carrera, puedan ingresar al
mercado laboral con un nivel deseable de experiencia en el manejo de dichos centros
de maquinado y con ello se conviertan en excelentes prestadores de servicios
profesionales.
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BIBLIOGRAFÍA
Manual de Maquinas – Herramientas. Herman W. Pollak
Prentice Hall Hispanoamericana, S, A.
Manual del Taller Mecánico. Fred H. Colvin, Frank A. Stanley, Antidió Layret Foix
Editorial Labor, S.A.
Manual Operativo DEDUTEL.
Manual EMCO SINUMERIK 810/840D Torneado
Edición F2005-04
Manual EMCO WinNC GE Series Fanuc 21 MB
Edición C2003-7
Manual EMCO Concept Mill 155
Edición A2003-10
Manual EMCO Concept Turn 155
Edición A2003-10
Páginas de Internet
SIEMENS México.
http://www.siemens.com.mx/en/home.html/
