mecanizado - curso avanzado programaciÃ³n control numÃ©rico

Curso CN Avanzado

INTRODUCCIÓN

Tema 1: Programación ISO

Estructura. Funciones preparatorias I. Modos de programación. Movimientos. Funciones F y S. Función herramienta T. Funciones auxiliares M. Funciones preparatorias II. Funciones de torneado CN. Funciones de fresado CN. Programación paramétrica.

Tema 2: Ejemplos de piezas

Torneado básico. Fresado básico. Fresado medio. Paramétricas torno. Paramétricas fresado. Piezas complejas.Otros procesos.

Tema 3: Características del mecanizado

Clasificación de las herramientas. Herramientas torneado.Herramientas fresado. Desgaste herramientas. Parámetros de corte. Relación entre la velocidad de corte y la vida de la herramienta. Ecomomía mecanizado. Aplicación.

Tema 4: Programación asistida CAD/CAM

Concepto CAD-CAM. CAM 2D. Ejemplos 2D. CAD 3D de Superficies. CAM 3D. CAD 3D de Sólidos. Ejemplos 3D

Tema 5: Sistemas de Fabricación Flexibles, SFF

Justificación de los Sistemas de Fabrición Flexibles, SFF. Conceptos. Características SFF. Elementos SFF I. Elementos SFF II. Elementos SFF III. Control de células. Selección de SFF. Sumario.

Cuando crea estar preparado para superar cada uno de los temas deberá comprobar sus conocimientos realizando un pequeño test de conocimientos.

Realizar Test

Tendrá 2 oportunidades para aprobar cada uno de los temas. Cuando logre superarlos, la contraseña que le permitirá seguir avanzando en el desarrollo de los cursos le será remitida por correo electrónico.

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Curso CN Avanzado

Zaragoza, Diciembre de 1999

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Curso CN Nivel Avanzado


Desarrollado por el Departamento de Ingeniería de Diseño y Fabricación de la Universidad de Zaragoza

Directorio Curso● Portada● Introducción● Test

Temas Curso ● 1 Programación ISO● 2 Ejemplos de Piezas● 3 Caract. del

Mecanizado● 4 Program. CAD-CAM● 5 SFF

Introducción

El objeto del presente curso va más allá de la asimilación del concepto CNC y sus implicaciones en el proceso de planificación del proceso de mecanizado. Todo esto ya se contempló en el Curso CNC Nivel Básico.

El Curso CNC Nivel Avanzado plantea dos objetivos claros:

1.- el alumno debe dominar la aplicación de un lenguaje de programación CNC comercial para el mecanizado de piezas, tanto en torno como en fresadora.

Se trata de saber componer adecuadamente la secuencia de operaciones y resolver acertadamente las distintas operaciones de mecanizado mediante saltos, funciones espejo, subrutinas paramétricas, puntos de aproximación y salida, ciclos de operaciones estándar, etc. Para ello es necesario ceñirse a un lenguaje de programación específico y se ha optado por FAGOR 8025. Asimismo es imprescindible ejercitarse en la resolución de piezas por lo que se ha incluido un tema con ejercicios completos y comentados.

2.- el alumno debe conocer y asimilar diferentes aspectos complementarios e importantes para la correcta utilización del CNC, como son las caraterísticas del mecanizado, la programación CAD-CAM y los sistemas de fabricación flexible.

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No basta con saber programar la trayectoria de la herramienta o la velocidad de corte para saber mecanizar mediante CNC. Se debe saber elegir la herramienta adecuada a cada operación, así como sus parámetros de corte, conociendo además cómo influirán estas decisiones en el tiempo y el coste del mecanizado. Estos aspectos se tratan en el tema 3.

Por otra parte, son varios los criterios que imponen la utilización de sistemas CAD-CAM como sistema de programación frente al CNC tradicional: la capacidad de mecanizar superficies complejas, el ahorro de tiempo al aprovechar directamente los ficheros CAD, la fácil reconversión del fichero postprocesado frente a variaciones de Control o de Diseño de pieza, etc.

Por último, no se puede olvidar que las máquinas CNC forman parte del sistema productivo de la empresa y que si bien automatizan muchas funciones, es imposible que engloben funciones como el transporte o la manipulación de piezas y herramientas. Es necesario, entonces, contemplar qué elementos intervienen en la constitución de los sistemas de fabricación flexible para obtener una idea clara de la importancia y las posibilidades del CNC en el marco de la fabricación integrada por ordenador (CIM).

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TEMA 1 Programación ISO





Directorio Tema 1● 1 Estructura● 2 Func. preparatorias I● 3 Modos de

programación● 4 Movimientos● 5 Func. F y S● 6 Herramienta T● 7 Auxiliares M● 8 Func. preparatorias II● 9 Func. torneado● 10 Func. fresado● 11P. paramétrica

Tema 01 Programación ISO

Objetivo: Estudiar en profundidad las capacidades del lenguaje de programación de un CN comercial.

Este tema contiene un repaso detallado, con ejercicios representativos, de las funciones incluidas en los controles FAGOR 8025 para torno y fresadora. Se contempla desde la simple programación de movimientos, velocidades y herramientas hasta la utilización de ciclos fijos y la programación paramétrica. También se incluyen resúmenes de las funciones de otros CNC comerciales.

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TEMA 2 Ejemplos de Mecanización de Piezas





Directorio Tema 2● 1 Torneado básico● 2 Fresado básico● 3 Fresado medio● 4 Paramétricas torno● 5 Paramétricas fresado● 6 Piezas complejas● 7 Otros procesos

Tema02 Ejemplos de mecanización de Piezas

Objetivo: Aplicar el lenguaje de programación estudiado en el tema anterior, contemplando aspectos como criterios de aplicación, secuencia de operaciones, amarres, etc.

PROGRAMA DE CONTROL NUMERICO 1ª FASE

OPERACION DE DESBASTE (1ª HERR)

N10 T01.01N20 G54N30 M42N40 G92 S2200N50 G96 S300 M03N60 G00 X52,5 Z138 M08N70 G01 Z117,43 F0,3N80 G39 R5,8 X63,6N90 Z111,5N100 G00 X100 Z200

Este tema contiene una colección de ejercicios simples, explicados paso a paso, de piezas sencillas de torno y fresadora. También se muestra cómo razonar para aplicar la programación paramétrica. Por último se presentan ejemplos de piezas complejas incluyendo otros tipos de mecanizado.

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TEMA 3 Características del Mecanizado





Directorio Tema 3● 1Clasific. herramientas.● 2 Herramientas

torneado● 3 Herramientas fresado● 4 Desgaste

herramientas● 5 Parámetros de corte● 6 Relación Vc-vida hta.● 7 Ecomomía

mecanizado● 8 Aplicación

●

Tema 03 Características del Mecanizado

Objetivo: Comprender los criterios que intervienen en la selección de herramientas, así como los efectos de las condiciones de mecanizado en la vida de las herramientas y en la rentabilidad del proceso.

Este tema presenta las herramientas de torneado y fresado contemplando materiales, geometría del filo y criterios de utilización. También se estudian las diferentes teorías que relacionan el desgaste de las herramientas con las condiciones de mecanizado y que soportan los criterios de economía del mecanizado. Por último se incluye una aplicación para poder comparar los efectos de materiales de herramientas, turnos de trabajo, velocidades de corte... en tiempos y costes de mecanizado.



http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/03caractmec/programa/Projector.exe


TEMA 4 Programación CAD-CAM





Directorio Tema 4● 1 Concepto CAD-CAM● 2 CAM 2D● 3 Ejemplos 2D● 4 CAD 3D - Superficies● 5 CAM 3D● 6 CAD 3D - Sólido● 7 Ejemplos 3D

Tema 04 Programación CAD-CAM

Objetivo: Comprender las posibilidades y la forma de trabajo de un sistema CAD/CAM frente a la programación ISO.

El tema comienza con la presentación de los conceptos CAD/CAM para pasar a centrarse en la metodología de utilización de sistemas CAM 2D y CAM 3D, a partir de CAD 3D superficies y CAD 3D sólido. Se revisará la secuencia de trabajo habitual y las posibilidades que ofrecen los sistemas CAD/CAM, tomando como referencia el software PROCAM, de TEKSOFT y Solid-Edge, de UNIGRAPICHS. Se han incorporado una serie de películas para visualizar el funcionamiento de las distintas operaciones. Para observarlas se necesita el visor de SCREENCAM (897Kb) (scplayer.zip 411Kb)



http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/scplayer.exe

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/scplayer.zip


TEMA 5 Sistemas de Fabricación Flexible





Directorio Tema 5● 1 Motivación SFF● 2 Conceptos● 3 Características SFF● 4 Elementos SFF I ● 5 Elementos SFF II ● 6 Elementos SFF III ● 7 Control de células● 8 Selección de SFF● 9 Sumario

●

Tema 05 Sistemas de Fabricación Flexible

Objetivo: Estudiar las funciones y ventajas de los SFF, así como los distintos componentes que los integran, comprendiendo la importante misión del CNC dentro de la fabricación integrada por ordenador (CIM).

En primer lugar se efectúa una presentación genérica de los SFF - origen, funciones, componentes, beneficios - para pasar a un examen más minucioso, pero en ningún momento exhaustivo, de los distintos componentes. Por último se presentan ejemplos de CFF y SFF realizados en VRML para el alumno pueda comprender mejor su funcionamiento.

Para poder visualizar los modelos VRML es necesario tener instalado un visor VRML 2.0, si no está insalado ya en su sistema puede instalar Cosmoplayer.

Cosmoplayer.exe 3261Kb

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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/cosmo_win95nt_eng.exe

Introducción

Introducción

El objeto del presente curso va más allá de la asimilación del concepto CNC y sus implicaciones en el proceso de planificación del proceso de mecanizado. Todo esto ya se contempló en el Curso CNC Nivel Básico.

El Curso CNC Nivel Avanzado plantea dos objetivos claros:

1.- el alumno debe dominar la aplicación de un lenguaje de programación CNC comercial para el mecanizado de piezas, tanto en torno como en fresadora.

Se trata de saber componer adecuadamente la secuencia de operaciones y resolver acertadamente las distintas operaciones de mecanizado mediante saltos, funciones espejo, subrutinas paramétricas, puntos de aproximación y salida, ciclos de operaciones estándar, etc. Para ello es necesario ceñirse a un lenguaje de programación específico y se ha optado por FAGOR 8025. Asimismo es imprescindible ejercitarse en la resolución de piezas por lo que se ha incluido un tema con

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Introducción

ejercicios completos y comentados.

2.- el alumno debe conocer y asimilar diferentes aspectos complementarios e importantes para la correcta utilización del CNC, como son las caraterísticas del mecanizado, la programación CAD-CAM y los sistemas de fabricación flexible.

No basta con saber programar la trayectoria de la herramienta o la velocidad de corte para saber mecanizar mediante CNC. Se debe saber elegir la herramienta adecuada a cada operación, así como sus parámetros de corte, conociendo además cómo influirán estas decisiones en el tiempo y el coste del mecanizado. Estos aspectos se tratan en el tema 3.


Introducción

Por otra parte, son varios los criterios que imponen la utilización de sistemas CAD-CAM como sistema de programación frente al CNC tradicional: la capacidad de mecanizar superficies complejas, el ahorro de tiempo al aprovechar directamente los ficheros CAD, la fácil reconversión del fichero postprocesado frente a variaciones de Control o de Diseño de pieza, etc.

Por último, no se puede olvidar que las máquinas CNC forman parte del sistema productivo de la empresa y que si bien automatizan muchas funciones, es imposible que engloben funciones como el transporte o la manipulación de piezas y herramientas. Es necesario, entonces, contemplar qué elementos intervienen en la constitución de los sistemas de fabricación flexible para obtener una idea clara de la importancia y las posibilidades del CNC en el marco de la fabricación integrada por ordenador (CIM).


Tema

Estructura de programa

Formato de programa.

Numeración de programas.

Bloques de programa.

El programa de control numérico debe ser introducido al control de tal forma que éste lo entienda. El programa lo forman una sucesión de bloques. Cada bloque puede contener varios de los siguientes caracteres, acompañados de un código o valor.

N : Número de bloque.

G : Funciones preparatorias.

X,Y,Z : Cotas de ejes.1

F : Velocidad de avance.

S : Velocidad de giro del cabezal.

T : Número de herramienta.

M : Función auxiliar.

La construcción de un bloque debe hacerse siguiendo el orden expuesto, conteniendo únicamente la nueva información.

Al final del bloque es posible escribir un comentario que deberá estar entre paréntesis. El número máximo de caracteres, incluidos los paréntesis, es de 43. El comentario aparece durante la ejecución del programa y de forma intermitente si el primer carácter dentro del paréntesis es un asterisco (* comentario). Un comentario vacío ( ), anula la visualización de otro anterior.

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Formato de programa.

El CNC puede ser programado en sistema métrico (mm) o en pulgadas y, a su vez, en modo cartesiano, polar y paramétrico. Existen también otros procedimientos de aplicación muy concreta (coordenadas cilíndricas, ángulo y coordenada cartesiana, dos ángulos, etc.). A continuación se

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Tema

muestra, como ejemplo para la comprensión de los formatos que se especifican en cada función, el formato general correspondiente a la programación en modo cartesiano.

Torno:

Formato en sistema métrico (mm): P(%)5 N4 G2 X+/–4.3 Z+/–4.3 F5.5 S4 T2.2 M2

Formato en pulgadas: P(%)5 N4 G2 X+/–3.4 Z+/–3.4 F5.5 S4 T2.2 M2

1 Los indicativos que aparecen como «cotas de ejes» corresponden a los ejes cartesianos; sin embargo, pueden aparecer caracteres como R, A, etc., en función de los modos de programación.

Fresadora:

Formato en sistema métrico (mm):

P(%)5 N4 G2 X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 F5.5 S4 T2.2 M2

Formato en pulgadas:

P(%)5 N4 G2 X+/–3.4 Y+/–3.4 Z+/–3.4 F5.5 S4 T2.2 M2

En los formatos referentes al torno se ha excluido la posibilidad de que tenga 3.er y 4.º eje; de igual manera, para la fresadora se ha excluido el 4.º y 5.º eje.

+/–4.3 Significa que detrás de la letra a la que acompañe se puede escribir una cifra positiva o negativa con 4 números delante del punto decimal y tres detrás, (ej.: X3216.657).

4 Significa que sólo se pueden escribir valores positivos de hasta 4 números. No se admiten decimales, (ej.: N1500).

2.2 Significa que sólo se pueden escribir 2 cifras, con valor positivo, delante del punto decimal y 2 detrás, (ej.: T6.6).


Tema

volver al principio>>>>Numeración de programas.

Los programas pueden identificarse con cualquier número comprendido entre 0 y 99998. La numeración del programa debe introducirse al comienzo del mismo, antes del primer bloque.

Si el programa se introduce desde un periférico exterior, se emplea el símbolo % seguido del número deseado y a continuación se pulsa LF, RETURN o ambos, seguido de la N del primer bloque.


Bloques de programa.

Los bloques pueden ser normales o condicionales, y estos últimos, a su vez, normales o especiales. Los bloques condicionales se ejecutan únicamente si la señal exterior que se encuentra en el pupitre de mando se habilita.

Si a continuación del número de bloque N4(0-9999) se escribe un punto decimal (.), el bloque queda personalizado como bloque condicional normal. Durante la ejecución de un programa, el CNC va leyendo cuatro bloques por delante del que se está ejecutando; por tanto, para que se ejecute el bloque condicional, la activación de la señal exterior debe hacerse, por lo menos, antes de la ejecución de los cuatro bloques anteriores al bloque condicional.

Si a continuación del número de bloque N4(0-9999) se escriben dos puntos decimales (..), el bloque queda personalizado como bloque condicional especial. Para que se ejecute, es suficiente la activación de la señal exterior durante la ejecución del bloque anterior al bloque condicional especial. El bloque condicional especial (N4..) anula la compensación del radio de la herramienta G41 o G42.

Los bloques de un programa se identifican por un número. El número de bloque consiste en la letra N seguida de un número comprendido entre 0 y 9999. No se puede asignar a un bloque un número inferior al de los bloques que le preceden en el programa. Es recomendable no asignar a los bloques números correlativos, para poder intercalar bloques nuevos en caso de necesidad. Cuando el programa se introduce desde el panel frontal del control, éste numera automáticamente los bloques de 10 en 10.


Tema


Tema

Funciones preparatorias

Las funciones preparatorias se programan mediante la letra G seguida de dos cifras (G2). Se programan siempre seguido del número de bloque y sirven para determinar la geometría de la pieza a mecanizar y las condiciones de trabajo del CNC.

Las funciones de las siguientes tablas, que incorporan entre paréntesis el término MODAL, permanecen activas mientras no sean anuladas con otra G incompatible o mediante M02, M30, EMERGENCIA o RESET. Las funciones G con * son las que asume el CNC en el momento del encendido, después de ejecutar M02, M30, EMERGENCIA o RESET.

Tabla de funciones G empleadas en el CNC 8025/30 (TORNO)

(Modal) G00 Posicionamiento rápido(Modal) G01* Interpolación lineal

(Modal) G02 Interpolación circular a derechas (sentido horario)

(Modal) G03 Interpolación circular a izquierdas (sentido anti-horario)

G04 Temporización (Modal) G05* Trabajo en arista matada

G06 Interpolación circular con programación del centro del arco en coordenadas absolutas

(Modal) G07* Trabajo en arista viva

G08 Trayectoria circular tangente a la trayectoria anterior

G09 Trayectoria circular definida mediante tres puntos(Modal) G14 Activación del eje C en grados(Modal) G15 Mecanización en la superficie cilíndrica de la pieza(Modal) G16 Mecanización en la superficie frontal de la pieza

G20 Llamada a subrutina estándar G21 Llamada a subrutina paramétrica G22 Definición de una subrutina estándar G23 Definición de una subrutina paramétrica G24 Final de subrutina


Tema

G25 Salto/llamada incondicional G26 Salto/llamada condicional si es igual a 0 G27 Salto/llamada condicional si no es igual a 0 G28 Salto/llamada condicional si es menor G29 Salto/llamada condicional si es igual o mayor G30 Visualizar código de error definido mediante K G31 Guardar origen de coordenadas

G32 Recuperar origen de coordenadas guardado mediante G31

(Modal) G33 Roscado G36 Redondeo controlado de aristas G37 Entrada tangencial G38 Salida tangencial G39 Achaflanado

(Modal) G40* Anulación de compensación de radio(Modal) G41 Compensación de radio a izquierdas(Modal) G42 Compensación de radio a derechas(Modal) G47 Tratamiento de bloque único(Modal) G48* Anulación del tratamiento de bloque único(Modal) G49 FEED-RATE programable

G50 Carga de dimensiones de herramienta en tabla

G51 Corrección de las dimensiones de la herramienta en uso

G52 Comunicación con la RED LOCAL FAGOR

(Modal)G53/G59 Traslados de origen

G66 Ciclo fijo de desbastado siguiendo el perfil de la

pieza

G68 Ciclo fijo de desbastado (X)

G69 Ciclo fijo de desbastado (Z)(Modal) G70 Programación en pulgadas(Modal) G71 Programación en milímetros(Modal) G72 Factor de escala

G74 Búsqueda automática de referencia-máquina


Tema

G75 Trabajo con palpador G75 N2 Ciclos fijos de palpación G76 Creación automática de bloques G81 Ciclo fijo de torneado de tramos rectos G82 Ciclo fijo de refrentado de tramos rectos G83 Ciclo fijo de taladrado G84 Torneado de tramos curvos G85 Refrentado de tramos curvos G86 Ciclo fijo de roscado longitudinal G87 Ciclo fijo de roscado frontal G88 Ciclo fijo de ranurado longitudinal

(Modal) G90* Programación de cotas absolutas G91 Programación de cotas incrementales

G92 Preselección de cotas y limitación del valor máximo de S

G93 Preselección de origen de coordenadas polares(Modal) G94 Avance F en mm/minuto(Modal) G95* Avance F en mm/revolución

(Modal) G96 Velocidad S en metros/minuto (Velocidad de corte constante)

G97* Velocidad S en revoluciones/minuto

Un bloque puede contener varias funciones G colocadas en cualquier orden, excepto las siguientes funciones especiales que deben ir solas: G14, G15, G16, G20, G21, G22, G23, G24, G25, G26, G27, G28, G29, G30, G31, G32, G50, G51, G52, G53/G59, G72, G74 y G92.

Si en un bloque se programan funciones G incompatibles, el CNC asume la última programada.

Tabla de funciones G empleadas en el CNC 8025/30 (FRESADORA).

(Modal)G00* Posicionamiento rápido

(Modal) G01 Interpolación lineal


Tema

(Modal) G02 Interpolación circular (helicoidal) a derechas (sentido horario)

(Modal) G03 Interpolación circular (helicoidal) a izquierdas (sentido anti-horario)

G04 Temporización(Modal) G05* Trabajo en arista matada

G06 Interpolación circular con programación del centro del arco en coordenadas absolutas

(Modal) G07* Trabajo en arista viva

G08 Trayectoria circular tangente a la trayectoria anterior

G09 Trayectoria circular definida mediante tres puntos

(Modal)G10* Anulación imagen espejo

(Modal)G11

Imagen espejo en el eje X

(Modal)G12

Imagen espejo en el eje Y

(Modal)G13 Imagen espejo en el eje Z

(Modal)G17*

Selección del plano XY

(Modal) G18

Selección del plano XZ

(Modal)G19 Selección del plano YZ

G20 Llamada a subrutina estándar

G21 Llamada a subrutina paramétrica

G22 Definición de una subrutina estándar

G23 Definición de una subrutina paramétrica

G24 Final de subrutina


Tema

G25 Salto/llamada incondicional

G26 Salto/llamada condicional si es igual a 0

G27 Salto/llamada condicional si no es igual a 0

G28 Salto/llamada condicional si es menor

G29 Salto/llamada condicional si es igual o mayor

G30 Visualizar código de error definido mediante K G31 Guardar origen de coordenadas

G32 Recuperar origen de coordenadas guardado

mediante G31

(Modal)G33

Roscado electrónico

G36 Redondeo controlado de aristas

G37 Entrada tangencial G38 Salida tangencial G39 Achaflanado

(Modal)G40*

Anulación de compensación de radio

(Modal)G41

Compensación de radio a izquierdas

(Modal) G42 Compensación de radio a derechas(Modal) G43 Compensación de longitud(Modal) G44* Anulación de compensación de longitud(Modal) G47 Tratamiento de bloque único(Modal)

G48*Anulación de tratamiento de bloque único

(Modal) G49 FEED-RATE programable G50 Carga de dimensiones de herramienta en tabla G52 Comunicación con la RED LOCAL FAGOR

(Modal) G53/G59 Traslados de origen G64 Mecanizado múltiple en arco


Tema

G65 Ejecución independiente de un eje(Modal) G70 Programación en pulgadas(Modal) G71 Programación en milímetros(Modal) G72 Factor de escala(Modal) G73 Giro del sistema de coordenadas

G74 Búsqueda automática de referencia máquina G75 Trabajo con palpador G75 N2 Ciclos fijos de palpador G76 Creación automática de bloques

(Modal) G77 Acoplamiento del 4º eje W o del 5º eje V con su asociado

(Modal) G78* Anulación de G77(Modal) G79 Ciclo fijo definido por el usuario(Modal) G80* Anulación de ciclos fijos(Modal) G81 Ciclo fijo de taladrado(Modal) G82 Ciclo fijo de taladrado con temporización(Modal)

G83Ciclo fijo de taladrado profundo

(Modal)G84

Ciclo fijo de roscado con macho

(Modal)G85

Ciclo fijo de escariado

(Modal)G86 Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en G00

(Modal) G87 Ciclo cajera rectangular(Modal) G88 Ciclo cajera circular(Modal)

G89Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en G01

(Modal)G90*

Programación de cotas absolutas

(Modal)G91

Programación de cotas incrementales

G92 Preselección de cotas

G93 Preselección de origen de coordenadas polares(Modal) G94* Velocidad de avance F en mm/minuto


Tema

(Modal) G95 Velocidad de avance F en mm/revolución (Modal) G96 Velocidad de avance superficial constante

(Modal) G97* Velocidad de avance del centro de la herramienta constante

(Modal) G98* Vuelta de la herramienta al plano de partida al terminar un ciclo fijo

(Modal) G99

Vuelta de la herramienta al plano de referencia (de acercamiento) al terminar un ciclo fijo

Un bloque puede contener varias funciones G colocadas en cualquier orden, excepto las siguientes funciones especiales que deben ir solas: G20, G21, G22, G23, G24, G25, G26, G27, G28, G29, G30, G31, G32, G50, G52, G53/G59, G72, G73, G74 y G92.

Si en un bloque se programan funciones G incompatibles, el CNC asume la última programada.



Tema

Modos de programación

Unidades de medida Prog.

absoluta/incremental Programación de

cotas

Unidades de medida. G70/G71

Las cotas de un programa pueden introducirse en sistema métrico (mm) o en pulgadas. La función G70 indica que las cotas programadas a continuación vienen expresadas en pulgadas, con G71 en milímetros.

El CNC dispone de un parámetro máquina en el que se especifica el sistema de unidades que debe asumir en el momento del encendido.


Programación absoluta e incremental. G90/G91

Las coordenadas de un punto pueden programarse en modo absoluto G90, o en modo incremental G91. Cuando se trabaja en G90, las coordenadas del punto programado están referidas al origen pieza W. Cuando se trabaja en G91, las coordenadas del punto programado están referidas al punto anterior de la trayectoria.

Ejemplo. Determinar las coordenadas, en modo absoluto e incremental, de los puntos indicados en las siguientes figuras.


Tema

C. Absolutas C. Incrementales

W X0 Z0X0 Z0

1X20 Z0

X20 Z0

2 X20 Z–20X0 Z–20

3X30 Z–20 X10 Z0

4 X30 Z–35 X0 Z–15

5 X40 Z–35 X10 Z0

6 X40 Z–55X0 Z–20


Tema

C. Absolutas C. Incrementales

W X0 Y0X0 Y0

1X40 Y0

X40 Y0

2 X40 Y25X0 Y25

3X0 Y25 X–40 Y0

4 X0 Y0 X0 Y–25


Programación de cotas

Como se mencionaba en el apartado 5.1, el CNC puede ser programado en modo cartesiano, polar y paramétrico y también mediante ángulo y coordenada cartesiana, dos ángulos y coordenadas cilíndricas para definir puntos en el espacio (la aplicación de las tres últimas está limitada a unas funciones concretas). Las funciones preparatorias que pueden ser programadas en modo cartesiano y polar incorporan ambos formatos; la programación paramétrica se trata en profundidad al final del tema.


Tema

Coordenadas cartesianas. El formato de las cotas de los ejes lineales es:

Torno En mm X+/–4.3 Z+/–4.3 En pulgadas X+/–3.4 Z+/–3.4 Fresadora En mm X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 En pulgadas X+/–3.4 Y+/–3.4 Z+/–3.4

Como muestran los formatos, las cotas de los ejes se programan mediante las letras identificativas de cada uno (X,Y,Z) seguidas del valor de la cota. Los valores de las cotas programadas serán absolutas o incrementales, según se haya programado G90 o G91. Las cotas positivas no tienen que ir precedidas necesariamente del signo +.

Coordenadas polares. El formato para definir un punto del plano es:

En mm R+/–4.3 : A+/–3.3En pulgadas R+/–3.4 A+/–3.3

Las coordenadas polares no pueden utilizarse para la definición de un punto en el espacio (tres ejes); únicamente se puede programar el movimiento de los dos ejes del plano en el que se esté trabajando.

Para la definición de un punto en coordenadas polares es necesario conocer el origen del radio vector (origen polar), la distancia desde el origen polar al punto en cuestión (R) y el valor en grados del ángulo que forma con el semieje positivo horizontal (A) (figura 5.1). Los ángulos tienen signo positivo en sentido antihorario y signo negativo en sentido horario.

Los valores de R y A serán absolutos o incrementales, según se haya programado G90 o G91.

En el momento del encendido, después de M02, M30, EMERGENCIA o RESET, el CNC asume como origen polar el origen pieza (W).


Tema

En el caso de la fresadora, cada vez que se cambie de plano principal durante la ejecución de un programa, el origen polar pasará a ocupar el punto de origen de coordenadas de dicho plano:

Si se programa G17, el origen polar será el punto: X0 Y0

Si se programa G18, el origen polar pasará a ser: X0 Z0

Si se programa G19, el origen polar pasará a ser: Y0 Z0

Asimismo, al ejecutar una interpolación circular G02 o G03, el centro del arco pasa a ser el nuevo origen polar.

Para preseleccionar cualquier punto del plano como origen polar, se utiliza la función G93, que puede ser programada de dos formas:

Modo 1

Torno:

G93 I+/–4.3 K+/–4.3 en mm ( coordenadas en valor absoluto).

G93 I+/–3.4 K+/–3.4 en pulgadas

● I+/–4.3 (I+/–3.4): Indica el valor de la abscisa del origen de coordenadas polares, es decir, el valor de X.

● K+/–4.3 (K+/–3.4): Indica el valor de la ordenada del origen de coordenadas polares, es decir, el valor de Z.


Tema

Fresadora:

G93 I+/–4.3 J+/–4.3 en mm (coordenadas en valor absoluto).

G93 I+/–3.4 J+/–3.4 en pulgadas

● I+/–4.3 (I+/–3.4): Indica el valor de la ordenada del origen de coordenadas polares, es decir, en el plano XY el valor de X, en el plano XZ el valor de X y en plano YZ el valor de Y

● J+/–4.3 (J+/–3.4): Indica el valor de la abscisa del origen de coordenadas polares, es decir, en el plano XY el valor de Y, en el plano XZ el valor de Z y en plano YZ el valor de Z


Tema

Representación de los valores I, J en los planos XY,XZ, YZ


Tema

Si se programa de esta forma la preselección del origen polar, el CNC no admite más información en el mismo bloque.

Modo 2

Si en un bloque cualquiera se programa G93, el origen polar queda preseleccionado en el punto donde se encuentre en ese momento la herramienta (antes de iniciar el movimiento que el bloque conlleva).

Dos ángulos (A1, A2). Un punto intermedio en una trayectoria puede ser definido de la forma:

A1 A2 XY (XZ) (YZ)Punto de partida (W) X0 Y0

N.... X20 Y20 (Coordenadas de P0)

N.... A60 A–60 (Ángulos de salida de P0 y P1)



A1 es el ángulo de salida desde el punto de comienzo de la trayectoria (P0). A2 es el ángulo de salida del punto intermedio (P1). XY, (XZ), (YZ) son las coordenadas del punto final (P2) según el plano de trabajo (figura 5.4). El CNC calcula automáticamente las coordenadas del punto P1. En la definición de los puntos de una trayectoria, es posible intercalar redondeos


Tema

(G36), chaflanes (G39), entradas y salidas tangenciales (G37/G38).

Ángulo y coordenada cartesiana. Con este procedimiento se define un punto mediante el ángulo de salida de la trayectoria en el punto anterior y una coordenada cartesiana del punto que se quiere definir (figura 5.5). Al igual que en el anterior procedimiento, en la definición de los puntos es posible intercalar redondeos (G36), chaflanes (G39), entradas y salidas tangenciales (G37/G38).

Punto de partida (W) X0 Y0

N.... A45 X20 (Punto P0)

N.... A60 X40 (Punto P1)

N.... A–60 Y20 (Punto P2)

N.... A180 X20 (Punto P0)

Coordenadas cilíndricas. Un punto en el espacio puede ser definido en coordenadas cartesianas (X,Y,Z) o por coordenadas cilíndricas.


Tema

Plano XY (G17) N.... G01 R.... A.... Z....

Coordenadas cilíndricas

El formato de definición en coordenadas cilíndricas de un punto es el siguiente:

Trabajando con G17 (plano XY): N.... G01 R... A... Z...

R y A definen la proyección del punto sobre el plano principal en coordenadas polares y Z es el valor de la coordenada Z en ese punto (figura 5.6).

Trabajando con G18 (plano XZ): N.... G01 R... A... Y...

Trabajando con G19 (plano YZ): N.... G01 R... A... X...



Tema

Programación de movimientosG00 G01 G02/G03 G08 G09

Posicionamiento rápido. G00

Se utiliza para alcanzar lo más rápidamente posible, puntos próximos a la pieza previos a una operación de mecanizado, o, por el contrario, posiciones alejadas de la misma para realizar giros, cambios de herramienta, etc. Los ejes se desplazan a la velocidad establecida en el parámetro máquina correspondiente. Asimismo, el valor de un parámetro determina la trayectoria seguida por los ejes hasta alcanzar el punto programado:

a) Trayectoria no controlada. Cada eje se mueve independientemente a la velocidad máxima, deteniéndose al alcanzar su posición (figura a).

b) Trayectoria vectorizada. En este caso, independientemente del número de ejes que se muevan, la trayectoria es una línea recta entre el punto inicial y el final (figura b).

Punto de comienzo X20 Y30

N.... G0 G90 X50 Y40 (coord. cartesianas absolutas)

Cuando se enciende el CNC, después de ejecutarse M02/M30, después de una EMERGENCIA o RESET, el CNC asume el código G00. El código G00 es


Tema

modal e incompatible con G01, G02, G03 y G33. Al programar la función G00, no se anula el último avance de trabajo programado (F), es decir, al programar de nuevo G01, G02 o G03, se recupera dicha F. La función G00 puede programarse como G, G0 o G00.


Interpolación lineal. G01

Esta función ordena el desplazamiento de la herramienta en línea recta y con el avance de trabajo indicado desde el punto en el que se encuentra hasta el punto programado. Se emplea, por tanto, en operaciones de cilindrado, mandrinado, refrentado, taladrado, chaflanes, conos, etc.

La función G01 es modal e incompatible con G00, G02, G03 y G33. G01 puede ser programada como G1.

Ejemplo. Programar en coordenadas cartesianas absolutas, el mecanizado final de la pieza representada en la figura.

N.... G90 G00 X18 Z0 (aproximación rápida desde el punto de partida)


Tema

N.... G1 X0 F.2 (refrentado, velocidad de avance 0,2 mm por vuelta)

N.... G0 Z2 (retirada en avance rápido)

N.... X15 (posicionamiento en el diámetro a cilindrar)

N.... G1 Z–15 (cilindrado Æ 15 x 15)

N.... X38.1 Z–35 (mecanizado cono)

N.... X47 (refrentado hacia afuera, la herramienta sobrepasa el Æ 45)

N.... G0 X200 Z200 (retirada al punto de partida)


Interpolación circular. G02/G03

Las funciones G02/G03 permiten realizar trayectorias circulares a la velocidad de avance programada. Para realizar una interpolación circular es necesario dar a conocer al CNC el sentido de la interpolación, el punto final de la trayectoria y la posición del centro del arco o el radio, teniendo en cuenta que la herramienta debe estar posicionada en el punto inicial del arco.

El sentido de la interpolación puede ser a derechas (G02) o a izquierdas (G03), determinado de acuerdo con el sistema de coordenadas representado en la figura 5.9.


Tema

El formato de un bloque para definir una interpolación circular en coordenadas cartesianas es el siguiente:

Torno N4 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Fresadora Plano XY

N4 G17 G02 (G03) X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3 J+/–4.3 F5.4

Plano XZ

N4 G18 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Plano YZ

N4 G19 G02 (G03) Y+/–4.3 Z+/–4.3 J+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

El formato de un bloque para definir una interpolación circular en coordenadas polares es el siguiente:

Torno N4 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Fresadora Plano XY N4 G17 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 J+/–4.3 F5.4


Tema

Plano XZ N4 G18 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Plano YZ N4 G19 G02 (G03) A+/–3.3 J+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Si el origen polar se determina en el centro del arco mediante la función G93, el formato es de la forma:

N4 G02 (G03) A+/–3.3 F5.4 (torno y fresadora)

Los valores I, J, K definen el centro de la circunferencia, siendo:

I: Distancia desde el punto de partida al centro, según el eje X.

J: Distancia desde el punto de partida al centro, según el eje Y.

K: Distancia desde el punto de partida al centro, según el eje Z.

Los valores I, J, K, se programan con signo, y deben ser programados siempre, incluso si tienen valor 0. En el caso del torno, aunque la programación del eje X sea en diámetros, I se programa siempre en radios.

En las coordenadas polares, el valor A indica el ángulo que forma el punto final de la trayectoria con el origen polar (semieje positivo horizontal). Al realizar una interpolación circular G02/G03, el centro del arco pasa a ser el nuevo origen polar.

Las funciones G02/G03 son modales e incompatibles entre sí, y también con G00, G01 y G33. Los ciclos fijos y las funciones G74, G75, M06 (en centros de mecanizado), anulan G02/G03. G02/G03 pueden programarse como G2/G3.

