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Prof. Ing. David Acosta Horna CONTROL NUMRICO
CONTROL NUMRICO1.- INTRODUCCIN
1.1.- Definicin
1.2.- mbito de aplicacin1.3.- Tipos de control
1.4.- Interpolaciones
1.5.- Coordenadas
2.- COMPONENTES DELCONTROL NUMRICO
2.1.- El programa
2.2.- La unidad de control
2.3.- La Mquina-Herramienta2.4.- Caractersitcas del C.N.
2.5.- Sistemas de control
3.- EL PROCEDIMIENTO
4.- LA PROGRAMACIN4.1.- Modos de Programacin
4.2.- Comunicacin con la Mquina4.3.- El Cdigo4.4.- Programa Ejemplo 14.5.- Interpolacin lineal4.6.- Interpolacin circular
4.7.- Cambio de herramienta4.8.- Programacin Asistida porComputadora5.- EL C.N.C
6.- CONCEPTOS NUMRICOSAVANZADOS6.1.- El D.N.C.6.2.- El control adaptivo
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1.- INTRODUCCIN1.1.- Definicin
Forma de automatizacinprogramable en la cual unproceso de manufactura escontrolado por una serie deinstrucciones compuestas deletras, nmeros y smbolos. Elcontrol numrico se aplica enmquinas-herramientas, asi
como en soldadoras, prensas,inyectoras, plotters, robots, etc.
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1.- INTRODUCCIN1.1.- Definicin
CARACTERSTICAS DE PRODUCCIN ADECUADAS AL USO DEL C.N.
1. Partes procesadas frecuentemente y en lotes medianos.
2. Geometras complejas.
3. Variedad de operaciones en una sola pieza.4. Cambios de diseo esperados.
5. Tolerancias muy precisas.
6. Cuando los errores de proceso pueden ser muy costosos.
7. La pieza requiere inspeccin al 100%
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1.- INTRODUCCIN1.1.- Definicin
Ventajas del C.N.
Reduccin de tiempo de ajuste demquina.Reduccin del herramentalMayor flexibilidad
Minimizacin de desperdiciosReduccin de inventariosReduccin de espacios
Desventajas del C.N.Alta inversinAlto costo de mantenimientoPersonal calificado
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1.- INTRODUCCINQu se Controla con el C.N.?
1. Los movimientos de carros, mesas o cabezales.2. El valor y sentido de las velocidades de avance y de corte.3. Los cambios de herramientas y piezas.4. Condiciones de funcionamiento de la mquina (Ej. refrigerante).
Adems se pueden controlar funciones auxiliares con CNC: Control de flujo de informacin. Control de la sintxis de programacin.
Diagnstico de funcionamiento. Simulacin de trayectorias de la herramienta. Acceso a internet.
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1.- INTRODUCCIN1.2.- mbito de Aplicacin del C.N.
De acuerdo al volumen de produccin los procesos demanufactura pueden clasificarse en:
Produccin en masa (> a 10,000 piezas)Automatizacin secuencial mecnica, neumtica, hidrulica,
elctrica. Puede permitir el trabajo simultaneo de varias
herramientas.Rendimiento de trabajo muy elevado. Pero el tiempo depreparacin es alto. Ejemplo: La linea transfer.
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1.- INTRODUCCIN1.2.- mbito de Aplicacin del C.N.
Produccin por lotes (50 < S < 10,000 piezas)Se usan mquinas copiadoras y de C.N.
Produccin unitaria
El C.N. no es rentable a no ser que la pieza seaextremadamente compleja y pueda justificarse la inversin en la
elaboracin del programa.Generalmente se usan mquinas convencionales.
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1.- INTRODUCCIN1.2.- mbito de Aplicacin del C.N.
1PRODUCCIN
EN MASA2
PRODUCCINPOR LOTES
3PRODUCCIN
UNITARIA
CONTROL NUMRICO
CANTIDAD
VARIEDAD
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1.- INTRODUCCIN1.2.- mbito de Aplicacin del C.N.
Si construmos una grfica para comparar los costos de produccinen distintos tipos de mquinas-herramientas vs. el volumen delote, encontramos:
A
B
C
D
A. Mquina para uso general convencionalB. Mquina con control numricoC. Mquina convencional modificada
D. Mquinas-herramientas especiales( Automatizacin )
A. Mquina para uso general convencionalB. Mquina con control numricoC. Mquina convencional modificada
D. Mquinas-herramientas especiales( Automatizacin )
CANTIDAD DE PIEZAS PRODUCIDASTIEMPOOC
OSTOT
O
TAL
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1.- INTRODUCCIN1.2.- mbito de Aplicacin del C.N.Ejemplo de seleccin:Para la produccin de una determinada pieza se tienen tres
mquinas posibles: torno paralelo, b) torno CNC y c) tornoautomtico de herramientas mltiples. Los tiempos en cada unade las mquinas mencionadas son los siguientes:
Mquina Tiempo de preparacin Tiempo de produccinde mquina (min) unitaria (min)
a) 30 5.0b) 120 1.5
c) 480 0.2
Se desea saber para qu tamaos de lote sera econmico usar eltorno CNC
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1.- INTRODUCCIN1.2.- mbito de Aplicacin del C.N.
a)Solucin: b)
c)
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Aunque el C.N. est orientado a mquinas- herramientas porarranque de viruta, tambin ha invadido otros campos.
Ejemplos de Aplicacin:
Tornos, Fresadoras, Taladros, Mandinadoras, Centros de
Maquinado, Rectificadoras, Punzonadoras, Electroero-sionadoras, Mquinas de Soldar, Mquinas de Oxicorte,Dobladoras, Plegadoras, Mquinas de Dibujo Plotters),Mquinas de Trazar, Bobinadoras, Inyectoras de Plstico,
Mquinas de Coordenadas, Robots, Mquinas Laser,Maquinaria Textil.
1.- INTRODUCCIN1.2.- mbito de Aplicacin del C.N.
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1.- INTRODUCCIN1.3.-Tipos de Control PUNTO A PUNTO
Programado generalmente sobre cinta perforada. Este tipo decontrol permite a los husillos o mesas desplazarse de un puntoa otro con exactitud pero sin importar su trayectoria ni suvelocidad. Generalmente se utiliza en mquinas tales como
taladros, soldadoras de puntos o punzonadoras. Es el tipo decontrol mas sencillo y menos costoso.
Y
X
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C.N. DE TRAYECTORIA CONTNUA
Este es el tipo de control ms complejo, ms flexible y mscaro. Se basa en la capacidad de controlar simultneamentems de un eje de movimiento. Para lograr su objetivo ladireccin del avance es calculada en cada intervalo para poder
seguir la trayectoria a describir. Esto se logra aproximando latrayectoria curva en pequeos segmentos rectos que simulan laforma de la curva. Curva
Regreso a modo recto
Switch para interpolacin circularModo de corte recto
1.- INTRODUCCIN1.3.- Tipos De Control
Ejemplos: Fresadoras,
Tornos, Centrosde maquinado,Electroerosionadoras,Plotters
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La descomposicin de una trayectoria que no es paralela aninguno de los ejes coordenados se llama interpolacin.
