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28 CONTROL NUMERICO POR COMPUTADORA

II. CONTROL NUMERICO POR COMPUTADORA (CNC) INTRODUCCIÓN

Las máquinas de control numérico incorporadas en una Celda de Manufactura, tienen como función llevar a cabo un proceso de transformación física de las piezas o las partes que se requerirán para formar el producto terminado. Estas máquinas cuentan con computadoras internas que permiten controlar el maquinado, movimiento de herramientas y la ejecución de programas. Como se verá en el capítulo correspondiente, el medio que se utiliza para que las piezas sean transferidas del contenedor a la máquina, es mediante un robot.

El Control Numérico se puede definir de una forma genérica como un dispositivo de automatización de una

máquina que, mediante una serie de instrucciones codificadas, controla su funcionamiento. Cada programa establece un determinado proceso a realizar por la máquina. Una misma máquina puede efectuar automáticamente procesos distintos sustituyendo solamente su programa de trabajo. Permite, por tanto, una elevada flexibilidad de funcionamiento con respecto a las máquinas convencionales en la que los automatismos se conseguían mediante sistemas mecánicos o eléctricos complicados y algunas veces casi imposibles de modificar. Los elementos básicos del Control Numérico son:

l El programa , que contiene toda la información de las acciones a ejecutar. l El Control Numérico , que interpreta estas instrucciones, las cuales convierte en las señales

correspondientes para los órganos de accionamiento de la máquina y comprueba los resultados. l La máquina , que ejecuta operaciones previstas. El centro de maquinado está integrado por los siguientes equipos : 1.- Máquina fresadora GE FANUC SERIES OM: Triac Fanuca ATC 2.- Máquina torno GE FANUC OT: CYCLONE 3.- Robot PUMA 500. MEDIDAS DE SEGURIDAD l No colocar objetos arriba o alrededor de la máquina que puedan interferir con la operación de la misma.

l Asegúrese que el robot PUMA esté inhabilitado cuando tenga que realizar alguna operación cerca de máquinas de control numérico.

l Siga paso a paso el procedimiento de encendido de la máquina.

l Nunca trate de mover las herramientas u otro elemento cuando la máquina está ejecutando un programa. l Si tiene algún problema con el movimiento de los ejes o le aparece un mensaje de alarma, consulte a su

instructor inmediatamente.

l Reporte cualquier anomalía a su profesor o al asistente de laboratorio.

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CENTRO DE MAQUINADO (Torno y Fresadora)

CARACTERISTICAS • Control de movimiento Movimiento punto a punto Movimiento continuo • Control de ciclos Ciclo abierto Ciclo cerrado • Dispositivo de poder Hidráulico Eléctrico Neumático • Sistema de posición Incremental Absoluto

Fig. 2.1 Tipos de movimiento.

Fig. 2.1. Tipos de movimiento

Movimiento Continuo

Punto – Punto

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FRESADORA

Fig. 2.2 Ejes de movimiento de la Fresadora

TORNO

Fig. 2.3 Ejes de movimiento del Torno

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FORMATO DE PROGRAMACIÓN

l Cada comando comienza con una letra y es seguido por un valor de uno o más dígitos.

l Las máquinas de control numérico de este centro utilizan el mismo formato de programación. O: Número de programa; seguido de 4 dígitos (máximo). N: Secuencia; seguido de 4 dígitos (máximo).

l Es para identificar un bloque completo de información.

l El orden de la secuencia puede ser ascendente o descendente. G: Comando preparatorio; seguido de 2 dígitos.

l Se encuentra dividido en 15 grupos. M: Comando de ejecución; seguido de 2 dígitos.

Nota:

l Para indicar el final de un bloque es necesario colocar “;” (punto y coma). l El programa escrito en un editor no se le coloca el (;) (punto y coma). CÓDIGOS

Código O Número de programa 000O1 Código N Número de secuencia Código M Misceláneos M01 Paro opcional de programa M02 Fin de programa sin regreso al principio M03 S1200 Giro sentido de las manecillas a 1200 r.p.m M04 S1200 Giro contra sentido de las manecillas 1200 r.p.m M05 Paro de husillo M06 T0101 Cambio de herramienta a la uno M08 Activación de bomba de soluble M09 Desactivación de bomba soluble M10 Abrir mordaza M11 cerrar mordaza M30 Finaliza y mando cursor al inicio de programa M38 Abrir puerta M39 Cerrar puerta M98 Llamado de subprograma Códigos G más usados G00 X_Z_Movimiento Rápido sin corte G01 X_Z_F_ Corte lineal X y Z coordenadas finales G02 X_Z_R_F Corte circular en sentido horario X y Z coordenadas finales de radio R G03 X_Z_R_F Corte circular en sentido antihorario X y Z coordenadas finales de radio R G04 X_Temporizador de X segundos G20 Medidas en sistema Inglés G21 Medidas en unidades métricas G28 UO WO ir a Home G50 Velocidad máxima del husillo G54 Selección de coordenadas de trabajo 1 Cero pieza G59 Selección de coordenadas de trabajo 6 Cero pieza G90 Programa de coordenadas en absoluto G91 Programa de coordenadas incremental G96 Control de velocidad superficial constante G97 Cancelación del Control de velocidad superficial constante G98 Avance por minuto G99 Avance por revolución