Ejemplo. En coordenadas cartesianas absolutas, cartesianas incrementales, polares absolutas y polares incrementales, realizar los bloques de programa necesarios para el mecanizado del arco comprendido en la pieza representada en la figura

La herramienta se encuentra en el punto inicial del arco P0 (X25 Z–10)


Tema


Tema

Cartesianas absolutas N.... G90 G2 X25 Z–40 I20 K–15

Cartesianas incrementales N.... G91 G2 X0 Z–30 I20 K–15

Polares absolutas N.... G90 G2 A233,13 I20 K –15 o N.... G93 I65 K–25 N.... G90 G2 A233,13Polares incrementales N.... G91 G2 A–73,738 I20 K–15 o

N.... G93 I65 K–25 N.... G91 G2 A–73,738

Interpolación circular en coordenadas cartesianas con programación del radio

Este procedimiento es uno de los más utilizados en la programación de trayectorias circulares, ya que su formato se adapta por completo a la normal acotación de un arco, excusando al programador del cálculo de los valores I, J, K.

El formato de programación es el siguiente:

Torno N4 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 R+/–4.3 F5.4

Fresadora Plano XY N4 G17 G02 (G03) X+/–4.3 Y+/–4.3 R+/–4.3 F5.4


Tema

Plano XZ N4 G18 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 R+/–4.3 F5.4

Plano YZ N4 G19 G02 (G03) Y+/–4.3 Z+/–4.3 R+/–4.3 F5.4

Como muestran los formatos, la interpolación circular se programa con el valor del radio del arco (R), en lugar de las coordenadas I, J, K del centro. Si el arco de la circunferencia es menor de 180º, el radio se programa con signo positivo, y si es mayor de 180º, con signo negativo.

Para la programación de un círculo completo no se puede utilizar este sistema, debido a que existen infinitas soluciones.

Ejemplo.

La herramienta se encuentra en el punto inicial P0 (X10 Y30)


Tema

Cartesianas absolutas: N.... G90 G2 X40 Y30 R15 (arco P0-P1)

N.... G3 X80 Y30 R20 (arco P1-P2)

Cartesianas incrementales: N.... G91 G2 X30 Y0 R15 (arco P0-P1)

N.... G3 X40 Y0 R20 (arco P1-P2)

Interpolación circular con programación del centro del arco en coordenadas absolutas G06

La función G06 permite programar las coordenadas del centro del arco I, J, K, en coordenadas absolutas, es decir, con respecto al origen pieza (W) y no al origen del arco. La función G06 se añade al bloque que contiene la interpolación circular.

En el caso del torno, el valor I se programará en diámetros o radios, en función de cómo se programe el eje X.

El formato de programación es el siguiente:

Torno N4 G02 (G03) G06 X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Fresadora N4 G17 G02 (G03) G06 X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3 J+/–4.3 F5.4

N4 G18 G02 (G03) G06 X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

N4 G19 G02 (G03) G06 Y+/–4.3 Z+/–4.3 J+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

La función G06 no es modal; por lo tanto, deberá programarse siempre que se deseen indicar las cotas del centro del arco, en coordenadas absolutas.

Ejemplo.

La herramienta se encuentra en el punto inicial P0 (X10 Y30)


Tema

Cartesianas absolutas

N.... G90 G2 G06 X40 Y30 I25 J30 (arco P0-P1)

N.... G3 G6 X80 Y30 I60 J30 (arco P1-P2) Cartesianas incrementales

N.... G91 G2 G06 X30 Y0 I25 J30 (arco P0-P1)

N.... G3 G06 X40 Y0 I60 J30 (arco P1-P2)


Trayectoria circular tangente a la trayectoria anterior. G08

Cuando el arco a mecanizar es tangente a la trayectoria anterior, se puede utilizar la función G08. No es necesario programar las coordenadas del centro (I, J, K), ni tampoco el radio del arco; es, por tanto, el procedimiento más cómodo para programar este tipo de arcos. La trayectoria anterior puede ser una recta o un arco.

El formato del bloque en coordenadas cartesianas es el siguiente:


Tema

Torno N4 G08 X+/–4.3 Z+/–4.3 F5.4Fresadora Plano XY N4 G17 G08 X+/–4.3 Y+/–4.3 F5.4 Plano XZ N4 G18 G08 X+/–4.3 Z+/–4.3 F5.4 Plano YZ N4 G19 G08 Y+/–4.3 Z+/–4.3 F5.4

X, Y, Z, indican las coordenadas del punto final del arco.

El formato del bloque en coordenadas polares es el siguiente:

N4 R+/–4.3 A+/–4.3 F5.4 (torno y fresadora)

R indica el valor del radio (respecto al origen polar) del punto final del arco, y A el ángulo (respecto al origen polar) del punto final del arco.

Para la programación de un círculo completo no se puede utilizar este sistema, debido a que existen infinitas soluciones. La función G08 no es modal.

Ejemplo.

Coordenadas cartesianas

N.... G90 G1 X20 Y12.5 F100 (posicionamiento en P0)

N.... X50 (desplazamiento a P1)


Tema

N.... G08 X50 Y27.5 (arco P1-P2) N.... G1 X20 (desplazamiento a P3) N.... G08 X20 Y12.5 (arco P3-P0)

Coordenadas polares N.... G93 I20 J20 (preselección origen polar A)

N.... G90 G1 R7.5 A270 F100 (posicionamiento en P0)

N.... G93 I50 J20 (preselección origen polar B) N.... G1 R7.5 A270 (desplazamiento a P1) N.... G08 R7.5 A90 (arco P1-P2) N.... G93 I20 J20 (preselección origen polar A) N.... G1 R7.5 A90 (desplazamiento a P3) N.... G08 R7.5 A270 (arco P3-P0)


Trayectoria circular definida mediante tres puntos. G09

Con la función G09 se puede realizar una trayectoria circular, programando el punto final del arco y un punto intermedio. Esta función es de gran utilidad cuando se realiza un programa por el método PLAY BACK.


Torno N4 G09 X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Fresadora Plano XY N4 G17 G09 X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3 J+/–4.3 F5.4

Plano XZ N4 G18 G09 X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Plano YZ N4 G19 G09 Y+/–4.3 Z+/–4.3 J+/–4.3 K+/–4.3 F5.4



Tema

Torno N4 G09 R+/–4.3 A+/–3.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Fresadora Plano XY N4 G17 G09 R+/–4.3 A+/–3.3 I+/–4.3 J+/–4.3 F5.4

Plano XZ N4 G18 G09 R+/–4.3 A+/–3.3 I+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Plano YZ N4 G19 G09 R+/–4.3 A+/–3.3 J+/–4.3 K+/–4.3 F5.4

Los valores X, Y, Z, indican las coordenadas del punto final del arco, y los valores I, J, K, las coordenadas del punto intermedio. En coordenadas polares, R indica el valor del radio (respecto al origen polar) del punto final del arco, y A el ángulo (respecto al origen polar) del punto final del arco.

Con la función G09, no se puede realizar un círculo completo, ya que para definir un arco con esta función es necesario programar 3 puntos distintos. La función G09 no es modal.

Ejemplo.

Coord.cartesianas N.... G90 G0 X30 Z2 (aprox. rápida desde el punto de partida)

N.... G1 Z–15 F.2 (cilindrado Ø30 x 15)


Tema

N.... G09 X30 Z–35 I50 K–25 (arco P1-P2) N.... G1 Z–50 (cilindrado Ø30 x 15)

N.... G0 X55 (retirada de la superficie de la pieza)

N.... X200 Z200 (retirada al punto de partida)

Coord. polares N.... G90 G0 X30 Z2 (aprox. rápida desde el punto de partida)

N.... G1 Z–15 F.2 (cilindrado Ø30 x 15)

N.... G93 I30 K–25 (preselección del origen polar A)

N.... G09 R10 A180 I50 K–25 (arco P1-P2) N.... G1 Z–50 (cilindrado Ø30 x 15)

N.... G0 X55 (retirada de la superficie de la pieza)

N.... X200 Z200 (retirada al punto de partida)volver al principio>>>>


Tema

Estructura de programa

F G94/G95/G96/G97 S. G96/G97

Programación de la velocidad de avance F. G94/G95/G96/G97

La velocidad de avance de la herramienta (F) puede programarse en mm/revolución (G95) o en mm/minuto (G94). Únicamente se puede programar en mm/revolución G95 si la máquina dispone de un captador rotativo (encoder) en el cabezal. Normalmente, los avances del torno se programan en mm/revolución y los de fresadora en mm/minuto.

Los avances programados se hacen efectivos cuando se trabaja en interpolación lineal G01 o interpolación circular G02/G03. El avance máximo programable de la máquina está limitado por un parámetro. En el caso de no programar el avance o indicarlo de la forma F0, los desplazamientos se realizan a la velocidad establecida en dicho parámetro.

En fresadora es posible programar la velocidad de avance superficial (G96) o la velocidad de avance del centro de la herramienta constante (G97). La función G96 es de gran utilidad en el mecanizado de trayectorias circulares, ya que permite mantener el avance periférico de la herramienta.

Las funciones G94, G95, G96 y G97 son modales.


Programación de la velocidad de giro del cabezal S. G96/G97

La velocidad del cabezal de la fresadora se programa en revoluciones/minuto y no se especifica a través de ninguna función; únicamente es necesario indicar el número de revoluciones mediante el código S4.

En el torno, la velocidad del cabezal puede programarse en metros/minuto (G96) o en revoluciones/minuto (G97). A excepción de operaciones de roscado, taladrado, etc., lo correcto es utilizar la velocidad de corte constante. Teniendo en cuenta lo que ésta implica, es necesario programar previamente la gama de velocidad (M41, M42, M43, M44) y la limitación de las revoluciones por minuto (G92), en el caso de que se quieran limitar éstas por debajo del valor establecido en la gama.

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/01progISO/05_6tema1.htm (1 de 3) [27/09/2002 19:09:00]

Tema

Ejemplo:N10 T6.6 (selección de hta. y sus correctores)

N20 M41 (gama de velocidad)

N30 G92 S2000 (limitación de la velocidad del cabezal a 2000 rpm.)

N40 G96 S150 M3 (velocidad de corte constante 150 m/min, giro a derechas)

Se recomienda programar en el mismo bloque G96 y la velocidad del cabezal (S4). En caso contrario, el CNC asume como velocidad del cabezal la última velocidad de corte constante con la que se haya trabajado. En el caso de que no se hubiera programado previamente G96 o la gama del cabezal, el control dará error.

Si el primer movimiento a continuación de G96 se realiza en rápido (G00), el cabezal gira a las revoluciones que corresponden al diámetro final de dicho movimiento. En el caso de que el primer movimiento se realice en G01, G02 o G03, el CNC calcula las revoluciones del cabezal considerando el diámetro en el que se encuentra en ese momento la herramienta.

La función G96 es modal; se mantiene activa hasta que se programe G97, M02, M30 o se realice un RESET o EMERGENCIA.

Con la función G97 se indica al CNC que las velocidades programadas mediante S4 vienen expresadas en revoluciones/minuto. Si G97 y la velocidad del cabezal S4 no se programan en el mismo bloque, el CNC asume como velocidad programada, la velocidad a la que en ese momento esté girando el cabezal.

La función G97 es modal; se mantiene activa hasta que se programe G96. Tras el encendido, después de ejecutarse M02, M30 o tras un RESET o EMERGENCIA, el CNC asume G97.



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Tema

Programación de la herramienta TTorno Fresadodora

Torno

La selección de la herramienta se hace mediante el código T2.2. Las dos cifras a la izquierda del punto decimal indican la posición en la torreta y las dos cifras a la derecha, el corrector de la tabla de herramientas asignado.

La tabla de herramientas consta de 32 correctores (T01 a T32). En cada corrector se almacenan los siguientes valores:

X: Longitud de la herramienta según el eje X (valor de corrección calculado en el reglaje).

Z: Longitud de la herramienta según el eje Z (valor de corrección calculado en el reglaje).

F: Código de forma de la herramienta (figura 5.14)(identificación de la forma de trabajo de la herramienta). Este valor únicamente es necesario indicarlo cuando la trayectoria programada debe hacerse compensando el radio de la plaquita.

R: Radio de punta de la plaquita. Este valor únicamente es necesario indicarlo cuando la trayectoria programada debe hacerse compensando el radio de la plaquita.

I: Valor de corrección del desgaste de la herramienta según el eje X. Este valor se introduce siempre en diámetros.

K: Valor de corrección del desgaste de la herramienta según el eje Z.

Cuando el CNC lee en el programa el código T2.2, la torreta gira para colocar la herramienta seleccionada en la posición de trabajo (suponiendo que no lo esté) y aplica los valores de longitud (X, Z, I, K). Los valores R y F quedan almacenados en memoria hasta que se ejecuten las funciones de compensación del radio (G41 o G42); a partir de ese momento el CNC calcula la posición final de cada trayectoria considerando dichos valores.


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Códigos de forma (F) 2


Fresadora

Existen tres códigos para la programación de las herramientas, T2./T.2/T2.2. Las dos cifras del código T2. o las dos que están a la izquierda del punto decimal del código T2.2, se emplean

2 El punto P representa la punta teórica de la plaquita; la situación de la misma depende del tipo de portaherramientas y la dirección de corte. Para que la compensación se realice correctamente, en el reglaje hay que determinar la punta teórica P en la posición que indica cada código.

Para seleccionar la herramienta deseada en aquellas máquinas equipadas con cambiador automático de herramientas. El cambio de herramienta se produce cuando el CNC lee el código M06. Las dos cifras a la derecha del punto decimal en los códigos T.2 o T2.2 se utilizan para seleccionar, de la tabla de herramientas, el corrector de la herramienta.

En el caso de máquinas sin cambiador automático, las dos cifras del código T2. o las dos que están a la izquierda del punto decimal en el código T2.2, no tienen ningún significado; por tanto, lo más indicado es utilizar el código T.2.


Tema

La tabla de herramientas consta de 100 correctores (T01 a T100). En cada corrector se almacenan los siguientes valores:

R: Radio de la herramienta. Este valor únicamente es necesario indicarlo cuando la trayectoria programada debe hacerse compensando el radio de la fresa.

L: Longitud de la herramienta (valor de corrección calculado en el reglaje).

I: Valor de corrección del radio de la fresa .

K: Valor de corrección de la longitud de la herramienta.

Cuando se programa G41 o G42 (compensación del radio de la herramienta), el CNC calcula la posición final de cada trayectoria programada en el plano, considerando la suma de los valores R+I. Si se programa G43 (compensación de longitud de la herramienta), el CNC aplica como valor de compensación de longitud, la suma de los valores L+K. La compensación de longitud se aplica al eje perpendicular al plano principal:

G17: Compensación de longitud en el eje Z

G18: Compensación de longitud en el eje Y

G19: Compensación de longitud en el eje X.

La función G43 es modal y se anula mediante G44, G74, M02 y M30 o al ejecutarse un RESET o una EMERGENCIA.



Tema

Funciones auxiliares M

Las funciones auxiliares se programan mediante el código M2. En la puesta a punto del CNC en la máquina, el fabricante asigna a cada función especifica un código (M00/M99) personalizando la forma en la que debe ejecutarse. La codificación de las funciones auxiliares, al igual que las funciones preparatorias, se hace siguiendo la norma internacional ISO.

En un bloque se puede programar hasta un máximo de 7 funciones auxiliares. Cuando se programa más de una, el CNC las ejecuta correlativamente en el orden en que se hayan programado.

Parada de programa. M00. Cuando el CNC lee en un bloque el código M00 interrumpe el programa. Para reanudarlo es necesario pulsar la tecla identificativa de «marcha ciclo».

Parada condicional del programa. M01. Esta función es idéntica a M00, con la excepción de que el CNC sólo la tiene en cuenta si está activada la entrada «parada opcional», que se activa mediante un pulsador que está en el panel frontal del CNC.

Final de programa. M02. Este código indica final de programa y realiza una función de «reset general» del CNC (puesta en condiciones iniciales).

Final del programa con vuelta al comienzo. M30. Idéntica a M02, con la excepción de que el CNC vuelve al bloque de comienzo de programa.

Arranque del cabezal a derechas (sentido horario). M03

Arranque del cabezal a izquierdas (sentido antihorario). M04

Parada del cabezal. M05

Código de cambio de herramienta. M06. Instrucción que ordena un cambio manual o automático de la o de las herramientas, pero no incluyendo la selección de las mismas. En el torno no se programa.

Marcha del refrigerante. M08

Parada del refrigerante. M09.


Tema

Salida analógica S residual para cambio de herramienta y parada orientada del cabezal. M19. Si sólo se programa M19, al ejecutar esta función el CNC aplica una salida analógica S residual definida por parámetros.

Si se programa M19 S4.3, el cabezal gira a una velocidad y sentido definido por parámetros máquina, hasta el valor S4.3 en grados. Los grados están referidos al punto de referencia del captador rotativo del cabezal (encoder). El bloque en el que se programa M19 S4.3 no admite más información.

Operación con pallets. M22, M23, M24, M25. El CNC puede controlar el trabajo de una máquina con pallets. Los códigos M22, M23, M24 y M25 adquieren en este caso los siguientes significados:

M22 Para cargar la pieza en un extremo de la mesa (eje X)

M23 Para descargar la pieza en el mismo punto que M22.

M24 Para cargar la pieza en el otro extremo de la mesa.

M25 Para descargar la pieza en el mismo punto que M24.

Selección de la gama de velocidades del cabezal. M41, M42, M43, M44. Cuando se trabaja en velocidad de corte constante (G96), es obligatorio programar la gama M41, M42, M43 o M44.

Selección de la velocidad de giro de la herramienta motorizada. M45. Mediante el formato N4 M45 S+/–4 se programa la velocidad de giro de la herramienta motorizada. El sentido y la velocidad en revoluciones por minuto de la herramienta se define con S+/–4; con S+4 girará en un sentido y con S–4 girará en sentido contrario.

Puede existir en la máquina más dispositivos que requieran la personalización de una función auxiliar para activarlos (contrapunto, garras del cabezal, etc.); para conocer el código asignado a cada uno de ellos, consultar el manual de operación facilitado por el fabricante de la máquina.



Tema


Tema

Funciones Preparatorias

G04 G05 G07

G20/G21/G22/G23 G25 G36

G37/G38 G40/G41/G42 G39

G40/G41/G42 G43/G44l G47/G48

G49 G50 G53/G59

G72

Temporización. G04

La función G04 permite la interrupción del programa durante un intervalo de tiempo predeterminado; transcurrido ese tiempo, el programa se reanuda automáticamente. El tiempo de la temporización (en segundos) se programa mediante la letra K. Si éste se indica de forma numérica, puede tener un valor comprendido entre 00,00 y 99,99 segundos, y si se indica por medio de un parámetro (KP3), puede tener un valor comprendido entre 00,00 y 655,35 segundos. La temporización se ejecuta al comienzo del bloque en que está programada. G04 puede programarse como G4.

Ejemplo: N.... G04 K5 (temporización 5 seg.)


Arista matada. G05

Cuando se trabaja en arista matada G05, el CNC comienza la ejecución del bloque siguiente del programa, al comenzar la deceleración de los ejes programados en el bloque que se está ejecutando. La diferencia entre el perfil teórico y el real está en función del valor del avance: cuanto mayor sea el avance, mayor será la diferencia. Como aparece representado en la figura , las esquinas quedan redondeadas.

La función G05 es modal e incompatible con G07. G05 puede programarse como G5.


Tema

La herramienta se encuentra en el punto X0 Y0

N.... G91 G1 X15 Y15 F100 (Punto P0)

N.... G05 X20 (Punto P1)

N.... Y20 (Punto P2)

N.... G07 X–20 (Punto P3)

N.... G0 G90 X0 Y0 (Vuelta al punto de partida)


Arista viva. G07

Cuando se trabaja en arista viva G07, el CNC no comienza la ejecución del bloque siguiente del programa hasta que no se haya alcanzado la posición exacta programada en el bloque que se está ejecutando. El perfil teórico y el real coinciden.

La función G07 es modal e incompatible con G05. G07 puede programarse como G7.

El CNC dispone de un parámetro máquina, en el cual se especifica la función que debe asumir (G05 o G07) en el encendido, después de ejecutarse M02, M30 o después de una EMERGENCIA o RESET.


Tema

La herramienta se encuentra en el punto X0 Y0

N.... G91 G1 G07 X15 Y15 F100 (Punto P0)

N.... X20 (Punto P1)

N.... Y20 (Punto P2)

N.... X–20 (Punto P3)

N.... G0 G90 X0 Y0 (Vuelta al punto de partida)


Subrutinas estándar y paramétricas. G20/G21/G22/G23

Una subrutina es una parte de un programa que, identificada de una forma especial, puede ser llamada varias veces desde cualquier posición de un programa o desde diferentes programas para su ejecución. Con una sola llamada puede repetirse la ejecución de una subrutina hasta 255 veces.

Una subrutina puede estar almacenada en la memoria del CNC como un programa independiente o como parte de un programa. Las subrutinas pueden ser estándar o paramétricas.

Subrutinas estándar. Mediante un bloque que contenga la función G22 se indica el comienzo de una subrutina estándar. La estructura del bloque de comienzo es de la forma:

N4 G22 N2 (G22 indica el comienzo de la subrutina y N2 identifica a la subrutina por un número comprendido entre 0 y 99)

El final de una subrutina estándar se indica con el bloque: N4 G24.


Tema

La llamada de una subrutina estándar se hace mediante el bloque: N4 G20 N2.2

G20 indica la llamada a la subrutina. En la expresión N2.2, los dos números a la izquierda del punto, identifican el número de la subrutina que se llama (00-99), los dos números a la derecha del punto, indican el número de veces que se desea repetir la subrutina (00-99). Si se indica por un parámetro, éste puede tener un valor comprendido entre 0 y 255. Si no se programa el número de repeticiones de la subrutina, el CNC la ejecuta una sola vez.

Subrutinas paramétricas. La estructura del bloque de comienzo es de la forma:

N4 G23 N2 (G23 indica el comienzo de la subrutina paramétrica y N2 identifica a la subrutina por un número comprendido entre 0 y 99)

El final de una subrutina paramétrica se indica con el bloque: N4 G24.

La llamada de una subrutina paramétrica se hace mediante el bloque:

N4 G21 N2.2 P3=K+/–5.5 P3=K+/–5.5

G21 indica la llamada a la subrutina paramétrica. En la expresión N2.2, los dos números a la izquierda del punto identifican el número de la subrutina paramétrica que se llama (00 - 99), los dos números a la derecha del punto indican el número de veces que se desea repetir la subrutina (00-99). Si se indica por un parámetro, éste puede tener un valor comprendido entre 0 y 255. Si no se programa el número de repeticiones de la subrutina, el CNC la ejecuta una sola vez. P3 es el número del parámetro y su valor viene indicado por K+/–5.5. El bloque de llamada puede contener un máximo de 15 parámetros.

Los bloques que indican el comienzo, final y llamada de una subrutina estándar o paramétrica no pueden contener más información.

De un programa principal, o de una subrutina (estándar o paramétrica), se puede llamar a una subrutina, de ésta a una segunda, de la segunda a una tercera, etc., hasta un máximo de 15 niveles de imbricación. Cada uno de los niveles se puede repetir 255 veces.


Tema

Encadenamiento de subrutinas

Ejemplo. Realizar el programa para taladrar la pieza representada en la figura 5.18. El proceso de taladrado, programarlo mediante una subrutina estándar.

P10101

N10 S1000 M3 (arranque del cabezal a derechas, 1000 rpm.)

N20 G0 G90 X25 Y15 (posicionamiento en el primer agujero, progr. absoluta)

N30 Z2 (aproximación a 2 mm de la superficie de la pieza)

N40 G22 N10 (identificación y comienzo de la subrutina estándar 10)

N50 G1 Z–13 F60 (taladrado con avance 60 mm/min)


Tema

N60 G0 Z2 (retirada en rápido a 2 mm por encima de la pieza)

N70 G24 (final de la subrutina estándar)

N80 G0 X40 Y15 (posicionamiento en el segundo agujero)

N90 G20 N10.1 (llamada y ejecución de la subrutina 10)

N100 G0 X55 Y15 (posicionamiento en el tercer agujero)


N120 G0 X55 Y40 (posicionamiento en el cuarto agujero)


N140 G0 X40 Y40 (posicionamiento en el quinto agujero)


N160 G0 X25 Y40 (posicionamiento en el sexto agujero)


N180 G0 Z200 M30 (retirada de la herramienta y final del programa)


Saltos/llamadas incondicionales. G25

La función G25 permite saltar de un bloque a otro dentro del mismo programa. Existen dos formatos de programación:

a) N4 G25 N4

G25 ordena el salto incondicional al número de bloque indicado por N4; el programa continúa a partir de este bloque.

Ejemplo. El siguiente programa se ejecuta de forma ininterrumpida mientras no se realice un RESET o EMERGENCIA.


Tema

N10 G0 G90 X0 Y0 (desplazamiento rápido al punto X0 Y0)

N20 G4 K30 (temporización de 30 seg.)

N30 X200 (desplazamiento rápido al punto X 200 Y 0)

N40 G4 K30 (temporización de 30 seg.)

N50 G25 N10 (salto al bloque N10, repetición del programa)

b) N4 G25 N4.4.2

En este formato, la función G25 ordena la ejecución de una sección del programa un número determinado de veces. El primer número posterior a la N indica el bloque inicial, el número situado entre los dos puntos decimales indica el bloque final, y el último número las repeticiones. Este último número puede tener un valor comprendido entre 0 y 99 o entre 0 y 255 si se programa con un parámetro. Si se escribe solamente N4.4, el CNC asume N4.4.1. Al terminar la ejecución de esta sección, el CNC vuelve al bloque siguiente en que se programó G25 N4.4.2.

Ejemplo. Utilizando la función G25, realizar el programa para taladrar la pieza representada en la figura

P10102


N20 G0 G90 X25 Y15 (posicionamiento en el primer agujero, progr. absoluta)


N40 G1 Z–13 F60 (taladrado con avance 60 mm/min)

N50 G0 Z2 (retirada en rápido a 2 mm por encima de la pieza)

N60 G0 X40 Y15 (posicionamiento en el segundo agujero)

N70 G25 N40.50.1 (salto del programa, ejecución del bloque 40 al 50 una vez)


Tema

N80 G0 X55 Y15 (posicionamiento en el tercer agujero)


N100 G0 X55 Y40 (posicionamiento en el cuarto agujero)


N120 G0 X40 Y40 (posicionamiento en el quinto agujero)


N140 G0 X25 Y40 (posicionamiento en el sexto agujero)




Guardar y recuperar un origen de coordenadas. G31/G32

Para facilitar la programación, en ocasiones se determinan, en una misma pieza, varios orígenes de coordenadas. La función G31 permite guardar el origen de coordenadas que está activo en ese momento y mediante G32 recuperar dicho origen.

El bloque en el que se programa G31 o G32 no puede contener más información; el formato de programación es:

N4 G31

N4 G32

Ejemplo. Realizar el programa para mecanizar las tres cajeras de la pieza representada en la figura inferior (para comprender el ejercicio en su totalidad es necesario conocer la utilización de la función G92).


Tema

P10103 (PROGRAMA PRINCIPAL)


N20 G0 G90 X22.5 Y25 (posicionamiento en el centro de la primera cajera)



N50 G0 X67.5 Y15 (posicionamiento en el centro de la segunda cajera)


N70 G0 X67.5 Y45 (posicionamiento en el centro de la tercera cajera)




Tema

Secuencia de Movimientos en la cajera. A punto de inicio y final

P10104 (SUBRUTINA ESTÁNDAR)


N20 G31 (guardar el origen de coordenadas activo, W)

N30 G92 X12.5 Y10 (preselección del origen W2)

N40 G1 Z–5 F100 (posicionamiento en la base de la cajera)

N50 X12.5 Y0 (punto medio de la cara inferior)

N60 X0 (esquina inferior izquierda)

N70 Y20 (esquina superior izquierda)

N80 X25 (esquina superior derecha)

N90 Y0 (esquina inferior derecha)

N100 X12.5 (punto medio de la cara inferior)

N110 G0 X12.5 Y10 Z2 (retirada al punto de inicio)

N120 G32 (recuperar el origen de coordenadas guardado, W)

N130 G24 (final de subprograma y vuelta al programa principal)

Redondeo controlado de aristas. G36


Tema


Esta función es muy utilizada en operaciones de torneado y fresado, ya que permite de una manera sencilla de programar redondear una arista con un radio determinado. G36 se programa en el bloque de desplazamiento cuyo final se quiere redondear. El radio de redondeo se indica mediante R 4.3 en mm, o R 3.4 si la programación es en pulgadas, siempre con valor positivo. Mediante la función G36 se puede realizar redondeos entre recta-recta, arco-recta o arco-arco. La función G36 no es modal.

Ejemplo. Programar el mecanizado final de la pieza representada en la figura utilizando la función G36 para realizar los radios de redondeo R1 y R2.


Tema

P10105

N10 T1.1 (selección herramienta, posición 1 y corrector 1)

N20 M42 (selección de gama de velocidad)

N30 G96 S150 M3 (giro del cabezal con v.c.c, 150 m/min)

N40 G0 X0 Z2 (aprox. a la pieza en desplazamiento rápido)

N50 G1 Z0 F.05 (desplaz. con avance 0.05 mm/v hasta el punto W)

N60 G36 R1 X20 Z0 F.3 (refren. hacia fuera con redondeo final R1, punto A)

N70 Z–15 (cilindrado Ø20 x 15)

N80 G2 G36 R2 X40 Z–25 R10 (interp. circular R10 con redondeo final R2, punto B)

N90 G1 Z–40 (cilindrado Ø40 hasta el final del contorno)

N100 G0 X200 Z200 (retirada al punto de partida)

N110 M30 (final del programa)



Tema

Entrada y salida tangencial. G37/G38

Las funciones G37 y G38 permiten enlazar dos trayectorias de forma tangencial. Para realizar una entrada tangencial se programa G37 R4.3, y para la salida tangencial G38 R4.3, R3.4 si la programación es en pulgadas. Las trayectorias a enlazar con G37 pueden ser recta-recta o recta-curva, y con G38 recta-recta curva-recta. El valor R indica el radio del arco de la circunferencia con el que se enlazan las dos trayectorias; se programa seguido de la función G37 o G38 y siempre con signo positivo.

Para utilizar G37 hay que tener en cuenta las siguientes condiciones:

a) La distancia entre los puntos iniciales de ambas trayectorias debe ser mayor o igual que dos veces el radio de entrada programado.

b) El radio de la fresa debe ser menor o igual que el radio de entrada programado.

c) El tramo de entrada debe ser lineal (G00 o G01); si se programa en un bloque que incorpora movimiento circular, el CNC mostrará el error correspondiente.

Para utilizar G38 hay que tener en cuenta las siguientes condiciones:

a) La distancia entre los puntos finales de ambas trayectorias debe ser mayor o igual a dos veces el radio de salida programado.

b) El radio de la fresa debe ser menor o igual al radio de salida programado.

c) La trayectoria siguiente al bloque en el que se programa G38 debe ser lineal (G00 o G01); en el caso de ser circular, el CNC mostrará el error correspondiente.

Ejemplo. Modificar la subrutina N5 programada para el mecanizado de las cajeras (figura de G36), de manera que se realice una entrada tangencial desde el centro de la cajera y una salida tangencial al mismo punto. Radio de la herramienta 0, radio de entrada y salida tangencial 2.

P10104 (SUBRUTINA ESTÁNDAR)


Tema


N20 G31 (guardar el origen de coordenadas activo, W)

N30 G92 X12.5 Y10 (preselección del origen W2)

N40 G1 Z–5 F100 (posicionamiento en la base de la cajera)

N50 G37 R2 X12.5 Y0 (entrada tangencial R2 al punto medio de la cara inferior)

N60 X0 (esquina inferior izquierda)

N70 Y20 (esquina superior izquierda)

N80 X25 (esquina superior derecha)

N90 Y0 (esquina inferior derecha)

N100 G38 R2 X12.5 (salida tangencial R2 del punto medio de la cara inferior)

N110 G0 X12.5 Y10 Z2 (retirada al punto de inicio)

N120 G32 (recuperar el origen de coordenadas guardado, W)

N130 G24 (final de subprograma y vuelta al programa principal)


Achaflanado. G39

La forma más sencilla de realizar un chaflán es utilizando la función G39. Se programa igual que la función G36, mediante R4.3 en mm o R3.4 en pulgadas. Siempre con valor positivo, se indica la distancia desde el punto de intersección de las dos aristas que se desean achaflanar, hasta el punto de comienzo del chaflán. La función G39 se programa en el bloque cuyo final se quiere achaflanar. G39 no es modal.

Ejemplo.

La herramienta se encuentra en el punto P0 (X40 Y10). La programación es en coordenadas cartesianas absolutas.


Tema

La herramienta se encuentra en el punto P0

N.... G1 G39 R10 X25 Y30 F100 (Punto P1)

N.... X0 (Punto P2)


Compensación del radio de la herramienta. G40/G41/G42

Torno

En la programación de trayectorias no paralelas a los ejes, el radio de punta de las plaquitas de torneado hace que el perfil real de la pieza no coincida con el teórico (figura); para corregir este defecto, el programador puede calcular mediante fórmulas, la posición de la punta de la herramienta en cada punto de inicio y final de una trayectoria, o bien utilizar las funciones de compensación G41/G42, que permiten programar directamente el contorno de la pieza.


Tema

Trayectoria programada

Trayectoria compensada

Compensación del radio de la herramienta


Tema

A continuación se muestran los contornos más habituales que se presentan en la práctica y las fórmulas que se deben aplicar en cada caso para la compensación manual del radio de la herramienta.

Perfil convexo:O2 = R + r

Perfil cóncavo:O2 = R – r


Tema

Ax = r * [1 – tg(45º – A/2)]

Az = r * [1 – tg(A/2)]


Tema

Ax = r * [1 – cos(A)]

Ax = r * [1 – cos(A)]

Az = r * [1 + sen(A)]

Az = r * [1 – sen(A)]

Fórmulas para la corrección manual del radio de la herramienta

Ejemplo. Realizar el mecanizado final de la pieza representada en la


Tema

figura utilizando las fórmulas anteriores para compensar el radio de la herramienta. (radio hta. 1.2 mm)

Cálculo de los puntos del contorno:


Tema

Punto 1: Ax = 1.2 * [1 – tg(45 – 45/2)]

Ax = 0.7; 10 – 2Ax = Ø8.6Coord. P1 (X8.6 Z0)

Punto 2: Az = 1.2 * [1 – tg(45/2)]

Az = 0.7; 5 + Az = 5.7Coord. P2 (X20 Z–5.7)

Punto 3: Az = r; Az = 1.2

Coord. P3 (X20 Z–16.2)


Tema

Punto 4: Coord. P4 (X25.6 Z–19)

Punto 4: Ax = r; Ax = 1.2

Centro O2: (X25.6 Z–16.2)Radio: R – r; 4 – 1.2 = 2.8

Punto 5: Ax = r; Ax = 1.2

Coord. P5 (X30.6 Z–19)Punto 6: Az = r; Az = 1.2

Coord. P6 (X39 Z–23.2)

Centro O2: (X30.6 Z–23.2)Radio: R + r; 3 + 1.2 = 4.2

Punto 7: (X39 Z–32)


Tema

P10106


N20 M42 (selección de gama de velocidad)

N30 G96 S180 M3 (giro del cabezal con v.c.c, 180 m/min)

N40 G0 X8.6 Z2 (aproximación rápida al punto 1)

N50 G1 Z0 F.3 (desplaz. con avance 0.3 mm/v hasta el punto 1)

N60 X20 Z–5.7 (punto 2)

N70 Z–16.2 (punto 3)

N80 G2 X25.6 Z–19 R2.8 (interpolación circular a derechas R4)

N90 G1 X30.6 (refrentado hacia fuera hasta el punto 5)

N100 G3 X39 Z–23.2 R4.2 (interpolación circular a izquierdas R3)

N110 G1 Z–32 (cilindrado hasta el punto 7)

N120 G0 X200 Z200 (retirada al punto de partida)


Los controles numéricos actuales permiten programar directamente el contorno de la pieza sin tener en cuenta el radio de la herramienta. Los requerimientos del CNC para realizar correctamente una compensación son:

1. Introducir en la tabla de herramientas el código de forma F y el radio de punta de la plaquita.

2. Programar las funciones preparatorias G41 o G42 en el bloque de desplazamiento que contenga el primer punto de la trayectoria a compensar. La llamada debe realizarse estando activa la función G00 o G01.


Tema

Cuando la herramienta queda a la derecha de la pieza según el sentido del mecanizado, se programa G42 y, cuando queda a la izquierda, G41 (figura). Al programar G40, queda anulada la compensación activa en ese momento. G40 debe indicarse en un bloque que contenga la función G00 o G01.

Selección de la compensación G41/G42

Si, estando activa la compensación, se programa un desplazamiento en G00 posterior a G01, G02 o G03, la herramienta queda tangente a la perpendicular en el extremo del desplazamiento programado en el bloque de G01, G02 o G03 (figura 5.26).


Tema

Anulación temporal de la compensación con G00

Las funciones G41 y G42 son modales y quedan anuladas mediante G40, M02, M30, EMERGENCIA o RESET.

Fresadora

Dado que en el fresado se programa el centro de la herramienta, éste debe seguir a lo largo del contorno una trayectoria paralela, distante de la pieza un valor igual al radio.