.
1.- INTRODUCCIN1.4.- Interpolaciones
12
3 4
5 6
7 8
9 10F
Contorno deseado
Contorno real
Contorno deseado
Contorno real
P
1 Q
T9
S8
7
2
6
54
3
Otras formas de interpolacinson la parablica, helicoidal yotras ms complejas paramaquinados en 3 dimensiones
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1.- INTRODUCCIN1.4.- Aproximaciones de curvas
Aproximacin de una trayectoria curva en Control Numrico por una serie de segmentos. La exactitud dela aproximacin se controla mediante la tolerancia entre la curva real y la mxima desviacin de los segmentos. (a)
La tolerancia se define en el interior de la curva. (b) La tolerancia se define en el exterior de la curva. (c) Latolerancia se define tanto en el exterior como en el interior de la curva deseada.
Banda de Tolerancia
Curva Real
Curva Real
Curva Real
Tolerancia Interna
Tolerancia externa
Lmite de tolerancia Interna
Lmite de tolerancia externa
(a)
(b)
(c)
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1.- INTRODUCCIN
Ejercicios de Interpolacin1.- Las geometras complejas obtenidas por controles CNC de trayectoria contnua son el resultado deuna serie de interpolaciones. La exactitud con la cual una curva maquinada refleja su diseo dependede la resolucin de la interpolacin. Cuatro cuerdas iguales en un crculo realizan un cuadrado comose ve en la figura. Seis cuerdas harn un hexgono, a medida que el nmero de cuerdas se
incrementa se llega a tener casi un crculo perfecto. El nmero de cuerdas necesarias se determinapor la tolerancia entre la curva diseada y la cuerda maquinada. Cul ser la longitud de cuerda paraun arco de 127mm de radio cuando se desea una tolerancia de 0.025mm? Cul es el ngulo quesubtiende la cuerda?
2.- Si en el problema anterior la tolerancia fuese 0.0025mm, cul sera el ngulo que subtiende lacuerda.
A
Arco Cuerda
Tolerancia
Arco
Tolerancia
CCuerda
Tolerancia
B
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1.- INTRODUCCINAvance sen la interpolacin
Si se supone el maquinado de una ranura diagonal que se corta deizquierda a derecha a un ngulo de 30, ntese que mientras la mesa o
cabezal se mueve 4.33 pulg. en el eje X, simultneamente se debermover 2.5 pulg. en el eje Y. Este tipo de corte requiere de 2 motoresque giran a diferentes velocidades.
x( x + y )
( x + y )
s es la velocidad de avance
1/2
22
22
1/2sy = s
sx = s
4.33
2.55.0
y
x
y
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dd ts = R
x - xo = Rcosy - yo = Rsen
dxd t
= -Rsen = -(y-yo)dd t
dd t
dyd t
= Rcos = (x-xo)dd t
d
d t
x - xo
x
y
Po
R
sP2
P1
1.- INTRODUCCINAvance sen la interpolacin
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1.- INTRODUCCINAvance sen la interpolacin
El escaln que presenta el agujero central de la pieza mostrada es de 0.3 x0.3 pulg. y ser maquinado por contorneado interior usando un cortador de 0.5 pulg.Calcular las componentes x y y de la velocidad del centro del cortador, cuando
ste pasa frente al agujero 3, usando una velocidad de avance de 25 pulg/min.
Ceropunto dereferencia
velocidad
enx
Segundos
Eje de velocidad x contra tiempo a aproximadamente 25 ipm
Eje de velocidad y contra tiempo a aproximadamente 25 ipm
velocidad
eny
-25 ipm
+25 ipm
-25 ipm
Segundos
Posicin en x , y para maquinar un crculo
Direccindel corte
+25 ipm
Plano debido a la velocidadreversa en
delcorte
Cero
1.00051.0000
diam. de ranura 3.0000profundidad de .300
espesor de .300
profundidad .1280(3 agujeros)
1.2521.250
de calibre calibre C
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1.- INTRODUCCIN
1.5.- Coordenadas
El C.N. utiliza coordenadas rectangulares para definir un punto
en el espacio. Por medio de este sistema puede describirse unpunto en trminos matemticos desde cualquier otro punto (einclusive la trayectoria a seguir entre ambos) a lo largo de 3 ejes
perpendiculares entre s.
En la construccin de mquinas herramientas se definen 2 o 3ejes de movimiento lineal y los ejes de rotacin necesarios.
Generalmente el eje Z es paralelo al husillo principal, y el eje X
es horizontal y paralelo a la superficie de apoyo de la pieza.
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1.- INTRODUCCIN1.5.- Coordenadas
Para el fresado de una pieza elptica con paredes
inclinadas puede llegar a utilizarse hasta 5 ejes de lamquina simultneamente.
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1.- INTRODUCCIN1.5.- Coordenadas
En general, las mquinas de control numricopueden llegar a tener una gran cantidad de ejes parasu control, de acuerdo a su sofisticacin.
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1.- INTRODUCCIN1.5.- Coordenadas
Mquina de 2 ejes y medio: Se puede trabajar elcontorneado en un plano, el tercer eje (el de laherramienta) puede ser mandado pero sinsincronizacin.
Mquina de 2 ejes conmutables: Posee tres ejespero solo puede sincronizar 2 a la vez, (x,y) o(x,z) o (y,z) por conmutacin.
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1.- INTRODUCCIN1.5.- Coordenadas
ADICIN DE MAS
EJES DE CONTROLA UNA
FRESADORA
Ver mesas giratorias de catlogo (http://www.orientmachinery.co.kr/orient-product/products.htm)
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1.- INTRODUCCIN1.5.- Coordenadas
EJES DE MAQUINADO CNC(http://www.surfware.com/)
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1.- INTRODUCCIN
1.5.- Coordenadas
La informacin: Movimiento longitudinal en direccin paralela alhusillo principal es muy larga, adems de esto, para cada idioma es
diferente. Es por esto que el movimiento de los herramentales estndescritos por un sistema de coordenadas.
Eje Z: Eje paralelo al eje de giro
Eje x: Eje perpendicular al eje de giroMovimiento -Z: Movimiento longitudinal
hacia el cabezal.
Movimiento +Z: Movimiento longitudinal
desde el cabezal.Movimiento -X: Ver el dibujo
Movimiento +X: Ver el dibujo
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2.- COMPONENTES DEL C.N.
Programa Control Mquina-Herramienta
2.1.- El Programa
Constituye un conjunto de comandos detallados que
instruyen a la mquina lo que debe hacer. Medios paracomunicar el programa a la unidad de control:Cinta perforada,Tarjetas perforadas, Cinta magntica, Diskette, Manualmente
por teclado (MDI), Por cable desde una computadora (DNC)
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2.- COMPONENTES DEL C.N.
2.2.- La Unidad de Control
Consiste en todo el hardware electrnico que lee e interpreta el
programa y lo convierte en accin mecnica en la mquina-herramienta. El controlador consiste de:
Procesador (C.N.C.)
Canales paratransmitir y recibirinformacin de unacomputadora
Panel de controlDisplay (C.N.C.)