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CICLOS DE ENLATADOS

Ciclo de desbaste exterior. Esta instrucción requiere dos renglones. G71 U_R_ Ciclo de desbaste horizontal con incrementos de U unidades. G71 P_Q_U_W_F_ P = Línea de inicio del ciclo Q = Línea de acabado del ciclo U = Tolerancia para realizar el acabado posterior X W = Tolerancia para realizar el acabado posterior Z F = Avance Ciclo de acabado del ciclo de desbaste. Utiliza las mismas líneas de inicio y termino por lo general se disminuye el avance G70 P_Q_F_ Ciclo de desbaste y acabado vertical con incrementos en W unidades G72 W_R_ G72 P_Q_U_W_F_

P = Línea de inicio del ciclo Q = Línea de acabado del ciclo U = Tolerancia para realizar el acabado posterior X W = Tolerancia para realizar el acabado posterior Z F = Avance Ciclo de barrenado G74R_ G74 Z_Q_W_F_ R = Distancia de regreso en R unidades Z = Distancia total de barrenado Q = Cantidad a barrenar por corte W = Tolerancia de la herramienta para el fondo de barreno por lo general el valor es cero F = Avance Ciclo para hacer cuerdas standard G92 X_Z_F_ X = Coordenada final en X Z = Coordenada final en Z F = Paso de la cuerda Ciclo de careado G94 X_Z_R_F_ X = Coordenada final en X Z = Coordenada final en Z R = Distancia del Chamfer Valor positivo del Chamfer interno Valor negativo del Chamfer externo F = Avance Ciclo de corte con un Regreso de R unidades G75 R_ G75 X_Z_P_Q_F_ X = Coordenada final en X Z = Coordenada final en Z P = Distancia entre corte y corte en Z

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Q = Profundidad de cada corte R = Regreso entre corte y corte F = Avance CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS FRESA (Centro de Maquinado Vertical) Desplazamiento en eje X 290 mm. Desplazamiento en eje Y 175 mm. Desplazamiento en eje Z 200 mm. Área de montaje de la mesa 90 X 90 mm. Rango de velocidades del husillo 0 – 4000 r.p.m. Avance de traslado rápido 5 m/min. Cambios de herramienta 6 Duración de cambio de herramienta 7 seg. Motor del husillo 1 hp corriente directa 75 Kw CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS TORNO (Centro de Torneado)

CAPACIDAD: Diámetro máximo de torneado 158 mm. Longitud máxima de torneado 210 mm. Diámetro del check 125 mm HUSILLO: Rango velocidad de husillo 30-5000 r.p.m. TORRETA: Cambios de herramienta 6 Condiciones de Corte de Vel. de Husillo VVeelloocc iiddaadd ddee ggiirroo ddeell hhuuss ii ll lloo ((RR.. PP.. MM.. ))

VVeelloocc iiddaadd ddee aavvaanncc ee ddeell cc oorrttaaddoorr ((AA)) AA == RR.. PP.. MM.. XX AARR ((mmmm//mmiinn.. ))

RR.. PP.. MM.. ==

VVcc XX 11000000

PPii XX DD

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CÁLCULO DEL CERO DE PIEZA:

Fig. 2.4 Cálculo del cero pieza.

Estando en HOME, se deben seguir los siguientes pasos:

1) Montar la pieza manualmente. Abrir puerta con el siguiente comando: [MDI][PRGRM] M38 [INPUT] [CYCLE START]. Posteriormente colocar la pieza abriendo y cerrando la prensa manualmente (con el botón naranja de la electroválvula). 2) En el modo manual mover la punta de la herramienta a un punto cercano al cero de pieza deseado. Oprimir la tecla de color blanco MPG (Manual Operation Panel). Presionar la tecla +X se enciende esta tecla y su contraria -X. Para mover el cortador con el control manual (perilla en la parte inferior izquierda del controlador) . Hacer lo mismo para Y y Z hasta llegar al punto deseado. NOTA: Se debe acercar la herramienta a la superficie de la pieza hasta un punto en el que la punta de la herramienta roce la superficie superior.

3) Una vez que se ha localizado el punto cero de la pieza, presionar la tecla [POS], y moverse con las flechas azules hasta seleccionar la pantalla de posiciones relativas. 4) Visualizar la pantalla de posiciones relativas X, Y y Z 5) Presionar las teclas X, Y, Z. Luego presionar la tecla "CAN" esto pondrá los valores en ceros. 6) Posteriormente hay que mandar a HOME la máquina: apretar [HOME] y posteriormente las teclas +Z, +Y y -X (en este orden). 7) Apunta los valores una vez que la fresadora haya llegado a su posición de HOME. Poner en el programa estos valores incluyendo su signo en la línea del comando G92.