Compensación del radio de la herramienta

En fresado la compensación del radio se hace efectiva programando las funciones G41 o G42, dependiendo de la posición de la fresa según el sentido del mecanizado. La función G40 anula la compensación activa en


Tema

ese momento.

Para que el CNC realice la compensación correctamente, es necesario introducir en la tabla de herramientas el radio de la fresa. A diferencia del CNC de torneado, el valor de corrección del desgaste ( I ), únicamente se hace efectivo si se programa G41 o G42. El inicio y final de la compensación debe indicarse estando activa la función G00 o G01.

En la construcción de un programa hay que tener en cuenta los siguientes puntos:

Punto 1. No programar tres o más bloques sin movimiento en el plano de compensación entre bloques que sí lo tienen; quedan excluidos los bloques que contengan las funciones: G20, G21, G22, G23, G24, G25, G26, G27, G28 y G29.

El siguiente programa no puede ser ejecutado, ya que contiene tres bloques sin movimiento en el plano (N60, N70, N80).

N40 G0 G42 X100 Y100

N50 G1 X150 F150

N60 G0 Z200

N70 M67

N80 G0 Z0

N90 G1 Y150

Punto 2. El mecanizado por el interior de una pieza (cajeras, etc.) nunca puede comenzar ni acabar por una esquina .

Radio de la fresa 5mm


Tema

N10 T.01

|

||

N50 G1 G42 X–40 Y0 F100 (Punto A)

N60 Y25

N70 X0

N80 Y0

N90 X–40 (Punto B)

N100 G0 G40 X–20 Y12.5 Z2


Tema

N10 T.01

|

|

N50 G1 G42 G37 R6 X–20 Y0 F100

N60 X–40

N70 Y25

N80 X0

N90 Y0

N100 G38 R6 X–20 Y0

N110 G0 G40 X–20 Y12.5 Z2

Inicio y final de la compensación para el acabado de cajeras

Punto 3.En el último desplazamiento del contorno, previo a la anulación de la compensación, el centro de la herramienta queda posicionado en la perpendicular a la última trayectoria en su punto final. Al programar el bloque que contiene la anulación de la compensación (G40), hay que tener en cuenta esta


Tema

posición final de la herramienta.

Como muestra la figura superior, si se comienza o finaliza el mecanizado por una esquina, la compensación del radio no es correcta y la herramienta sobrepasa los límites de la cajera.

Las funciones G41 y G42 son modales, y quedan anuladas por G40, G74, G81, G82, G83, G84, G85, G86, G87, G88, G89, M02, M06, M30, EMERGENCIA o RESET.


Compensación de la longitud de la herramienta. G43/G44


Tema

En torneado, los valores de longitud de las herramientas se hacen efectivos al programar T2.2. En cambio, para compensar la longitud de las herramientas de fresado es necesario programar G43 y para anularla G44. Al programar G43, el CNC suma o resta los valores L y K (almacenados en la tabla de herramientas) a cada coordenada programada en el eje perpendicular al plano de trabajo.

La función G43 es modal y se anula mediante G44, G74, M02, M30 o al realizarse un RESET o EMERGENCIA.


Tratamiento/anulación de bloque único. G47/G48

Cuando un programa se ejecuta en modo «bloque a bloque», el CNC detiene la ejecución del programa al concluir cada secuencia, siendo necesario pulsar la tecla «marcha ciclo» tantas veces como bloques tenga el programa. La función G47 permite la ejecución en ciclo continuo de los bloques comprendidos entre G47 y G48.

Aparentemente, puede deducirse que es una ejecución en modo «automático» de un número de bloques correlativos; pero no es exactamente así, debido a los condicionantes que aparecen al programar estas funciones:

a) En cualquier modo de operación, si se interrumpe la ejecución estando activada la función G47, el CNC detiene el avance de los ejes y además el giro del cabezal.

b) Estando activa la función G47, el conmutador de avance del panel (M.F.O.) y las teclas de variación de la velocidad de giro del cabezal están inhabilitados, ejecutándose el programa al 100% de la F y S programadas.

Las funciones G47 y G48 son modales. En el momento del encendido, después de ejecutarse M02, M30, RESET o EMERGENCIA, el CNC asume la función G48.


FEED-RATE programable. G49


Tema

La función G49 permite regular por programa el % de la velocidad de avance F programada y la correspondiente a los desplazamientos en G0. Estando activa la función G49, el conmutador M.F.O. queda inhabilitado. El formato de programación es: G49 K(1/120).

El % del avance programado que se quiere establecer se indica seguido de G49 K y puede tener un valor entero comprendido entre 1 y 120. Para anular G49 se puede programar G49 K o solamente G49. La función G49 es modal; el % programado se mantiene hasta indicar otro o anular la función. También se anula G49 al ejecutarse M02, M30, RESET o EMERGENCIA. El bloque en el que se programe G49 K no puede contener más información.


Carga de correctores de herramienta en la tabla. G50

La función G50 puede utilizarse para introducir los correctores de las herramientas en la tabla o también para modificar de forma incremental los valores de desgaste (I, K).

a) Carga de todos los correctores de una herramienta. Todos los valores de una herramienta introducidos con G50 sustituyen a los existentes en ese momento en la tabla. Si los valores I, K no se incluyen en el formato, en la tabla se ponen a cero.

El formato en sistema métrico es:

Torno: N4 G50 T2 X+/–4.3 Z+/–4.3 F1 R4.3 I+/–2.3 K+/–2.3

Fresadora: N4 G50 T2 R+/–4.3 L+/–4.3 I+/–2.3 K+/–2.3

b) Modificación incremental de los valores I, K.

El formato en sistema métrico es: N4 G50 T2 I+/–2.3 K+/–2.3

Según esta modalidad, los valores I, K se suman o restan a los previamente almacenados, permitiendo corregir el desgaste de la herramienta conforme se vaya produciendo. Ambas modalidades evitan introducir o modificar los valores de la tabla de herramientas a través del modo de operación 8. En los bloques en que se programa G50 no puede programarse ninguna otra información.


Tema

En los CNCs de torneado existe la función G51 I+/–4.3 K+/–4.3, mediante la cual se puede corregir los valores de desgaste pero sin modificar la tabla de herramientas, es decir, los valores I, K que se suman o restan tienen efecto al ejecutarse G51, pero al utilizar de nuevo esa herramienta I K vuelve a tener los valores anteriores a la ejecución de G51.

Traslados de origen. G53/G59

Las funciones G53/G59 se utilizan para trasladar el origen máquina (M) de manera permanente. Esta posibilidad facilita la programación de determinadas piezas e incluso el reglaje de herramientas. Cada función G53, G54, G55, G56, G57, G58 y G59 puede contener los valores de un traslado de origen. Para activar dichos valores se puede proceder de dos formas:

a) Introducir manualmente en la tabla de traslados de origen, bajo la dirección deseada (G53 a G59), los valores concretos. Para hacer efectivo el traslado en el momento deseado, hay que programar en un bloque dicha dirección.

Tabla de traslados de origen G53/G59: G53 X ____.___ Z150

Programa: N10 G53

b) En un bloque del programa introducir el traslado según el siguiente formato:

N4 G5? X+/–4.3 (Y+/–4.3) Z+/–4.3

Si sólo se desea trasladar el origen máquina de uno o dos ejes, después del código G5? indicar dichos ejes y sus valores concretos, (ejemplo: N10 G53 Z150).

El procedimiento «b» únicamente carga los valores en la tabla de traslados G53/G59; para hacerlos efectivos es necesario programar en otro bloque la dirección concreta de la tabla.

N10 G53 X1199.769 Y–322.047 Z–128

N20 G53

También mediante programa es posible incrementar los valores existentes


Tema

en la tabla utilizando el siguiente formato:

N4 G5? I+/–4.3 (J+/–4.3) K+/–4.3

Con G5? se indica la dirección que contienen los valores a modificar; mediante I se indica la cantidad que se suma o resta al valor X almacenado en la tabla; de igual manera, J modifica el valor de Y y K el valor de Z.

A través de un parámetro máquina es posible indicar al CNC un modo distinto de operar con las funciones G53/G59: consiste en sumar el valor indicado en la posición G59 de la tabla a los valores de G54...G58; es decir, al ejecutarse alguna función del tipo G54.... G58, el traslado de origen aplicado a cada eje será el valor indicado en la tabla (G54... G58) más el valor indicado en la posición G59. G59 no afecta a G53.

Ejemplo. Suponiendo un torno con sistema modular de herramientas, realizar el proceso completo para mecanizar la pieza representada en la figura 5.30.


Tema

El contorno de la pieza es una sucesión de tramos iguales. Una forma sencilla de programarlo es determinando cuatro orígenes pieza tal y como aparece en la figura. Como en todo proceso de fabricación en MHCNC, para mecanizar esta pieza hay que realizar el reglaje de la herramienta, cálculo de las coordenadas de cada origen y finalmente el programa de mecanizado.

Reglaje y cálculo de orígenes W, W1, W2, W3 .

1. Introducir en la tabla de herramientas (modo de operación 8) los valores de corrección de la herramienta (X y Z), el código de la herramienta (F) y el radio de punta de la plaquita (R).


Tema

Tabla de herramientas / G53 - G59

T08 X65 Z42 F3

R0.8 I... K...

2. En el modo manual (5), colocar la herramienta en posición de trabajo y con el corrector activado (T8.8).

3. Para calcular la posición del origen W, realizar un pequeño refrentado y anotar la coordenada Z visualizada en ese momento en la pantalla (Z160). El valor 160 corresponde a la distancia hasta el origen máquina M (en el dibujo aparece acotado como A).

4. Conocido el primer origen (W), calcular los valores de los otros tres (cada uno de ellos resulta de restar a 160 su distancia con respecto al primero).

W1 (B) = 160 – 15; W1 = 145

W2 (C) = 160 – 30; W2 = 130

W3 (D) = 160 – 45; W3 = 115

5. Introducir en tabla de traslados de origen (modo de operación 8 G), bajo la dirección deseada, los valores de cada origen.

Tabla de herramientas/G53-G59

G53 X ____.___ Z160

G54 X ____.___ Z145


Tema

G55 X ____.___ Z130

G56 X ____.___ Z115

· Programa de mecanizado.

P10107

N10 G53 (traslado del origen máquina al origen pieza W)


N30 M42 (selección gama de velocidad)

N40 G96 S200 M3 (giro del cabezal con v.c.c, 200 m/min.)

N50 G0 G42 X25 Z5 (aprox. a la pieza en rápido, inicio de la compensación)

N60 G1 Z–5 F.2 M8 (cilindrado Ø25 x 5 con avance 0.2 mm/v, refrigerante)

N70 G2 X25 Z–15 R10 (interpolación circular R10)

N80 G54 (traslado del origen máquina al origen pieza W1)






N140 G0 G40 X200 Z200 M9 (retirada, anula. de compensación y parada refrigerante)


Tema



Factor de escala. G72

Mediante la función G72 se puede ampliar o reducir el contorno de la pieza programada, permitiendo con un solo programa la realización de piezas semejantes en forma pero de diferentes dimensiones. El formato de programación es el siguiente:

N4 G72 K2.4 (mediante K2.4 se indica el valor del factor de escala; puede estar comprendido entre K0.0001 y K99.9999).

Una vez ejecutada la función G72, todas las coordenadas programadas se multiplican por el valor de K, hasta que se aplique un nuevo factor de escala o se anule el existente. Para anular el factor de escala es necesario programar G72 con valor K1; también se anula después de M02, M30 o al ejecutarse una EMERGENCIA o RESET.

En los CNCs de fresadora esta función tiene otro formato más de programación, mediante el cual es posible aplicar el factor de escala a un solo eje. El formato es de la forma:

N4 G72 X, Y, Z2.4 (valor mínimo 0.0001, valor máximo 15.999).

El eje al que se aplique el factor de escala debe estar en el origen (valor 0) tanto al programarse el inicio como la anulación del factor. Estando activo el factor de escala a un solo eje, no se puede modificar el sistema de referencia de los ejes mediante G92, G53/G59 o G32. Para anular el factor de escala a un solo eje es necesario programar G72 y el eje correspondiente con valor 1. También se anula cuando se define un valor de factor de escala en otro eje, después de M02, M30, o al ejecutarse una EMERGENCIA o RESET.

La compensación del radio de la herramienta únicamente puede utilizarse si el eje al cual se aplica el factor de escala es un eje rotativo, ya que, si se aplica a un eje lineal, la compensación queda también afectada por el factor de escala.



Tema

Funciones específicas de torneado

G33 Ciclos fijos Ejemplos

Roscado. G33

Mediante la función G33 se pueden realizar roscas longitudinales, frontales y cónicas. Para poder aplicar esta función es necesario que la máquina disponga de un captador rotativo en el cabezal. La función G33 es modal y permanece activa hasta que se programa un G00, G01, G02, G03, M02, M30 o se realice un RESET o EMERGENCIA. Estando activa la función G33, no se puede variar desde el panel la velocidad de avance F ni la velocidad de giro del cabezal.

El formato para programar una rosca longitudinal es el siguiente:

N4 G33 Z+/–4.3 K3.4

Z+/–4.3: Cota final de la rosca según el eje Z. Puede programarse en modo absoluto (G90) o en incremental (G91).

K3.4: Paso de la rosca según el eje Z.

El formato para programar una rosca frontal (espiral) es el siguiente:

N4 G33 X+/–4.3 I3.4

X+/–4.3: Cota final de la rosca según el eje X. Puede programarse en modo absoluto (G90), o en incremental (G91).

I3.4: Paso de la rosca según el eje X.

El formato para programar una rosca cónica es el siguiente:

N4 G33 X+/–4.3 Z+/–4.3 I3.4 K3.4

X+/–4.3: Cota final de la rosca según el eje X.

Z+/–4.3: Cota final de la rosca según el eje Z.

I3.4: Paso de la rosca según el eje X.


Tema

K3.4: Paso de la rosca según el eje Z.

Las cotas X y Z pueden programarse en modo absoluto (G90) o en incremental (G91). Aunque en el formato se incluyen los dos pasos de rosca, puede programarse uno sólo, ya que el CNC se encarga de calcular el otro.

Con el fin de permitir la aceleración de los ejes, es recomendable que el punto de partida de cualquier tipo de rosca se encuentre a una distancia aproximada de dos veces el paso.

Consideraciones generales para el mecanizado de roscas. El mecanizado de una rosca requiere tener en cuenta los siguientes puntos:

a) Método de roscado.

b) Selección de la plaquita de roscado.

c) Corrección del ángulo de la hélice.

d) Sistema de penetración.

e) Número de pasadas y su profundidad.

a) Método de roscado en Torno

ROSCADO DE EXTERIORES

Roscas a derecha


Tema

Herramientas/plaquitas a dcha. Herramientas/plaquitas a dcha.

Herramientas/plaquitas a izda.

(Ángulo de helice negativo)

Roscas a izquierda


Tema



Herramientas/plaquitas a dcha.

(Ángulo de hélice negativo)

ROSCADO DE INTERIORES


Tema

Roscas a derecha

Herramientas/plaquitas a dcha.Herramientas/plaquitas a izda.


Roscas a izquierda

Herramientas/plaquitas a izda.Herramientas/plaquitas a dcha.


b) Selección de la plaquita de roscado

Hay tres factores a tener en cuenta en la selección de la plaquita: el paso a construir, el material a mecanizar y el número de piezas que comprende la serie. Para roscado de perfiles de 55 y 60º pueden utilizarse plaquitas


Tema

de perfil parcial o total; la diferencia fundamental entre ambas radica en el paso. Una plaquita de perfil parcial puede ser utilizada para diferentes pasos, siendo apropiada para fabricaciones unitarias. El radio de punta de cada plaquita corresponde al paso más pequeño que puede realizar, esto hace necesario aumentar la profundidad del filete al mecanizar roscas de mayor paso. El diámetro exterior de la rosca no se mecaniza y, por tanto, suelen quedar rebabas.

Las plaquitas de perfil completo permiten obtener perfiles de rosca normalizados; además, el filete queda sin rebabas, ya que la propia plaquita puede mecanizar una sobremedida del diámetro exterior (máximo 0.3 mm. en diámetro). Este tipo de plaquitas disminuye el tiempo de producción y los costos de las herramientas; al utilizar el radio de punta correcto, y no inferior, el número de pasadas se reduce y, por tanto, aumenta la vida de la plaquita. Por este motivo y por las ventajas mencionadas anteriormente, se utilizan para el mecanizado de piezas en serie.

Para la elección de la calidad de la plaquita hay que consultar el catálogo del fabricante, en el cual se indican la más apropiada para cada material y la velocidad de corte recomendada. La velocidad de corte para el roscado suele ser un 25% menos que la requerida para el torneado, debido principalmente a la forma de la plaquita. Las velocidades de corte muy elevadas dan lugar a temperaturas excesivas, originadas por la dificultad existente para dispersar el calor. No obstante, si se utilizan plaquitas de metal duro, la velocidad de corte nunca debe ser inferior a 40 m/min.

c) Ángulo de la hélice

Selección de la base del portaplaquitas. El ángulo de la hélice de una rosca depende del diámetro y del avance (paso). Para evitar el desgaste de uno


Tema

de los flancos de la plaquita, ésta tiene que estar inclinada con el mismo ángulo que la hélice de la rosca (figura 5.33). Todas las herramientas de roscado se asientan sobre una base encargada de producir esta inclinación en la plaquita. En las roscas corrientes el ángulo de inclinación oscila entre 1º y 1.5º; de ahí que la base suministrada en la mayoría de las herramientas tenga este valor. Sin embargo, hay ocasiones en las que es necesario cambiar la base debido a la relación existente entre el diámetro y el paso, o también al mecanizar roscas a derechas con portaherramientas de izquierdas y roscas a izquierdas con portaherramientas de derechas.

Ángulo de hélice (H). Ángulo de inclinación


Tema

d) Sistema de penetración

La forma de incrementar las pasadas de una rosca debe seleccionarse en función del material y la máquina. Hay cuatro procedimientos:

a) Incremento radial. Es el procedimiento más económico para materiales de viruta corta. En materiales de viruta larga es difícil que la viruta se rompa cuando viene desde dos flancos, y se puede formar una estopa de viruta que aumenta la temperatura y reduce la duración de la plaquita.

b) Incremento en flanco. Es el procedimiento más común para materiales de viruta larga. La temperatura de la plaquita no sufre grandes modificaciones debido a la facilidad con la que se forma la viruta.

c) Incremento en flanco modificado. Este procedimiento se aplica también en materiales de viruta larga. La única diferencia con el anterior radica en la disminución de 3º a 5º del ángulo de penetración. Mediante este procedimiento se obtiene una superficie mejor que la obtenida por incremento del flanco.

d) Incremento alternativo del flanco. Es el procedimiento más económico para materiales de viruta larga. Lo más destacado de este método es la facilidad con la que se forma la viruta, manteniendo una baja temperatura, y, además, al efectuarse el mecanizado de forma alternativa, la plaquita se desgasta por igual y se consigue una mayor duración del filo.

La mayoría de los controles numéricos disponen de ciclos fijos de roscado que permiten la aplicación de estos procedimientos. El incremento alternativo del flanco es relativamente nuevo, por lo que únicamente aparece en los controles más modernos.

Incremento radial Incremento en flanco Incremento en flanco modificado Incremento alternativo.


Tema

Sistemas de penetración

e) Número de pasadas y profundidad

El número de pasadas viene determinado en función del paso y del material; por regla general se necesitan 10 o 15 pasadas para realizar un roscado. La tabla siguiente indica de manera orientativa, el número de pasadas en función del paso. Según el material, se puede realizar la rosca con menos pasadas.

Paso mm 0.50.75

1.0 1.25 1.51.75 2.0

2.53.0

3.54.0

6

Paso TPI 4832 24

20 1614 12

10 8 7 6 4


Tema

Número de pasadas

4-6 4-8 4-7 5-9 6-10 7-12 7-

128-14

10-16

11-18

11-18

12-20

La profundidad de cada pasada no puede darse de manera arbitraria; hay que procurar arrancar la misma cantidad de material en cada pasada (sección de viruta constante) y evitar pasadas inferiores a 0,05 mm. El proceso manual de cálculo de cada pasada puede resultar laborioso, ya que requiere la aplicación de una serie de fórmulas. Los ciclos fijos de roscado facilitan en este aspecto la labor del programador, ya que, mediante los parámetros de introducción del ciclo, el CNC calcula automáticamente cada incremento.

Programación de roscas con varias entradas. El proceso a seguir para el mecanizado de este tipo de roscas es idéntico al utilizado en un torno convencional. Primero, se mecaniza una hélice y después las restantes, teniendo en cuenta que, al comenzar el mecanizado de una nueva hélice, hay que variar el punto de partida una distancia igual al paso de la rosca (Paso = Paso hélice/número de entradas).

Ejemplo. Realizar el programa para mecanizar la rosca de la pieza representada en la figura. Material: F1140.


Tema

Rosca ISO M20 x 2 (2 entr.)

Paso de hélice = 2; Paso de rosca = 1;

Prof. del filete (f) = 0.613 * P;

f = 0.613 * 1; f = 0.613

Ø del fondo del tornillo (df) = d – (1.226 * P);

df = 20 – (1.226 * 1); df = 18.774

Método de roscado: La rosca se realiza con una herramienta a derechas y hacia el plato.

Plaquita: A derechas. Perfil completo (ISO, paso = 1). Calidad: S10T. Vc = 90 m/min.

Ángulo de la hélice:

El portaplaquitas incorpora una base de 1.5º, válida para ángulos de hélice comprendidos entre 1 y 2º; por tanto, no es necesaria su sustitución.

Sistema de penetración: Radial.

Número de pasadas y profundidad: 6 pasadas (según tabla). Profundidad de corte constante. Incremento de cada pasada:


Tema

P10108

N10 G53 (traslado del origen máquina; valor Z del reglaje)


N30 G97 S1400 M4 (giro del cabezal a izquierdas, 1400 r.p.m.)

N40 G0 X19.8 Z5 M8 (posicionamiento para la primera pasada, refrigerante)

N50 G33 Z–16.5 K2 (roscado)

N60 G0 X22 (retirada en X)

N70 Z5 (vuelta al punto de partida Z)

N80 X19.6 (posicionamiento para la segunda pasada)

N90 G25 N50.70.1 (repetición de la secuencia de roscado, retirada y retorno)

N100 X19.4 (posicionamiento para la tercera pasada)

N110 G25 N50.70.1 (repetición ...)

N120 X19.2 (posicionamiento para la cuarta pasada)

N130 G25 N50.70.1 (repetición ...)

N140 X19 (posicionamiento para la quinta pasada)

N150 G25 N50.70.1 (repetición ...)

N160 X18.774 (posicionamiento para la sexta y última pasada de la hélice)

N170 G25 N50.70.1 (repetición ...)

N180 Z4 (punto de partida para el roscado de la segunda hélice)


Tema

N190 X19.8 (posicionamiento para la primera pasada)

N200 G33 Z–16.5 K2 (roscado)

N210 G0 X22 (retirada en X)

N220 Z4 (vuelta al punto de partida Z)

N230 X19.6 (posicionamiento para la segunda pasada)

N240 G25 N200.220.1 (repetición de la secuencia de roscado, retirada y retorno)

N250 X19.4 (posicionamiento para la tercera pasada)

N260 G25 N200.220.1 (repetición ...)

N270 X19.2 (posicionamiento para la cuarta pasada)

N280 G25 N200.220.1 (repetición ...)

N290 X19 (posicionamiento para la quinta pasada)

N300 G25 N200.220.1 (repetición ...)

N310 X18.774 (posicionamiento para la sexta y última pasada de la hélice)

N320 G25 N200.220.1 (repetición ...)

N330 X200 Z200 M9 (retirada y parada de refrigerante)



Ciclos fijos de torneado

La misión de un ciclo fijo es facilitar la programación de operaciones típicas de torneado (desbastes, taladrados profundos, roscados, ranurados, etc.). Para ejecutar un ciclo fijo, se introduce en un bloque del programa el código que identifica la operación que se desea realizar; previamente, o en el mismo bloque, se cargan los valores de cada parámetro. Estos valores pueden corresponder al valor de otro parámetro


Tema

o de una constante; en este último caso es necesaria la letra K después del símbolo = .

Mediante los parámetros de cada ciclo, el CNC solicita todos los datos necesarios para ejecutar la operación: forma de la pieza, profundidad de pasada, etc.

Las condiciones de mecanizado (velocidad de avance, velocidad de giro del cabezal, etc.), deben programarse antes de la llamada a un ciclo.

Ciclo fijo de seguimiento de perfil (G66)

Este ciclo es muy útil para el desbaste y acabado de piezas preformadas.

Formato: N4 G66 P0=K P1=K P4=K P5=K P7=K P8=K P9=K P12=K P13=K P14=K

P0: Cota X del punto inicial del perfil (A).

P1: Cota Z del punto inicial del perfil (A).

P4: Sobrante de material. Debe ser mayor o igual que cero y mayor o igual que la demasía para el acabado. Según el valor del parámetro P12, se interpretará como sobrante en X o en Z.

P5: Paso máximo. Según el valor de P12, se interpretará como pasada en X o en Z.

P7: Demasía para el acabado en el eje X (en radios).

P8: Demasía para el acabado en el eje Z.

P9: Velocidad de avance de la pasada de acabado. Si es cero, no hay pasada de acabado.

P12: Ángulo de la herramienta. Si es menor o igual que 45º, P4 se toma como sobrante en X y P5 como pasada máxima en X; la profundidad en Z dependerá de la tangente del ángulo P12. Si es mayor que 45º, P4 se toma como sobrante en Z y P5 como pasada máxima en Z; la profundidad en X dependerá de la tangente del ángulo P12.


Tema

P13: Número del primer bloque de definición del perfil.

P14: Número del último bloque de definición del perfil.


Tema

Los valores L que aparecen en la figura no pertenecen al ciclo fijo; junto con el detalle B, demuestran la influencia del parámetro P12.

Al programar este ciclo fijo, hay que tener en cuenta lo siguiente:

● En la definición del perfil no hay que programar el punto inicial A, que ya está definido por los parámetros P0 y P1.

● Las condiciones de salida del ciclo son G00 y G90.● El perfil puede estar formado por rectas, arcos, redondeos, entradas

y salidas tangenciales y chaflanes.● La programación puede hacerse en absoluto o en incremental.● Dentro de la definición del perfil no puede ir ninguna función T.● Los movimientos de aproximación y alejamiento se hacen en rápido y

los demás a la velocidad programada.● El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta

inicialmente.● Se puede trabajar con compensación de radio de herramienta

(G41/G42).● La coordenada X del punto desde el que se llama al ciclo fijo debe ser

diferente a P0. La coordenada Z del punto desde el que se llama al ciclo fijo debe ser diferente a P1.

Ciclo fijo de desbastado en el eje X. (G68)


Tema

Formato: N4 G68 P0=K P1=K P5=K P7=K P8=K P9=K P13=K P14=K

P0: Cota absoluta X del punto inicial del perfil (A).

P1: Cota absoluta Z del punto inicial del perfil (A).

P5: Profundidad de cada pasada (en radios).



P9: Velocidad de avance para la pasada de acabado. Si es cero, no hay pasada de acabado. En este caso, el ciclo finaliza con una pasada de seguimiento del perfil, manteniendo las demasías indicadas en P7 y P8.


P14: Numero del último bloque de definición del perfil.


Tema



● Las condiciones de salida del ciclo son G00 y G90.● La distancia entre el punto de partida 0 y el punto final (B), según el

eje X, tiene que ser igual o mayor que P7. Cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valor igual a P7 más un número entero de veces P5.

● La distancia entre el punto de partida 0 y el punto inicial (A), según el eje Z, tiene que ser mayor que P8.

● El perfil puede estar formado por tramos rectos y tramos curvos. Todos los bloques de definición del perfil se programarán en coordenadas cartesianas, debiendo programarse siempre las cotas de los dos ejes y además en absoluto. Si el perfil incluye algún tramo curvo, éste deberá programarse con las coordenadas I, K del centro. Si en la definición del perfil se programan funciones F, S, T o M, serán ignoradas salvo en la pasada de acabado.

● El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente (0).

● Se puede trabajar con compensación de radio de la herramienta (G41/G42), siempre que el último movimiento antes de la llamada al ciclo haya sido en G00.

Ciclo fijo de desbastado en el eje Z. (G69)


Tema


P0: Cota X del punto inicial del perfil (A).

P1: Cota Z del punto inicial del perfil (A).

P5: Paso máximo.



P9: Velocidad de avance para la pasada de acabado. Si es cero, no hay pasada de acabado. En este caso, el ciclo finaliza con una pasada de seguimiento del perfil manteniendo las demasías indicadas en P7 y P8.


P14: Numero del último bloque de definición del perfil.


Tema



● Las condiciones de salida del ciclo son G00 y G90.● La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (B), según el eje

Z, tiene que ser igual o mayor que P8. Cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valor igual a P8 más un número entero de veces P5.

● La distancia entre el punto de partida 0 y el punto inicial (A), según el eje X, tiene que ser mayor que P7.

● El perfil puede estar formado por tramos rectos y tramos curvos. Todos los bloques de definición del perfil se programarán en coordenadas cartesianas, debiendo programarse siempre las cotas de los dos ejes, y además en absoluto. Si el perfil incluye algún tramo curvo, éste deberá programarse con las coordenadas I, K del centro. Si en la definición del perfil se programan funciones F, S, T o M, serán ignoradas salvo en la pasada de acabado.

● El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente (0).


Ciclo fijo de torneado de tramos rectos. (G81)


Tema


P0: Cota X del punto A.

P1: Cota Z del punto A.

P2: Cota X del punto B.

P3: Cota Z del punto B.





Al programar este ciclo fijo hay que tener en cuenta lo siguiente:

● Las condiciones de salida del ciclo son G00 y G90.


Tema

● La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (B), según el eje X, tiene que ser igual o mayor que P7. Cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valor igual a P7 más un número entero de veces P5.

● La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el eje Z, tiene que ser mayor que P8.

● Si hay pasada de acabado, el ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente (0). Si no hay pasada de acabado, finaliza en el punto F.


Ciclo fijo de refrentado de tramos rectos. (G82)






Tema


P5: Paso máximo.







● La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el eje X, tiene que ser mayor que P7.



Ciclo fijo de taladrado. (G83)


Tema


P0: Cota X absoluta del punto donde se desea hacer el agujero o canal circular (si no es cero).

P1: Cota Z absoluta del punto donde se desea hacer el agujero.

P4: Profundidad total del agujero. Tendrá valor positivo si se mecaniza hacia el sentido negativo del eje Z y viceversa.

P5: Pasada máxima. En función de la profundidad total del agujero y del valor de pasada máxima, el CNC calcula el número de pasadas iguales a realizar.

P6: Distancia de seguridad. Indica a qué distancia del comienzo del agujero se posiciona la herramienta en el movimiento de acercamiento.


Tema

P15: Temporización. Indica el valor en segundos de la temporización en el fondo del agujero.

P16: Indica el valor incremental del desplazamiento en G00 que tiene lugar después de cada pasada. Si es cero, dicho movimiento se efectúa hasta el punto de posicionamiento A´.

P17: Indica hasta qué distancia de la profundidad alcanzada en la anterior pasada debe efectuarse el movimiento rápido de acercamiento para efectuar una nueva profundización.

Al programar este ciclo fijo hay que tener en cuenta lo siguiente:

● Las condiciones de salida del ciclo son G00, G07, G40 y G90.● El ciclo comienza con un acercamiento en G00 al punto A´ y termina

también en A´.

Ciclo fijo de torneado de tramos curvos. (G84)


Tema









Tema



P18: (I). Distancia del punto A al centro del arco según el eje X. Aunque los valores del eje X se programen en diámetros, los valores de I siempre se programan en radios.

P19: (K). Distancia del punto A al centro del arco según el eje Z.



X, tiene que ser igual o mayor que P7. Cuando se trabaja con compensación de radio, se recomienda dar a esta distancia un valor igual a P7 más un número entero de veces P5.

● La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el eje Z, tiene que ser mayor que P8.



Ciclo fijo de refrentado de tramos curvos. (G85)


Tema






P5: Paso máximo.




Tema


P18: (I). Distancia del punto A al centro del arco según el eje X. Aunque los valores del eje X se programen en diámetros, los valores de I siempre se programan en radios.

P19: (K). Distancia del punto A al centro del arco según el eje Z.




● La distancia entre el punto de partida 0 y el punto (A), según el eje X, tiene que ser mayor que P7.



Ciclo fijo de roscado longitudinal. (G86)


Tema

Formato: N4 G86 P0=K P1=K P2=K P3=K P4=K P5=K P6=K P7=K P10=K P11=K P12=K

P0: Cota X absoluta del punto inicial de la rosca (A).

P1: Cota Z absoluta del punto inicial de la rosca (A).

P2: Cota X absoluta del punto final de la rosca (B).

P3: Cota Z absoluta del punto final de la rosca (B).

P4: Profundidad del filete (en radios). Tendrá valor positivo en las roscas exteriores y negativo en las interiores.

P5: Pasada inicial (en radios). Define la profundidad de la primera pasada de roscado. Además, el signo dado a este parámetro determina el procedimiento de mecanizado:

● Si el signo es positivo, el CNC realiza la rosca manteniendo el caudal de viruta constante en cada pasada. El valor de P5 a programar resulta de la siguiente fórmula:

● Si el signo es negativo, la rosca se realiza manteniendo constante el valor de la pasada hasta alcanzar la profundidad total de la rosca. El valor de P5 a programar resulta de la siguiente fórmula:

P6: Distancia de seguridad (en radios). Indica a qué distancia de la superficie de la rosca se produce la vuelta en rápido al punto A´. Si el valor es positivo, este movimiento se realiza en G05 (arista matada); y, si es negativo, se realiza en G07 (arista viva).

P7: Valor de la pasada de acabado (en radios).

● Si es cero, se repite la pasada anterior.● Si el valor es positivo, la pasada de acabado se realiza

manteniendo el ángulo P12/2 con el eje X.● Si el valor es negativo, la pasada de acabado se realiza

con entrada radial.

P10: Paso de la rosca en Z.


Tema

P11: Salida de la rosca. Define a qué distancia del final de la rosca comienza la salida. Si no es cero, el tramo CB´ es una rosca cónica cuyo paso en Z sigue siendo P10. Si es cero, el tramo CB´ se realiza en G00.

P12: Ángulo de punta de la herramienta. El valor dado a este parámetro determina el sistema de penetración a utilizar:

● Si es 0, la rosca se realiza por incremento radial.● Si es igual al ángulo de la rosca (60º, 55º, etc.), se realiza

por incremento en flanco.● Si es igual al ángulo de la rosca menos 3º, 4º, 5º, etc., se

realiza por incremento en flanco modificado.


● Las condiciones de salida del ciclo son G00, G07, G40, G97 y G90.● El ciclo comienza con un acercamiento en G00 al punto A´ y termina

también en A´.● Durante la ejecución del ciclo no es posible variar la velocidad de

avance (F) mediante el conmutador del panel; el avance se mantiene fijo al 100%.

Ciclo fijo de roscado frontal. (G87)

Formato: N4 G87 P0=K P1=K P2=K P3=K P4=K P5=K P6=K P8=K P10=K P11=K P12=K


Tema

P0: Cota X absoluta del punto inicial de la rosca (A).

P1: Cota Z absoluta del punto inicial de la rosca (A).

P2: Cota X absoluta del punto final de la rosca (B).

P3: Cota Z absoluta del punto final de la rosca (B).

P4: Profundidad de la rosca. Tendrá valor positivo si se mecaniza hacia el sentido negativo del eje Z y viceversa.

P5: Pasada inicial. Define la profundidad de la primera pasada de roscado. Además, el signo dado a este parámetro determina el procedimiento de mecanizado:

● Si el signo es positivo, el CNC realiza la rosca manteniendo el caudal de viruta constante en cada pasada. El valor de P5 a programar resulta de la siguiente fórmula:

● Si el signo es negativo, la rosca se realiza manteniendo constante el valor de la pasada hasta alcanzar la profundidad total de la rosca. El valor de P5 a programar resulta de la siguiente fórmula:

P6: Distancia de seguridad. Indica a qué distancia de la superficie de la rosca se produce la vuelta en rápido al punto A´. Si el valor es positivo, este movimiento se realiza en G05 (arista matada); y, si es negativo, se realiza en G07 (arista viva).

P8: Valor de la pasada de acabado.

● Si es cero, se repite la pasada anterior.● Si el valor es positivo, la pasada de acabado se realiza

manteniendo el ángulo P12/2 con el eje X.● Si el valor es negativo, la pasada de acabado se realiza

con entrada radial.

P10: Paso de la rosca en X (en radios).

P11: Salida de la rosca (en radios). Define a qué distancia del final de la rosca comienza la salida. Si no es cero, el tramo CB´ es una rosca cónica cuyo paso en X sigue siendo P10. Si es


Tema

cero, el tramo CB´ se realiza en G00.

P12: Ángulo de punta de la herramienta. El valor dado a este parámetro determina el sistema de penetración a utilizar:

● Si es 0, la rosca se realiza por incremento radial.● Si es igual al ángulo de la rosca (60º, 55º, etc.), se realiza

por incremento en flanco.● Si es igual al ángulo de la rosca menos 3º, 4º, 5º, etc., se

realiza por incremento en flanco modificado.