Lector de cinta
Estacin de datosCanales de sealde salida a lamquina-
herramienta.Memoria (C.N.C.)
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2.- COMPONENTES DEL C.N.
Un display deC.N.C.
Ver presentacinde MAZAK
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta
Las mquinas-herramientas para C.N., a diferencia de las
convencionales vienen equipadas con ciertos dispositivos quelas caracterizan.
2.3.1. Servomotores.-Se llaman servomotores por que soncontrolados por retroalimentacin. Sirven para accionar lasmesas, carros o husillos.
Pueden ser de:
a) Corriente Directab) Corriente Alterna
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2.3.1.1 Servomotores de Corriente Directa o Contnua:
La Velocidad del motor se controla por un cambio de voltaje queafecta el flujo de corriente que a la vez afecta la velocidad del mismo.
El Servomotor de corriente directa consiste de un transductor de velocidad(tacmetro). El tacmetro es un generador de CD. A velocidades bajas eltacmetro genera poca CD, el amplificador diferencial manda una sealgrande y la aceleracin del motor es alta. Cuando la velocidad deseada se
ha alcanzado, el tacmetro genera CD suficiente para anular el comando develocidad y la aceleracin del motor se reduce. Por su facilidad de control seusaron para las primeras mquinas NC
2.- COMPONENTES DEL C.N.
2.3.- La Mquina-Herramienta
Retroalimentacin
MotorDC
Tac-metro
VelocidadAmplificador Diferencial
Flecha
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta
2.3.1.2 Servomotores de Corriente Alterna (CA):
Es un motor en donde su velocidad se determina por lafrecuencia de su fuente de poder. A mayor frecuencia, mayorvelocidad.
Este tipo de motor est reemplazando rpidamente a los deCD por su mayor confiabilidad, relacin rendimiento/peso, menorconsumo de energa.
Se utiliza generalmente en mquinas CNC con lazo de
control cerrado en donde se obtiene mucha exactitud pero por otrolado puede ocasionar problemas de estabilidad (oscilacinalrededor del valor deseado)
2 COMPONENTES DEL C N
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2.3.2. Motores de paso: (http://www.gefanuc.com/literature/pdf/SteppingMotorCube.pdf)
Comandados por pulsos elctricos, cada pulso hace girar el rotor unacantidad definida de grados con lo cual se logra un posicionamiento
preciso. La frecuencia de pulsos determina la velocidad de giro el motor.Se utilizan en sistemas de control de lazo abierto, son compatibles consistemas digitales y proveen control de rotacin bidimensional.
Los ngulos de paso posibles se determinan de la siguiente manera:
360n
En donde n, que es el nmero de ngulos de paso, debe ser unentero. El ngulo de rotacin es igual al ngulo de paso por el nmero
de pulsos aplicados P.ngulo de rotacin = P ngulo de rotacin = fp t
En donde fp es la frecuencia de los pulsos (1/seg.); t es el tiempo quedura el tren de pulsos (seg.) y la velocidad N del motor se obtiene de:
60fpn
=
N = (RPM)
2.- COMPONENTES DEL C.N.
2.3.- La Mquina-Herramienta
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta
Ejercicio:
Suponer que el eje de un motor de paso est conectado al husillo x
de la mesa de una mquina CNC. El paso de la rosca del husillo x
es de 3.0mm. El nmero de pasos del motor es 200.
a) Determinar qu tan exacto puede ser el control de la mesa,asumiendo que no hay errores mecnicos.
b) Cul ser la frecuencia del tren de pulsos y la correspondiente
velocidad angular del motor para mover la mesa a una velocidad de100mm/min.
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Solucin:
a) Una revolucin del motor equivale a 3.0mm de desplazamiento
de la mesa. De esta forma la posicin de la mesa se puedecontrolar con una exactitud de:
3.0
200b) Para mover la mesa a 100mm/min se debe tener 100/3=33.33
revoluciones del husillo por minuto:
fp = 200 pulsos X 33.33 rev / 60 seg = 111.11 pulsosrev min min seg
2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta
= 0.015mm
2 COMPONENTES DEL C N
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2.- COMPONENTES DEL C.N.
2.3.- La Mquina-Herramienta2.3.3. Husillos de bolas: (http://www.ballscrews.com/)
Se usan para evitar las holguras en la transmisin del movimiento
rotatorio del motor a los carros portaherramientas o portapiezas.Tambin colaboran en disminuir los rozamientos, deformaciones ovibraciones y elevacin de temperatura. Son precargados.
http://www.ballscrews.com/http://www.ballscrews.com/http://www.ballscrews.com/ -
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta2.3.4. Motores lineales de avance:
Todava muy pocas mquinas-herramientas los usan. Latecnologa requiere madurar unos aos mas.
Ventajas
Ms exactos que los husillos de bolas. Insensibles a cambios trmicos. Aceleraciones de 4g y velocidades de avance de hasta 120m/min.
Silenciosos y rgidos. Constan de menos componentes. Slo un cojinete lineal requiere
lubricacin. Se reduce el desgaste, el backslash, la inercia, deflexiones
GE FANUC(http://gefanuc.com/products/cnc/category.asp?cnc_id=77)
http://gefanuc.com/products/cnc/category.asp?cnc_id=77http://gefanuc.com/products/cnc/category.asp?cnc_id=77http://gefanuc.com/products/cnc/category.asp?cnc_id=77 -
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-HerramientaDesventajas
Tecnologa an inmadura No adecuados para materiales ferrosos por la interferencia conlos campos magnticos. Problemas con la rebaba y polvo. Sedeben sellar los magnetos.
La atraccin magntica aparece como un peso adicional. Se debe disear la mquina especialmente para su aplicacin.
Cmo funciona?
Imn permanente Gua magntica
Cursor del carro
Devanado del cursor
2 COMPONENTES DEL C N
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta
Aplicaciones de motores lineales en mquinas electroerosionadoras
2 COMPONENTES DEL C N
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2.3.5. Captadores de posicin:
Son la base de los sistemas de C.N. que funcionan en lazo
cerrado. El papel del captador de posicin es el de transformar eldesplazamiento de un carro en una seal elctrica que ser usada porla unidad de control.
Los captadores de posicin se pueden clasificar segn:
La naturaleza de la informacin: analgicos, digitales. La relacin de la magnitud: absoluta o incremental.
El emplazamiento del captador: directo o indirecto.
La forma del captador: lineal o rotatorio.
2.- COMPONENTES DEL C.N.
2.3.- La Mquina-Herramienta
2 COMPONENTES DEL C N
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta
2.3.5 Captadores de posicin:
Montaje de los captadores de posicin
2 COMPONENTES DEL C N
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Los tipos ms usados de captadores de posicin son:
2.3.5.1 Encoders: (http://www.hohner.es/data/pag/p-produc.html)
Si un encoder tiene 100 celdas su resolucin es 360/100=3.6.Existen del tipo incremental y absoluto.