PROCEDIMIENTOS DE EMERGENCIA. Para llevar a cabo el procedimiento correspondiente al manejo y programación de las máquinas Fresadora y Torno, es importante tomar en cuenta lo siguiente: a) Paro de emergencia. Si se presiona el botón rojo Emergency stop, localizado en el panel del operador, la máquina se detendrá inmediatamente. Este botón permanecerá presionado y para regresarlo a la posición normal, es necesario girar el botón hacia la derecha. NOTA : En la fresa no realizar este procedimiento durante el cambio de herramienta.

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b) Excedencias. Cuando la herramienta pasa los límites definidos por la máquina, se despliega una alarma de "Overtravel", deteniéndose el movimiento de la herramienta inmediatamente. Para poder trabajar de nuevo con la máquina, mueva la herramienta en dirección contraria presionando el botón JOG y la tecla que corresponda al eje en el que se sobrepaso; después, presione el botón rojo Reset localizado en el panel para entrada de datos. Con esto se elimina el mensaje de alarma. ALIMENTACIÓN DE UN PROGRAMA DIRECTAMENTE EN LA FRESADORA. a. Para teclear un nuevo programa, es necesario que su instructor le proporcione la llave que elimina la

protección que tiene el sistema. Una vez hecho esto, continúe con la secuencia. b. Presione el botón EDIT. c. Presione el botón PRGRM. d. Asigne un nombre a su programa. Por ejemplo, presione los botones O, 1, 2, 3, 4, situados en el panel

para entrada de datos. f. Presione el botón INSRT. Se inicializa el programa 'O1234'. g. Presione el botón EOB. Presione el botón INSRT. Esta secuencia coloca un " ; " (punto y coma) al final

del bloque de información. h Introducir programa según instrucciones dadas por el profesor. EDICIÓN DE UN PROGRAMA DIRECTAMENTE EN LA FRESADORA. a. Seleccione el programa a editar en la fresadora. Para hacer esto presione la tecla PRGRM hasta que

aparezcan todos los programas de la fresadora. b. Tecleé el número del programa que desea editar. c. Presione la tecla hacia abajo del cursor. Aparecerá el programa indicado. d. Con las teclas del cursor posiciónese en el bloque que desea editar. e. Para agregar una línea posiciónese sobre el ";" previo a donde usted pretende insertar una línea. f. Si pretende modificar una instrucción, colóquese sobre la instrucción a modificar. Tecleé la instrucción

correcta y presione la tecla ALTER. La instrucción anterior será substituida por la nueva. MÁQUINA TORNO PROCEDIMIENTOS. ENCENDIDO E INICIALIZACIÓN DE LA MÁQUINA TORNO. a. No olvide consultar a su instructor al tener problemas con el movimiento de los ejes. Verificar que la palanca de aire situada en el panel de control de la banda transportadora se encuentre en posición ON. De ser así, continúe con el procedimiento. En caso contrario, gire la palanca a esa posición (en contra de las manecillas del reloj). b. En la parte posterior de la máquina torno girar el switch rojo hacia la derecha (Panel Isolator Switch). c. Presione el botón verde que tiene la indicación CNC en el panel de operaciones, y espere a que termine

de inicializarse el equipo antes de operarlo. d. Presione el botón EDIT. e. Presione el botón PRGRM. f. Presione el botón rojo Reset, situado en el panel para entrada de datos. Realizado este procedimiento, la máquina se encuentra lista para ser operada en forma manual o automática.

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CREACIÓN DE UN PROGRAMA DIRECTAMENTE EN EL TORNO. Lea cuidadosamente todo el procedimiento antes de llevarlo a cabo, de manera que no pase por alto ninguna instrucción. Los pasos a seguir son los siguientes: a. Para teclear un nuevo programa, es necesario que su instructor le proporcione la llave que elimina la protección que tiene el sistema. Una vez hecho esto, continúe con la secuencia. b. Presione el botón EDIT. c. Presione el botón PRGRM. d. Presione el botón rojo Reset, situado en el panel para entrada de datos. e. Asigne un nombre a su programa. Por ejemplo, presione los botones O, 1, 1, 9, 4, situados en el panel

para entrada de datos. f. Presione el botón INSRT. Se inicializa el programa 'O1194'. g. Presione el botón EOB. Presione el botón INSRT. Esta secuencia coloca un " ; " (punto y coma) al final

del bloque de información. h. Introducir programa según instrucciones dadas por el profesor. i. Al terminar de teclear el programa, presione el botón rojo Reset. EDICIÓN DE UN PROGRAMA DIRECTAMENTE EN EL TORNO. a. Seleccione el programa a editar en la fresadora. Para hacer esto presione la tecla PRGRM hasta que

aparezcan todos los programas del torno. b. Tecleé el número del programa que desea editar. c. Presione la tecla hacia abajo del cursor. Aparecerá el programa indicado. d. Con las teclas del cursor posiciónese en el bloque que desea editar. e. Para agregar una línea posiciónese sobre el ";" previo a dónde usted pretende insertar una línea. f. Si pretende modificar una instrucción, colóquese sobre la instrucción a modificar. Tecleé la instrucción

correcta y presione la tecla ALTER. La instrucción anterior será substituida por la nueva.


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