● Las condiciones de salida del ciclo son G00, G07, G40, G97 y G90.● El ciclo comienza con un acercamiento en G00 al punto A´ y termina

también en A´.● Durante la ejecución del ciclo no es posible variar la velocidad de

avance (F) mediante el conmutador del panel; el avance se mantiene fijo al 100%.

Ciclo fijo de ranurado en el eje X. (G88)


Tema

Formato: N4 G88 P0=K P1=K P2=K P3=K P5=K P6=K P15=K





P5: Anchura de la plaquita.

P6: Distancia de seguridad (en radios).

P15: Temporización en el fondo (en segundos). Debe ser mayor o igual a 0 y menor de 655.36s.



Tema

● Las condiciones de salida del ciclo son G00, G40 y G90.● El desplazamiento desde la distancia de seguridad hasta el fondo de

la ranura se efectúa a la velocidad programada; los demás movimientos se efectúan en rápido.

● El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente.

Ciclo fijo de ranurado en el eje Z. (G89)

Formato: N4 G89 P0=K P1=K P2=K P3=K P5=K P6=K P15=K





Tema


P5: Anchura de la plaquita.

P6: Distancia de seguridad.

P15: Temporización en el fondo (en segundos). Debe ser mayor o igual a 0 y menor de 655.36s.


● Las condiciones de salida del ciclo son G00, G40 y G90.● El desplazamiento desde la distancia de seguridad hasta el fondo de

la ranura se efectúa a la velocidad programada; los demás movimientos se efectúan en rápido.

● El ciclo finaliza en el punto en que estaba posicionada la herramienta inicialmente.


EJERCICIOS

Ejercicio 1

Realizar el mecanizado completo de la pieza representada en la figura 5.36. El material a mecanizar es F1140 y sus dimensiones en bruto Ø40 x 46 mm.


Tema

El reglaje de las herramientas se ha realizado siguiendo el procedimiento automático; la tabla de herramientas queda configurada de la siguiente manera:

T01X51.752 Z153.244 F3 T06 X46.859 Z152.788 F3

R1.2I...

K... R0.4 I... K...

Para facilitar la programación, cada fase debe tener el origen pieza (según el eje Z) en la cara a partir de la cual se acota la pieza. El origen pieza de la fase 1 se determina con el reglaje de las herramientas, y para el de la fase 2 se aplica un traslado de origen con un valor igual a la demasía de material en Z (figura 5.37). Por tanto, la tabla de traslados de origen queda configurada de la siguiente manera:

G53X ____.___ Z0

G54X ____.___ Z–0.5


Tema

Los valores de un traslado de origen no se anulan con la función M30; es necesario programar otro traslado con valor 0.

Proceso de mecanizado y herramientas a utilizar.

1.ª FASE

1.ª Operación


Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: PCLNL 2525M12

Plaquita: CNMG 120412 - [XX - XX]

Posición en torreta: 1

2.ª FASE1.ª Operación 2.ª Operación

Datos herramienta




Datos herramienta

Portaherramientas: SCLCL 2525M12

Plaquita: CCMT 120404 - [XX - XX]



Tema

P10109

N10 G53 (1.ª FASE)

N20 T1.1

N30 M42

N40 G96 S150 M3

N50 G0 X44 Z0

N60 G1 X–2.4 4 F.15 M8

N70 G0 G42 X35 Z1

N80 G1 X39 Z–1

N90 Z–18 F.25

N100 G0 G40 X200 Z200 M9

N110 M00

N120 G54 (2.ª FASE - 1.ª OPERACIÓN)

N130 T1.1

N140 M42

N150 G96 S150 M3

N160 G0 X44 Z0 FIGURA 5.38

N170 G1 X–2.4 4 F.15 M8

N180 G0 X43 Z5 F.3

N190 G68 P0=K15 P1=K0


Tema

P5=K3 P7=K.5 P8=K.2 P9=K0 P13=K500 P14=K510

N200 G0 X200 Z200 M9

N210 T6.6 (2.ª OPERACIÓN)

N220 M42

N230 G96 S200 M3

N240 G0 X20 Z5

N250 G1 G42 X15 Z0 F.14 5 M8

N260 X25 Z–30

N270 X37

N280 X39 Z–31

N290 G0 G40 X200 Z200 M9

N300 M30

N500 G1 X25 Z–30

N510 X39 Z–30

2. Realizar el mecanizado completo del tornillo y la tuerca que representa la figura 5.39. El material a mecanizar es F1140. Las dimensiones en bruto del tornillo son Ø40 x 71 mm; el casquillo inicial para la tuerca se extrae de barra Ø40 mm.


Tema

En el mecanizado de ambas piezas intervienen herramientas comunes; en este caso, el reglaje mediante herramienta de referencia o base es el procedimiento más idóneo. Como herramienta de referencia se toma la


Tema

que ocupa la posición 1 (PCLNL - 2525M12). La tabla de herramientas y traslados de origen queda configurada de la siguiente manera:

Tabla de herramientas

T01X51.752 Z0 F3 T02 X–10.815 Z73.282 F5

R1.2I...

K... R0.4 I... K...

T03X46.859 Z1.492 F3 T04 X–13.57 Z84.907 F...

R0.4I...

K... R... I... K...

4 Para compensar el radio de la plaquita, la punta teórica (P) debe sobrepasar el eje de revolución una distancia igual al radio (figura 5.38). Como indica el código de la plaquita, el radio es 1.2 mm. La programación es en Ø y en modo absoluto (X–2.4).

5 Considerando la clase de rugosidad a obtener (N7) cuyo valor Ra= 1.6m m , y el radio de la plaquita (0.4 mm); el avance resultante de la fórmula es 0,14 mm/v.

T05X17.553 Z43.397 F... T06 X0 Z98.248 F...

R...I...

K... R... I... K...

T07X17.546 Z43.382 F...

R...I...

K...

Traslados de origen


Tema

G53 X ____.___ Z194.322 (Origen pieza 1.ª fase tornillo)

G54 X ____.___ Z193.822 (Origen pieza 2.ª fase tornillo)

G55 X ____.___ Z180.368 (Origen pieza 1.ª fase tuerca)

G56 X ____.___ Z151.279 (Origen pieza 2.ª fase tuerca)

Rosca ISO M30 x 1.75

Tornillo: Prof. del filete (f) = 0.613 * P; f = 0.613 * 1.75; f = 1.073

Tuerca: Prof. del filete (F) = 0.577 * P; F = 0.577 * 1.75; F = 1.01

Ø del agujero de la tuerca (D) = d – (1.082 * P); D = 30 – 1.893; D = 28.106

Ángulo de la hélice:

Las roscas se mecanizan mediante el ciclo fijo de roscado longitudinal G86, utilizando el sistema de penetración en flanco, manteniendo el caudal de viruta constante y en 10 pasadas (según tabla). El valor del parámetro P5 será:

Tornillo:

Tuerca:

Proceso de mecanizado y herramientas a utilizar

1.ª FASE1.ª Operación


Tema

Datos herramienta




2.ª FASE

1.ª Operación


Tema

Datos herramienta




2.ª Operación

Datos herramienta

Portaherramientas: SCLCL 2525M12

Plaquita: CCMT 120404 - [XX - XX]


3.ª Operación


Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: Ranurado

Plaquita: Ranurado A = 3 mm


4.ª Operación

Datos herramienta

Portaherramientas: Roscado a derechas

Plaquita: Perfil completo (ISO, paso = 1.75)


P10110 (TORNILLO)

N10 G53 N240 G0 X27 Z5

N20 T1.1 (1.ª FASE) N250 G1 G42 Z0 F.25 M8

N30 M42 N260 X30 Z–1.5

N40 G96 S150 M3 N270 Z–30

N50 G0 X44 Z0 N280 X39 Z–50

N60 G1 X–2.4 F.15 M8 N290 G0 G40 X200 Z200 M9


Tema

N70 G0 G42 X35 Z1 N300 T5.5 (3.ª OPERACIÓN)

N80 G1 X39 Z–1 N310 M42

N90 Z–23 F.25 N320 G96 S140 M3

N100 G0 G40 X200 Z200 M9 N330 G0 X32 Z–30

N110 M0 N340 G1 X27.5 F.05 M8

N120 G54 (2.ª FASE - 1.ª OPERACIÓN) N350 G4 K2

N130 T1.1 N360 G1 X32 M9

N140 M42 N370 G0 X200 Z200 M5

N150 G96 S150 M3 N380 T7.7 (4.ª OPERACIÓN)

N160 G0 X44 Z0 N390 G97 S1200 M4

N170 G1 X–2.4 F.15 M8 N400 G0 X32 Z3.5 M8

N180 G0 X43 Z5 F.3 N410 G86 P0=K30 P1=K3.5 P2=K30 P3=K–29

N190 G68 P0=K30 P1=K0 P5=K3 P7=K.5 P4=K1.073 P5=K.339 P6=K1 P7=K.1

P8=K.2 P9=K0 P13=K500 P14=K510 P10=K1.75 P11=K0 P12=K60

N200 G0 X200 Z200 M9 N420 G0 X200 Z200 M9

N210 T3.3 (2.ª OPERACIÓN) N430 M30

N220 M42 N500 G1 X30 Z–30

N230 G96 S200 M3 N510 X39 Z–50

Proceso de mecanizado y herramientas a utilizar


Tema

1.ª FASE

1.ª Operación

Datos herramienta




2.ª Operación


Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: Broca de plaquitas intercambiables

Plaquita: WCMX 050308 - [XX - XX]


3.ª Operación

Datos herramienta

Portaherramientas: Ranurado

Plaquita: Ranurado A=3 mm


2.ª FASE1.ª Operación


Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: PCLNL - 2525M12



2.ª Operación

Datos herramienta

Portaherramientas: S16R - SVUBL 11

Plaquita: VBMT 110204 - [XX - XX]


3.ª Operación


Tema

Datos herramienta

Portaherramientas: Roscado a derechas

Plaquita: Perfil completo (ISO, paso = 1.75)


P10111 (TUERCA)


N20 T1.1

N30 M42

N40 G96 S150 M3

N50 G0 X44 Z0

N60 G1 X–2.4 F.15 M8

N70 G0 G42 X35 Z1

N80 G1 X39 Z–1

N90 Z–30.5 F.25

N100 G0 G40 X200 Z200 M9 M5


N120 G97 S1100 M4

N130 G0 Z5

N140 X0

N150 G1 Z–30.5 F.08 M8

P10112


N20 T1.1

N30 M42

N40 G96 S150 M3

N50 G0 X44 Z0

N60 G1 X24 F.25 M8

N70 G0 G42 X35 Z1

N80 G1 X39 Z–1

N90 G0 G40 X200 Z200 M9


N110 M42

N120 G96 S200 M3

N130 G0 X33 Z5

N140 G1 G41 X31.2 Z0 F.3 M8

N150 X28.2 6 Z–1.5


Tema

N160 G0 Z5 M9

N170 X200

N180 Z200 M5


N200 M42

N210 G96 S140 M3

N220 G0 X42 Z–30.5

N230 G1 X26 F.05 M8

N240 X42 M9

N250 G0 X200 Z200

N260 M30

N160 Z–25.5

N170 X31.2 Z–27

N180 G0 G40 X26 M9

N190 Z5

N200 G0 X200 Z200 M5


N220 G97 S1200 M4

N230 G0 X26 Z3.5 M8

N240 G86 P0=K28.2 P1=K3.5 P2=K28.2 P3=K–29 P4=K–1.01 P5=K.319 P6=K1 P7=K.1 P10=K1.75 P11=K0 P12=K60

N250 G0 X200 Z200 M9

N260 M30



Tema

Funciones específicas de fresado

Interpolación lineal Roscas por

interpolación G10/G11/G12/G13

G17/G18/G19 G73 Ciclos Fijos

Interpolación helicoidal

La interpolación helicoidal consiste en un movimiento circular en el plano principal sincronizado con un movimiento lineal del otro eje. Es de gran utilidad en mandrinados de agujeros grandes o incluso para el fresado de roscas.


Plano XY N4 G02 (G03) X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3 J+/–4.3 Z+/–4.3 K4.3 F5.4

Plano XZ N4 G02 (G03) X+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K+/–4.3 Y+/–4.3 J4.3 F5.4

Plano YZ N4 G02 (G03) Y+/–4.3 Z+/–4.3 J+/–4.3 K+/–4.3 X+/–4.3 I4.3 F5.4

6 El diámetro del agujero de la tuerca es 0.1 mm mayor, para dejar juego entre los dos perfiles de la rosca. Es una medida simbólica; ya que en este ejercicio no se indica el ajuste entre tornillo y tuerca.


Tema

XY: Cotas del punto final del movimiento circular.

IJ: Coordenadas del centro respecto al punto inicial del arco.

Z: Cota final del eje Z.

K: Paso de la hélice según el eje Z.

F: Avance a lo largo del círculo.


Plano XY N4 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 J+/–4.3 Z+/–4.3 K4.3 F5.4

Plano XZ N4 G02 (G03) A+/–3.3 I+/–4.3 K+/–4.3 Y+/–4.3 J4.3 F5.4

Plano YZ N4 G02 (G03) A+/–3.3 J+/–4.3 K+/–4.3 X+/–4.3 I4.3 F5.4

La interpolación circular del plano principal puede programarse también mediante la programación del radio o utilizando las funciones G08 o G09. En el plano XY el formato es de la forma:


Tema

N4 G02 (G03) X+/–4.3 Y+/–4.3 R+/–4.3 Z+/–4.3 K4.3

N4 G08 X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 K+/–4.3

N4 G09 X+/–4.3 Y+/–4.3 I+/–4.3 J+/–4.3 Z+/–4.3 K4.3

El movimiento circular de la interpolación helicoidal finaliza cuando se alcanza el punto programado en el eje perpendicular al plano principal (Z en el plano XY); desde este punto los ejes del plano principal se desplazan, con trayectoria no controlada, hasta el punto final programado (X,Y).

Al ejecutar una interpolación helicoidal, el centro del arco pasa a ser el nuevo origen polar.


Fresado de roscas por interpolación helicoidal

El fresado de roscas en máquinas de control numérico es un procedimiento muy utilizado, ya que presenta importantes ventajas:

● Gran productividad, al utilizar plaquitas que permiten velocidades de corte elevadas.

● Se pueden obtener roscas de grandes profundidades.● Evita los problemas de evacuación, ya que las virutas que se forman

son pequeñas.● Se pueden obtener roscas exteriores o interiores, a derecha o

izquierda y de cualquier diámetro.

Existen en el mercado varias herramientas para fresar roscas (uno o varios filos, etc.); la elección de una herramienta debe hacerse teniendo en cuenta el material, la profundidad del filete, longitud de la rosca, potencia de la máquina, etc.

Métodos de fresado de roscas


Tema


Tema

A: Rosca a derecha. Avance en sentido de las agujas del reloj (G02). Fresado en concordancia.

B: Rosca a izquierda. Avance en sentido antihorario (G03). Fresado en contraposición.

C: Rosca a derecha. Avance en sentido antihorario (G03). Fresado en contraposición.

D: Rosca a izquierda. Avance en sentido de las agujas del reloj (G02). Fresado en concordancia.

E: Rosca a derecha. Avance en sentido de las agujas del reloj (G02). Fresado en contraposición.

F: Rosca a izquierda. Avance en sentido antihorario (G03). Fresado en concordancia.

G: Rosca a derecha. Avance en sentido antihorario (G03). Fresado en concordancia.

H: Rosca a izquierda. Avance en sentido de las agujas del reloj (G02). Fresado en contraposición.


Tema

Ejemplo. Programar la interpolación helicoidal para obtener el agujero roscado M30 x 2 de longitud 35 mm, que aparece en la figura 5.41.

Rosca SI M30 x 2

Prof. del filete (F) = 0.6945 * P; F = 0.6945 * 2; F = 1.389

Ø del fondo de la tuerca (DF) = d + (0.09 * P); DF = 30 + (0.09 * 2); DF = 30.18

El fresado de la rosca se hace según el método E, de una sola pasada y sin compensación del radio de la fresa. El punto P0, situado a 2 mm de la superficie de la pieza, es el punto de comienzo de la interpolación. Antes del inicio de la interpolación, la herramienta debe estar situada en dicho punto; sus coordenadas son:

X = (DF – Øfresa)/2; X = (30.18 – 22.2)/2; X = 4 (compensación del radio de la fresa)

Y = 0

P10113

N10 S1000 T.01 M3

N20 G0 X4 Y0

N30 Z2 M8

N40 G02 X4 Y0 I–4 J0 Z–35 K2 F100

N50 G1 X0 Y0 F200 M9

N60 G0 Z200 M30

FIGURA 5.41


Tema


Imagen espejo. G10/G11/G12/G13

Las funciones G11/G12/G13 producen simetrías respecto a los ejes de coordenadas determinados desde el origen pieza (W).

Si se programa G11, el CNC ejecuta los desplazamientos programados en la dirección X con el signo cambiado (imagen espejo en el eje X); de igual modo ocurre con los desplazamientos Y o Z al programar G12 o G13, respectivamente (figura 5.42). Al programar la función G10, se anula cualquier imagen espejo que esté activa en ese momento. Las funciones G11, G12 y G13 se pueden programar en el mismo bloque.


Tema

Imagen espejo

Ejemplo. Realizar el programa para taladrar la pieza de la figura 5.43, utilizando las funciones imagen espejo. El origen pieza W según el eje Z, está situado en la cara superior de la pieza. Profundidad de los agujeros 10 mm.


Tema

P10114

N10 S1600 T.01 M3

N20 G0 X6 Y–4 (sección A)

N30 Z2 M8

N40 G1 Z–10 F90

N50 G0 Z2

N60 X10 Y–12

N70 G25 N40.50.1

N80 X18 Y–7

N90 G25 N40.50.1

N100 G12

N110 G25 N20.90.1 (sección B)


Tema

N120 G11 (G12 está activo)

N130 G25 N20.90.1 (sección C)

N140 G10 G11

N150 G25 N20.90.1 (sección D)

N160 G10 M9

N170 G0 Z200 M0

N180 |

N190 |


Selección de planos. G17/G18/G19

El plano principal de trabajo debe seleccionarse cuando se pretende realizar el mecanizado utilizando las funciones de interpolación circular, redondeo controlado de aristas, entrada y salida tangencial, achaflanado, ciclos fijos de mecanizado, giro del sistema de coordenadas, y cuando se utiliza la compensación de radio o longitud de herramienta.

Mediante G17 se indica el plano XY, con G18 el plano XZ y con G19 el plano YZ.


Tema

Planos de trabajo

Al programar la compensación del radio de la herramienta, ésta se aplica a los dos ejes del plano seleccionado y la compensación de longitud al eje perpendicular a dicho plano.

Ejemplo. Realizar el proceso completo para mecanizar la pieza representada en las vistas de la figura 5.45. Dimensiones en bruto: 60 x 12 x 75 (X,Y,Z).


Tema

● Determinación del origen pieza W en el plano XY utilizando un palpador (figura 5.46). (Ø de la bola 5 mm).

1. Rozar con el palpador en la cara C.

2. Teclear Y–8.5, pulsar ENTER.

3. Rozar con el palpador en la cara D.

4. Teclear X32.5, pulsar ENTER.


Tema

● Determinación del origen pieza W en el eje Z. Cálculo de la diferencia de longitud de las herramientas (figura 5.47).

1. Colocar la herramienta 2.

2. Situar la base de la semiesfera en el plano superior de la pieza.

3. Teclear Z24, pulsar ENTER.

4. Colocar la herramienta 1.

5. Rozar en la cara superior de la pieza.

6. Anotar la coordenada Z que aparece en la pantalla (Z11.363).

7. La diferencia de longitud será: Dlg = 11.363 – 24 = –12.637

8. Cargar los valores de las herramientas en la tabla.

T01 R8 L–12.637 T02 R ... L ...

I ... K ... I ... K ...


Tema

● Programa de mecanizado.


Tema

P10115

N10 G90 G17 S500 T.01 M3 N150 G1 Y–13 F100 M8

N20 G0 X0 Y–30 N160 G93 I20 J0 (preselección origen polar B)

N30 G43 Z–10 N170 G91 G3 A1

N40 G1 G42 G37 R12 Y–4 F100 M8 N180 G18 (selección del plano XZ)

N50 X20 N190 G3 A180

N60 G3 Y4 R4 N200 G17 (selección del plano XY)

N70 G1 X–20 N210 G93 I–20 J0 (preselección origen polar A)

N80 G3 Y–4 R4 N220 G2 A–1

N90 G1 G38 R12 X0 N230 G18 (selección del plano XZ)

N100 G0 G40 X0 Y–30 M9 N240 G2 A–180

N110 G44 Z200 M0 N250 G17 (selección del plano XY)

N120 G90 G17 S400 T.02 M3 N260 G25 N160.250.89

(radio fresa 9 mm, compensación manual) N270 G90 G0 Y40 M9

N130 G0 X20 Y–30 N280 G44 Z200

N140 G43 Z0 N290 M30


Giro del sistema de coordenadas. G73

La función G73 permite girar el sistema de coordenadas, tomando como centro de giro el origen pieza (W) del plano principal (figura 5.48). El formato de programación es el siguiente:


Tema

N4 G73 A+/–3.3 (mediante A se indica el ángulo de giro en grados, valor máximo 360º)

Giro en el plano XY

La función G73 es incremental; es decir, cada vez que se ejecute un bloque con G73, el sistema de coordenadas girará desde la posición en que se encuentre el valor del ángulo programado. Si el valor del ángulo se programa con signo positivo, el sistema de coordenadas gira en sentido antihorario, y si se programa con signo negativo, en sentido horario. La función G73 debe programarse sola en un bloque. Estando activa la función G73, no se pueden programar bloques que contengan la definición de un punto mediante el ángulo y una coordenada cartesiana en coordenadas absolutas. Programando en un bloque la función G73, sin el valor del ángulo, se anula el giro activo en ese momento, también mediante G17, G18, G19, M02, M30 o al ejecutarse un RESET o EMERGENCIA.

Ejemplo. Realizar el programa para mecanizar las ranuras de la pieza representada en la figura 5.49. Profundidad de las ranuras 8 mm, radio de la fresa 4 mm. El origen pieza según el eje Z está situado en la cara superior de la pieza.


Tema

En este ejemplo la programación se realiza en coordenadas polares, tomando como orígenes polares el punto A, B y el origen pieza (W). Aplicando las razones trigonométricas, se calcula las coordenadas del origen polar A (cambiando el signo del valor J, se obtiene las coordenadas del origen polar B).

P10116


Tema

N10 S800 T.05 M3

N20 G0 R75 A–9

N30 Z2

N40 G1 Z–8 F40 M8

N50 G91 G42 R–6.25 (punto 1)

N60 G3 A18 (punto 2)

N70 G93 I74.07 J11.73 (preselección origen polar A)

N80 G2 A–180 (punto 3)

N90 G93 I0 J0 (preselección origen polar W)

N100 G2 A–18 (punto 4)

N110 G93 I74.07 J–11.73 (preselección origen polar B)

N120 G2 A–180 (punto 1)

N130 G0 G90 G40 R0

N140 G93 I0 J0 (preselección origen polar W)

N150 Z5

N160 G73 A60 (giro del sistema de coordenadas 60º)

N170 G25 N20.160.5

N180 G0 Z200 M30


Ciclos fijos de fresado

Los ciclos fijos de fresado, al igual que los de torneado, facilitan la programación de algunas operaciones muy frecuentes en el mecanizado. Al programar un ciclo fijo, éste se ejecuta en el plano seleccionado, realizándose la profundidad en el eje perpendicular a dicho plano. Los


Tema

bloques comprendidos entre la definición de un ciclo fijo y la anulación del mismo se encuentran en la llamada zona de influencia del ciclo, y, por tanto, en el punto final de cada desplazamiento programado en uno de estos bloques se ejecuta automáticamente el mecanizado correspondiente al ciclo fijo definido. Para que el ciclo fijo no se ejecute al final de un desplazamiento, en el bloque correspondiente se programa N0 (número de veces que se repite el bloque).

Al programar la función G80 se anula cualquier ciclo fijo activo en ese momento; también, con las funciones G32, G53/G59, G74, G92, al seleccionar un nuevo plano mediante G17, G18 o

G19 y al ejecutarse M02, M30, RESET o EMERGENCIA.

Cuando el CNC ejecuta un bloque que contiene la definición de un ciclo fijo, anula la compensación del radio.

Mediante la función G79 se puede dar la categoría de ciclo fijo a cualquier subrutina paramétrica definida por el usuario (G23 N2); por tanto, los bloques que están a continuación del bloque de llamada (G79 N2) se encuentran dentro de la zona de influencia del ciclo fijo. El formato del bloque de llamada es el siguiente:

N4 G79 N2 P2 = K__ P2 = K__ .....

N2 corresponde al número de la subrutina paramétrica. P2 = K__ representa los valores asignados a los parámetros definidos en la subrutina.

Si la subrutina paramétrica contiene algún ciclo fijo, no puede ser ejecutada mediante G79.

Ciclos fijos G81/G82/G84/G84 R/G85/G86/G89

G81 Ciclo fijo de taladrado.G82 Ciclo fijo de taladrado con temporización.G84 Ciclo fijo de roscado con macho.G84 R Ciclo fijo de roscado rígido.G85 Ciclo fijo de escariado.

G86 Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en avance rápido G00.


Tema

G89 Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en avance de trabajo G01.

Los ciclos fijos indicados tienen la misma estructura de bloque; es la siguiente:

N4 G8? (G98 o G99) X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 K2.2 N

G8? Código del ciclo fijo.G98 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo

hasta el plano de partida, una vez realizado el mecanizado del agujero.

G99 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo hasta el plano de referencia, una vez realizado el mecanizado del agujero. El plano próximo a la superficie de la pieza desde el que comienza el mecanizado del ciclo es el llamado plano de referencia.

X,Y,Z En función del plano principal, estos valores adoptan diferentes significados.

Los valores X e Y en G17, X y Z en G18 e Y y Z en G19 definen las coordenadas del punto donde se va a ejecutar el ciclo fijo (puede programarse en coordenadas polares). Los valores serán absolutos o incrementales en función del modo de programación (G90/G91). El desplazamiento hasta dicho punto se realizará en rápido o en avance de trabajo F, según se programe G00 o G01.

El valor Z en G17, Y en G18 y X en G19 define el desplazamiento del eje perpendicular al plano principal, desde el plano de partida hasta el plano de referencia. Los valores serán absolutos o incrementales en función del modo de programación (G90/G91). El desplazamiento se realiza en avance rápido G00.


Tema

I Define la profundidad del mecanizado. Si se trabaja en G90, los valores son absolutos; es decir, están referidos al origen pieza del eje perpendicular al plano de trabajo. Si se trabaja en G91, los valores son incrementales; es decir, están referidos al plano de referencia.

K Define el tiempo de espera en segundos, desde que alcanza el fondo del mecanizado hasta que comienza el retroceso. La programación de este parámetro sólo es obligatoria en el ciclo de taladrado con temporización (G82). En el resto de los ciclos, si no se programa, el CNC considera el valor K0.

N2 Define el número de veces que se desea repetir la ejecución del bloque. Indicar más de una repetición sólo tiene sentido si se está trabajando en G91; de lo contrario, el ciclo se repite en el mismo punto.


Tema

Ejemplo. Aplicando el ciclo fijo de taladrado (G81), realizar el mecanizado de los agujeros representados en la pieza de la figura 5.50. Profundidad de los agujeros 10 mm. El origen pieza, según el eje Z, está situado en la cara superior de la pieza.

El programa se ha realizado considerando los siguientes puntos:

1. El plano de referencia se sitúa a 2 mm de la superficie de la pieza.

2. Al finalizar el mecanizado de cada agujero, la herramienta retrocede al plano de referencia.

3. El primer agujero se programa en coordenadas polares absolutas, los restantes en polares incrementales.


Tema

P10117

N10 G17 S1000 T.02 M3

N20 G93 I100 J50 (preselección origen polar A)

N30 G0 G90 R25 A0 (posicionamiento en el agujero n.º 1)

N40 Z50 (plano de partida)

N50 G81 G99 Z2 I–10 F80 N1 (mecanizado y retirada al plano referencia Z2)

N60 G91 A45 N7 (mecanizado de los agujeros restantes en el orden indicado)

N70 G80 G0 G90 Z200 (anulación del ciclo, retirada de la herramienta)

N80 M30

Ciclo fijo de taladrado profundo. (G83)

Este ciclo se puede programar de dos formas distintas:

Formato a) N4 G83 (G98 o G99) X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 J2 N2

Significado de los valores del formato a:

G83 Código del ciclo fijo de taladrado profundo.

G98 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo hasta el plano de partida, una vez realizado el mecanizado del agujero.


Tema

G99 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo hasta el plano de referencia, una vez realizado el mecanizado del agujero.

X,Y,Z En función del plano principal estos valores adoptan diferentes significados.




Tema

I Define el valor, en modo incremental, de cada paso de mecanizado.

J Define el número de pasos en que se realiza el mecanizado.


Ejemplo. Realizar en tres pasos el mecanizado de un agujero de 28 mm de profundidad, situado en el punto X60, Y50. El origen pieza, según el eje Z, está situado en la cara superior.


Tema

P10118

N10 G17 S1200 T.01 M3

N20 G0 G90 X60 Y50

N30 Z100 (plano de partida)

N40 G83 G98 Z2 I–10 J3 F60 N1 (mecanizado y retirada al plano de partida Z100)

N50 M30

Formato b) N4 G83 (G98 o G99) X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 B+/–4.3 C+/–4.3 D+/–4.3 H4.3 J2 K2.2 L4.3 R(0.000/500) N2


Tema

Significado de los valores del formato b:

G83 Código del ciclo fijo de taladrado profundo.G98 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo

hasta el plano de partida, una vez realizado el mecanizado del agujero.

G99 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo hasta el plano de referencia, una vez realizado el mecanizado del agujero.


Tema




I Define la profundidad total de mecanizado. Si se trabaja en G90, los valores son absolutos; es decir, están referidos al origen pieza del eje perpendicular al plano de trabajo. Si se trabaja en G91, los valores son incrementales; es decir, están referidos al plano de referencia.

B Profundización incremental. Define el valor de cada paso de mecanizado según el eje perpendicular al plano de trabajo. Siempre con valor positivo.

C Define a qué distancia de la última profundización debe posicionarse la herramienta para comenzar una nueva. El desplazamiento hasta ese punto se realiza en G00. Si no se programa este parámetro, el CNC considera el valor C1.

D Define la distancia entre el plano de referencia y la superficie de la pieza. Dicho valor se suma o se resta, dependiendo del signo, a la profundidad incremental B en la primera profundización.


Tema

H Distancia que retrocede en G00 el eje perpendicular al plano principal después de cada profundización. Si no se programa este parámetro, dicho eje retrocede hasta el plano de referencia.

J Define cada cuántas profundizaciones la herramienta retrocede en G00 hasta el plano de referencia. Si no se programa este parámetro, o se programa con valor 0, el retroceso se realiza después de cada profundización.

K Tiempo de espera en segundos tras cada profundización.

L Define el valor mínimo de profundización incremental. Si no se programa este parámetro, o se programa con valor 0, el CNC considera el valor L1.

R Factor que reduce o aumenta las diferentes profundizaciones incrementales B. Si R = 1, todas las profundizaciones son iguales. Si R es distinto de 1, la primera profundización es igual a B, la segunda B2 = R x B, la tercera B3 = R x B2, y así sucesivamente. Si no se programa este parámetro, o se programa con valor 0, el CNC considera el valor R1.


Ciclo fijo de cajera rectangular (G87) y cajera circular (G86)

El formato del bloque de programación es el siguiente:

N4 (G87 o G88) G(98 o 99) X+/–4.3 Y+/–4.3 Z+/–4.3 I+/–4.3 J+/–4.3 K4.3 (sólo para G87) B4.3 C4.3 D+/–4.3 H4 L4.3 N2

G8? Código del ciclo fijo.G98 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo hasta

el plano de partida, una vez realizado el mecanizado de la cajera.


Tema

G99 Retroceso del eje perpendicular al plano de trabajo hasta el plano de referencia, una vez realizado el mecanizado de la cajera.


Los valores X e Y en G17, X y Z en G18 e Y y Z en G19 definen las coordenadas del centro de la cajera (puede programarse en coordenadas polares). Los valores serán absolutos o incrementales en función del modo de programación (G90/G91). El desplazamiento hasta dicho punto se realizará en rápido o en avance de trabajo F, según se programe G00 o G01.


I Define la profundidad total de mecanizado. Si se trabaja en G90, los valores son absolutos; es decir, están referidos al origen pieza del eje perpendicular al plano de trabajo. Si se trabaja en G91, los valores son incrementales; es decir, están referidos al plano de referencia.


Tema

J En el caso de G87 (cajera rectangular), define la distancia desde el centro hasta el borde de la cajera según el eje correspondiente (según el eje X en G17 y G18, según el eje Y en G19). En el caso de G88 (cajera circular), define el radio de la cajera. El signo con el que se introduce dicho valor determina el sentido de mecanizado; si la herramienta gira a derechas (M03) y el signo es positivo, el mecanizado se realiza en contraposición; si es negativo, se realiza en concordancia.


Tema

K Sólo se emplea en el caso del ciclo fijo G87 y define la distancia desde el centro hasta el borde de la cajera según el eje correspondiente (según el eje Y en G17, según el eje Z en G18 y G19). Siempre con valor positivo.

B Define el valor de cada paso de mecanizado según el eje perpendicular al plano de trabajo. Siempre con valor positivo.

C Define el valor de cada paso de mecanizado según el plano principal. Siempre con valor positivo. Si no se introduce este parámetro, el CNC aplica un paso de 3/4 del diámetro de la herramienta.

D Define la distancia entre el plano de referencia y la superficie de la pieza. Dicho valor se suma a la profundidad B en la primera profundización.

H Define la velocidad de avance para la pasada de acabado.L Define el valor de la pasada de acabado según el plano de

trabajo. Si dicho valor se introduce con signo positivo, la pasada de acabado se realiza en G07 (arista viva) y en G05 (arista matada) si se introduce con signo negativo.


Ejemplo. Realizar el programa para mecanizar una cajera de dimensiones 100 x 60 x 24 (X,Y,Z). El origen pieza del plano de trabajo (G17) está situado en el centro de la cajera, según el eje Z, en la cara superior de la pieza. Radio de la herramienta 10 mm.


T07R10 L...

I...K...


Tema

P10119

N10 G17 S400 T.07 M3

N20 G0 G90 X0 Y0 F100

N30 Z100

N40 G87 G98 Z2 I–24 J–50 K30 B10 C15 D2 H80 L1 N1

N50 M30



Tema

Programación paramétrica

Op. con parámetros Saltos condicionales Código error G30

Este modo de programación difiere de los anteriores en la forma de definir los valores relativos a coordenadas de ejes, velocidades, etc. La programación paramétrica se basa en la utilización de variables, cuyo valor puede ser el resultado de una operación matemática o el asignado a través de otro valor.

La programación paramétrica es un complemento que facilita la elaboración del programa normal de mecanizado; es decir, no incluye funciones ni nuevos formatos de programación. Un parámetro o variable se define por la letra P y un número comprendido entre 0 y 254.

Asignaciones y operaciones con parámetros

Los valores que se pueden asignar a un parámetro son los siguientes:

N4 P1 = P2 (P1 toma el valor de P2; P2 mantiene el valor que tenía)

N4 P2 = K6 (P2 toma el valor 6; K indica que se trata de una constante)

N4 P5 = X (P5 toma el valor de la cota teórica del eje X, en la que se halla en ese momento el CNC)

N4 P3 = Y (P3 toma el valor de la cota teórica del eje Y, en la que se halla en ese momento el CNC)

N4 P6 = Z (P6 toma el valor de la cota teórica del eje Z, en la que se halla en ese momento el CNC)

N4 P4 = T(P4 toma el valor que tiene el reloj en ese momento, en centésimas de segundo. Esta asignación supone la anulación de la compensación del radio)

N4 P2 = 0X (P2 toma el valor de la cota teórica X, con respecto al cero máquina, en la que se halla en ese momento el CNC)

N4 P9 = 0Y(P9 toma el valor de la cota teórica Y, con respecto al cero máquina, en la que se halla en ese momento el CNC)

N4 P7 = 0Z (P7 toma el valor de la cota teórica Z, con respecto al cero máquina, en la que se halla en ese momento el CNC)


Tema

Las operaciones que se pueden realizar entre parámetros son:

F1 (Suma) N4 P6 = P4 F1 P2 (P6 toma el valor de la suma de los parámetros P4 y P2; por tanto, P6 = P4 + P2).

N4 P6 = P4 F1 K10 (P6 toma el valor de la suma de un parámetro y una constante P6 = P4 + 10).

N4 P6 = P6 F1 K10 (P6 incrementa su valor actual en 10 unidades [pulgadas o milímetros] ; por tanto, P6 = P6 + 10).