Foto-diodo
SensorFotoelctrico
Disparo
Salida
2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta
Disco perforado Tiempo
2 COMPONENTES DEL C N
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2.3.5.- Captadores de posicin:
2 COMPONENTES DEL C N
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2.3.5.2 Resolvers:
Es similar a un generador de CA. El ngulo de giro se puede calcular
evaluando la diferencia de fases en la CA de entrada y la CA de salida.
v = Vsen(wt+)V - voltaje aplicado
- ngulo del eje
w t - fase de la seal de entrada
Entrada
Salida
Diferencia de fase
2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta
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2.3.5.3 Inductosyn: (http://www.ruhle.com/linear_transducers.htm)
Es un captador lineal directo sobre la mesa. Se compone de 2
elementos independientes que se desplazan uno con respectoal otro y sin contacto mutuo. Se les llama regla y cursor y sonbobinados de cobre. A continuacin el principio defuncionamiento del Inductosyn
e1
P
P/4
P P
e2
e2
d
Cursorb
Reglaa)
d = n . P + P/4
2
E2
E2
2.- COMPONENTES DEL C.N.2.3.- La Mquina-Herramienta
2 - COMPONENTES DEL C N
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2.- COMPONENTES DEL C.N.
2.4.- Caractersticas de un C.N.2.4.1 Exactitud.- es la medida de la capacidad del sistema de control para
posicionar la mesa en una localizacin deseada.
La exactitud se relaciona con la resolucin del control (RC), que es lacapacidad del mismo para dividir el rango del movimiento de un eje endivisiones que pueden ser identificadas por el controlador. La RC depende denumerosos factores como: capacidad en bits, No. de pasos del motor,resolucin del encoder, etc. Si slo se considera el nmero de bits n para uneje
Nmero de puntos de control = Z rango de movimiento
Z
Exactitud = + 3 (desviacin estandar de errores mecnicos)
n
n
RC
RC =
2
Precisin Repetibilidad
Control deResolucin
Localizacindeseada
Punto de Control
Distribucin deerrores mecnicos
Exactitud
Resolucin
2 COMPONENTES DEL C N
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.4.- Caractersticas de un C.N.
2.4.2. Repetitibidad.-Es la habilidad del sistema de control pararegresar a una posicin anteriormente programada por el controlador
Repetitibidad = 6 (desviacin estandar de los errores mecnicos)
2 COMPONENTES DEL C N
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.5.1.- Sistema de Control de Lazo Abierto
Es un sistema en el cual no existe ningn control una vez que
ha salido una instruccin en la mquina. Los motores generalmente son de paso y muchas veces se
encuentran unidades hidrulicas.
Este tipo de control no es tan caro pero es poco exacto.
2 COMPONENTES DEL C N
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.5.2- Sistema de Control de Lazo Cerrado
En este sistema, el movimiento de la mquina, segn seimpulsa por sus motores, se registra o analiza por la unidad deretroalimentacin. La unidad de retroalimentacin transmiteseales de posicin a la unidad de control donde se compara
contnuamente con las seales del programa de manera que sepuede:
a) Registrar con exactitud la instruccin.
b) Compensar automticamente el error.
c) Detener el movimiento.
2 COMPONENTES DEL C N
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2.- COMPONENTES DEL C.N.2.5.2- Sistema de Control de Lazo Cerrado
3 PROCEDIMIENTO
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3.- PROCEDIMIENTOPara la manufactura por control numrico :
3.1. Planeacin del proceso:Interpretacin del dibujo (diseo) para traducirlo a los trminos
usados en la manufactura. Se genera la hoja de ruta, carta deproceso, etc. De esta manera se identifican todas las operaciones querequieren del C.N.
3.2. Programacin:Una vez realizado lo anterior un programador genera el cdigo de
control numrico para aquellas operaciones que asi lo requieren. Sepueden tener tres modos de programacin:
- Programacin manual: Se genera el programa manuscrito.- Programacin asistida por Computadora: Asiste al programador enclculos de piezas complejas y genera el cdigo a partir de datossuministrados por el programador.- CAD/CAM: Genera el cdigo automticamente.
3 - PROCEDIMIENTO
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3.- PROCEDIMIENTO
PROGRAMA-
CIN PORCAD/CAM
Estrategiasde
maquinado
Ver animacin
3 PROCEDIMIENTO
http://c/Documents%20and%20Settings/Hugo%20Alvarado/My%20Documents/FtpFiles/Miccap3/pmill2a.avihttp://c/Documents%20and%20Settings/Hugo%20Alvarado/My%20Documents/FtpFiles/Miccap3/pmill2a.avihttp://c/Documents%20and%20Settings/Hugo%20Alvarado/My%20Documents/FtpFiles/Miccap3/pmill2a.avi -
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3.3. Preparacin de la cinta (Postproceso)En la programacin manual se necesita perforar una cinta. En la
programacin asistida por computadora la mquina, genera el cdigo
automticamente y ste cdigo se puede perforar en una cinta, grabaren un diskette o enviar directamente via cable a una mquina de C.N.
3.4. Verificacin del programa
El programa se puede verificar de varias maneras:- Simulacin de las trayectorias en la computadora- Graficacin de los movimientos de la mquina mediante el uso
de lpiz y papel
- Generacin de una pieza de plstico.- Generacin de una pieza real.
3.- PROCEDIMIENTO
3.- PROCEDIMIENTO
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3. PROCEDIMIENTO
TRAYECTORIAS DELAS HERRAMIENTAS
3 - PROCEDIMIENTO
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3.- PROCEDIMIENTOSOFTWARE
SIMULADOR DELMAQUINADO
3 - PROCEDIMIENTO
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3.- PROCEDIMIENTO
SOFTWARE
SIMULADOR DELMAQUINADO
Simulacin de Vericut(http://www.cgtech.com/vericut.htm)
3.- PROCEDIMIENTO
http://www.cgtech.com/vericut.htmhttp://www.cgtech.com/vericut.htmhttp://www.cgtech.com/vericut.htm -
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SOFTWARESIMULADOR DEL
MAQUINADO
3 PROCEDIMIENTO
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3.- PROCEDIMIENTO
PRUEBAS EN CERA Y/O PLSTICO
3.- PROCEDIMIENTO
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3. PROCEDIMIENTO
PRUEBAS EN MADERA
3 PROCEDIMIENTO
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3.- PROCEDIMIENTO
3.5. Produccin
Incluye:
1. Orden de materia prima2. Especificacin y preparacin del herramental.
3. Preparacin de la mquina C.N.
4. Carga de la pieza.
5. Establecimiento de posiciones iniciales de herramientas.6. Maquinado de la Pieza.
7. Descarga de la pieza terminada y regresar al punto 3.4.
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4. LA PROGRAMACIN DE C.N.La programacin de C.N. es el procedimiento por el cual se
planea y documenta en detalle todos los procesos para laoperacin de una mquina - herramienta.
El programador deber poseer:
1. Conocimientos profundos de la tecnologa del maquinado.
2. Conocimiento de la codificacin
4 - LA PROGRAMACIN DE C N
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4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.4.1.- Modos de Programacin
I. Absoluta: Todas las dimensiones se hacen referir a un punto
llamado origen del programa (home).
Si por alguna razn se comete un error en alguno de los
puntos que se programan, este error no afectar a los dems yel error puede repararse modificando una lnea del programa.El origen es programado.
II. Incremental: Todo punto acotado es punto inicial para cada
indicacin sucesiva de cotas. Si se comete un error alprogramar un punto, este afectar a todos lo puntos sucesivos ypor lo tanto la correccin del error implicar la revisin de unagran porcin del programa.
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.1.- Modos de Programacin
Acotado del valor absoluto
Punto de partida para la des-cripcin de todos los planoses un punto fijo siempre igualque hace de referencia.
Acotado incremental
Punto de partida para la acotacin delpunto siguiente es el punto descrito l-timamente.
Acotado mixto
Para la mayora de lso planos se aplican losdos mtodos de acotado. Algunas cotas in-dican desde un punto comn, otras comoserie lineal de cotas
EJEMPLO DE ACOTADO INCREMENTAL Y MIXTO .- En los
planos existen varios modos de acotado para CNC:
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4. LA PROGRAMACIN DE C.N.4.1.- Modos de Programacin
EJEMPLO DEACOTACIN
FUNCIONAL PARA
CONTROLNUMRICO
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.2.-La Comunicacin con la mquinaLa informacin necesaria para la ejecucin de una pieza en una mquina -
herramienta de CNC es de los siguiente tipos:A- Geomtrica: Dimensiones de la pieza
Acabado SuperficialToleranciasDimensiones de la herramientaLongitud de las carrerasPosicin del orgen
Acotamiento absoluto o incrementalB- Tecnolgica Velocidad de corteVelocidad de avanceR.P.M.Material de la piezaMaterial de la herramientaClase de refrigerante
C- Movimiento Orden secuencial de operacionesFuncin de desplazamiento.
Existe un cdigo alfanumrico accesible al hombre e interpretable por la mquinallamado lenguaje de programacin con el cual se puede transmitir toda lainformacin anterior a la mquina.
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.3.- El Cdigo de palabrasA continuacin se da una relacin de los tipos de palabras
que utiliza el cdigo de C.N. No todas las mquinas utilizantodas las palabras.1. Palabra de secuencia: Identifica a un bloque, (Ej. N001).
2. Palabra Preparatoria: Prepara al controlador para las funcionesque siguen. (Ej. G02 para una interpolacin circular a lo largo de unarco.
3. Coordenadas: Posicin de la herramienta (Ej. X+7.235, Z- 0.500).
4.Avance: Especifica la velocidad de avance en una operacin demaquinado (Ej. F 150).
5. Velocidad de corte: Giro de un husillo en rpm (Ej. S 450).6. Seleccin de herramienta: Para mquinas con un cambiadorautomtico de herramientas (Ej. T05)
7. Palabra Miscelnea: Especifica ciertas condiciones auxiliares.
(Ej. M03 Indica giro del husillo a la derecha).
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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Para una explicacin precisa sobre las palabras y cdigosde C.N., referirse a la gua de laboratorio y manuales EMCO.
Ejemplo de una porcin de un programa de C.N.
Contiene todos los datos esenciales para la manufactura de unapieza de trabajo. La composicin del programa se llamacodificacin
N G X Z F00 00 -3000 001 01 0 -2500 120
02 01 1050 0 12003 01 0 -1680 12004 00 2000 0
Parmetros en centsimas de mm.
4.3.- El Cdigo de Palabras
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.3.- El Cdigo de Palabras
PALABRAS PREPARATORIAS (DIN 66025)G00 Avance rpido sin corte de la herramienta.
G01 Cilindrado, Refrentado, Conos con interpolacin ineal
G02 Canales redondos
G03 EsferasG20 Paro de la ejecucin del programa para medicin,
cambio de herramienta, etc.
G21 Lnea en blanco en el programaG22 Fin del programa
G24 Valor absoluto de Dimetro o Radio
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.3.- El Cdigo de Palabras
G26 Cambio de herramienta y ajuste automtico deherramienta
G33 RoscadoG64 Desconectar motores de paso
G66 Trabajar con perifrico / computadoraG78 Ciclo automtico de roscar G84 Ciclo automatico de cilindrar, refrentarG90 Sistema absoluto con la herramienta sobre el origen
G94 Avance mm / min.G95 Avance mm / rev .
4 - LA PROGRAMACIN DE C N
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4. LA PROGRAMACIN DE C.N.4.4.- Ejemplo 1 de Programa de C.N.
Se debe manufacturar la pieza mostrada. Buril de torno en posicin,
tal como se representa en el plano. En el punto A deben comenzar losciclos.
Material: Aluminio D 22 mm
Velocidad: 2000 rpm
Avance: 100 mm / min.Profundidad de Mx. de pasada: 1 mm
N G X Z F00 00 -50001 00 0 -40002 84 -100 -1900 10003 84 -200 -1900 10004 84 -280 -1900 10005 84 -380 -1300 10006 84 -480 -1300 10007 22
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.5.- Interpolacin LinealCONICIDAD A 45(Los valores de X y Y son iguales
Entrada G01
1. Nmero de bloque
2. G01
3. Valor de X (valor de S2) en el punto final de la conicidad encentsimas de milmetro
4. Valor de Z (valor de S2) en el punto final de la conicidad encentesimas de milmetro
5. Valor de F en mm / min.
Formato de entrada G01
N../ G01 / X + - .... / Z + - .... / F ....
N G X Z F
.. 01 500 -500 ..
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.5.- Interpolacin Lineal
Ejemplo 2: CONICIDAD
Se tiene que tornear un chafn de 45 x 5 mm. El puntoinicial de la herramienta ser como se muestra en la figura.
N G X Z F00 00 -500
01 00 -40002 84 -100 -450 8003 84 -200 -350 8004 84 -300 -250 8005 84 -400 -150 8006 00 -55007 01 550 -550 8008 00 0 550
09 00 -60010 01 600 -60011 00 50012 00 0 100013 22
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.5.- Interpolacin LinealEjemplo 3: CONICIDAD 1:2Se va a tornear una conicidad 1:2. La herramienta es un buril de
derechas.N G X Z F00 00 -50001 00 -40002 84 -100 -1700 8003 00 0 -500
04 00 -10005 01 -100 -400 8006 01 0 -800 8007 01 100 0 8008 00 0 80009 00 -10010 01 -100 -400 8011 01 0 -400 8012 01 100 0 8013 00 0 40014 00 -10015 01 -100 -400 8016 01 400 0 8017 00 50018 00 0 2100
19 22
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.5.- Interpolacin Lineal
Conicidad 1:k = Diferencia del dimetro = D - dLongitud del cono l
es el ngulo de programacin2
es conocido como ngulo de conicidad
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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GO2 - Interpolacin Circular en sentido contrario a las manecillasdel reloj.
GO3 - Interpolacin Circular en sentido de las manecillas del reloj.
Con la interpolacin circular, el arco es dividido enpequeos escalones. Estos se sutituyen por varias lneascontinuas. La diferencia con la interpolacin lineal consiste enque en este caso la relacin X : Z cambian permanentemente
Radios posibles en la COMPACT 5 CNC
0.25 / 0.50 / 1 / 2 / 3 / 4 / 5... hasta 59 mm
4.6.- Interpolacin Circular
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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Entrada del programa:1. Numeros de bloque
2. GO2 o GO33. Valor de X en centsimas de mm. Como valor de X secoloca la 4a. parte de la circunferencia en la coordenadade X.