F2 (Resta) N4 P5 = P2 F2 P3 ® P5 = P2 – P3

N4 P5 = P3 F2 K10 ® P5 = P3 – 10

N4 P5 = P5 F2 K10 ® P5 = P5 – 10

F3 (Multiplicación) N4 P7 = P6 F3 P4 ® P7 = P6 * P4

N4 P7 = P6 F3 K2 ® P7 = P6 * 2

N4 P7 = P7 F3 K3 ® P7 = P7 * 3

F4 (División) N4 P12 = P5 F4 P9 ® P12 = P5 ¸ P9

N4 P15 = P14 F4 K2 ® P15 = P14 ¸ 2

N4 P2 = P2 F4 K8 ® P2 = P2 ¸ 8

F5 (Raíz cuadrada) N4 P5 = F5 P18 ® P5 =

N4 P7 = F5 K25 ® P7 =

N4 P8 = F5 P8 ® P8 =


Tema

F6 (Raíz cuadrada de la suma de los cuadrados)

N4 P2 = P5 F6 P1 ® P2 =

N4 P3 = P6 F6 K3 ® P3 =

N4 P4 = P4 F6 K4 ® P4 =

F7 (Seno) N4 P5 = F7 P8 ® P5 = sen P8 (P8 es el ángulo en grados)

N4 P7 = F7 K60 ® P7 = sen 60º

F8 (Coseno) N4 P5 = F8 P8 ® P5 = cos P8 (P8 es el ángulo en grados)

N4 P7 = F8 K60 ® P7 = cos 60º

F9 (Tangente) N4 P5 = F9 P8 ® P5 = tg P8 (P8 es el ángulo en grados)

N4 P7 = F9 K60 ® P7 = tg 60º

F10 (Arco tangente) N4 P6 = F10 P7 ® P6 = arc tg P7 (resultado en grados)

N4 P9 = F10 K1 ® P9 = arc tg 1


Tema

F11 (Comparación) N4 P20 = F11 P18 (compara P20 con P18 y activa los indicadores de saltos condicionales)

N4 P1 = F11 K5 (compara P1 con el valor 5 y activa los indicadores de saltos condicionales)

F12 (Parte entera) N4 P3 = F12 P7 (P3 toma el valor de la parte entera de P7)

N4 P9 = F12 K7.8 (P9 toma el valor 7, P9 = 7)

F13 (Parte entera más uno)

N4 P3 = F12 P7 (P3 toma el valor de la parte entera de P7 más 1)

N4 P9 = F12 K7.8 (P9 toma el valor 7 más 1, P9 = 8)

F14 (Parte entera menos uno)

N4 P3 = F12 P7 (P3 toma el valor de la parte entera de P7 menos 1)

N4 P9 = F12 K7.8 (P9 toma el valor 7 menos 1, P9 = 6)

F15 (Valor absoluto) N4 P5 = F15 P10 (P5 toma el valor absoluto de P10)

N4 P7 = F15 K–3 -> P7 = 3


Tema

F16 (Complementación)

N4 P1 = F16 P2 (P1 toma el valor de P2 complementado, P1 = –P2)

N4 P2 = F16 K9 -> P2 = –9

En un mismo bloque se pueden introducir todas las asignaciones y operaciones que se deseen, siempre que no modifiquen un número de parámetros superior a 10.

Existen otras funciones que se consideran especiales por el modo de asignar los valores a los parámetros; considerando el enfoque de este tema, no se tienen en cuenta.


Saltos\llamadas condicionales

El CNC dispone de dos indicadores internos (flags), que se activan o no dependiendo del resultado de las siguientes operaciones: F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12, F13, F14, F15, F16. Las asignaciones no alteran el estado de dichos indicadores.

INDICADOR 1. (Cero, igualdad)

El indicador 1 se activa:

● Cuando el resultado de una operación es igual a cero.● Cuando el resultado de una comparación es igual.

El indicador 1 no se activa:

● Cuando el resultado de una operación no es igual a cero.● Cuando el resultado de una comparación es distinto.

INDICADOR 2. (Negativo, menor)

El indicador 2 se activa:


Tema

● Cuando el resultado de una operación es menor que cero.● Cuando en el resultado de una comparación el primer

operando es menor que el segundo.

El indicador 2 no se activa:

● Cuando el resultado de una operación es igual o mayor que cero.

● Cuando en el resultado de una comparación el primer operando es igual o mayor que el segundo.

Las funciones G26, G27, G28 y G29, al igual que G25, ordenan un salto del programa al bloque indicado, pero únicamente si se cumple una condición determinada. El formato de programación de estas funciones es el siguiente:

N4 G2? N4 o también N4 G2? N4.4.2

N4 y N4.4.2 indican el bloque al que salta el programa si se cumple la condición marcada por la función.

El bloque en el que se programe las funciones G26, G27, G28 y G29, no admite más información.

G26 Salto/llamada condicional si es igual o igual a 0.

Si se programa G26 y, tras una operación o comparación efectuada anteriormente, ha quedado activado el indicador 1, se produce el salto al bloque indicado por N4 o N4.4.2.

Ejemplo:

N50 P1 = K7 P3 = K3 (asignación de valores a los parámetros)

N60 P3 = P3 F1 P1 (suma P3 + P1)

N70 P3 = F11 K10 (compara el valor de P3 con el valor 10)

N80 G26 N200 (salta al bloque N200 si P3 = 10)


Tema

|

N200 G0 X200 Z200

N210 M30

El valor de P3 es igual a 10; por tanto, el indicador 1 se activa y tras ejecutarse el bloque N80 se produce el salto al bloque N200.

G27 Salto/llamada condicional si es distinto o no es igual a 0.

Si se programa G27 y, tras una operación o comparación efectuada anteriormente, no se ha activado el indicador 1, se produce el salto al bloque indicado por N4 o N4.4.2.

Ejemplo:

N30 P4 = K20 P5 =K5 (asignación de valores a los parámetros)

N40 G1 XP4 F90 (bloque de movimiento)

N50 P4 = P4 F1 P5 (suma P4 + P5)


N70 G27 N40 (salta al bloque N40 si P4 ¹ 100)

N80 G1 XP4

En la primera ejecución P4 = 25 Þ P4 ¹ 100; por tanto, el indicador 1 no se activa y tras ejecutarse el bloque N70 se produce el salto al bloque N40.

G28 Salto/llamada condicional si es <0 o el primer operando < que el segundo.

Si se programa G28 y, tras una operación o comparación efectuada anteriormente, ha quedado activado el indicador 2, se produce el salto al


Tema

bloque indicado por N4 o N4.4.2.

Ejemplo:

N30 P4 = K20 P5 = K7 (asignación de valores a los parámetros)


N50 P4 = P4 F1 P5 (suma P4 + P5)


N70 G28 N40 (salta al bloque N40 si P4 < 100)

N80 G1 X100

En la primera ejecución P4 = 27 Þ P4 < 100; por tanto, el indicador 2 se activa y tras ejecutarse el bloque N70 se produce el salto al bloque N40.

G29 Salto/llamada condicional si es >= 0 o el primer operando >= que el segundo.

Si se programa G29 y, tras una operación o comparación efectuada anteriormente, no se ha activado el indicador 2, se produce el salto al bloque indicado por N4 o N4.4.2.

Ejemplo:

N30 P4 = K20 P5 =K7 (asignación de valores a los parámetros)


N50 P4 = P4 F2 P5 (resta P4 – P5)

N60 G29 N40 (salta al bloque N40 si P4 > 0)

N70 G1 X0

En la primera ejecución P4 = 13 Þ P4 > 0; por tanto, el indicador 2 no se activa y tras ejecutarse el bloque N60 se produce el salto al bloque N40.


Tema


Visualizar código de error. G30

Cuando el CNC lee un bloque con el código G30, detiene la ejecución del programa y visualiza el contenido de dicho bloque. El formato de programación es el siguiente:

N4 G30 K2 (0-99) (K indica el código de error programado)

Si el código de error K se programa por medio de un parámetro (N4 G30 KP3), dicho parámetro puede tener un valor comprendido entre 0 y 255.

El bloque en el que se programa la función G30 no admite más información. Se pueden escribir comentarios que serán visualizados al ejecutar el bloque.

Ejemplo:

N10 P0 = K8 P1 = K2 P2 = K4 (asignación de valores a los parámetros)

N15 P9 = K200 (número del código de error)

N20 P3 = P1 F3 P2 (multiplica P1 * P2 Þ P3 = 8)

N30 P0 = F11 P3 (compara los valores de P0 y P3)

N40 G26 N90 (salta al bloque N90 si P0 = P3)

|

|

N90 G30 KP9 (Valor de P1 o P2 mal programado)¬ Comentario

Los valores de P0 y P3 son iguales; por tanto, el programa salta al bloque N90 y se detiene. Seguidamente, el CNC cambia la pantalla y aparece el código de error programado junto con el comentario y el bloque N90.


Tema



Contenido

Torno básico (1)

Torno básico 1 Torno básico 2 Torno básico 3

Torno básico 4 Torno básico 5 Torno básico 6

Enunciado

Realizar el programa para mecanizar la pieza que representa la siguiente figura.

Material de Partida: Barra de duraluminio Ø40 mm.

Para verlo más grande hacer click sobre él.

Cálculo de los puntos indeterminados en la figura

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1a/pral.HTM (1 de 3) [27/09/2002 19:10:25]

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer2a/pral.HTM





http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1a/i2.gif

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1a/i1.gif

Contenido


PUNTO 1

X12.124 Z-3.5

PUNTO 2

X26.875 Z-16,275

PUNTO 3

X39 Z-19.775


Programa CN

%00001N10 T6.6 (la herramienta que ocupa la posición 6 gira y se coloca en posición de trabajo, Corrector asignado .06)N20 M41 (gama corta de velocidad. Es necesario programarla si se utiliza velocidad de corte constante (G96))N30 G96 S150 M3 (giro a derechas del cabezal con v.c.c. 150 m/min.)N40 G0 X45 Z0 (posicionamiento rápido en la coordenada Z en la que se va a realizar el refrentado)N50 G1 X0 F. I (refrentado hasta el eje de revolución velocidad de avance 0.1 mm/v.)N60 G0 X10 Z5 F.3 (posicionamiento en el punto de partida del ciclo G68. Avance para el desbaste 0.3 mm/v )N70 G68 P0=K0 P1=K0 P5=K1 P7=K.5 P8=K.2 P9=K0 P13=K500 P14=K520)N80 G0 X100 Z150 (retirada desde el punto de partida del ciclo hasta una posición <<alejada>> de la pieza)N90 T2.2 (herramienta de acabado. mecaniza el sobremetal especificado en los parámetros P7 y P8)N100 M41 (gama corta de velocidad...)N11O G96 S200 M3 (giro a derechas del cabezal con v.c.c. 200 m/min.)N120 G0 X0 Z3 (aproximación rápida al punto de comienzo del contorno


Contenido

W)N130 G1 Z0 F.05 (posicionamiento en el punto inicial del arco W. velocidad de avance 0.05 mm/v)N140 G3 X12.124 Z-3.5 R7 F.15 (interpolación circular a izquierdas. mecanizado del arco W-P. 1)N150 G1 X26.875 Z-16.275 (interpolación lineal desde P.1 hasta P.2)N160 G2 X39 Z-19.775 R7 (interpolación circular a derechas mecanizado del arco P. 2-P. 3)N170 G1 Z-25 (cilindrado. aproximadamente 5 mm más de la longitud <<acotada>>, en el dibujo)N180 G0 X150 Z150 M30 (retirada a un punto <<alejado>> de la pieza. Final del programa)

(definen el perfil de la pieza a desbastar)

N500 G3 X12.124 Z-3.5 10 K-7N510 G1 X26.875 Z-16.275N520 G2 X39 Z-19.775 I6.062 K3.5



Contenido

Fresado Básico (1)

Fresado básico 1 Fresado básico 2 Fresado básico 3

Fresado básico 4 Fresado básico 5 Fresado básico 6

Enunciado

Utilizando la funcion G25, realizar el programa para mecanizar las cajeras representadas en las vistas siguientes.Material: duraluminio.Herramienta: fresa de ranurado H55/Co 8, Ø10 3 labiosVelocidad de corte recomendada 40 m/min.Sz = 0.036 mm.


Cálculo de los parámetros de corte:

Teniendo en cuenta la velocidad de corte recomendada (40 m/min.), y el diámetro de la fresa ( 10 mm), las revoluciones por minuto ha programar se deducen aplicando la siguiente fórmula:

N = (Vc * 1000) / ( PI * D); N = (40 * 1000) / (PI * 10) = 1273 rpm

Considerando el avance por diente recomendado (Sz = 0.036 mm). el número de dientes (Z = 3) y las revoluciones por minuto a las que gira la fresa (N = 1273 rpm), el avance a programar se deduce aplicando la siguiente fórmula:

s=Sz·Z·N; s=0.036·3·1273= 137 mm/min.

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1c/pral.HTM (1 de 3) [27/09/2002 19:10:37]

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer2c/pral.HTM





http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1c/i0.gif

Contenido


Programa CN

%00001N10 S1273 T.01 M3 (sentido de giro a derechas. 1273 rpm. Corrector asignado .01)N20 G0 X30 Y-15 (posicionamiento rápido en el centro de la cajera inferior derecha)N30 Z2 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa a 2 mm de la superficie de la pieza)N40 G1 Z-5 F50 (desplazamiento en avance de trabajo hasta el fondo de la cajera)N50 G91 G01 Y2.5 F137 (dado que la compensación del radio de la fresa se hace de forma manual y que la mitad del lado menor de la caja es 7.5 mm el centro de la fresa se desplaza 2.5 mm según la dirección y sentido Y+)N60 X10 (la mitad del lado mayor de la cajera es 15 mm. por tanto el centro de la fresa se desplaza en 10 mm en dirección y sentido X+)N70 Y-5N80 X-20N190 Y5N100 X10N110 Y-2 5 (Vuelta al punto de comienzo de los movimientos de la cajera punto A)N120 G0 G90 Z2 (retirada y posicionanuento a 2 mm de la superficie de la pieza)N130 G0 X30 Y15 (posicionaraiento en el centro de la cajera superior derecho)N140 G25 N30.120.1 (salto del programa repetición de los movimientos en el interior de la cajera)N150 G0 X-30 Y15 (posicionamiento en el centro de la cajera superior izquierda)N160 G25 N30. 120.1 (salto del programa ...)N170 G0 X-30 Y-15 (posicionamiento en el centro d la cajera inferior izquierda)


Contenido

N180 G25 N30.120.1 (salto del programa...)N190 G0 Z150 M30 ( retirada hasta el punto de partida del programa. Final del programa)


Recorrido del centro de la fresa por el interior de la cajera



http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1c/i2.gif

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Ejercicios de Fresado (1)

Ejercicio 1 Ejercicio 2 Ejercicio 3

Ejercicio 4 Ejercicio 5

Enunciado

Realizar el mecanizado del contorno exterior y del vaciado de la figura.Material: duraluminio.Herramienta: fresa frontal de 10 mm de diámetro, HSS, 2 labios

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/fresado/fr_1.htm (1 de 3) [27/09/2002 19:10:47]

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Programa CN

%00001N0 G90 G17 S1200 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 1200 rpm. Corrector asignado 01)N10 G0 X0 Y0 Z50 (posicionamiento rápido para inicio de programa)N20 X60 Y30 (posicionamiento rápido para inicio de contorno exterior)N30 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad de mecanizado)N40 G1 G42 G37 R10 X45 Y17 F60 (compensación a derechas por circulación antihoraria del contorno. Entrada tangencial. Avance 60 mm/min.)


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/fresado/cnc1.gif

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N50 G1 G36 R15 X33.425 Y17 (redondeo controlado en vez de programar el arco y calcular más puntos)N60 G3 G36 R15 X-33.425 Y17 R37.5 (programar el arco con el radio en vez de calcular la posición relativa del centro)N70 G1 X-45 (el contorneado se programa de una vez, sin espejos ni giros)N80 Y-17N90 G36 R15 X-33.425 Y-17 N100 G3 G36 R15 X33.425 Y-17 R37.5 N110 G1 X45 N120 G1 G38 R10 X45 Y17 (salida tangencial)N130 G0 G40 X60 Y30 (anulación de la compensación, punto de salida)N140 G0 Z10 N150 G88 G98 G0 X0 Y0 Z2 I-10 J25 B10 D2 H80 L0.5 F100 (ciclo fijo de cajera circular, con punto de partida el origen)N160 G80 (anulación de ciclo fijo)N170 Z-9.9 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad de mecanizado)N180 G0 R20 A45 (posicionamiento rápido para la primera ranura)N190 G1 R30 F50 (mecanizado de la primera ranura)N200 R20 F300 (salida en Z de la ranura)N210 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N220 G25 N180.210.3 (salto del programa para realizar las ranuras que faltan)N230 G0 Z10 N240 G0 X0 Y0 Z150 (retirada hasta el punto de partida del programa)N250 M30 (final del programa)



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Enunciado

Realizar el mecanizado del contorno exterior, los taladros, el vaciado y las ranuras de la figura.Material: duraluminio.Herramienta: Fresa frontal de 10 mm de diámetro, HSS, 2 labios


Curso CNC avanzado



Programa CN

%00002N0 G90 G17 S1200 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 1200 rpm. Corrector asignado 01)N10 G0 X0 Y0 Z50 (posicionamiento rápido para inicio de programa)N20 G87 G99 G0 X0 Y0 Z2 I-10 J33 K33 B5 D2 H80 L0.25 F100 (ciclo fijo de cajera rectangular, con punto de partida el origen. El radio de la cajera se logra con el radio de la fresa)N30 G80 Z10 (anulación de ciclo fijo)N40 G0 Z-6N50 G0 R12.5 A45 (posicionamiento rápido para la primera ranura)



Curso CNC avanzado

N60 G1 Z-14 F60 (mecanizado de la primera ranura)N70 R32.5 F80N80 G0 Z-6 (salida en Z de la ranura)N90 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N100 G25 N40.90.3 (salto del programa para realizar las ranuras que faltan)N110 G0 X0 Y0 Z10 (salida de la cajera)N120 X38 Y38 (posicionamiento rápido del primer taladro)N130 Z2 (desplazamiento en Z hasta 2mm de la superficie de la pieza)N140 G1 Z-14 F50 (taladro)N150 Z2 F300 N160 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N170 G25 N120.160.3 (salto del programa para terminar taladros)N180 G0 X70 (posicionamiento rápido para inicio de contorno exterior)N190 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad de mecanizado)N200 G1 G42 G37 R10 X43 Y0 F70 (compensación a derechas por circulación antihoraria del contorno. Entrada tangencial. Avance 70 mm/min.)N210 G36 R7 X43 Y29.34 (redondeo controlado en vez de programar el arco y calcular más puntos)N220 G3 G36 R7 X29.34 Y43 R-10 (programación del arco con el radio en vez de calcular la posición relativa del centro)N230 G1 G36 R7 X-29.34 Y43 (el contorneado se programa de una vez, sin espejos ni giros)N240 G3 G36 R7 X-43 Y29.34 R-10 N250 G1 G36 R7 X-43 Y-29.34N260 G3 G36 R7 X-29.34 Y-43 R-10 N270 G1 G36 R7 X29.34 Y-43N280 G3 G36 R7 X43 Y-29.34 R-10 N290 G1 G38 R10 X43 Y0N300 G0 G40 X70 Y0 N310 Z10 N320 G0 X0 Y0 Z150 (retirada hasta el punto de partida del programa)N330 M30 (final del programa)



Curso CNC avanzado




Enunciado

Realizar el mecanizado del contorno exterior, los taladros, el vaciado y las ranuras de la figura.Material: duraluminio.Herramienta: Fresa frontal de 12 mm de diámetro, HSS, 2 labios


Curso CNC avanzado



Programa CN

%00003N0 G90 G17 S1200 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 1200 rpm. Corrector asignado 01)N10 G0 X0 Y0 Z50 (posicionamiento rápido para inicio de programa)N20 G88 G99 G0 X0 Y0 Z2 I-8 J20 B4 D2 H50 L0.25 F100 (ciclo fijo de cajera circular, con punto de partida el origen)N30 G80 Z10 (anulación de ciclo fijo)N40 G0 X38 Y38 (posicionamiento rápido del primer taladro)N50 Z2 (desplazamiento en Z hasta 2mm de la superficie de la pieza)N60 G1 Z-14 F50 (taladro, diferentes avances para entrar y salir)N70 Z2 F300



Curso CNC avanzado

N80 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N90 G25 N40.80.3 (salto del programa para terminar taladros)N100 G0 X0 Y0 Z10 N110 R65 A-22.5 (posicionamiento rápido para inicio del desbaste exterior, se usa polares para simplificar cálculos)N120 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad de mecanizado)N130 G1 R51 F100 (dos pasadas de desbaste al variar los radios, que se calculan considerando el diámetro de la fresa)N140 G3 A22.5 N150 G1 R40N160 G2 A-22.5 N170 G1 R65 N180 G0 Z2 N190 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N200 G25 N110.190.3 (salto del programa para terminar desbastes)<N210 G0 X60 Y0 (posicionamiento rápido para inicio de contorno exterior)N220 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad de mecanizado)N230 G1 G42 G37 R10 X26 Y0 F80 (compensación a derechas por circulación antihoraria del contorno. Entrada tangencial. Avance 80 mm/min.)N240 G3 G36 R7 X21.577 Y14.506 R26 (programación del arco con el radio en vez de calcular la posición relativa del centro)N250 G1 G36 R7 X35.412 Y28.341 (el contorneado se programa de una vez, sin espejos ni giros)N260 G3 G36 R7 X28.341 Y35.412 R-10 (radio negativo por realizar un giro mayor o igual a 180º)N270 G1 G36 R7 X14.506 Y21.577N280 G3 G36 R7 X-14.506 Y21.577 R26 N290 G1 G36 R7 X-28.341 Y35.412N300 G3 G36 R7 X-35.412 Y28.341 R-10 N310 G1 G36 R7 X-21.577 Y14.506 N320 G3 G36 R7 X-21.577 Y-14.506 R26N330 G1 G36 R7 X-35.412 Y-28.341 N340 G3 G36 R7 X-28.341 Y-35.412 R-10N350 G1 G36 R7 X-14.506 Y-21.577 N360 G3 G36 R7 X14.506 Y-21.577 R26N370 G1 G36 R7 X28.341 Y-35.412 N380 G3 G36 R7 X35.412 Y-28.341 R-10N390 G1 G36 R7 X21.577 Y-14.506 N400 G3 G38 R10 X26 Y0 R26 (salida tangencial)N410 G1 G40 X60 Y0 (anulación de la compensación)


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N420 G0 Z10N430 G0 X0 Y0 (movimiento innecesario para señalar el comienzo de las ranuras)N440 G93 I0 J0 (preselección de origen polar el origen de pieza)N450 G0 R40 A-22.5 (programación polar por comodidad de cálculo)N460 Z-9 N470 G1 Z1-14 F50 N480 G3 A22.5 F80 N490 G1 Z-9 F300 N500 G0 Z2 (se debe salvar los brazos)N510 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N520 G25 N450.510.3 (salto del programa para realizar las ranuras que faltan)N530 G0 X0 Y0 Z150 (retirada hasta el punto de partida del programa)N540 M30 (final del programa)



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Enunciado

Realizar el mecanizado de los vaciados entre los brazos de la polea.Material: duraluminio.Herramienta: fresa frontal de 10 mm de diámetro, HSS, 2 labios


Curso CNC avanzado



Programa CN

%00004N0 G90 G17 S750 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 750 rpm. Corrector asignado 01)N10 G0 X25 Y0 Z50 (posicionamiento rápido en un punto fácil del primer vaciado)N20 Z0 (desplazamiento rápido en Z para aproximarse a la superficie)N30 G1 Z-10 F25 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad de mecanizado, menor avance)N40 G1 G42 G37 R5.5 X37 Y0 F75 (compensación a derechas por



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circulación horaria del contorno. Entrada tangencial. Avance 75 mm/min.)N50 G2 G36 R6 X33.855 Y-14.928 R37 (programación del arco con el radio en vez de calcular la posición relativa del centro)N60 G1 G36 R6 X14.520 Y-3.764 (redondeo controlado en vez de programar el arco y calcular más puntos)N70 G3 G36 R6 X4 Y14.457 R15 (no se necesitan pasadas de desbaste debido al diámetro de la fresa)N80 G1 G36 R6 X4 Y36.783N90 G2 G38 R5.5 X37 Y0 R37 (salida tangencial)N100 G1 G40 X25 Y0 (anulación de la compensación)N110 G0 Z10 (salida en Z para evitar los brazos de la polea)N120 G73 A120 (giro del sistema de coordenadas)N130 G25 N10.120.2 (salto del programa para terminar vaciados)N140 G0 X0 Y0 Z150 (retirada hasta el punto de partida del programa)N150 M30 (final del programa)



Curso CNC avanzado




Enunciado

Realizar el mecanizado del contorno exterior, los taladros y las ranuras de la figura.Material: duraluminio.Herramienta: fresa frontal de 12 mm de diámetro, HSS, 2 labios


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Programa CN

%00005N0 G90 G17 S1200 T1.1 M3 (sentido de giro a derechas, 1200 rpm. Corrector asignado 01)N10 G0 X0 Y0 Z50 (posicionamiento rápido para inicio de programa)N20 X60 (posicionamiento rápido para inicio de contorno exterior)N30 Z-10 (desplazamiento en Z hasta situar la fresa en la profundidad de mecanizado)N40 G1 G42 G37 R10 X35 Y0 F80 compensación a derechas por circulación antihoraria del contorno. Entrada tangencial. Avance 80 mm/min.)N50 G3 A16.553 (programación del arco por el método de fijar origen polar e indicar el barrido angular, en absolutas o relativas, que se describe)N60 G93 I52.721 J15.670N70 G91 G2 A-43.856



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N80 G93 I28.284 J28.284N90 G3 A144.606 N100 G93 I15.670 J52.721N110 G2 A-43.856 N120 G93 I0 J0N130 G3 A33.106 N140 G93 I-15.670 J52.721N150 G2 A-43.856 N160 G93 I-28.284 J28.284N170 G3 A144.606 N180 G93 I-52.721 J15.670N190 G2 A-43.856 N200 G93 I0 J0N210 G3 A33.106 N220 G93 I-52.721 J-15.670N230 G2 A-43.856 N240 G93 I-28.284 J-28.284N250 G3 A144.606 N260 G93 I-15.670 J-52.721N270 G2 A-43.856N280 G93 I0 J0N290 G3 A33.106 N300 G93 I15.670 J-52.721N310 G2 A-43.856 N320 G93 I28.284 J-28.284N330 G3 A144.606 N340 G93 I52.721 J-15.670N350 G2 A-43.856 N360 G93 I0 J0N370 G3 G38 R10 A16.553 (salida tangencial)N380 G90 G1 G40 X60 Y0 (anulación de la compensación, punto de salida)N390 G0 Z10 N400 X0 Y0 N410 G93 I0 J0 (recuperación del origen de pieza como origen polar)N420 G0 R24 A30 (posicionamiento rápido para la primera ranura)N430 Z2 (desplazamiento en Z hasta el plano de referencia)N440 G1 Z-14 F25 (mecanizado de la primera ranura)N450 G3 G91 A30 F70 (programación en incrementales para facilitar cálculos)N460 G90 G17 Z2 F300 (desplazamiento en Z hasta el plano de referencia)N470 G73 A90 (giro del sistema de coordenadas)N480 G25 N420.470.3 (salto del programa para realizar las ranuras que


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faltan)N490 G0 X0 Y0 Z10 N500 G88 G99 G0 X0 Y0 Z2 I-10 J10 B5 D2 H25 L0.25 F75 (ciclo fijo de cajera circular, con punto de partida el origen. El radio de la cajera se logra con el radio de la fresa)N510 G80 Z150 (anulación de ciclo fijo; retirada hasta el punto de partida del programa)N520 M30 (final del programa)



Contenido

Torno paramétricas (1)

Torno paramétricas 1 Torno paramétricas 2 Torno paramétricas 3

Torno paramétricas 4 Torno paramétricas 5

Enunciado

Definir en una subrutina paramétrica el contorno de la siguiente figura:


Definición de parámetros

Punto 1:ØX = P0 (diámetro del punto 1)Z1 = P1 (coordenada absoluta Z del punto 1)

Punto 2:ØX = P0 (diámetro del punto 2. igual al del punto 1; ambos se definen con el mismo parámetro)Z2=P2 (coordenada absoluta Z del punto 2)

Punto 3:ØX =P3 (diámetro del punto 3)Z3 =P2 (coordenada absoluta Z del punto 3.igual a la del punto 2)

Punto 4:ØX = P3 (diámetro del punto 4, igual al del punto 3; ambos se definen con el mismo parámetro)Z4 = P4 (coordenada absoluta Z del punto 4)

Ra = P5 (radio del arco)Rb = P6 (radio del bisel)

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1b/pral.HTM (1 de 2) [27/09/2002 19:11:36]

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1b/i1.gif

Contenido

Punto de partida 0: ØX=P7; P7 = P0 F2 P9;P9= P5 F3 K2(P9 es el valor doble del radio del arco P5) Z8=P8; P8=P1 F1 K2

Velocidad de avance = P10 (mm/v)


Programa CN

%00001N10 G23 N14 (identificación y comienzo de la subrutina paramétrica 14)N20 P9= P5 F3 K2 P7 = PO F2P9 P8=P1 F1 K2N30 G0 XP7 ZP8 (posicionamiento en el punto de punida 0)N40 G1 G42 ZPI FP10 (posicionamiento en el punto de inicio del arco, inicio de la compensación del radio)N50 G36 RP5 XPO (redondeamiento RP5)N60 G1 ZP2 (cilindrado hasta la coordenada absoluta Z del punto 2)N70 G39 RP6 XP3 (refrentado hacia afuera con achaflanado final de radio P6)N80 ZP4 (cilindrado hasta la coordenada absoluta Z del punto 4)N90 G0 G40 G91 X10 (la herramienta se retira incrementalmente 5 mm según la dirección y sentido X+)N100 G90 ZP8 (vuelta a la coordenada Z del punto de partida O)N110 G24



Contenido




Enunciado

Utilizando la subrutina paramétrica definida en el ejercicio Torno paramétricras (1), realizar el acabado de la siguiente figura.



Programa CN

%00002N10 T6.16N20 M41N30 G96 S200 M3N40 G21 N14.1 P0=K20 P1=K0 P2=K-15 P3=K40 P4=K-35 P5=K5 P6=K4 P10=K.2N50 G0 X100 Z100 M30


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer2b/pral.HTM [27/09/2002 19:11:42]


Contenido




Enunciado

Programar de forma paramétrica y mediante una subrutina paramétrica, el ciclo de desbaste que permita obtener el contorno, con el sobremetal deseado, representado en la siguiente figura.


Parámetros de introducción

Punto 1:ØX = P0 (diámetro del punto 1 )Z1 = P1 (coordenada absoluta Z del punto 1)




Contenido

Punto 3:ØX = P3 (diámetro del punto 3)Z3 = P2 (coordenada absoluta Z del punto 3. igual a la del punto 2)

Punto 4:ØX = P3 (diámetro del punto 4, igual al del punto 3; ambos se definen con el mismo parámetro)Z4 = P4 (coordenada absoluta Z del punto 4)Profundidad de pasada = P5 (en radios)Sobremetal X = P6 (en diámetros)Sobrometal Z = P7Velocidad de avance = P8 (mm/v)

Parámetros internos

Ø final: P9 = P0 F1 P6Z final: P10 = P2 F1 P7

Punto de partida 0:ØX = P1 1; P11 = P3 F1 P6Z0 = P12; P12 = P1 F1 K5

Profundidad de pasada real: P17 = P13 F4 P16

P17 depende de los siguientes parámetros:P5 = P5 F3 K2 (para realizar los cálculos, P5 se pasa a diámetros)P13 = P11 F2 P9 (valor diametral a eliminar en el desbaste)P14 = P13 F4 P5 (número de pasadas. No es real si sale parte decimal)P15 = F12 P14 (parte entera de P14)P16 = F13 P14 (numero real de pasadas siempre que P14 tenga parte decimal. es decir P16 es la parte entera más 1 de P14.)

Numero de repeticiones de la pasada:P18 = P14 F2 K1 (en el caso de que P14 sea UD resultado entero)P18 = P15 (en el caso de que P14 no sea UD resultado entero)

Explicación del programa

Inicialmente, como en los ejemplos anteriores, se asignan los parámetros a todas las variables que determinan la forma de la pieza y condiciones de mecanizado: profundidad de pasada. velocidad de avance. etc. El criterio seguido para desbastar el área sobrante de la pieza es el siguiente:

• Se calcula el diámetro total a eliminar (P13 = P11-P9)


Contenido

• Considerando el valor introducido relativo a la profundidad de pasada. se calcula el número de pasadas (P14 = P13-P5)

• Si el resultado de la operación anterior es entero. por ejemplo 2 pasadas. se establece como profundidad de pasada P5 y como número de pasadas P14 Por el contrario, si el resultado no es entero, por ejemplo 2.5 pasadas, se considera lógicamente una pasada más (P16 = parte entera más 1 de P14) y se recalcula la profundidad de pasada (P17 = P13-P16)

• En el programa la profundidad de pasada se introduce de forma incremental, ya que el número de pasadas por el valor de cada pasada, es igual al diámetro total a eliminar.

• En cada pasada se repiten los mismos movimientos, de ahí que se utilice la función G25 para evitar tener que programarlos reiteradamente. Para indicar el número de repeticiones se designa el parámetro P18. Su valor siempre es el número de pasadas menos una que es la indicada en los bloques que se repiten.

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%00003N10 G23 N16 (idendficación y comienzo de la subrutina paramétrica 16)N20 P9=P0F1P6 P10=P2 F1 P7 P11=P3 F1 P6 P12=P1 F1 K5 P5=P5 F3 K2 P13=P11 F2 P9 P14=P13 F1 P5 P15=F12 P11 P16=F13 P11N30 P14=F11 P15N40 G27 N300N50 P17=P5 P18=P11 F2 K1N60 G0 XP11 ZP12N70 G91 X-P17N80 G1 G90 ZP10 FP8N90 G91 XP17N100 G90 G0 ZP12N110 G91 X-P17N120 G2S N70.110.P18N130 GO G90 XP11 ZP12N14O G24N300 P17=P13 F1 P16N310 P18=P15N320 G25 N60



Contenido


Contenido




Enunciado

Tomando como base el ejercicio anterior, incluir la siguiente condición: La llamada a la subrutina paramétrica debe hacerse desde un punto mayor o igual que el diámetro máximo, más el sobremetal en X y mayor o igual que la coordenada Z inicial del perfil, más el sobremetal en Z. En el caso contrario. el CNC no ejecutará el ciclo y dará el error con el mensaje deseado.


Punto 1:ØX=P0 (diametro del punto 1)Z1 = P1 (coordenada absoluta Z del punto 1)

Punto 2:ØX = P0 (diámetro del punto 2, igual al del punto 1: ambos se definen con el mismo parámetro)Z2 = P2 (coordenada absoluta Z del punto 2)

Punto 3:ØX = P3 (diámetro del punto 3)Z3 = P2 (coordenada absoluta Z del punto 3, igual a la del punto 2)


Profundidad de pasada = P5 (en radios)Sobremetal X = P6 (en diámetros)Sobremetal Z = P7Velocidad de avance = P8 (mm/v)


Øfinal: P9 = P0 F1 P6Z final: P10 = P2 F1 P7


Contenido

Punto de partida 0:ØX = P11 (asignado en programa)Z0 = P12 (asignado en programa)

Profundidad de pasada en Ø: P5 = P5 F3 K2Ø en el que se realiza la pasada: P13No de error por posicionamiento incorrecto: P14 = K117Ø mínimo de partida: P15 = P3 F1 P6Z mínimo de partida: P16 = P1 F1 P7


Inicialmente, como en los ejemplos anteriores, se asignan los parámetros a todas las variables que determinan la forma de la pieza y condiciones de mecanizado: profundidad de pasada, velocidad de avance, etc. El criterio seguido para desbastar el área sobrante de la pieza es el siguiente:

• El ciclo de desbaste comienza a ejecutarse desde las coordenadas X y Z en las que se encuentra la herramienta antes del comienzo de la subrutina. Para operar con estas coordenadas, en el bloque N30 se les asigna unparámetro a cada una.

• Para saber si el punto de parada X o Z es incorrecto se comparan los parámetros asignados (P11 y P12) con los parámetros que contienen los valores mínimos de posicionamiento (P15 y P16).

• Si los valores de P11 o P12 son menores que P15 o P16, los bloques N50 y N70 ordenan el salto del programa al bloque N300, seguidamente el programa se detiene y sale en pantalla el número de error (117) con el mensaje adjunto en el bloque.

• A diferencia del ejercicio anterior, todas las pasada de desbaste pueden no ser iguales. Desde el diámetro inicial (P11) se va restando sucesivamente el valor de P5. La pasada se ejecuta siempre que P9 (diámetro final) sea menor que P13 (Ø actual resultante de las sucesivas restas de P5). Cuando no se cumple esta condición el valor de P13 se iguala al de P9 y se realiza la pasada final.