4. Z=0. El carro longitudinal se mueve automticamente endierccin negativa (direccin del chuck).5. Valor de F.
Seal de Alarma AO1Cuando el dato de entrada del radio es indefinido (porejemplo: r = 4.5 mm ) aparecer la seal de alarma AO1.
4.6.- Interpolacin Circular
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.6.- Interpolacin Circular
N G X Z F
.. 02 +
N G X Z F
.. 02 -
N G X Z F
.. 03 +
N G X Z F
.. 03 -
G02 Radio en sentido contrario a las manecillas del reloj.
G03 Radio en sentido de las manecillas del reloj.
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.6.- Interpolacin Circular.G02 - RADIO EN SENTIDO
CONTRARIO A LAS
MANECILLAS DEL RELOJ
N G X Z F00 02 -1000 0 100
Se programa la cuartaparte
de la circunferencia 1.
Cuarta parte de la circunferencia 2.
N G X Z F00 02 +1000 0 100
Las cuartas partes de las circunferencias 3 y 4no son programables debido a que la direccin
de Z es positiva.
Formato de entrda G02N/G02/X+ -/F
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.6.- Interpolacin CircularGO3 - RADIO ENSENTIDO DE LAS
MANECILLAS DELRELOJ
N G X Z F00 03 -1000 0 100
Se programa la cuartaparte
de la circunferencia 3.N G X Z F00 04 +1000 0 100
Se programa la cuarta parte de
la circunferencia 4.
Las cuartas partes de las circunferencias 1 y 2no son programables debido a que la direccin
de Z es positiva.
Formato de entrda G03N/G03/X+ -/F
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.6.- Interpolacin CircularEJEMPLO 4: GO2
Material: Aluminio
La posicin inicial de la herramienta se muestra en el dibujo
N G X Z F00 00 -500
01 00 0 -40002 84 -100 -1570 8003 84 -200 -1540 8004 84 -300 -1480 8005 84 -400 -1360 8006 00 -50007 01 0 -1100 8008 02 500
09 00 50010 00 0 200011 22
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.6.- Interpolacin Circular
EJERCICIO DE PROGRAMACIN G02 / G03
Material: AluminioProgramar este ejercicio de manera que se termine el maquinado
con una pasada final de acabado. La posicin inicial de laherramienta se muestra en el dibujo.
La posicin de la herramienta al final del programa debe ser igual ala pisicin inicial.
Haga un dibujo M 10 : 1 en papel milimetricoHerramienta: Buril de derechas.
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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N G X Z F
4.6.- Interpolacin CircularEJERCICIO DE
PROGRAMACIN G02 / G03
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.6.- Interpolacin CircularEJEMPLO 5: GO2 / GO3
Torneado de un radio combinado e intersectado
NOTA: La herramienta ejecutar siempre el movimiento de una cuartaparte de la circunferencia.
N G X Z F00 00 -50001 00 0 -40002 84 -100 -1570 8003 84 -200 -1510 8004 00 70005 00 0 -30006 02 -1000 80
07 02 300 8008 00 50009 00 0 200010 22
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.6.- Interpolacin Circular
EJERCICIO DE PROGRAMACIN
Material: AluminioProgramar este ejercicio de manera que se termine elmaquinado con una pasada fina de acabado. La posicin inicialde la herramienta se muestra en el dibujo de la siguiente
pgina.La posicin de la herramienta al final del programa debe serigual a la posicin inicial.
Haga un dibujo M 10 : 1 en papel milimtrico
Herramienta: Buril de derechas
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.6.- Interpolacin Circular
N G X Z F
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.7.- Cambio de herramienta
G26 - CAMBIO DE HERRAMIENTAS Y AJUSTE AUTOMTICODE HERRAMIENTA
Para el cambio de herramientas es necesario seguir los siguientespasos:
1. Colocar la nueva herramienta en el portaherramientas, anotandola posicin en la que qued acomodada.
2. Montar el dispositivo ptico, en el torno, sujetndolo muy bien yse tiene que hacer coincidir la punta de la nueva herramientacon la interseccin de las coordenadas.
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.7.- Cambio de herramienta
3. Hacer la hoja de herramienta como se muestra en el ejemplo,anotando en X el valor que se lee de la mquina, cuando se usael dispositivo ptico y lo mismo que en Z.
HERRAMIENTA X Z FBURIL DE DERECHAS -100 -235 1
BURIL DE IZQUIERDAS 90 75 3
BURIL DE FORMA -136 -214 5
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
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4.7.- Cambio de herramientaEntrada del programa para G26
1. Nmero bloque2. G263. Valor de X, como valor de X se da el que se obtiene en la
pantalla cuando se utiliza el dispositivo ptico.
4.Valor de Z, como valor de Z se da el que seobtiene en la pantalla cuando se utiliza el dispositivo ptico.5. Valor de F, como valor de F se da el nmero de lugares que
tiene que recorrer el portaherramientas, para llegar desde la
herramienta que se est utilizando hasta la nueva herramienta.
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.C
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4.7.- Cambio de herramientaEJEMPLO 6: G26Material: Aluminio La posicin inicial de la herramienta se muestra
en el dibujo.
N G X Z F
00 00 -50001 00 0 -40002 84 -100 -2100 8003 84 -200 -2100 8004 84 -280 -2100 8005 84 -380 -1300 8006 84 -480 -1300 8007 84 -580 -1300 8008 84 -600 -1300 8009 26 100 -50 310 00 0 -210011 01 -380 0 8012 01 -100 0 8013 00 980 014 00 0 2400
15 22
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.4 7 C bi d h i t
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4.7.- Cambio de herramienta
EJERCICIO DE PROGRAMACIN G26
Material: Aluminio
Programar este ejercicio de manera que se termine elmaquinado con una pasada final de acabado. La posicininicial de la herramienta se muestra en el dibujo de la
siguiente pgina.La posicin de la herramienta al final del programa debe serigual a a posicin inicial.
Haga un dibujo M 10 : 1 en papel milimtrico
Herramientas: Buril de derechas y Buril de forma
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.4.7.- Cambio de herramienta
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N G X Z F
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.4.8.- Programacin Asistida Por Computadora
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Se utiliza para programar piezas complejas.
Se eliminan errores y trabajo tedioso.
El programador:
1. Define la geometra de la pieza2. Especifica la secuencia de operaciones y la trayectoria de laherramienta.
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
4 8 P i A i tid P C t d
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La computadora:
1. Traduce las instrucciones.
2. Realiza clculos aritmticos (geomtricos, trigonomtricos).3. Calcula los offset.
4. Postprocesa el programa.
4.8.- Programacin Asistida Por Computadora
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4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
4 8 Programacin Asistida Por Computadora
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4.8.- Programacin Asistida Por Computadora
El APT
Consta de cuatro tipos de comandos:
1.- Comandos Geomtricos
Que definen los elementos geomtricos de los cuales consta unapieza.
2.- Comandos de MovimientoQue describen la trayectoria de la herramienta.
3.- Comandos de Postproceso
Se aplican a un control C.N. especifico para especificar avances,velocidades, etc.
4.- Comandos auxiliares
Identifican la pieza, la herramienta, tolerancias, etc.
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
4 8 Programacin Asistida Por Computadora
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4.8.- Programacin Asistida Por ComputadoraCOMANDOS GEOMTRICOS DEL APT
P1 = POINT / 5.0, 4.0, 0.0
L3 = LINE / P3, P4
PL2 = PLANE / P2, Paralel, P1
C1 = CIRCLE / Center, P1, Radius, 5.0
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.4 8 Programacin Asistida Por Computadora
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4.8.- Programacin Asistida Por Computadora
COMANDOS DE MOVIMIENTO DEL APTGOTO / P1
FROM / -2.0, -2.0, 0.0
(Una sola vez al principio del programa)
GODLTA / 2.0, 7.0, 0.0
GOLFT /GORGT /
GOFWD /
GOBACK /GOUP /
GODOWN /
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.4 8 - Programacin Asistida Por Computadora
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4.8.- Programacin Asistida Por Computadora
COMANDOS DE POSTPROCESO DEL APT
COOLNT / ON
MACHIN / MILL, 1
FEDRAT / 6.0 ipmSPINDL / 575
TURRET / T30
END
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.4 8 - Programacin Asistida Por Computadora
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4.8.- Programacin Asistida Por Computadora
COMANDOS AUXILIARES DEL APT
CUTTER / 1.0 (Dim. de cortador)
INTOL / 0.005
OUTTOL /PARTNO / (Nmero de parte)
4.- LA PROGRAMACIN DE C.N.
4 8 Programacin Asistida Por ComputadoraVW APT/MPG;IO 70 0 0 0 0 0 0 2 GD APT/MPG
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4.8.- Programacin Asistida Por ComputadoraIO 70 0 0 0 0 0 0 2 GD APT/MPGINOUT VER. 003.20-1CLPRNTL182 =LINE/6.25,-1.0,2.0,0.25,-1.0,2.0L183 =LINE/0.25,-1.0,2.0,2.0,3.5,2.0L184 =LINE/2.0,3.5,2.0,6.7525,1.1319,2.0C158 =CIRCLE/6.2507,0.125,2.0,1.125L185 =LINE/6.2507,-1.0,2.0,6.25,-1.0,2.0
REMARK START OF CUT SEQUENCE 901CUTTER/0.25,0.05,0.075,0.05,0.0,0.0,4.0COOLNT/ONSPINDL/1200OUTTOL/0.005TLAXIS/0.0,0.O,1.0
FROM/0.0,0.0,0.5RAPIDGOTO/-0.1228,-1.255,1.0
THICK/0.0,0.13DNTCUT
GOTO/-0.1228,-1.255,1.0GO/ON,L182,TO,(PLANE/0.0,0.0,1.0,1.0),TO,L183CUTINDIRV/0.3624454,0.932005,0.0TLLFT,GOFWD/L183,PAST,L184GORGT7L184,TANTO,C158GOFWD/C158,TANTO,L185
THICK/0.0,0.13,0.0GOFW/L185,ON,8(LINE/POINT/6.25,-1.255,1.0),PERPTO,(LINE/$
6.2507,-1.255,1.0,6.25,-1.255,1.0))THICK/0.0,0.13
GOFWD/L182,PAST,L183GORGT/L183,PAST,L184GORTG/184,TANTO,L185GOFWD/C158,TANTO,L185
THICK/0.0,0.13,0.0GOFWD7L185,ON,(LINE/(POINT/6.25,-1.255,1.0),PERPTO,(LINE/$
6.2507 ,-1.255,1.0,6.25,-1.255,1.0))THICK/0.0,0.13
GOFWD/L182,PAST,L183TLON,GORGT/(LINE/-0.1228,-1.255,1.0,2.0,1.0,1.0),ON,(LINE/$
POINT/2.0,1.0,1.0),PERPTO,(LINE/-0.1228,-1.255,1.0,2.0,1.0$
,1.0))FINI
EJEMPLO DE UNPROGRAMA EN APT.
SISTEMA APPLICON
5.- EL C.N.C.5 1 - Problemas Del C N Convencional
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5.1. Problemas Del C. N. Convencional
1. Errores de programacin; De sintxis o numrico2. Velocidades y avances elegidos no son ptimos
3. El uso de cinta perforada
4. Necesidad de un lector de cinta5. Controlador programado en hardware
6. La mquina no genera informacin en reversa
5.- EL C.N.C.
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Se basa en el uso de una microcomputadora dedicada
especialmente al control de la mquina-herramienta
5.- EL C.N.C.5.2.- Funciones de C.N.C.
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5.2. Funciones de C.N.C.5.2.1. CONTROL DE LA M.H
- Convertir los comandos del programa de C.N. en
movimientos en la mquina-herramienta.- Incorpora caractersticas de softwired controller
Ejemplo:
Un hardwired controller es ms eficiente eninterpolaciones circulares y control de avances(rpido). Pero solo puede hacer interpolacionescirculares
U ft i d t ll t fi i t d li
5.- EL C.N.C.
5 2 - Funciones de C N C
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Un softwired controller no es tan eficiente pero puede realizartodo tipo de interpolaciones
5.2.- Funciones de C.N.C.
5.- EL C.N.C.
5 2 - Funciones de C N C
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5.2. Funciones de C.N.C.
5.2.2. COMPENSACIN EN LNEA (EN PROCESO)Correccin dinmica de errores durante el proceso.
- Correccin via controles adaptivos.
- Ajustes por offset.- Control de la vida de la herramienta.
- Reclculo de posiciones de referencia.
Pieza de Revolucin Pieza Plana
5.- EL C.N.C.
5 2 - Funciones de C N C
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Pieza de Revolucin Pieza Plana5.2. Funciones de C.N.C.
Puntos A B C D E F G HZ 140 140 137 110 10 10 0X 0 12 15 15 30 30 40 40
Puntos A B C D E F G H LZ 70 0 0X 0 70 0
CLCULO DE CONTORNOS DE PIEZAS
5.- EL C.N.C.5.2.- Funciones de C.N.C.
Ejemplo de clculo de contornos:
5
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Ejemplo de clculo de contornos:
En la figura aparece representadad la pieza en la que antes se hancalculado las coordenadas de los puntos del contorna.
Si fuera necesario maquinar dicha pieza con una herramienta de radio r =0.8, es evidente que, para los conos, las coordenadas ya obtenidas se veranmodificadas por el efectod el decalaje.
Estas nuevas coordenadas se calculan como antes se ha dicho, en funcindel radio r = 0.8 y el ngulo del chafln o del cono.
Coordenadas de los puntos de perfil:
Puntos A B C D E F G HZ 140 140 137 110 54.019 10 10 0
X 0 12 15 15 30 30 40 40
Coordenadas de la punta de la herramienta en funcin del decalaje.