• Al finalizar el ciclo la herramienta queda posicionada en las mismas coordenadas en las que se encontraba posicionada antes del comienzo de la subrutina.


Contenido


Programa CN

%00004N10 G23 N17 (identificación y comienzo de la subrutina paramétrica 17)N20 P9=PO F1 P6 P10=P2 F1 P7 P5=P5 F3 K2 Pll=K117 P15=P3 F1 P6 P16=P1 F1 P7N30 P1=X P12=ZN4O P11=F11 P15N50 G28 N300N60 P12=F11 P16N70 G28 N300N80 P13=P11 F2 P5N90 G0 XP13N100 G1 ZP10 FP8N110 G91 XP5N120 G0 G90 ZP12N130 P13=P13 F2 P5N110 P9=F11 P13N150 G28 N90N160 P13=P9N170 G25 N90.120.1N180 XP11 ZP12N190 G24N300 G30 KP14 (posicionamiento incorrecto)


Contenido



Contenido




Enunciado

Programar de forma paramétrica y mediante una subrutina paramétrica, el ciclo de ranurado que permita identificar además si se trata de ranurado interior o exterior.


Parámetros a introducir en el bloque de llamada a la subrutina

P0 = Coordenada absoluta X del punto inicial A.P1 = Coordenada absoluta X del punto final B.P2 = Coordenada absoluta Z del punto inicial A.P3 = Coordenada absoluta Z del punto final B.P4 = Anchura de la plaquita.P5 = Distancia de seguridad en 0. Signo positivo para exterior y negativo para interior.P9 = Velocidad de avance (mm/v.).P13 = Temporización en el fondo (seg.).

Parámetros internos de la subrutina

P6 = Diámetro desde el que se inician las sucesivas pasadas. (P6 = 0 + P5)P7 = Coordenada X del punto de partida (asignado).P8 = Coordenada Z del punto de partida (asignado).P10 = Variable que contiene los sucesivos valores de Z a los que se realiza cada pasada de mecanizado. Va en función de P12.P11 = Coordenada final Z. (P11 = P3 - P4)P12 = Paso según el eje Z. (P12 = P4 - 0.5)P14 = Código de error. (P14 = 200)

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%00005 (SUBRUTINA PARAMÉTRICA)N10 G23 N82



Contenido

N20 P6 = PO F1 P5 P11= P3 F2 P4 P12 = P4 F2 K.5 P14 = K200N30 P7=X P8=ZN40 P5 = F11 K0N50 G28 N240N60 P7 = F11 P6N70 G28 N230N80 G0 XP6 ZP2N90 P10 = P2N100 ZP10N11O Gl XP1 FP9 M8N120 G4 KP13N130 G0 XP6N140 P10 = P10 F1 P12N150 P10 = F11 P11N160 G28 N100N170 G0 ZP11N180 G1 XP1N190 G4 KP13N200 G0 XP6 M9N210 XP7 ZP8N220 G24N230 G30 KP14 (Punto de partida incorrecto)N240 P6 = F11 P7N250 G28 N230N260 G25 N80



N10 Comienzo e identificación de la subrutina paramétrica.

N20 Operaciones con parámetros.

N30 P7 toma el valor de la cota X del punto de partida. P8 toma el valor de la cota Z del punto de partida.

N40/N70 En estos bloques se determina si el punto de partida es correcto. En caso contrario, se produce un salto al bloque N230 y, por tanto, la detención del programa. Este proceso comienza por identificar si el ranurado es exterior o interior. Para ello, se toma el valor de P5 y se compara con 0. Si el mecanizado es interior, P5 es menor de 0, entonces G28 ordena el salto al bloque N240; si P5 es mayor de 0, el mecanizado es


Contenido

exterior y el programa continúa. Los bloques N70 y N250 determinan, en función del resultado de las comparaciones realizadas en los bloques previos, si el punto de partida es correcto.

N80 Posicionamiento en el punto de inicio del mecanizado.

N90 P10 toma el valor de P2. En el programa, P10 contiene los valores de Z a los que se realiza cada pasada de mecanizado; por tanto, para la primera pasada, P10 toma el valor de la coordenada Z del punto inicial A (P2).

N100 Posicionamiento en la coordenada Z.

N110 Ranurado en avance de trabajo.

N120 Temporización en el fondo.

N130 Retirada en G0 hasta XP6.

N140 Cálculo de la coordenada Z a la que se realiza la siguiente pasada. Va en función de la anchura de la plaquita (P4) y de la constante 0.5.

N150 Compara el valor resultante de la operación anterior, con el valor de la coordenada Z final del mecanizado.

N160 Si P10 es menor que Pl 1, se produce un salto al bloque N100. Cuando el valor de P10 es igual o mayor que Pl 1, no se produce el salto y el programa continúa.

N170/N200 Cuando el programa llega al bloque N170, únicamente falta una pasada para finalizar el mecanizado. El proceso para realizar dicha pasada está programado en estos bloques.

N210 Retirada al punto de partida.

N220 Final de la subrutina y vuelta al programa principal.

N230 Este bloque se ejecuta únicamente si el punto de partida es incorrecto. Para la realización de un ranurado exterior, la herramienta debe estar posicionada en un diámetro mayor o igual a P6. Para un ranurado interior, en un diámetro menor o igual a P6.



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Fresado paramétricas (1)

Fresado paramétricas 1 Fresado paramétricas 2 Fresado paramétricas 3

Enunciado

Confeccionar una subrutina paramétrica que realice el taladrado de un número deteminado de agujeros equidistantes situados en una circunferencia de radio R y que permita seleccionar el ángulo de comienzo



P0 = número de agujerosP1 = radio de la circunferenciaP2 = posición angular del primer agujeroP3 = coordenada X absoluta del centro de la circunferenciaP4 = coordenada Y absoluta del centro de la circunferenciaP5 = coordenada Z absoluta en la que comienza el agujeroP6 = profundidad del agujero (siempre valor positivo)P7 = velocidad de avance


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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ejer1d/i1.gif

Contenido

P6 = P6 F1 K2 (incremento de la profundidad para compensar la punta de la broca)P8= P5 F1 K2 (punto de partida Z previo al taladrado. denominado habitualmente como <<plano de referencia>>)P9 = K360 F4 PO (ángulo de giro)P10 = P0 F2 K1 (número de repeticiones)P11= Coordenada Z del punto de partida Z, denominado habitualmente como <<plano de partida>> (asignado en programa)


Programa CN

%00001N10 G23 N18 (comienzo e identificación de la subrutina parametrica 18)N20 P8=P5 F1 K2 P9=K360 F4 P0 P10=P0 F2 K1 P11=Z P6=P6 F1 K2N30 G93 IP3 JP4 (preselección origen polar del centro de la circunferencia)N4O G0 RP1 AP2 (posicionamiento en el primer agujero)N5O ZP8 (posicionamiento en el <<plano de referencia>> Z)N60 G1 G91 Z-P6 FP7 (taladrado hasta la profundidad deseada)N70 G0 G90 ZP8 (retirada hasta el <<plano de referencia>>)N80 G73 AP9 (giro del sistema de coordenadas, el valor angular que distan entre si los agujeros)N90 G25 N40.80.P10 (taladrado de los restantes agujeros)N100 ZP11 (retirada hasta el <<plano de punida>>)N110 G24 (final de subrutina)



Contenido



Enunciado

Programa parámetrico de centrado de agujero mediante palpado.




P4 = Radio del agujero (R)P20 = Radio del palpador (r)

P0 = Valor absoluto Y del punto 7 (asignado).P1 = Valor absoluto X del punto 3 (asignado).P2 = Valor absoluto X del punto 5 (asignado).P3 = Valor absoluto Y del punto 5 (asignado).P5 = Coordenada +-Y de palpado. (R/2)P6 = Distancia desde el centro O a los puntos 3 y 5 (según el eje X). Aplicando el teorema de Pitágoras en el triángulo rectángulo formado por los puntos 0,1,3, se deduce su valor:

(P8)2 = (P5)2 + (P6)2; (P6)2 = (P8)2 - (P5)2; P6 = SQR((P8)2-(P5)2)



Contenido

P7 = Valor de la coordenada hacia la que se dirige el eje correspondiente en movimiento de palpación.

P8 = Hipotenusa del triángulo rectángulo formado por los puntos 0,1,3. (R - r)P9 = Hipotenusa al cuadrado. ((P8)2)P10 = Cateto al cuadrado. ((P5)2)P11 = Coordenada Y del punto 6, próxima al punto de palpado 7, a partir de la cual comienza el movimiento de palpación.P12 = Coordenada +-X, a partir de la cual comienza el movimiento de palpación.P13 = Coordenada X del centro real del agujero. Tomando los valores asignados a P1 y P2 y aplicando la media aritmética, se deduce su valor: P13=P1+P2; P13=P1+P2/2P14 = Distancia de seguridad que tomada desde los puntos teóricos de palpación (3,5,7), determina los puntos de posicionamiento previos al movimiento de palpación (2,4,6). P14 = 1/4 RP15 = Coordenada Y del centro real del agujero. Tomando los valores asignados a PO y P3 y aplicando la media aritmética, se deduce su valor: P15=P0+P3; P15=P0+P3/2


Programa CN

%00002 (SUBRUTINA PARAMÉTRICA)N10 G23 N80N20 G90 G17 F60N30 G92 X0 Y0N40 P5=P4 F4 K2 P8=P4 F2 P20 P14=P4 F3 K.25 P9=P8 F3 P8 P10=P5 F3 P5 P6=P9 F2 P10 P6=F5 P6 P12=P6 F2 P14N50 P11=P5 F2 P14 P7=P4 F3 K2N60 G0 YP5N70 XP12N80 G75 XP7N90 P1 =XN100 G0 X-P12N110 G75 X-P7N120 P2=X P3=YN130 G0 Y-PBN140 G75 Y-P7N150 P0=YN160 P13=P1 F1 P2 P13=P13 F4 K2 P15=P3 F1 P0 P15=P15 F4 K2N170 G0 XP13 YP15N180 G92 X0 Y0N190 G24


Contenido

%00020 (PROGRAMA PRINCIPAL)N10 G21 N80.1 P4=K_ P20=K_N20 M30


La llamada a la subrutina paramétrica N80 se hace desde el programa principal (P10121). En el bloque de llamada (N10) se asignan los valores a los parámetros P4 y P20. El palpador debe estar situado en el plano Z en el que se va ha realizar la palpación, y aproximadamente, en el centro del agujero.

N10 Comienzo e identifcación de la subrutina paramétrica.N20 Selección del plano de trabajo, modo de programación (coordenadas absolutas) y velocidad de avance del palpado.N30 Determinación del centro teórico del agujero como origen pieza.N40/N50 Operaciones con parámetros que determinan los puntos finales de cada movimiento.N60 Desplazamiento en G0 al punto 1.N70 Desplazamiento en G0 al punto 2.N80 Palpado del punto 3.N90 P1 toma el valor de la cota X en la que se ha detenido el palpador.N100 Desplazamiento en G0 al punto 4.N110 Palpado del punto 5.N120 P2 toma el valor de la cota X y P3 el valor de la cota Y.N130 Desplazamiento en G0 al punto 6.N140 Palpado del punto 7.N150 P0 toma el valor de la cota Y.N160 Cálculo de las coordenadas reales del centro del agujero.N170 Desplazamiento en G0 hasta el centro real del agujero.N180 Determinación del origen pieza en el plano XY.N190 Final de la subrutina y vuelta al programa principal.



Contenido



Enunciado

Programa parámetrico para el mecanizado de levas en espiral de Arquímedes.




Contenido

Parámetros a introducir en el bloque de llamada a la subrutina

P0 = Radio mayor de la leva.P1 = Radio menor de la leva.P3 = Paso radial (Pr)P4 = Incremento angular (paso en grados).P5 = Radio de la fresaP6 = Profundidad de pasada Z referida al origen pieza.

Parámetros internos de la subrutina

P10 = Coordenada X del centro de la herramienta en el punto 1. (P10 = P0 + P5)P11 = Valor que disminuye el radio en cada pasada; depende del paso radial de la leva y del incremento angular. (P11 = P3 * P4/360)P12 = Variable que contiene los sucesivos valores de R. Partiendo del radio inicial (P10); los sucesivos valores de R se calculan restando el valor de P11: (1ª) P12 = P10 - P11; (nª) P12 = P12 - P11P13 = Variable que contiene los sucesivos valores del ángulo. Partiendo del ángulo inicial 180º, los sucesivos valores se calculan sumando el valor de P4: (1ª) P13 = 180º+ P4 (nª) P13 = P13 + P4P14 = Distancia del origen pieza al centro de la fresa, cuando ésta se encuentra en el punto fial de la espiral. (P14 = P1 + P5)P15 = Coordenada Z del punto de partida (asignada).P20= Angulo en el que finaliza la espiral. (P20 = 540 - P19). Partiendo del triángulo rectángulo formado por los puntos A,B,W, se calcula el valor de P19:

(P14)2 = (P5)2 + (P16)2 => (P16)2 = (P4)2 - (P5)2(P14)*(p14) = (p14)2 = p17(P5)*(P5) = (P5)2 = P18

por tanto: (P16)2 = (P17) - (P18) => P16 = SQR(P17-P18)tg P19 = P5/P16 => P19 = arc tg P19


Programa CN

%00003 (SUBRUTINA PARÁMETRICA)N10 G23 N81N20 G90 G17N30 P10=P0 F1 P5 P11=P3 F3 P4 P11=P11 F4 K360 P14=P1 F1 P5


Contenido

N35 P17 = P14 F3 P14 P18 = P5 F3 P5 P16 = P17 F2 P18 P16 = F5 P16 P19 = P5 F4 P16 P19 = F10 P19 P20 = K540 F2 P19N40 P15=ZN50 G0 X-P10 YP10N60 ZP6N65 G1 X-P10 Y0N70 P12 = P10 F2 P11 P13 = P4 F1 K180N80 G1 G5 RP12 AP13N90 P12=P12 F2 P11 P13=P13 F1 P4N100 P13 = F11 P20N110 G28 N80N120 G07 G1 RP14 AP20N130 X-P10 YP5N140 G0 YP10 ZP15N150 G24

%00030 (PROGRAMA PRINCIPAL)N10 S... T... M3N20 G0 X Y Z FN30 G21 N81.1 P0=K_ P1=K_ P3=K_ P4=K_ P5=K_ P6=K_N40 M30


N10 Comienzo e identificación de la subrutina paramétrica.N20 Selección del plano de trabajo y modo de programación (coordenadas absolutas).N30/N35 Operaciones con parámetros.N40 P15 toma el valor de la cota Z en la que se encuentra la máquina en ese momento.N50 Desplazamiento al punto 0.N60 Posicionamiento en Z.N65 Desplazamiento en G01 hasta el punto 1.N70 Cálculo del siguiente punto de la espiral. El ángulo aumenta el valor de P4 y el radiodisminuye el valor de P11.N80 Desplazamiento al punto calculado en la última operación.N90 Cálculo del siguiente punto de la espiral. El ángulo aumenta el valor de P4 y el radio disminuye el valor de P11.N100 Compara el valor del ángulo resultante de la operación anterior con el ángulo fnal de la espiral.N110 Si P13 es menor que P20, se produce un salto al bloque N80. Cuando el valor de P13 es igual o mayor que P20, no se produce el salto y el programa continúa.N120 Desplazamiento al último punto de la espiral.N130 Desplazamiento al punto I (el centro de la fresa sobrepasa el punto I una distancia igual a su radio).N140 Retirada al punto de partida 0 (X,Y,Z).N150 Final de la subrutina y vuelta al programa principal.

La leva representada en la figura 5.52 tiene un paso radial de 30 mm, comienza en un


Contenido

diámetro de 98 mm y finaliza en un diámetro de 38 mm. La supuesta fresa con la que se mecaniza es de radio 8 mm. El programa para obtener dicha leva puede ser el siguiente:

%00030

N10 S600 T.01 M3N20 G0 X0 Y0 Z100 F100 M8N30 G21 N81.1 P0 = K49 Pl = K20.365 P3 = K30 P4 = K57 P5 = K8 P6 = K-19N40 M30



Contenido

Utilización de control numérico en centro de mecanizado

Centro de mecanizado 1 Centro de mecanizado 2 Trabajo torno

Torneado Centro de mecanizado

En este ejemplo se aborda el mecanizado de una leva usando un centro de mecanizado ANAYAK modelo ANAK-MATIC-8 CNC. Es una aplicación típica de control numérico, en este caso un FAGOR 8020.

La originalidad de la aplicación reside en la total utilización de coordenadas polares para definir el contorno a mecanizar.

Fig 01.Plano de la pieza. Para verlo más grande hacer click sobre él.

FUNCION DE LA PIEZA:

Se trata de una leva para realizar las pruebas de verificación y recepción de los centros de mecanizado ANAYAK.

MATERIAL:

Fundición perlítica. Se ha elegido este material debido a su facilidad de mecanizado pues la pieza no se utilizará en ninguna máquina. Lo que importa es comprobar las tolerancias de

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej1/pral.htm (1 de 7) [27/09/2002 19:12:26]

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Contenido

acabado de la pieza.

SUJECION DE LA PIEZA:

Plato universal de tres garras, con autocentrado. Sujeción manual.

TOLERANCIAS Y ACABADO:

• Tolerancia dimensional: 0.01 mm en todas las cotas.

• Tolerancia geométrica: 0.015 mm global.

• Acabado final: Sea Ra = 1.6 MICROm.


ORIGEN DE PROGRAMA Y PIEZA:


SECUENCIAS DE MECANIZADO Y ELECCION DE HERRAMIENTAS

1- OPERACION.Dar una pasada desbaste con fresa p.m.d. de diámetro 16 por el centro de la leva a 6 mm de alturaS 630 r/min F 250 mm/min

2- OPERACION.Dar una pasada de acabado de la leva y un contorneado de diámetro 1 00 x 1 2 mm de altura con fresa p.m.d. diámetro 35



Contenido

S 300 r/min F 200 mm/min

3- OPERACION.Taladrar 10 orificios de diámetro 10,5 pasante con una broca de AºRº helicoidal de diámetro 10,5S 630 r/min F 150 mm/min

4- OPERACION.Taladrar 3 orificios diámetro 7,75 pasante con broca helicoidal AºRº diámetro 7,75 paraescarear a diámetro 8 mmS 800 r/min F 150 mm/min

5- OPERACION.Granetear 7 alojamientos de tornillos con fresa de p.m.d. diámetro 16S 630 r/min F 60 mm/min

6- OPERACION.Avellanar 13 orificios de diversas medidas con avellanador de widias diámetro 30S 630 r/min F 1 20 mm/min

7- OPERACION.Escarear 3 orificios diámetro 8 x 24 con un cacareador de AºRº diámetro 8S 200 r/min F 250 mm/min

8- OPERACION.Roscar 3 orificios de RM 1 2 x 1,75 x 24 mm con un macho de roscar de AºRº M 12 x 1,75S 220 r/min F 385 mm/min


TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS

Secuencia 1 Secuencia 2


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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej1/i3b.gif

Contenido




http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej1/i3c.gif

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej1/i3d.gif

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej1/i3e.gif

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej1/i3f.gif

Contenido



PUNTOS A PROGRAMAR

Puntos R A

1 66,5 180º 2 66,5 35º 3 114,5 77,5º 4 114,5 102,5º 5 66,5 145º 6 50 0º 7 116 0º 8 116 180º 9 116 197º 10 116 230º 11 116 160º 12 66 81º 13 66 99º 14 116 315º 15 116 45º 16 116 135º 17 116 170º 18 116 270º 19 86 90º


PROGRAMA DE CONTROL NUMERICO


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej1/i3g.gif

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej1/i3h.gif

Contenido

N10 G55N20 T01.01N30 M06N40 G00 X0 Y0 S630 M03N50 G43 Z-6N60 G93 10 J0N70 G01 R66.5 A180 F200N80 G03 A35N90 G01 G36 R23.5 R114.5 A77.5N100 G01 G36 R23.5 R114.5 A102.5N110 R66.5 A145N120 G03 A180N130 G00 G44 Z100 T03.03N140 M06

N150 G00 X0 Y0 S300 M03N160 G43 Z-6N170 G93 I0 J0N180 G42 G01 X-50 Y0 F200N190 G03 A35N200 G01 G36 R7 R98 A77.5N210 G01 G36 R7 R98 A102.5N220 R50 A145N230 G03 A180N240 G40 G01 X0 F2000N650 Z-12N260 G41 X50 F200N270 G03 A360N280 G00 G40 X0N290 G44 G0 Z100 T05.05N300 M06

N310 G43 Z50 S600 M03N320 G93 I0 J0N330 G81 G99 R116 A0 Z2 I-28 F150N340 A180N350 A197N360 A230N370 A260N380 R66 A81N390 A99N400 R116 A315N410 A45N420 A135N430 G80 G44 G00 T09.09N440 M06

N450 G43 Z50 S800 M03N460 G93 I0 J0N470 G81 G99 R116 A170 Z2 I-28 F150N480 A270N490 R86 A90N500 G80 G44 G0 T01.50


Contenido

N510 M06

N520 G43 Z50 S630 M03N530 G93 I0 J0N540 G82 G99 R116 A0 Z2 I-8 K1 F60N550 N340.390N560 G80 G44 G0 T12.12N570 M06

N580 G43 Z0 S630 M03N590 G93 I0 J0N600 G82 G98 R116 A0 Z-6 I-8.5 K1 F120N610 G25 N340.390N620 G82 G98 R116 A315 Z-4 1-0.5 K1 F120N630 A45N640 A135N650 G82 G98 R116 A170 Z-2 1-4.5 K1 F120N660 A270N670 R86 A90N680 G80 G44 G0 T15.15N690 M06

N700 G43 Z50 S200 M03N710 G93 I0 J0N720 G81 G98 R116 A170 Z5 I-20 F250N730 A270N740 R86 A90N750 G80 G44 G00 T17.17N760 M06

N770 G43 Z50 S220 M03N780 G93 I0 J0N790 G84 G99 R116 A315 Z5 I-15 K0.5 F385N800 A45N810 A135N820 G80 G44 G00 Z00N830 Y100N840 M30



Contenido

Utilización de control numérico en centro de mecanizado (2)



En el siguiente caso se realizan una serie de operaciones de fresado y mandrinado sobre un bloque motor. No se incluirán todas las operaciones a realizar, ya que son muy numerosas.

La máquina utilizada es una SORALUCE CMH 85 y el control numérico utilizado es un SINUMERIK 810

NOMBRE DE LA PIEZA:

Bloque de cilindro en V para motor de 4,6,8,10,12 cilindros.


MATERIAL ELEGIDO:

Fundición

LUBRIFICACION:


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej2/pral.HTM


Contenido

Mecanizado en seco



La sujeción central cuelga a la pieza, cuyo balanceo se bloqea lateralmente.


• Tolerancia dimensional: en taladrado H13 y en mandrino H7

• Acabado final: Ra = 1.2 MICROm.



1- OPERACION.Fresado desbaste cara interior con fresa de 125 mm de diametro. Se divide en varias secuencias.

2- OPERACION.Punteo de dos agujeros con broca de puntear. Orifios de referencia de operaciones posteriores.

3- OPERACION.Taladrado de los dos agujeros con broca de 14 mm de diámetro. La misma secuencia que la



Contenido

anterior.

4- OPERACION.Mandrinado con mandrino de 14,5 mm de diámetro.

5- OPERACION.Fresado acabado de las caras de las secuencias a, b, e y f de operación 1.

6- OPERACION.Fresado con fresa de 80 mm de diámetro con asidero lateral de cigüeñal en la cara posterior.

7- OPERACION.Fresado con fresa de 80 mm de diámetro con asidero lateral de cigüeñal en la cara anterior.


TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS

1ª Operación:

Secuencia a): Fresado de cara anterior izquierda.

1ª Operación:Secuencia b): Fresado de cara anterior

derecha.






Contenido

1ª Operación:Secuencia c): Fresado de orificio de

comunicación izquierdo.

1ª Operación:Secuencia d): Fresado de orificio de

comunicación derecho.

1ª Operación:

Secuencia e): Fresado del alojamiento de tapa.

1ª Operación:Secuencia f): Fresado del moiú del eje de

levas.

2ª, 3ª y 4ª Operación 6ª y 7ª Operación:

Secuencia h): Fresado con fresa de 80 mm de diametro del asiento lateral del cigueñal.


ORIGEN DEL PROGRAMA Y PIEZA






Contenido



%SPF 618N2 T40 L906 P1N3 L919 P1 T1N4 G00 G54 D40 X0 Y196N5 Z-38N6 R10=1 R13=3 R22=1 R23=21 R25=0N7 R27=1 R28=10 R32=76 R36=5N8 M21 L977 P1N9 G00 G90 G54 Z200 M22N30 T1 L906 P1N40 G00 G54 D01 G300 F480 M03 T37N50 X-252 Y405N60 Z1.5N70 G01 Y203N80 X-164 Y107N90 Y-80N100 G00 Z50N110 X195 Y405N120 Z1.5N130 G01 Y-70N160 G00 Z50N170 X-97 Y317N180 Z-16N190 G01 Y260N200 G00 X7 Y227N210 G01 X65N220 G00 Z50N230 X-8 Y385N240 Z-44N250 G01 Y328N260 X8N270 Y345N280 G00 Z-28.5N290 X0 Y310N300 G01 Y190N350 G00 Z100



Contenido

N360 T37 L906 P1N370 GOO G54 D02 S400 F120 M03 T3N380 X-164 Y107.3 R02=5 R03=-7 R10=5 R11=3 L85 P1N390 X170.5 Y107.3 R10=100 L85 P1N400 T3 L906 P1N410 GOO G54 D03 S500 F140 M03 T4N420 X-164 Y107.3 R02=-2 R03=-22 R10=5 R11=3 L85 P1N430 X170.5 Y107.3 R10=100 L85 P1N440 T4 L906 P1N450 G00 G54 D04 S2200 F132N460 R400=1N470 a121 R400 R405 K500N480 X-164 Y107.3 R02=5 R03=3 R10=300 R11=3 L85 P1N490 M00N500 X-164 Y107.3 R02=5 R03=18 R10=5 R11=3 L85 P1 M03N510 X170.5 Y107.3 R10=100 L85 P1 M03N520 T35 L906 P1N530 G00 G54 D05 S400 F800 M03 T6N540 X-252 Y405N550 Z1N560 G01 Y203N570 X-164 Y107N580 Y-65N590 X-65 Y-30N600 G00 X130 Y405N605 X195N610 G01 Y-65N640 X65 Y-30N650 G00 X-8 Y385N660 Z-45N670 G01 Y328N680 X8N690 Y370N700 G00 Z-29N710 X0 Y310N720 G01 Y190N730 G00 Z20 M03N740 X-97 Y330N750 Z-16.5N760 G01 Y227N770 X90N780 G00 Z100N790 T6 L906 P1N800 G00 G54 D06 S320 F320 M03 T22N810 X0 Y0N820 Z-31N830 G01 X-60N840 G02 X60 Y0 U60N841 G00 Z200N842 B180N852 G00 G57 D06 S320 F320 M03N853 X0 Y0N854 Z0N855 G01 X-64 G41 G64


Contenido

N856 G02 X64 Y0 U64N879 G00 Z200 G40N870 B0N900 M17



Contenido

Utilización de control numérico en centro trabajo de torno



El trabajo de torno es una aplicación típica de control numérico. Un sencillo control de dos ejes, X y Z, puede utilizarse sin mucho coste económico. Sin embargo, los controles de torno suelen estar dotados de otras funciones, ya sea de control de mayor número de ejes (interpolación con eje C) o bien de facilidades de programación.

El ejemplo siguiente se ha desarrollado en una máquina de DANOBAT, modelo DANUMERIC NI-650, dotada de un control SINUMERIK 3T. Se utilizan continuamente llamadas a subrutinas paramétricas. La máquina está dotada de dos herramientas motorizadas.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Soporte de cilindro.



Se trata de un soporte de cilindro que se mecaniza en demostraciones.



Contenido

MATERIAL ELEGIDO:

F114


Se parte de que el agujero central se ha realizado anteriormente. Se ha realizado además un torneado exterior para el primer amarre.

Se sujeta en plato con autocentrado RÖHM


• Tolerancia dimensional: 6,7 MICROm.

• Tolerancia geométrica: Todos dentro de la centésima. Error de forma 5 MICROm. Conicidad en 200 mm no debe sobrepasar la centésima.

• Acabado final: Ra = 0,04 MICROm.

LUBRIFICACION:



Contenido

Refrigerante CIMCOOL.





1- OPERACION.Desbaste exterior con herramienta rómbica de 90º de exteriores.

2- OPERACION.Desbaste interior con herramienta rómbica de 90º de interiores.

3- OPERACION.Acabado exterior con rómbica de 35º de exteriores.

4- OPERACION.Acabado interior con rómbica de 35º de interiores.


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej3/I3.gif

Contenido

5- OPERACION.Roscado exterior

6- OPERACION.Roscado frontal con herramienta motorizada recta.

7- OPERACION.Chaveta . Herramienta motorizada de 6 mm a 90º


SECUENCIAS DE LAS HERRAMIENTAS

1ª Operación:

Se realiza mediante un subprograma. 2ª Operación:

Se realiza mediante un subprograma.






Contenido

3ª Operación 4ª Operación

5ª Operación 6ª Operación:

Esta operación se realiza con el cabezal parado.

7ª Operación


AVANCES Y VELOCIDAD DE CORTE:

-Avances: • Desbaste interior: 0,25 mm/vuelta • Desbaste exterior: 0,25 mm/vuelta • Profundidad de pasada: 0,25 mm/vuelta • Profundidad de pasada acabado: 0,20 mm/vuelta

-Velocidad de corte • Desbaste: 180 m/minuto • Acabado exterior: 200 m/minuto • Acabado interior: 180 m/minuto

PUNTOS A PROGRAMAR:





Contenido

Las X corresponden a los diametros

Puntos X Z 1 96 0 2 96 -2 3 110 -4 4 110 -12 5 96 -14 6 96 -20 7 110 -22 8 110 -45 9 140 -56 10 140 -106 21 84 0 22 80 -2 23 80 -25 24 70 -25 25 55 -60 26 55 -63 27 50 -65 28 50 -106 31 110 -25 32 104 -25 33 106 -36 41 96 -2 42 80 -2


Contenido



En el siguiente programa se ha utilizado subprogramas que recogen información de la forma de mecanizado a través de los parámetros R2. Esto es una práctica habitual que alivia al programador de gran carga de trabajo. La llamada al subprograma se realiza mediante el código L.

NOTA: La pieza parte con el orificio central taladrado en desbaste y con un torneado exterior para el primer amarre.

DESBASTE EXTERIOR

%MPF1949N1 G54 T01 D01 M40N5 G92 S1200N10 G96 S180 M03N15 G00 G40 X150 Z0N20 G01 X47 F0.25N25 G00 X148 Z2N30 R20=50 R21=90 R22=2 R24=0.5 R25=0.2 R26=4 R27=42 R29=31N35 R28=0 R30=0N40 L95 P1N45 G00 G40 X320 Z200 D0

DESBASTE INTERIOR

N50 T04 D04N55 G96 S170 M03N60 G00 G40 X88 Z5N65 G01 Z2 F1



Contenido

N70 F0.25N75 R20=25 R21=88 R22=2 R24=0.5 R25=0.2 R26=3 R27=41 R29=33N80 R28=0 R30=0N85 L95 P1N90 G00 G40 X320 Z200 D0

ACABADO EXTERIOR

N95 T02 D02N100 G96 S200 M03N105 G00 G40 X145 Z2N110 L50 P1N115 G00 G40 X320 Z200 D0

ACABADO INTERIOR

N120 T06 D06N125 G96 S180 M03N130 G00 G40 X88 Z2N135 L25 P1N140 G00 Z2N145 G00 G40 X320 Z200 D0

ROSCA EXTERIOR

N150 T12 D12N155 G95 S350 M04N160 G00 G40 X103 Z5N165 R20=2 R21=100 R22=5 R23=1 R24=-1.3 R25=0 R26=0R27=0N170 R28=8 R29=30 R31=100 R32=-16N175 L87 P1N180 G00 G40 X320 Z200D00

FRESADO FRONTAL

N185 T08 D08N190 G95 S100 M03N195 M19 S60N200 M25N210 G95 S2000 M03N211 G00 X115 Z-2N212 G04 X2N215 G94 G01 X70 F100N220 X115 F500N225 M19 S180N226 G04 X2N230 G01 X70 F100N235 X115 F500N240 M19 S300N241 G04 X2N245 G01 X70 F100


Contenido

N250 X115 F500N251 Z10N252 M26N255 G00 X320 Z200 D00

SACAR CHAVETA

N260 T10 D10N265 G95 S100 M03N270 M19 SON275 M25N280 G95 S2000 M03N285 G00 X112 Z-29N290 G94 G01 X106 F15N295 Z-34 F80N300 X112 F500N305 Z-29N310 M19 S120N315 G01 X106 F15N320 Z-34 F80N325 X112 F500N330 Z-29N335 M19 S240N340 G01 X106 F15N345 Z-34 F80N350 X112 F500N355 Z5N360 M26N365 G00 X320 Z200 D00N370 M30



Contenido

Utilización de control numérico en torneado



En el siguiente ejemplo se presenta un caso de mecanizado de una pieza cilíndrica en dos fases, cada una de las cuales obliga a una sujeción diferente de la pieza. Por este motivo se utiliza una máquina de dos torretas independientes controladas por dos controles numéricos, la TCN-00 de LEALDE.

Este modelo de torno, presenta la novedad de ser de doble cabezal, uno a cada extremo de la bancada y enfrentados entre si. Las mismas guias de conducción para dos conjuntos de carros simétricos, al objeto de que cada uno de ellos, con sus propios accionamientos, y dirigidos por su control numérico correspondiente, labore independientemente sobre cada cabezal.

La máquina, desprovista de contrapunto, permite que sobre la linea del eje principal, actúe un manipulador para las labores de traslado e intercambio de piezas entre ambos cabezales, así como para las operaciones de carga/descarga.

El torno TCN-00, pretende resolver la solución de torneado de pieza en dos fases, mediante el intercambio automático de las mismas, sin intervención humana.

Ambos controles son FAGOR 8010.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Ojiva

Fig 01. Pieza. Para verla más grande hacer click sobre élla.


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej4/i0.jpg

Contenido

MATERIAL:

Aluminio forjado.

FASE 1:

SUJECION EN FASE 1:

Amarrando con plato del diametro exterior y haciendo tope en el extremo donde se hace el origen de la pieza, para que todas las piezas sobresalgan la misma longitud.

TOLERANCIAS Y ACABADO FASE 1:

• Tolerancia dimensional: 0,03 mm en diámetro.




Contenido

• Tolerancia geométrica: Concentricidad 0,03 mm en diámetros.


LUBRIFICACION:

Se utiliza taladrina comercial.


ORIGEN DEL PROGRAMA Y PIEZA FASE 1

OPERACIONES FASE 1

Las operaciones de mecanizado de esta fase se realizan en un tiempo de mecanizado de 1,8 minutos y con una producción horaria al 80% de 26.9 piezas

1- OPERACION.Desbaste y acabado exterior con herramienta doble.

2- OPERACION.Taladrado con broca de 3 mm de diámetro.

3- OPERACION.Desbaste interior y fondo con herramienta doble.

4- OPERACION.Acabado interior con herramienta rómbica.

5- OPERACION.Roscado interior.

6- OPERACION.Roscado interior.



Contenido

7- OPERACION.Roscado exterior.

TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS FASE 1:

1ª Operación:

Desbaste 1ª Operación:

Acabado







Contenido

4ª Operación 5ª Operación:


AVANCES Y VELOCIDAD DE CORTE FASE 1:

• Avance: 0,3 - 0,2 - 0,1 mm/vuelta • Velocidad de corte: 300 m/minuto



OPERACION DE DESBASTE (1ª HERR)

N10 T01.01N20 G54N30 M42N40 G92 S2200N50 G96 S300 M03






Contenido

N60 G00 X52,5 Z138 M08N70 G01 Z117,43 F0,3N80 G39 R5,8 X63,6N90 Z111,5N100 G00 X100 Z200

OPERACION DE ACABADO (1ª HERR)

N110 T1.10N120 G00 X44 Z138N130 G01 Z135,23 F0,2N140 G39 R3 X52N150 Z117,43N160 G39 R5,8 X63,6N170 Z111,5N180 G00 X300 Z300 M08

OPERACION DE TALADRADO (2ª HERR)

N190 T02.02N200 G54N210 M42N220 G97 S2500 M04N230 G00 X0 Z140 M08N240 G01 Z110 F1N250 Z92 F0,1N260 G00 Z200N270 X300 Z300 M09

OPERACION DE DESBASTE INTERIOR (3ª HERR)

N280 T03.03N290 G54N300 M42N310 G97 S2000 M03N320 G00 X26,9 Z140 M08N330 G01 Z87,37 F0,2N340 X0N350 G00 Z200N360 X300 Z300 M09

OPERACION DE ACABADO INTERIOR (4ª HERR)

N380 T04.04N390 G54N400 M42N410 G92 S2000N420 G96 S300 ,M03N430 G00 X46,52140 M08N440 G01 Z135,4 F0,2N450 X44,5 Z133,23


Contenido

N460 Z115.73N470 X35N480 Z107.81N490 X26.93N500 Z87.37N510 XON520 GOO Z200N530 X300 Z300 MO9

OPERACION DE ROSCADO INTERIOR (5ª HERR)

N540 T05.05N550 G54N560 M42N570 G97 S1000 M03N580 GOO X35 Z140 M08N590 G86 PO=K35 P1 =K140 P2=K35 P3=K109 P4=1.299 P5=KO.5 P6=K2P7=KO P10=K2 P11 =KO P12=K60N600 GOO X300 Z300 MO9

OPERACION DE ROSCADO INTERIOR (6ª HERR)

N610 T06.06N620 G54N630 M42N640 G97 S1000 M03N650 GOO X44.5 Z140 M08N670 G86 PO=K44.5 P1 =K140 P2=K44.5 P3=K114 P4=K-1.299P5=KO.5 P6=K2 P7=KO P10=K2 P11 =KO P12=K60N680 GOO X300 Z300 MO9

OPERACION DE ROSCADO EXTERIOR (7ª HERR)

N690 T07.07N700 G54N710 M42N720 G97 S1000 M04N730 GOO X52 Z140 M08N740 G86 PO=K52 P1=140 P2=K52 P3=K107 P4=K1.299 P5=KO.5 P6=K2P7=KO P10=K2 P11 =KO P12=K60N750 GOO X300 Z300 MO9N760 M30


FASE 2:


Contenido

SUJECION EN FASE 2:

Amarre con pinza y apoyo en el fondo del diámetro previamente mecanizado en la 1ª fase.

TOLERANCIAS Y ACABADO FASE 2:

• Tolerancia dimensional: 0,03 mm en diámetro.

• Tolerancia geométrica: Concentricidad 0,03 mm en diámetros.


LUBRIFICACION:





Contenido

ORIGEN DEL PROGRAMA Y PIEZA FASE 2

OPERACIONES FASE 2

Las operaciones de mecanizado de esta fase se realizan en un tiempo de mecanizado de 1,7 minutos y con una producción horaria al 80% de 28.8 piezas

1- OPERACION.Contorneado exterior con herramienta de exteriores.

2- OPERACION.Taladrado con broca de 3,25 mm de diámetro.

3- OPERACION.Lamado de dos diámetros.

4- OPERACION.Lamado de dos diámetros.

5- OPERACION.Roscado con macho.


TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS FASE 2:



Contenido

1ª Operación: 2ª Operación:


5ª Operación

AVANCES Y VELOCIDAD DE CORTE FASE 2:

• Avance: 0,2 - 0,1 mm/vuelta • Velocidad de corte: 300 - 150 m/minuto







Contenido



OPERACION DE MECANIZADO EXTERIOR CONTORNEADO (1ª HERR)

N10 T01.01N20 G55N30 M42N40 G92 S2500N50 G96 S400 M03N60 G00 X18 Z135,20 M08N70 G01 X0N80 G00 X13,58 Z135,25N90 G01 G03 X63,6 Z23,6 I-570,31 K-186,39N100 G00 X300 Z300 M09

OPERACION DE TALADRADO (2ª HERR)

N110 T02.02N120 G55N130 M42N140 G97 S2000 M04N150 G00 X0 Z140 M08N160 G01 Z82 F0,1N170 G00 Z140N180 X300 Z300 M09

OPERACION DE LAMADO EN DOS DIAMETROS (4ª HERR)

N190 T03.03N200 G55N210 M42N220 G97 S2000 M04N230 G00 X0 Z140 M08N240 G01 Z106,23 F0,1N250 G00 Z140N260 X300 Z300 M09

LAMA DOS DIAMETROS (3ª HERR)

N270 T04.04N280 G55N290 M42N300 G97 S1900 M04N310 G00 X0 Z140 M08N320 G01 Z112,57 F0,1N330 G00 Z140N340 Z300 Z300 M09


Contenido

ROSCADO CON MACHO (5ª HERR)

N350 T05.05N360 G55N370 M42N380 M42N390 G00 X0 Z140 M08N400 G01 Z118,23 F1,25N410 Z140 F1,25 M03N420 G00 X300 Z300 M09N430 M30



Contenido

Utilización de control numérico en centro de mecanizado



El ejemplo que a continuación se describe trata sobre el mecanizado de un codo para cabezal de una máquina herramienta, realizado en un centro de mecanizado dotado de cabezal orientable horizontal-vertical de ZAYER, modelo KGF-800 con equipo de control numérico FAGOR 8020.

De la totalidad de las operaciones, 62, sólo se han descrito las 9 más significativas.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Codo

Fig 01. Plano de la pieza. Para verlo más grande hacer click sobre él.


Forma parte del cabezal como base de aoyo del husillo para conseguir la posición vertical/horizontal del eje del cabezal.

MATERIAL ELEGIDO:

Fundición perlítica. Se ha elegido por la posibilidad de conseguir distintas formas geométricas sin mecanizar.

LUBRIFICACION:



Contenido

Taladrina comercial


Sobre la cara mecanizada previamente y guiando a traves de los orificios 1 y 2 se introducen las bridas de bloqueo y se fija la pieza a través de estos agujeros, permitiendo el acceso a todo el perímetro de la pieza.


• Tolerancia dimensional: en mandrinado H7.

• Tolerancia geométrica: 0,01 mm global.

• Acabado final: Rugosidad N6





Contenido

OPERACIONES

Dentro de las 62 operaciones qe coomponen el mecanizado completo de la pieza se muestran a continuación algunas de las más significativas.

1- OPERACION.Fresado de la cara inferior con fresa de planear de diámetro 125 mm.

2- OPERACION.Fresar en placa.

3- OPERACION.Fresar tapa.

4- OPERACION.Fresar cabeza.

5- OPERACION.(Nº 18 en secuencia real) punteado con fresa de puntear de diametro 24 mm.

6- OPERACION.(Nº 20 en secuencia real) puntear.

7- OPERACION.(Nº 21 en secuencia real) punteado con fresa de puntear de diametro 18 mm

8- OPERACION.(Nº 23 en secuencia real) puntear.

9- OPERACION.



Contenido

(Nº 26 en secuencia real) taladrado con broca de diámetro 10,25 mm.


TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS:








Contenido








Contenido

9ª Operación


HERRAMIENTAS DISPONIBLES:

En la máquina se montan las herramientas siguientes, se ofrece parte de la tabla con que cuenta el postprocessado de CAD/CAM.

Tipo Denominación Diám. Altura

broca FR PUNT D18 18.000 40.000

broca BROCA D10.25 10.250 100.000

broca FRESA PUNTEAR D24 24.000 40.000

fresa Tipo 125.000 15.000

AVANCES Y VELOCIDAD:

Para fundición perlítica se recomienda: • Fresa planear: VC = 100 avance por Z 0,15 • Fresa puntear: VC = 1000 avance por Z 0,2



Se incluye aquí el programa salida del postprocesado de CAD/CAM

# Nombre pieza: ZFA1: [110,104] C0610031. DGN; 1# Fichero control: ZFA2: [110100. CMACROS] AURKI, WRD; 149# Fichero macros: ZFA2: [1101100. CMACROS] AAKFG112. PRM; 2

# Nombre máquina: KFG 800


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej5/i4i.gif

Contenido

# Nombre programa: C0610031# Descripción programa: SEGUNDA OPERACION

# Decalajes G53 = cabezal en vertical, G17# Decalajes G54 =cabezal en horizontal, G18

# Parámetro P40 = número mediciones de sonda# Parámetro P41-P49 = cota leída por sonda# Parámetro P50 = reservado# Parámetro P52 = número herramienta desbaste# Parámetro P53 = número pasadas desbaste# Parámetro P54 = incremento pasada desbaste# Parámetro P153 = cota giro cabeza a hor. eje Y# Parámetro P151 = cota giro cabeza a hor. eje Z# Parámetro P152 = reservado# Parámetros P101 -P105 = parámetros temporales

# Subrutina N10 = llamada compens. herramienta (giro)

LEADER 120 CHARACTERS

%00002

N5 P20=K P21 =K P22=K (INTRODUCIR CERO PIEZA G17 X, Y, Z)N10 G53 X-P20 Y-P21 Z-P22 (VERTICAL G17)N15 P23=P21 F2 P150 P24= P22 F1 P151N20 G54 X-P20 Y-P23 Z-P24 (HORIZONTAL G18)

# Nombre toolpath: FRESAR CARA INFERIOR A0# Nombre herramienta: FR PLANEAR D125# Número herramienta: 37# Diámetro herramienta: 125# Altura herramienta: 15# Longitud portaherramienta: 0

N25 737N30 WON35 M20N40 M6N45 M24N50 G54

#Rotación cabezal a Y +

N55 G18 G43N60 G0 Y280.712 S1805.37 M3N65 X-161.462 Z346.465 (M8)N70 G1 Z98.535 F220N75 G44N80 G0 Y770

#Nombre toolpath: FRESAR A5 EN PLACA A90

N85 W90N90 G43N95 X-164.288 Z195 T.37


Contenido

N100 Y204.087N105 G1 X-32.35N110 G0 X-32.961 Y204.085N115 Y204.087N120 G2 X224.461 1128.711 K0N125 G2 X-32.961 1-128.711 K0N130 G1 Y206.385N125 G0 Y213.385N140 G44N145 Y770

#Nombre toolpath: FRESAR A5 TAPA A225

N150 W225N155 G43N160 X-47 Z465 T.37N165 Y149.5N170 G1 Z-10N175 G44N180 G0 Y770

#Nombre toolpath: FRESAR A5 CABEZA A315

N185 W315N190 G43N195 X219.5 Z60 T.37N200 Y102.7N205 G1 X-157.586N210 X-234.987 Z128.535N215 Z261.465N220 X-157.586 Z330N225 X134.5N230 G0 X99.5N235 G1 Z120 T.39N240 G44N245 G0 Y770 (M9)N250 Z560 M5

#Nombre toolpath: PUNTEAR A315#Nombre herramienta: FRESA PUNTEAR D24#Número herramienta: 33#Diámetro herramienta: 24#Altura herramienta: 40#Longitud portaherramienta: 0

N935 M6N940 G43N945 Y105 S1000 T.33 M3N950 X-148.503 Z368.854 (M8)N955 G81 G99 X-148.503 Y105 Z368.854 197.67 F150N960 G81 G99 X-196.593 Y105 Z333.593 199.113N965 G81 G99 X-227.741 Y105 Z293 197.67N970 Z97N975 X-148.503 Z21.146N980 X32.503


Contenido

N985 G81 G99 X80.593 Y105 Z56.407 199.113N990 G81 G99 X111.741 Y1 05 Z97 197.67N995 G81 G99 X107 Y105 Z195 195.361N1000 G81 G99 X111.741 Y105 Z293 197.67N1005 X32.503 Z368.854N1010 G44N1015 G80 Y770

#Nombre toolpath: PUNTEAR A90

N1060 W90N1065 G43 Y206.39 T.33N1070 X-24.392 Z244.748N1075 G81 G99 X-24.392 Y206.39 Z244.748 1199.06N1080 G81 G99 X-1.272 Y206.39 Z328.488 1199.637N1085 G81 G99 X45.963 Y206.39 Z315.104 1199.06N1090 G81 G99 X95.713 Y206.39 Z360 1199.637N1095 X192.697 Z328.487N1100 G81 G99 X229.2 Y206.39 Z291.985 1201.081N1105 G81 G99 X252.636 Y206.39 Z245.987 1199.637N1110 G81 G99 X263.712 Y206.39 Z195 1196.1 73N1115 G81 G99 X252.636 Y206.39 Z144.012 1199.637N1120 G81 G99 X215.817 Y206.39 Z145.252 1199.06N1125 G81 G99 X215.712 Y206.39 Z225 1200.215N1130 G81 G99 X215.816 Y206.39 Z244.749 1199.06N1135 G81 G99 X187.636 Y206.39 Z286.924 1200.215N1140 G81 G99 X145.461 Y206.39 Z315.104 1199.06N1145 G81 G99 X95.712 Y206.39 Z272.5 1200.215N1150 X193.712 Z195N1155 G81 G99 X192.697 Y206.39 Z61.512 1199.637N1160 G81 G99 X145.461 Y206.39 Z74.896 1199.06N1165 G81 G99 X95.712 Y206.39 Z30 1199.637N1170 G81 G99 X45.964 Y206.39 Z74.896 1199.06N1175 G81 G99 X-1.272 Y206.39 Z61.513 1199.637N1180 G81 G99 X3.788 Y206.39 Z103.076 1200.215N1185 G81 G99 X-37.776 Y206.39 Z98.015 1201.081N1190 G81 G99 X-24.392 Y206.39 Z145.251 1199.06 T5N1195 G44N1200 G80 Y770 (M9)N1205 Z560 M5

#Nombre toolpath: PUNTEAR A135#Nombre herramienta: FR PUNT D18#Número herramienta: 5#Diámetro herramienta: 18# Altura herramienta: 40# Longitud portaherramienta: 0

N1210 W135N1215 M6N1220 G43N1225 Y218.417 S1000N1230 X21.575 Z247.016 (M8)N1235 Y160N1240 G81 G99 X21.575 Y160 Z247.016 1154.113 F150


Contenido

N1245 X94.425N1250 Z142.984N1255 X21.575N 1260 G44N1265 G80 Y770

# Nombre toolpath: PUNTEAR A225

N1330 W225N1335 G43N1340 Y152.5 T.5N 1345 X0 Z319N1350 G81 G99 X0 Y152.5 Z319 I147.479N1355 X-35 Z350.5N 1360 X-70 Z382N1365 X-94 Z352N1370 Z266N1375 Z180N1380 Z94N1385 X-35 Z39.5N1390 X0 Z71N 1395 X-70 Z8N 1400 X-94 T13.N1405 G44N1410 G80 Y770 (M9)N1415 Z560 M5

# Nombre toolpath: TALAD PARA M12 A90# Nombre herramienta: BROCA D10.25# Número herramienta: 13# Diámetro herramienta: 10.25# Altura herramienta: 100# Longitud portaherramienta: 0

N 1535 W90N 1540 G43N1545 Y206.387 T.13N1550 X-24.392 Z244.748N1555 G81 G99 X-24.392 Y206.39 Z244.748 1162.431N1560 Z145.251N1565 X45.964 Z74.896N1570 X145.461N1575 X215.817 Z145.252N1580 X215.816 Z244.749N1585 X145.461 X315.104N1590 X45.963 T53.N1595 G44N1600 G80 Y770 (M9)N1605 Z560 M5



Contenido

Utilización de control numérico en rectificado plano

Rectificado plano Punzonado

Rectificadora sin centros Rectificado cilindrico

En el siguiente programa se aborda un rectificado plano en plongee con movimiento alternativo de la mesa en una máquina CNC, de la firma T.S.C. TXURTXIL, S. COOP.

Rectificado en plongee

La rectificadora de superficies planas a control numérico "TSC-6030" puede efectuar una amplia gama de rectificado de perfiles. El sistema de control utilizado es el avanzado SINUMERIK 810 M que controla los 3 ejes de la máquina además de un cuarto eje para un preciso movimiento del sistema de perfilado de la muela. Cuando se utiliza en combinación con los ejes de máquina, este cuarto eje permite generar incluso las formas más complicadas en la muela.

Mientras se trabaja con la TSC-6030, la medida es controlada después de cada operación de perfilado de muela con la ayuda de la compensación automática del desgaste de la misma. El perfilador automático de muela incorporado en la máquina, puede ser programado a través del control y su utilización es totalmente automática, antes, durante o después del ciclo de rectificado.

La programación es particularmente simple, utilizando un sistema de diálogo control-operador, las preguntas y respuestas se visualizan en una pantalla de rayos catódicos monocromáticos de 8 pulgadas. Se puede utilizar programación absoluta e incremental y se utilizan subrutinas para confección de programas completos. Para facilitar la programación se utilizan ciclos fijos.



Contenido

El control numérico gobierna dos funciones, el perfilado de la muela con el diamante y el movimiento de vaivén e inversión de la operación de rectificado.

El control numérico gobierna don funciones, el perfilado de la muela con el diamante y el movimiento de vaivén e inversión de la operación de rectificado.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Cuchilla de acero rápido




Es una cuchilla para mecanizado en torno

MATERIAL ELEGIDO:

Acero rápido HSS de 62 Rc


Perpendicular al sentido de traslación de la mesa. sujeción mediante plato magnético.




Contenido


• Tolerancia dimensional: 0,005 mm

• Tolerancia geométrica: 0,005 mm global.

• Acabado final: Ra= 0,0 MICROm.

LUBRIFICACION:

Aceite soluble al 4%


SECUENCIAS DE MECANIZADO

El rectificado se realiza desde una cota en Z inicial hasta una cota en Z final como se puede apreciar en la figura. Se realizan dos ciclos, uno de desbaste y otro de acabado.

Durante el rectificado se realizan dos operaciones de diamantado de la muela, llevando el




Contenido

diamante hasta la muela.

AVANCES Y VELOCIDAD:

• Velocidad de la mesa: 35 m/min • Penetración de la muela en desbaste: 0,003 mm • Penetración de la muela en acabado: 0,001 mm • Velocidad tangencial de la muela: 30 m/seg


ELECCION DE HERRAMIENTAS:

• Muela de corindón de Ø 300 mm x 50 • Diamante perfilado de 0,25 mm de radio y 40º de salida

ORIGEN DE PROGRAMA:

Para las operaciones de rectificado se usan cotas absolutas.



Contenido

En el diamantado se usan cotas incrementales respecto a P.



El programa se realiza para ambas operaciones, rectificado y diamantado, siguiendo menús de forma conversacional. Para ello se ha personalizado el control SINUMERIK 810 M. A continuación se exponen programas de rectificado realizados en forma conversacional y el de diamantado en código ISO, aunque este último también se realiza en forma conversacional.

1° RECTIFICADO

Se introduce mediante forma conversacional los siguientes datos:

• Posición inicial en eje X: 100 mm.• Posición inicial en eje Y: 50 mm.• Posición inicial en eje Z: 21,41 mm.• Dirección de trabajo: Ambos sentidos. Cota final: 18 mm.• Pasada desbaste: 0.003 mm.• Limite anterior mesa: 100 mm.• Limite posterior mesa: 112 mm.• Velocidad de mesa: 35.000 mm/min. Nº diamantados: 2.• Cota Z de seguridad: 50 mm. Nº de programa de diamantado: L0050. Pasada de diamantado: 0.02. Nº de pasadas: 1. Velocidad muela en rectificado: 1.900 rpm.• Velocidad muela en diamantado: 1.000 rpm.• Pasada de acabado: 0.001 mm.• Nº de inversiones de chispeo: 10• Posición de parada eje X: 0 Posición de parada eje Y: 0




Contenido

• Posición de parada eje Z: 25

La pantalla presenta la siguiente apariencia

2° DIAMANTADO

El resultado en código ISO de la introducción del perfilado en forma conversacional es la que a continuación se detalla. Existe un subprograma que lleva el diamante a la posición de inicio. Se usan cotas incrementales.

L00050

N10 G80 G90 G40 G00 W0N20 G71 G91 G19N30 G42 Y0N40 G01 Y-7.5 ZO F200N50 Y-3 Z-3N60 Y-2 Z0N70 G90 G00 W-25N80 G91 G01 Y-1.99 Z0N90 G03 Y-3.01 Z3.01 J-3.01 K0N100 G90 G00 W25N110 G91 G03 Y-3.01 Z-3.01 J0 K-3.01N120 G01 Y-1.99 Z0N130 G90 G00 W0N140 G91 G01 Y-2 Z0N150 Y-3 Z3N160 G90 G00 W25N170 G91 G01 Y-4.01 Z0N180 G02 Y-2.99 Z-2.99 J-2.99 K0N190 G90 G00 W-25N200 G91 G02 Y-2.99 Z2.99 J0 K2.99N210 G90 G00 W25N220 G91 G01 Y-4.01 Z0N230 Y-3 Z-3N240 Y-7.5 Z0N250 G01 Y0 Z4 F400




Contenido

N260 G40 Y0N270 G90 G00 W0N280 G91 G01 Y52 Z0N290 Y0 Z-1N300 M30



Contenido

Utilización de control numérico en punzonado



En este caso la máquina punzonadora GOITI CPM-1250 está gobernada por un control NISSHINBO, personalizado para esta aplicación. La programación en códigos G es muy simple, se basa en la repetición de un conjunto de secuencias ya prefijadas con un tipo de operación.

Se puede programar piezas de gran tamaño sobre una plancha, o lo que suele ser más interesante, se realizan varias piezas sobre una sola hoja de metal. En este caso con cada herramienta se realizan operaciones en todas las piezas, optimizándose tiempos. El caso presente es de este último tipo.

Para la programación se utiliza un paquete de CAM realizado por GOITI. El uso de este sistema de programación asistida facilita enormemente la realización de programas.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Tapa frío industrial


Sobre una plancha de 1250x1250 se realizarán 33 piezas



Contenido

Fig 02. Plano de la plancha. Para verlo más grande hacer click sobre él.


Tapa normal, con diversidad de modelos según demanda del cliente

MATERIAL ELEGIDO:

AISI-304


Por pinzas.

Las 33 piezas tras la última operación de punzonado, que es lo que corta cada una de las unidades, permanecen unidas por microsujeción, una pequeña zona de material en las esquinas que evita la caída de las piezas. Cuando se sacan las planchas de la máquina mediante un golpe caen las piezas.




Contenido


SECUENCIAS DE MECANIZADO:

1- OPERACION.Punzonado en malla con redondo de diámetro 10,5 mm.

2- OPERACION.Punzonado en malla con cuadrado 10,5x3,5 mm a 90º. Se repiten dos secuencias debido a los diferentes pasos.

3- OPERACION.Punzonado en línea con cuadrado de 40x5 mm a 90º. En esta operación se realiza el corte de los laterales de las piezas. Para ello se ejecutan tres golpes consecutivos en los 90 mm del lateral y se dejan las esquinas de los 0,40 mm de la microsujección.

4- OPERACION.Punzonado en línea con cuadrado de 80x5 mm a 0º. Se corta el perfil longitudinal.


TRAYECTOS DE LAS HERRAMIENTAS:

1ª Operación




Contenido

2ª y 3ª Operación

4ª Operación

5ª Operación

AVANCE:

Desplazamiento en eje X e Y 60 m/min. Media de golpes por minuto 180 golpes/min

TOLERANCIA DE ACABADO:

(+ -) 0.1 mm en todas las cotas

ORIGEN DEL PROGRAMA.





Contenido



Se incluye a continuación el listado de la salida del programa CAM en donde se puede observar no sólo el programa en código sino otro tipo de información complementaria

N1 G83 X37 Y1155 1404 J-95 D0 H3 K11 T13 F60 V252 W252N2 G83 X407.5 Y1161.5 1404 J-95 D0 H3 K11 T15 F60 V253 W254N3 G83 X12.5 Y121 4.6 1404 J-95 D0 H4 K11 T12 F60 V251 W251N4 G83 X55.4 Y1237.5 1404 J-95 D0 H3 K12 T11 F60 V250 W250N5 G01 X1055 Y1100 T13N6 G03N250 G71 X0 W 179.55 A0 H5 T11 F60N251 G71 X0 Y0 124.6 A-90 H3 T12 F60N252 G74 X0 Y0 1353 J70 H2 K2 T13 F60N253 G74 X0 Y0 1-386 J57 H2 K2 T15 F60N254 G73 X-380 Y-57 180 J57 H5 K2 T15 F60


Pos Torr Forma Diametro Longitud Anchura Angulo R Curv 11 2 80 5 0 12 2 40 5 90 13 0 10,5 15 2 13 3,5 90

Formas:



Contenido

0 Redonda 5 Rectangular con radios1 Cuadrada 6 Circular con rebajo2 Rectangular 7 Circular con dos rebajos3 Oblonga 8 Cruz con radios4 Cuadrada con radios 9 TrianguloF Especiales

Parametros programados:

Dimensiones de chapa programadas: Longitud 1250.00, Anchura 1250.00 y espesor 1.00Sentido del mecanizado en XProgramado con microcorte en ESQUINADimensiones del microcorte:• En X: 0,40• En Y: 0,40Herramienta 11 para microcorte horizontalHerramienta 12 para microcorte verticalPostprocesado para máquina 1250 sin autoindexTiempo estimado de mecanizado de la chapa: 7 minutos, 27 segundos.



Contenido

Utilización de control numérico en rectificadora sin centros



Setrata del caso de rectificado de machos de roscar en la rectificadora 326-MV CNC de la firma ESTARTA y ECENARRO, máquina de contrucción modular y con ejes de doble apoyo en las muelas rectificadora y reguladora. La máquina va equipada con una unidad de control CNC MARPOSS, E-14.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Macho de roscar DIN 371



Roscado a máquina de orificios

MATERIA PRIMA DE LA PIEZA:

• Material: Acero rápido M-35• Tratemiento: Templado y revenido• Dureza 63-65 HRC

TRABAJO REALIZADO Y PRODUCCIONES OBTENIDAS:

Ejemplo de pieza rectificada en el modelo ESTARTA 326 MV CNC



Contenido


PRODUCCION:

En esta aplicación se rectifican 2 piezas por ciclo. Los tiempos obtenidos son los siguientes:

MACHO M-3 MACHO M-10Carga y descarga 2 s. 2 s.Tiempo de rectificado 18 s. 38 s.Matado de chispa 4 s. 4 s.Tiempo total de ciclo (2 piezas pos ciclo) 24 s. 44 s.Producción piezas/hora 300 piezas 164 piezas


• Tolerancia dimensional:

MACHO M-3 MACHO M-10D1 3.04-3.07 10.16-10.19D2 3.5H9 ó 0.030 10H9 ó 0.036D3 2.2 ó 0.05 7.8 ó 0.05

• Tolerancia geométrica: Error máximo de redondez 0.002 mm

• Acabado final: Ra = 0,35 MICROm. en D1 y D2 Ra = 1 MICROm. en D3




Contenido

UTILLAJE EMPLEADO:

• Regla de apoyo especial en metal duro para rectificado en plongee.

• Conjunto de muelas rectificadoras.

• Conjunto de muelas reguladoras.

• Plantilla copia para perfilado de muela reguladora.

• Diamante especial para muela rectificadora.

• Diamante especial para muela reguladora.


SECUENCIA DE MECANIZADO



Contenido

CICLO DE TRABAJO

0 INICIO DE CICLO

1 APROXIMACIÓN RAPIDA

2 AVANCE RAPIDO DE TRABAJO

3 AVANCE LENTO DE TRABAJO

4 MATADO DE CHISPA

5 RETROCESO RAPIDO

CONDICIONES DE TRABAJO:

Avance rápido de aproximación del carro muela reguladora: 300 mm/minAvance rápido de trabajo de carro muela reguladora: hasta 25 mm/minAvance lento de trabajo del carro muela reguladora: hasta 25 mm/minVelocidad de corte de muela rectificadora: 45 m/segLubricación: Aceite de corte


PROGRAMACION DEL CICLO DE RECTIFICADO:

La programación del CN de la máquina es por menú interactivo. A modo de ejemplo, en este apartado y siguientes se relacionan los programas correspondientes al macho de M-3.




Contenido

0D = 0F1 = 300E1 = 1,1WR1 = 0,13F2 = 2,5E2 = 0,001

F3 = 2,5ES = 0,001WR = O,13F4 = 2,5WR4 = 0,13DW = 1,0

WR5 = 0,13RTC = 3,5WRG = 0WWS = 33

SIGNIFICADO DE LAS LEYENDAS:

OD: Punto de inicio cicloF: Velocidades de desplazamiento en distintos momentos del cicloE: Longitud correspondiente a cada una de las velocidades de desplazamiento.WR: Velocidad periférica de muela reguladoraDW: Tiempo de matado de chispaRTC: Punto de final de cicloWWS: Velocidad periférica de muela rectificadora

PROGRAMACION DEL CICLO DE DIAMANTADO

CBD = 80TBD = —1 D1 = 50RET = 0,52D1 = 50

3D1 = 20NC = 11/1 = 0,0001/2 = 0,000DR = 500

NOE = 221C3 = 502C3 = 203C3 = 201%R= 100

2%R = 0WWS= 33

SIGNIFICADO DE LAS LEYENDAS:

CBD: Ciclos entre diamantadosTBD: Tiempo entre diamantadosDI: Profundidad de las distintas pasadas de diamantadoNC: Número de ciclos de diamantadoI: Puntos de origen de los ejes X e YDR: Radio del diamanteNOE: Número de segmentos o tramos de diamantadoC3: Compensaciones en el plongee correspondientes al diamantado efectuado%R: Reducciones de velocidad respecto a la programada para distintas pasadas de diamantadoDV: Sentido de diamantadoWWS: Velocidad periférica de la muela rectificadora

PUNTOS A PROGRAMAR PARA DIAMANTADO DE LA MUELA RECTIFICADORA:


Contenido

ELEMENT LEN ANG VRG CDR CDF 12345678910111213141516171819

57,4802,86739,7500,51397,74306,036231,7503,17147,750

92,829457,4802,86739,7500,51397,74306,036231,7503,17147,750

0º315º0º60º0º

353º 43' 21''0º45º0º0º0º

315º0º60º0º

353º 43' 21''0º45º

7,750

2007520010200100200752004000010010010200100200100200

ELEMENT: Segmentos o tramos del perfil de muela a diamantar

LEN: Longitud

ANG: Angulo de inclinación.

VRG: Velocidad de diamantado




Contenido

Utilización de control numérico en un rectificado cilíndrico



En el siguiente ejemplose utiliza un control numérico para realizar el rectificado de dos superficies de una pieza cilíndrica. El control reealiza dos funciones:

• Controlar el acercamiento y profundidad de la muela.• Controlar el mecanizado de la muela en el diamantado.

Existe un palpador dimensional de la pieza que informa al control de las medidas que esta va adoptando. Con esta información se continúa o finaliza el rectificado.

La máquina es una R-600 CNC de DANOBAT equipada con un control SINUMERIK 3G.

NOMBRE DE LA PIEZA:

Mangueta



Se trata de una mangueta para motor de automovil


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/02ejempl/ej9/i1.gof

Contenido

MATERIAL ELEGIDO:

Se trata de F-1252 de dureza 48 HRc

LUBRIFICACION:



Se realiza una sujeción entre puntos. Se utiliza un adaptador especial para la sujeción del extremo curvo de la pieza.


• Tolerancia dimensional: 0,010 mm

• Tolerancia geométrica: 0,003 mm





Contenido



Se realiza el rectificado sobre piezas cuyo sobrematerial en diámetro es 0,30 mm y en el frente 0,20 mm. El diamantado de la muela se produce cada 14 piezas. El tiempo por pieza conseguido es de 66 segundos de media.

RECTIFICADO

1- OPERACION.Posicionado. Se utiliza el posicionador para calcular el decalaje inicial y la correcta colocación del componente.

2- OPERACION.Desbaste• De profundidad 30,041 a 19,900 a una velocidad de 15 mm/min en R. Tiempo = 0,4 seg.• De profundidad 19,900 a 19,191 a una velocidad de 1,1 mm/min en R. Tiempo = 19,5 seg.




Contenido

3- OPERACION.Afino:• De profundidad 19,191 a 19,101 a una velocidad de 1,1 mm/min en R. El afino comienza al recibirse la 1ª señal del medidor. Tiempo = 6,3 seg.• De profundidad 19,101 a 19,056 a la segunda señal del medidor, a una velocidad de 0,22 mm/min. Tiempo = 6,3 seg.

4- OPERACION.Microafino: De una profundidad de 19,056 a 19,041 a la tercera señal del medidor y a una velocidad de 0,065 mm/min. Tiempo 6,9 seg.

El trayecto de la muela se corresponde con una aproximación, el rectificado y retroceso.

La muela tiene unas dimensiones de Ø760x38 / Ø696x25 y a 1130 rpm tiene una velocidad periférica de 45 m/seg.

DIAMANTADO.

Se realiza cada 14 piezas.En el diamantado se utilizan los siguientes parámetros:• penetración en diámetro 0,035, un tiempo aproximado de 40 segundos.• penetración en radios y frentes de 0,010 mm, un tiempo aproximado de 24 segundos.



RECTIFICADO

%9500N10 M06N20 M26 M34N30 R011=0.0N40 G04 R011N50 G04 R011N60 G04 R011



Contenido

N70 G04 R011N80 G04 R011N90 G04 R011N110 G04 R011N120 R232=R197N130 M67N140 M25N150 G54 G90 G00 G05 X400.0 S1=350 M0104N160 G07 X19.041 Z8.100 M13N170 G05 X21.041N180 G01 X20.041 F1=20.0N190 X19.900 F1=15.0 M23N200 G91 G1137 X-2.0 F1=1.11N210 G1138 X-0.3 F1=0.22N220 G1139 X-0.3 F1=0.065N230 G90 G92 X19.041N235 S1=80 M0104N240 G90 G00 G05 X400.0 M24 M14N260 M19N270 M06N280 N350 P12 R008N290 R053=400.0 R055=0.035 R075=0.01N300 R077=28.0 R078=42.0 R057=16.0N310 R058=32.0 R005=5.0 R059=12.7N320 R079=74.5 R031=80.0 R032=80.0 R033=150.0N330 L500 P1 M11N340 R008=14N350 R008= R008-1N355 M35N360 M30

DIAMANTADO

%spL500N10 R150=R296 R170=R298 R151=R279 R171=R281N20 G90 G00 G05 X R053N30 R172=R171-R077N40 R173=R077-R075N50 R159=R059-R057N60 R179=R079-R078N70 R174=R078-R005N80 R152=R005x2.0N90 R153=R058-R152N100 G51 G53 Z R172N110 G06 X R151N120 G91 X-R055N121 G21 G41 G01 G08 XO.0 Z5.0 F=300.0N122 R178=R173-5.0N130 G08 X0.0 Z R178 F=R035 M28N140 G08 X-R057 ZO.0 F=R031N141 G08 X0.0 Z2.0 F=R033N150 G08 X-R159 ZO.0 F=500 M27


Contenido

N160 G08 X0.0 Z R179 F=1000.0N161 R176=R174-2.0N170 G08 X0.0 Z R176 F=R033 M28N182 G02 X-3.28 Z4.5 1-7.0 KO.0 F=R032N184 G02 X-6.74 Z1.3 1-3.36 K-3.7 F=R032N190 G08 X-R153 ZO.0 F=R031N200 G05 G00 G40 Z10.0 M27N210 R242=R242-R055N220 R244=R244-R075N230 G54 G90 G05 X R053N240 M67N250 Z R170N260 G06 X R150N270 G05 M17N280 M02



Clasificación de las herramientas a

Herramientas de corte

Clasificación de las herramientas

Las herramientas de corte se pueden clasificar, atendiendo a los materiales empleados para su construcción, en:

1. Herramientas de acero (al carbono, aleados, de corte rápido).2. Herramientas de metal duro.3. Herramientas de cerámica.4. Herramientas de diamante.

Herramientas de acero al carbono

El principal componente del acero es el carbono. Su aplicación como herramientas de corte es escasa debido a la dureza y resistencia al desgaste que pierden por el calentamiento producido, inevitablemente, en el mecanizado. En función del porcentaje de carbono se pueden encontrar las siguientes herramientas:

1. Matrices y herramientas de corte y embutido, (0,65 a 0,85% de C).

2. Machos de roscar, brocas y fresas, (1 a 1,15% de C).3. Buriles, rasquetas y herramientas de corte, (1,3% de C).

Herramientas de acero aleado

El acero de estas herramientas se encuentra ligeramente aleado. Existe gran variedad de herramientas de este tipo, pero, al igual que las de acero al carbono, no soportan las grandes velocidades de corte por ser poco resistentes a las temperaturas elevadas.

Herramientas de acero rápido

El acero rápido es un acero aleado con los elementos y composición adecuados para lograr un gran número de partículas de carburo, duras y resistentes al desgaste, mediante tratamiento térmico. A diferencia del resto de los aceros utilizados en herramientas, el acero rápido mantiene su dureza

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a altas temperaturas, permitiendo, por tanto, mayores velocidades de corte en el mecanizado, teniendo en cuenta que el filo de la herramienta no debe sobrepasar los 550 ºC. El acero rápido convencional moderno es un acero de herramientas altamente aleado con 0,7 a 1,4% de carbono, cantidad variable de cromo, molibdeno, tungsteno, vanadio y, en algunos tipos, cobalto.

Las herramientas de acero rápido se presentan en diferentes calidades en función de la composición, tratamiento térmico y, en alguna forma, del método de fabricación. Como características principales que se pueden encontrar en las herramientas de acero rápido cabe destacar:

1. Resistencia a la abrasión. Dicha cualidad la dan los carburos en función del número de ellos y su composición. Los carburos de vanadio son los más duros y resistentes al desgaste; de aquí que todos los aceros rápidos lleven este elemento en mayor o menor proporción.

2. Tenacidad. De los elementos aleados, el molibdeno es el que proporciona al acero mayor tenacidad, mientras que los aceros rápidos con alto porcentaje en cobalto son más frágiles. Las fresas y brocas suelen ser de acero al molibdeno, mientras que en herramientas de torno de corte continuo se emplea más las de cobalto.