Puntos B C D E F GZ 143 10 10X 15 15 30 30 43
Clculo del punto B:X1 = 9Z1 = 143
Segn la expresin matemtica entes calculada:90 a 90 - 45
X = r 1 tg = 0.8 1 tg = 0.4682 2
XB = XL 0.468 8.532 mm
Punto C: 45
Z = r (1 tg ) = 0.8 ( (1 tg ) = 0.4682 2
ZC = 137 0.468 =136.532 mm
Punto Dy E:
Z = r (1 tg ) = 0.6952
ZD = 110 Z = 109.395 mm
Punto E:
Z = 0.695
ZE = 54.019 Z = 53.395 mm
Coordenadas de la punta de la herramienta en funcin del decalaje.
Puntos B C D E F GZ 143 136.532 109.305 53.935 10 10
X 8.153 15 15 30 30 43
Cada vez que s eprecise un maquinado se deben realizar clculos semejantes.
Z
45
Z
1403
X
X
C'
B'1
1
5
R=0
.8
11030
ZZD'ZE'
Z
54.019
60
D'
E'
5.- EL C.N.C.5.2.- Funciones de C.N.C.
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Calcular la trayectoria de la herramienta para las piezas mostradas.
Usar un cortador circular vertical de 1 de dimetro.
Dimensiones en pulgadas
5.- EL C.N.C.
5.2.- Funciones de C.N.C.
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5.2. Funciones de C.N.C.5.2.3. PROGRAMACIN MEJORADA, OPERACIN MAS FCIL
- Edicin del programa en la mquina- Visualizacin de la trayectoria de la herramienta- Posibilidad de diversas interpolaciones (parablica, cbica, etc.)
- Uso de subrutinas
- MDI
- Almacenamiento local de ms de un programa
Software Powermill(http://www delcam com/powermill/powermill htm)
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(http://www.delcam.com/powermill/powermill.htm)
5.- EL C.N.C.
5.2.- Funciones de C.N.C.
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5.2.4. DIAGNSTICO
Por el alto costo y especializacin del personal para C.N. la
mquina coopera en su mantenimiento.- Indica donde est la falla
- Previene de fallas inminentes.
- Sistemas en Stand-by que son accionados al fallar el sistemaprincipal
6.- CONCEPTOS NUMRICOSAVANZADOS
6.1.- Control Numrico Directo (DNC)
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LINEAS DECOMUNICACNIN
BUFFERDEMEMORIA
MINICOMPUTA-DORA
SATLITE
BUFFERDEMEMORIA
COMPUTADORACENTRAL
CAPACIDAD DEMEMORIA PARAPROGRAMASC.N.
MINICOMPUTA-DORA
SATLITE
BUFFERDEMEMORIA
MINICOMPUTA-DORA
SATLITE
DNC CONMINICOMPUTADORAS
SATLITECOMUNICACIN
Mquinas-Herramientas
Son sistemas en los cuales se tiene una computadora que controlams de una mquina-herramienta; y donde el grupo de stas son
controladas directamente por la memoria de una computadora central.
6.- CONCEPTOS NUMRICOSAVANZADOS6.2.- Control Adaptivo (A.C.)
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El programador CNC establece parmetros tales como: velocidades,avances y profundidad de corte. Si durante la operacin surgen problemas
imprevistos tales como puntos duros, piezas con mal tratamiento trmico,herramientas gastadas o rotas, se puede emplear un A.C. para parar lamquina o reducir los parmetros. Tambin el A.C. puede llegar hasta elcontrol dimensional y generar optimizaciones.
SE MIDE LAFUERZA DECORTE
AJU STE PARAMANTENER LAFUERZA DE CORTEEN EL MISMO VALOR
SE TRIPLICA LAVELOCIDAD DEAVANCE
IEXISTEHUECO?
NO
SI
CONTROL DELA VELOCIDADDE AVANCE
PIEZA DETRABAJO
CORTADOR
FUERZA EN ELCORTE
HUECO
Si
No
6.- CONCEPTOS NUMRICOSAVANZADOS6.2.- Control Adaptivo (A.C.)
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El A.C. monitorea fuerza de corte,torque y vibracin en un torneado. Si se
supera ciertos lmites el A.C. modificalas variables de avance, profundidad decorte o velocidad de corte.
Un A.C. en el fresado de profundidad decorte variable, sensa el incremento de la
fuerza y/o torque y automticamentereduce el avance para evitar la rotura de
la herramienta.
Inspeccin en la lnea deldimetro en un torneado. Elsistema sujeta la posicin dela herramienta para producir
el dimetro correcto
EJERCICIO DE CONTROL ADAPTIVO
1. Una determinada pieza se debe maquinar en una fresadora vertical. La pieza requiere de 30 cortes adiferentes profundidades. La tabla mas abajo muestra el nmero de cortes y la longitud acumulada de loscortes a cada profundidad.
N d t P f did d ( ) L it d d t l ( )
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No. de cortes Profundidad a (mm) Longitud de corte l (mm)
7 3 400
5 10 200
12 5 250 6 1 150
29 en vaco 600
Las carreras en vaco ocurren ya sea porque la geometra de la pieza as lo requiere o porque se necesitaposicionar la herramienta para el prximo corte. Si la pieza se maquina usando un CN convencional, la
velocidad de avance debe programarse para la peor condicin (a = 10mm). Se usar s =1mm/s paras loscortes incluyendo las carreras en vaco.
El sistema de control podra monitorear la fuerza de corte por medio de un sensor y ajustar el avanceinversamente segn la relacin s =1000/F, a su vez la fuerza F vara con la profundidad segun larelacin F=100a. En las carreras en vaco se programa un avance de 15mm/s. Se te pide:
a) Determina el tiempo de maquinado usando CN convencional.
b) Determina el tiempo de maquinado usando control adaptivo.c) determina el tiempo de maquinado usando CN pero programando las carreras en vaco a 15mm/s.
Nota: en este problema se ignoran los efectos dinmicos (i.e. aceleracin/ desaceleracin) que son importantestal como se vieron en el video en clase.
EJERCICIO DE CONTROL ADAPTIVOSOLUCIN
1. 1000 s = F = 100aF
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F
1000 10 L
s = = t =F a scon carrea en v
CN AC CNC ac. (15mm/s)
No. a(mm) L(mm) s(mm) t(s) t(s) t(s)
7 3 400 3.33 400 120.12 400 5 10 200 1.0 200 200 20012 5 250 2.0 250 125 2506 1 150 10.00 150 15 150
29 en vac. 600 15.00 600 40 40
1600 500.12 1040
a) 1600 seg 26.66min 0.44hr b) 500.12 seg 8.00min 0.14hr c) 1040 seg 17.33min 0.28hr
7.-
MANUFACTURAVIRTUAL
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MANUFACTURAVIRTUAL
Lectura:El fin de los cdigos G(http://www.mmsonline.com/articles/070001.html)
MANUFACTURA VIRTUAL
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MANUFACTURA VIRTUAL
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MANUFACTURA VIRTUAL
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MANUFACTURA VIRTUAL
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MANUFACTURA VIRTUAL
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PROYECTO DE FBRICA VIRTUAL