3. Dureza en caliente. La dureza en caliente es la capacidad de soportar elevadas temperaturas en el filo de corte. El cobalto proporciona al acero rápido mayor dureza en caliente y estabilidad térmica, permitiendo mayores velocidades de corte, pero produce un efecto negativo sobre la tenacidad.

4. Afilabilidad. Es la facilidad que presenta una herramienta al afilado de la misma por amolado. La cantidad de carburos de vanadio dificultan el afilado; así mismo, los carburos de mayor tamaño son más difíciles de afilar. Añadiendo azufre al acero se mejora la afilabilidad.

5. Maquinabilidad. Ésta es una cualidad que influye inicialmente en el proceso de fabricación de la herramienta. La facilidad de mecanizar las herramientas de acero rápido depende de la naturaleza de los carburos, así como del tamaño, número y disposición de los mismos. El azufre también facilita la maquinabilidad.



Herramientas de metal duro

Los metales duros utilizados en herramientas de corte son aleaciones obtenidas por fusión o por sinterización de los carburos de Cr, Mo, Ta, Ti, V y W. Las aleaciones obtenidas por fusión no tienen actualmente gran aplicación. Los metales duros obtenidos por sinterización presentan una gran dureza, 70 a 75 HRC, son muy homogéneos y altamente resistentes al desgaste. En comparación con los aceros, el metal duro permite trabajar a mayores velocidades de corte debido a la mayor temperatura que es capaz de soportar el filo de corte, 1300 ºC.

El metal duro en herramientas de corte se presenta en forma de placas, fijadas al mango mediante soldadura de cobre o plata, o bien por medios mecánicos. El afilado de las placas únicamente puede realizarse con muelas de carburo de silicio y de diamante.

Las plaquitas de metal duro modernas se fabrican en dos calidades, calidades sin recubrimiento y con recubrimiento. En una plaquita sin recubrimiento la tenacidad, la resistencia a la deformación plástica y al desgaste forman parte integrante del metal duro. En una calidad con recubrimiento, éste proporciona la resistencia al desgaste y la base de metal duro la tenacidad y la resistencia al calor deseadas.

El recubrimiento se vaporiza sobre la base de carburo formando una o varias capas finísimas. Entre los recubrimientos más utilizados actualmente cabe destacar:

1. TiC (Carburo de titanio). Proporciona una alta resistencia al desgaste a bajas velocidades de corte y bajas temperaturas del filo de corte. También forma una excelente base para las capas de recubrimiento adicionales.

2. Al2O3 (Óxido de aluminio). Ofrece una excelente resistencia a las reacciones químicas. También permite utilizar mayores velocidades de corte por su resistencia al desgaste.

3. TiN (Nitruro de titanio). Dificulta la craterización y reduce la fricción entre el ángulo de desprendimiento y las virutas, minimizando de esta manera el riesgo de formación del filo de aportación.



Gama de materiales Operaciones de mecanizado Requisitos de calidad

P

Acero

Acero fundido

Acero inoxidable

Fundición maleable de viruta larga.

01

05

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Extremas exigencias de acabado superficial.

Acabado a alta velocidad de corte.

Operaciones de torneado de copia.

Mecanizado en desbaste o con bajas velocidades de corte.

Desbaste pesado y mecanizado discontinuo.

M

Acero,

acero fundido,

acero al manganeso,

fundición aleada

acero austenítico,

10

20

30

40

Acabado con altos datos de corte.

Acabado con bajos datos de corte.




fundiciones de acero,

fundición maleable,

acero de fácil mecanización.

K

Fundición,

fundición en coquilla,

fundición maleable de viruta corta,

acero endurecido,

metales no férreos,

plásticos,

madera.

01

05

10

15

20

25

30

Acabado, a alto acabado superficial.

Semi-acabado a desbaste ligero.


Mecanizado con bajos datos de corte.

Grupos y aplicaciones principales de las herramientas de metal duro

Las herramientas de metal duro se clasifican atendiendo a su aplicación, considerando, por un lado, el material a mecanizar y, por otro, las exigencias requeridas por una operación concreta de mecanizado. Las letras P, M y K, indican la aplicación del metal duro en diferentes tipos de material y la numeración 01, 10, 20, 30, 40, 50, grado de tenacidad o resistencia al desgaste, en consecuencia, operación óptima de mecanizado que pueden realizar (fuerte desbaste,



superacabado a altas velocidades, etc.). La tabla superior muestra la clasificación general según ISO de las herramientas de metal duro, la cual sirve para identificar la aplicación del metal duro, no la calidad del mismo, ya que ésta depende exclusivamente del fabricante.

Herramientas de cerámica

La cerámica tiene un campo de aplicación más reducido que los metales duros, debido principalmente a su fragilidad; únicamente puede ser utilizada para mecanizado continuo de materiales homogéneos y en máquinas muy potentes y rígidas.

Existen dos tipos de materiales cerámicos, los formados únicamente por alúmina y los formados por óxidos de otros metales, como los de cromo, vanadio y manganeso.

La herramientas de material cerámico pueden trabajar a una velocidad de corte dos o tres veces mayor a la del metal duro; el filo de corte soporta hasta los 1500 ºC; a altas temperaturas apenas sufre variaciones en sus propiedades mecánicas.

Herramientas de diamante

El diamante es el material más resistente al desgaste debido a su dureza natural, pero tiene el inconveniente de su gran fragilidad; por tanto, su empleo está limitado a mecanizado de corte continuo y con poca profundidad de pasada.

El montaje de la herramienta debe ser muy cuidadoso y rígido y la máquina debe ser muy robusta, ya que el diamante no admite ningún tipo de vibración.

Su campo de aplicación principal se encuentra en el mecanizado de materiales muy abrasivos, bronces, aleaciones de aluminio, ebonita, cartón comprimido, etc.



Herramientas de Torneado

Herramientas de torneado

Geometría del filo Selección de herramienta

Geometría del filo

La geometría de una herramienta de torneado, o de cualquier otra herramienta de mecanizado, es fundamental para producir el arranque del material a trabajar con mayor o menor facilidad. Los ángulos, inclinaciones y radios de una herramienta se disponen atendiendo al tipo de operación a realizar y las características del material a mecanizar.

A continuación se explican los ángulos que determinan la geometría de una herramienta de torneado y su influencia en el mecanizado.

Ángulo de desprendimiento (A)

El ángulo de desprendimiento es el más influyente de todos en el proceso de corte. La viruta, al salir, se apoya sobre la cara de desprendimiento, la cual debe producir su curvado y posterior rotura para evacuarla fuera de la zona de trabajo. Este proceso origina lógicamente, unos esfuerzos relacionados directamente con el valor del ángulo de desprendimiento. Debido a estos esfuerzos y al rozamiento de la viruta, se genera una gran cantidad de calor, que es mayor cuanto menor es el ángulo de desprendimiento.

Por esta razón, el ángulo de desprendimiento debe ser lo mayor posible, ya que disminuye los esfuerzos de corte, y en consecuencia, la potencia requerida. Sin embargo, al aumentar el ángulo de desprendimiento, disminuye el ángulo de corte y el calor y los esfuerzos de corte se concentran en una sección más débil, aumentando el riesgo de rotura.

En ocasiones, las vibraciones pueden ser eliminadas con el aumento del ángulo de desprendimiento.

En la mayoría de plaquitas de metal duro actuales, la cara de desprendimiento puede tener diversas geometrías, determinadas no solamente por el ángulo de desprendimiento sino también por la variedad de rompevirutas.

Ángulo de incidencia lateral (B) y frontal (B')

Cuando este ángulo es muy pequeño, la herramienta penetra con dificultad produciéndose un alto rozamiento, como consecuencia se originan altas temperaturas y un desgaste prematuro de la

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herramienta. Si el ángulo de incidencia es muy grande, disminuye el ángulo de corte y la herramienta puede romperse fácilmente.

Angulos principales de las herramientas de torneado

Ángulo de filo (C)

El ángulo de filo es el comprendido entre los ángulos de desprendimiento y de incidencia. Cuanto mayor sea este ángulo más robusta es la zona de contacto principal de la herramienta.

Ángulo de inclinación (D)

Es el ángulo que forman el filo de corte y el plano de la base. El filo de corte es la arista resultante entre la intersección de las superficies de incidencia y de desprendimiento. Se dice que el ángulo de inclinación es positivo cuando es descendente desde la punta y negativo cuando es ascendente. El ángulo de inclinación lateral (D') y el ángulo de inclinación superior (D'') son los ángulos formados por la cara de desprendimiento y el plano de la base.

Los ángulos de inclinación se disponen atendiendo al tipo de operación a realizar. Para operaciones de desbaste, un ángulo de inclinación negativo permite un mayor ángulo del filo sin disminuir los ángulos de incidencia lateral y frontal. El valor del ángulo de la inclinación lateral y superior es el correspondiente a los ángulos de incidencia lateral y frontal siempre y cuando la plaquita tenga un ángulo de incidencia 0º. Debido a los modernos diseños de rompevirutas, en las plaquitas de metal duro, las variaciones de los ángulos de inclinación no son



impedimento para el correcto arranque de viruta. En operaciones de acabado en las que los esfuerzos de corte no son muy altos, generalmente los ángulos de inclinación tienen valor 0.

Ángulo de posición (E) y de salida (N)

El ángulo de posición varía el resultado de las fuerzas de corte. Es aconsejable que este ángulo sea inferior a 90º, si es posible, ya que reduce el impacto y las fuerzas ejercidas sobre el filo de corte. El ángulo de salida no tiene especial importancia; dependerá siempre del tipo de portaplaquitas seleccionado para una operación concreta.

En ocasiones se hace referencia al ángulo de situación (K) para indicar la posición de la arista de corte. El ángulo de situación es el complementario del ángulo de posición (90º - E).

Ángulo de la punta (F)

El ángulo de la punta es el comprendido entre los ángulos de posición y de salida. Como criterio general, debe utilizarse un ángulo de punta lo mayor posible, ya que proporciona un filo de corte resistente.

Radio de punta

El radio de punta de las herramientas influye considerablemente en la duración de las mismas y en el acabado superficial de la pieza. Hay que seleccionar siempre el mayor radio de punta posible, ya que permite mayores avances y el filo de corte es más resistente. En el caso de aparecer vibraciones, seleccionar un radio más pequeño.


Selección de la herramienta de torneado

En la selección de una herramienta de torneado hay que considerar el tipo de operación a realizar, el perfil de la pieza y el material a mecanizar. La forma del portaplaquitas y el sistema de sujeción de la plaquita se seleccionan atendiendo al perfil de la pieza y al tipo de operación (desbaste exterior o interior, torneado de copia, etc.). La geometría y calidad de la plaquita, en función de las características del material a mecanizar, el tipo de operación y las condiciones de mecanizado.

A continuación se explica ordenadamente el proceso de selección a seguir y los conocimientos necesarios para realizarlo satisfactoriamente.

Selección del sistema de portaherramientas

En función del tipo de operación a realizar es necesario seleccionar el



sistema idóneo de sujeción de la plaquita al portaplaquitas. Aunque el código ISO acredita cuatro sistemas, no son los únicos que se pueden encontrar (tabla 3.3). Los fabricantes de herramientas tienden a desarrollar nuevos sistemas de sujeción buscando la máxima o mejor aplicación en las diferentes operaciones de mecanizado.

Selección del tipo de portaherramientas

Atendiendo al perfil de la pieza y el tipo de operaciones que implica realizar, es necesario seleccionar el portaherramientas adecuado, concretando principalmente la forma de la plaquita que debe alojar y el ángulo de posición que adoptará según la dirección de corte.

Como criterio general, se deben seleccionar: el ángulo de posición inferior a 90º, ya que reduce el impacto y las fuerzas ejercidas sobre el filo de corte; el ángulo de punta de la plaquita lo mayor posible para obtener un filo de corte resistente; también el mango de portaplaquitas debe ser lo más grande posible para conseguir la máxima estabilidad.

Sistema P

(Fijación por palanca o pasador)

Este sistema se aplica principalmente en el torneado exterior y en el mandrinado de grandes agujeros, y, de forma general, en todo tipo de mecanizado de pasada ligera a profunda.

La plaquita está sujeta por medio de una palanca que bascula cuando se aprieta el tornillo de sujeción. La palanca presiona a la plaquita desde su agujero, atrayéndola firmemente contra dos lados. El sistema se caracteriza por su excelente estabilidad, gran exactitud de posición y repetibilidad; además, no dificulta la salida de la viruta y el cambio de plaquita es rápido y fácil.

Sistema M

(Fijación por brida superior y palanca)

Se aplica en las mismas operaciones que el anterior sistema, con la ventaja de ser más accesible en operaciones de copiado exterior.

La brida cuña superior incrementa la rigidez presionando la plaquita contra el pasador fijo y al mismo tiempo apretándola hacia abajo.



Sistema C

(Fijación por brida superior)

Este sistema se utiliza principalmente en operaciones de acabado exterior e interior. Existen herramientas que utilizando este sistema, pero con diseños especiales de la brida e incluso de la plaquita, consiguen una alta precisión en el mecanizado de copia.

Sistema S

(Fijación por tornillo)

Es el sistema más adecuado para el mecanizado interior de diámetros pequeños, así como para operaciones que van del desbaste ligero exterior al acabado de piezas pequeñas.

Las plaquita se sujeta con un tornillo que pasa por el agujero central de la misma; la fijación es segura y con una excelente repetibilidad; asimismo, la viruta sale con facilidad y requiere poco espacio.

Sistemas de sujeción de los portaplaquitas según ISO

En la figura inferior se representan diferentes herramientas identificadas, según el código ISO por la forma de la plaquita y el ángulo de posición, y también las posibles direcciones de corte en las que pueden mecanizar correctamente.

Selección de la plaquita

En función del sistema de fijación, cada fabricante clasifica un grupo de posibles plaquitas. La selección de la geometría, de la calidad y de los datos de corte debe hacerse considerando los siguientes factores:

1.Tipo de material a mecanizar (viruta larga, viruta corta, inoxidable y resistente al calor, blando, duro, etc.).

2.Operación a realizar (acabado, desbaste ligero, desbaste, desbaste pesado, etc.).

3.Tipo de mecanizado (continuo o intermitente).

4.Tendencias a las vibraciones.



5.Potencia de la máquina.



Esquema de aplicaciones de las herramientas. Las letras sobre el cuerpo indican la forma de la plaquita y el ángulo de posición del portaútil

Selección del tamaño de la plaquita y radio de punta

El tamaño de la plaquita depende básicamente de la profundidad de pasada «a». En función del ángulo de posición del portaplaquitas «E» se determina la longitud del filo de corte efectivo «L» (tabla 3.6). La longitud de la arista de corte se calcula teniendo en cuenta los valores máximos del filo de corte efectivo que el fabricante indica para las diferentes formas y geometrías de las plaquitas; dichos valores no se deben sobrepasar en ningún caso.



Ángulo de posición E

Profundidad de corte (a) mm1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15

Longitud del filo de corte efectivo requerido (L) mm

90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15

751.5

2.1 3.1 4.1 5.2 6.2 7.3 8.3 9.3 11 16

60 1.22.3

3.5 4.7 5.8 7 8.2 9.3 11 12 18

45 1.4 2.9 4.3 5.7 7.1 8.5 10 12 13 15 22

30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 30

15 4 8 12 16 20 24 27 31 35 39 58

Ejemplo. Suponiendo un proceso de selección de una herramienta de desbaste exterior, del cual se ha determinado el portaplaquitas (PSBNL) y plaquita (SNMM), calcular la longitud de arista de corte «l», teniendo en cuenta que la profundidad de pasada máxima prevista es 6 mm y el ángulo de posición del portaplaquitas es 75º.

1.Determinar el filo de corte efectivo según la tabla; L = 6.2 mm

2.Calcular la longitud de la arista de corte «l». El contenido de la siguiente tabla es un extracto de un catálogo de herramientas en el cual el fabricante indica, según la fórmula adjunta, la longitud máxima del filo de corte efectivo para un determinado tipo de placas cuadradas de desbaste. Sustituyendo en la ecuación el valor del filo de corte efectivo calculado en el punto 1, se calcula la longitud de la arista de corte.



l = 9.3 mm

La placa a seleccionar debe tener por motivos de seguridad el tamaño siguiente, por tanto, una longitud de 12 mm (SNMM 1204-).

Las dimensiones del mango portaherramientas guardan relación con la longitud de la arista de corte. Seleccionar de todos los aportados por el fabricante el más grande, ya que proporciona una estabilidad máxima. Haciendo referencia al ejemplo anterior, el código del portaplaquitas podría ser: (PSBNL 3225P12)

El radio de la punta debe seleccionarse en función del tipo de mecanizado (desbaste o acabado). Para el mecanizado en desbaste, seleccionando el mayor radio de punta posible, se obtiene un filo de corte resistente y permite mayores avances. Si existe tendencia a vibraciones, seleccionar un radio más pequeño. El avance a utilizar no debe sobrepasar en ningún caso el máximo recomendado por el fabricante. Con carácter general, se puede tomar como referencia la siguiente fórmula empírica:

DESBASTE <<S>> = 0.5 x RADIO DE PUNTA

La combinación del radio de la punta y del avance son los factores que influyen en el acabado superficial y las tolerancias. Para lograr un buen acabado superficial, es aconsejable utilizar elevadas velocidades de corte y ángulos positivos. Al igual que para el mecanizado en desbaste, seleccionar un radio pequeño si existe tendencia a vibraciones.

Según la fórmula adjunta en la figura, es posible calcular de forma aproximada la rugosidad superficial. La profundidad del perfil está simbolizada por Rt (µm); sin embargo, se suele expresar por la media aritmética Ra, equivalente a 1/4 Rt.

El cálculo del avance a utilizar para obtener la rugosidad deseada se efectúa aplicando la siguiente fórmula:



En la realidad, los valores de rugosidad teóricos se ven incrementados, debido principalmente a variaciones de las fuerzas de corte, como consecuencia del material y falta de alineación de los ejes y guías de carros.

En la siguiente tabla aparecen valores de rugosidad media obtenidos por la combinación entre diferentes radios de plaquitas y avances.

R ↓ Rugosidad media Ra

0.4 0.2 0.4 0.8 1.8 3.2 5 7.2 - - - - - -

0.8 0.1 0.2 0.4 0.9 1.6 2.5 3.6 4.9 6.3 10 - - -

1.2 0.06 0.13 0.3 0.6 1.1 1.7 2.4 3.3 4.3 6.7 11 20 -

1.6 0.05 0.1 0.2 0.45 0.8 1.2 1.8 2.5 3.2 5.0 8.3 14.8 23

2.4 - 0.07 0.15 0.35 0.6 0.9 1.4 2.0 2.6 4.0 5.5 9.8 15.4

S→ 0.05 0.07 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.5 0.6 0.8 1



Herramientas de Fresado


Geom. del filo Portafresas Proc. de fresado

Recomendaciones

Geometría del filo

Las herramientas de fresado se clasifican en dos grupos, en función de los procedimientos principales de fresado: fresado frontal, o sea, de planear, y fresado periférico, o sea, cilíndrico.

La combinación entre ambos es el fresado periférico frontal (fresado en escuadra). Los fresados de disco y circular son variantes del fresado periférico.

Las herramientas enterizas y las de plaquitas intercambiables cubren en la actualidad todas las operaciones básicas de fresado.

Fresado periférico. Geometría de corte

● Ángulo de desprendimiento radial (A)

El ángulo de desprendimiento tiene gran influencia sobre la potencia de corte y la resistencia del filo de corte. Un ángulo grande disminuye las fuerzas de corte pero debilita el filo; un ángulo pequeño o incluso negativo produce el efecto contrario. Para el mecanizado de acero, este ángulo oscila entre 10 y 15º; para aleaciones ligeras de 20 a 25º.

● Ángulo de incidencia (B, B')

El ángulo de incidencia evita el roce entre la herramienta y la pieza. Por lo general, oscila entre 5 y 12º, siendo mayor a medida que se trabajan materiales más blandos.

● Ángulo de la hélice (ß)

Este ángulo hace que la herramienta penetre progresivamente en el material produciendo un corte suave y, en consecuencia, reduciendo la fuerza axial. Los esfuerzos axiales se pueden dirigir hacia fuera o hacia dentro, según el ángulo de la hélice sea a derechas o a izquierdas.



Fresado frontal. Geometría de corte

La mayoría de las operaciones de fresado frontal se realizan con herramientas de plaquitas intercambiables. La geometría de corte viene determinada por la combinación de los ángulos de la plaquita y los resultantes una vez fijada en el apoyo de la herramienta.

Debido a su influencia en el fresado frontal, cabe destacar los siguientes ángulos:

● Ángulo de posición (E)

El ángulo de posición influye, junto con el avance por diente, en el espesor de viruta y las fuerzas de corte. Excepto para operaciones de fresado en escuadra, este ángulo es inferior a 90º para que el filo de corte sea robusto y se produzca



fácilmente la evacuación de las virutas. Los ángulos de posición más frecuentes oscilan entre 45 y 75º; cuanto mayor es el ángulo de posición menor es la fuerza axial, por lo que un ángulo de 90º puede ser la solución para el fresado frontal de piezas de estructura frágil con tendencia a vibraciones. Para el mecanizado pesado utilizar un ángulo de 45º, ya que el filo de corte es más robusto; también la fuerza de corte axial y radial son semejantes, lo cual puede ser favorable para fresadoras de gran tamaño, en las que los husillos tienen gran voladizo y, por tanto, la fuerza radial débil.

● Ángulo de desprendimiento (A) (F)

El ángulo de desprendimiento es el formado por la placa en relación a la dirección radial de la fresa, visto desde un plano paralelo al plano de trabajo. Cuando el ángulo de desprendimiento es positivo, las fuerzas de corte son menores, reduciendo el consumo de la máquina y, por tanto, permitiendo mayores parámetros de corte. El ángulo de desprendimiento negativo debe utilizarse para el fresado de materiales duros en los que se precise un filo de corte robusto.

● Ángulo de inclinación (D) (D')

El ángulo de inclinación es el formado por la placa en relación a la dirección axial de la fresa, visto desde un plano perpendicular al plano de trabajo. Un ángulo de inclinación positivo aleja la viruta de la pieza, apto para el mecanizado de materiales de viruta larga. Para los materiales de viruta corta (fundición) o muy duros, utilizar un ángulo de inclinación negativo.




Sujeción de fresas periférico-frontales con mango cilíndrico. Portafresas

Existe tres tipos de mango cilíndrico: liso, con rebaje plano de sujeción (sistema Weldon) y con extremo roscado (Clarksson). Cada uno de ellos y el portafresas correspondiente está diseñado buscando la mayor eficacia en cuanto a la transmisión del par y fuerzas axiales, concentricidad, estabilidad y cambio sencillo de la herramienta.

Los portafresas mencionados a continuación no son los únicos existentes en el mercado, pero sí los diseñados para el tipo de mango específico de la herramienta. Los modernos portafresas se caracterizan por tener un sistema de sujeción hidraúlico incluido en el propio portafresas. Entre las ventajas principales cabe destacar la fuerza con la que queda fijada la herramienta (aproximadamente, tres veces mayor que con un portafresas convencional).

Portafresas para mango cilíndrico liso



Existen varios diseños de portafresas; en general, constan de una pinza con doble ranura en la cual se introduce la fresa; el anillo de apriete presiona sobre la pinza fijando fuertemente la fresa. Para que el apriete sea correcto, es importante la limpieza del portafresas, la pinza y el mango de la fresa; de lo contrario, la herramienta puede deslizarse o incluso salirse del portafresas. La concentricidad y estabilidad dependen principalmente del diseño del portafresas. Como ventajas principales de este sistema, cabe destacar la posibilidad de utilizar una amplia gama de diámetros de fresa cambiando únicamente la pinza, fijación de la fresa en cualquier posición axial y utilización de otros mangos cilíndricos o fresas dobles.

Portafresas sistema Weldon

La fijación de la fresa se hace mediante el apriete de un tornillo sobre un plano fresado en la misma. A diferencia del anterior sistema, cada mango requiere un portafresas y no es posible la fijación de la fresa en cualquier posición axial; sin embargo, presenta las siguientes ventajas:

1. Buena transmisión del par y la fuerza de corte.2. Buena fijación en dirección axial. 3. Si las tolerancias de fabricación del agujero del portafresas y la fresa

son las adecuadas, se obtiene una buena concentricidad y estabilidad frente a fuerzas laterales.

4. Se pueden usar fresas dobles. 5. No existen partes móviles. 6. No se atascan las herramientas.

El montaje debe hacerse con cuidado, teniendo el mango y el agujero del portafresas muy limpio.

Portafresas sistema Clarksson

Como se observa en la figura, el extremo de la fresa se rosca dentro de la pinza hasta que choca en el fondo; seguidamente, se aprieta la tuerca de bloqueo, la cual presiona sobre la pinza y ésta sobre la fresa.

La transmisión del par y fuerza de corte es buena siempre que el extremo roscado de la fresa sea resistente y se encuentre en la posición correcta. Al igual que en sistemas de fijación de mango cilíndrico liso, el cambio de fresa se realiza adaptando la pinza al mango.



Este sistema tiene un diseño más complicado y presenta las siguientes desventajas:

1. Imposibilidad de ajuste axial.2. Las tolerancias de fabricación y la manipulación son factores

decisivos de cara a la concentricidad y estabilidad frente a fuerzas laterales.

3. No pueden usarse fresas dobles.4. Debido a las fuerzas de corte, la fresa se mueve ligeramente en el

proceso de entrada.


Procedimientos de fresado

Fresado periférico-frontal con herramientas enterizas

Las siguientes figuras representan posibles operaciones que pueden realizar las fresas periférico-frontales. Debido a las diferentes geometrías, es imposible generalizar en lo referente a valores máximos de profundidad radial o axial. Los valores adjuntos en cada figura son los recomendados por un fabricante para el mecanizado de acero con fresas de HSS/Co 8.



Fresado de ranuras

La fresa de ranurar debe seleccionarse en función del tipo de ranura a realizar. Si es cerrada (chavetero), la fresa debe tener un filo radial que llegue hasta el centro, permitiendo taladrar primero verticalmente y desplazar después lateralmente. Normalmente, para el mecanizado de ranuras se utilizan herramientas de dos o tres labios: dependerá básicamente de la geometría del filo en concreto y del material a mecanizar.

Fresado periférico

Se recomienda utilizar las fresas periféricas del tipo reafilable en aquellos mecanizados que requieran una escuadra de 90º * 20'. Con fresas de plaquitas intercambiables resulta prácticamente imposible conseguir una escuadra con tolerancia próxima a 0º, debido a la flexión y la tolerancia de la propia fresa. El fresado en concordancia alarga la vida de la herramienta. Utilizar el fresado en contraposición si existe tendencia a las vibraciones y, sobre todo, reducir el voladizo al máximo. Para conseguir un acabado superficial óptimo, utilizar el mecanizado en contraposición y una profundidad radial para acabado entre 0,3 y 0,5 mm.

Fresado frontal



El fresado en concordancia es el más conveniente: el filo penetra de lleno en la pieza produciendo una viruta gruesa en la entrada y delgada en la salida. Es conveniente que la viruta sea delgada en la salida, aumenta la seguridad del filo y la vida de la herramienta. El fresado en contraposición se aplica si las condiciones de trabajo son inestables, o bien si hay que mecanizar piezas con superficies desfavorables.

Fresado axial

Para poder taladrar con la fresa es necesario que tenga un filo radial que llegue hasta el centro; el retaladrado no requiere esta condición.


Recomendaciones para el fresado de planear y escuadrar

Tamaño de la plaquita



Según lo establecido por una regla empírica, se recomienda que la profundidad de corte (a) no exceda los 2/3 de la longitud de la arista de corte. El tamaño de plaquita más usual es de 12 mm.

Selección del diámetro de la fresa

Para la selección del diámetro de la fresa generalmente se aplica la siguiente fórmula:

D = 1,25 * e (e * ancho de fresado)

Hay que tener en cuenta que el diámetro de la fresa debe guardar la relación correcta a la potencia de accionamiento disponible. No es conveniente disminuir el avance en vez del diámetro de la fresa para reducir la potencia. Menores avances implican también menores espesores de viruta y tienen como consecuencia mayores fuerzas específicas de corte. El mecanizado más económico se obtiene siempre seleccionando el mayor de los avances recomendados al respecto. En algunos casos puede ser más ventajoso seleccionar una fresa de menor diámetro y cubrir el ancho en dos pasadas. En este caso, el ancho de fresado máximo será:

e = 0,8 * D

Se debe evitar que el ancho de fresado sea igual al diámetro de la fresa. Otra recomendación orientativa para obtener buenos resultados de trabajo es que el diámetro de la fresa no sobrepase el doble del diámetro del husillo. Si la fresa es muy grande, existe mayor tendencia a las vibraciones, producidas por la relación incorrecta entre el cojinete frontal del husillo y el diámetro de la fresa.

Excepcionalmente, en operaciones de acabado, se puede seleccionar una fresa de mayor diámetro si la superficie es irregular.



Selección del paso de la fresa

Una fresa de paso grande está recomendada cuando se trabaja con pasadas profundas en piezas grandes. Los alojamientos de virutas deben ser mayores y el número de dientes en corte simultáneo tiene que ser menor para evitar las sobrecargas en la máquina. Las fresas de diámetro mayor o igual a 125 mm tienen paso grande y a su vez diferencial, calculado para alterar el ritmo de corte, evitando así vibraciones.

El paso normal se utiliza para el mecanizado en general, cuando la potencia de la máquina no limita el avance de la plaquita. También, para el fresado de superficies estrechas, en el cual es conveniente que haya más de un diente en corte.

Para el mecanizado de fundición con grandes avances y en piezas con sujeción débil con riesgo de vibración, se recomienda las fresas de paso reducido. Generan buenos acabados superficiales.

Paso grande Paso normal Paso reducido Paso diferencial

Posicionamiento de la fresa en el fresado frontal

La posición correcta de la fresa es uno de los factores más importantes en el fresado frontal. El contacto inicial entre el filo de corte y la pieza puede ser muy desfavorable según la posición de la fresa con respecto a la pieza. Las fresas representadas en las figuras siguientes tienen un ángulo de desprendimiento de 0º.



Como se observa en la figura a, el centro de la fresa está posicionado fuera de la pieza y el contacto inicial lo soporta la punta de la plaquita; por tanto, existe un mayor riesgo de rotura. La posición correcta es la que muestra la figura b, en la que el centro de la fresa está dentro de la pieza. Otro tipo de fresado frontal desfavorable es el originado cuando el diámetro de la fresa es igual o más pequeño al ancho de fresado (figura c); se produce un efecto de bruñido entre la plaquita y la pieza cuando el corte comienza desde 0, causando un desgaste rápido del filo. Para que no suceda esto, debe seleccionarse el diámetro de la fresa siguiendo las recomendaciones dadas anteriormente.

Cuando se utiliza una fresa grande, en relación al ancho de la fresa, es ventajoso posicionarla de forma que estén varios filos en corte simultáneamente: el corte es mucho más suave (figura d).

La posición central de la fresa hace que el corte por plaquita sea más corto y puede alargar la vida de la herramienta (figura e). Sin embargo, no es conveniente en máquinas con holguras en los cojinetes del husillo; la



resultante de las fuerzas de corte varía de dirección y el husillo tiende a moverse de un lado a otro. Desplazando ligeramente la fresa se consigue que la resultante de las fuerzas de corte tenga la misma dirección y, así, el husillo permanece empujado hacia el mismo lado (figura f). Según el lado al que se desplace la fresa, el mecanizado puede ser en concordancia o en contraposición. Se recomienda siempre el fresado en concordancia, porque la viruta es gruesa en la entrada y delgada en la salida; de esta forma la seguridad del filo y la vida de la herramienta es mayor (figura g). Se recurre al fresado en contraposición si el avance de la mesa es irregular, por ejemplo, en el caso de no existir o ser ineficaz el eliminador de juego (figura h).

Fresado en escuadra. Fresado en concordancia o en contraposición

El fresado en concordancia es el más conveniente, ya que la plaquita entra de lleno en la pieza y no se producen problemas de espesor de viruta a la salida (figura inferior). Al igual que para el fresado frontal, se aplica el fresado en contraposición si el avance de la mesa es irregular

Fresado en concordancia

En el fresado en contraposición el filo de corte fricciona con la pieza antes de comenzar a cortar, acelerando el desgaste en incidencia y, por tanto, reduciendo la vida de la herramienta. Si las virutas no se evacúan y quedan bloqueadas entre la pieza y los filos de corte, pueden provocar la rotura de la plaquita.



Fresado en oposiciónvolver al principio>>>>


Tema

Desgaste de las plaquitas. Causas-Soluciones

Torneado Fresado Fotos reales

Torneado

Desgaste en incidencia o entalladura

Causa: Desgaste producido por una velocidad de corte excesiva, calidad poco resistente o excesiva fricción debido a una superficie dura.

Solución: Reducir la velocidad de corte. Escoger una calidad más resistente al desgaste

Craterización

Causa: Desgaste motivado por elevadas temperaturas en el ángulo de desprendimiento de la plaquita.

Solución: Reducir velocidad/avance. Escoger una calidad con recubrimiento Al2 O3. Utilizar ángulos de desprendimiento más positivos.

Deformación plástica

Causa: Temperatura de corte demasiado alta. Presión de corte excesiva. Radio de punta pequeño.

Solución: Reducir la velocidad y el avance. Aumentar el radio. Elegir una calidad más dura.


Tema

Roturas

Causa: Geometría débil. Calidad frágil. Carga excesiva en la plaquita. Tamaño de la plaquita demasiado pequeño.

Solución: Seleccionar una geometría más resistente. Utilizar una calidad más tenaz. Reducir la profundidad de corte. Seleccionar una plaquita mayor. Incrementar el radio.

Filo de aportación

Causa: Velocidad de corte baja. Geometría excesivamente negativa. Material blando (aluminio y algunos aceros inoxidables).

Solución: Incrementar la velocidad. Utilizar una geometría más positiva.

Roturas, mellados

Causa: Geometría excesivamente positiva. Calidad frágil.

Solución: Geometría menos positiva (más reforzada). Seleccionar una calidad más tenaz. Reducir el avance.

Fisuras térmicas


Tema

Causa: Variación de temperatura producida por mecanizado discontinuo o por refrigeración intermitente.

Solución: Seleccionar una calidad más tenaz. Aumentar el caudal del refrigerante.


Fresado

Desgaste en incidencia

El desgaste en incidencia debe ser uniforme y no muy rápido; en caso contrario, es necesario reducir la velocidad de corte sin modificar el avance o utilizar una calidad de plaquita con mayor resistencia al desgaste.

Craterización

La craterización puede producirse en el fresado de acero. Si va sincronizada con el desgaste en incidencia, no es necesario modificar nada. Si la craterización es prematura, reducir la velocidad de corte o seleccionar una calidad con mayor resistencia al desgaste.

Desgaste por entalladura


Tema

Este desgaste puede producirse por el roce de la plaquita con alguna zona abrasiva de la pieza; para minimizar el problema, seleccionar una calidad con mayor resistencia al desgaste. Inclusiones de arena en la pieza también pueden originar este desgaste; en este caso, utilizar plaquitas con recubrimiento.

Fisuras térmicas

Las fisuras perpendiculares al filo de corte, originadas por variaciones de temperatura, se denominan fisuras térmicas. Para solucionar este problema: Utilizar una fresa de menor diámetro. Reducir la velocidad de corte y el avance por diente si fuera necesario. Seleccionar una plaquita más tenaz.

Astillamiento

El astillamiento consiste en el desprendimiento de pequeñas partículas de metal duro procedentes del filo de corte. Cuando el astillamiento del filo de corte afecta seriamente la vida de la herramienta: Incrementar la velocidad de corte. Reducir el avance por diente. Seleccionar una calidad de metal duro más tenaz o una plaquita con filos reforzados. Mejorar la estabilidad del mecanizado.

Fisuras mecánicas


Tema

Las fisuras mecánicas se producen por variación de las fuerzas de corte. A diferencia de las fisuras térmicas, éstas aparecen paralelas al filo de corte. La viruta gruesa en la salida puede originar este tipo de fisuras y provocar la rotura del filo.

Deformación plástica

La combinación de una elevada temperatura del filo y excesivas fuerzas de corte puede originar una deformación plástica del filo. Para evitar este problema, reducir los datos de corte o utilizar una plaquita con mayor resistencia al desgaste.

Filo de aportación

El filo de aportación aparece principalmente en el fresado de materiales blandos, como pueden ser aluminios y algunos aceros inoxidables. El material de la pieza se «suelda» al filo, y al desprenderse puede arrastrar partículas de metal duro. Para evitar el filo de aportación, aumentar la velocidad de corte, teniendo en cuenta no disminuir la vida de la herramienta. Para aceros inoxidables y con bajo contenido en carbono no utilizar refrigerante. Para aluminios, utilizar refrigerante aplicándolo en forma de chorro o nebulizador.


Fotografías reales


Tema

1-Desgaste de flancos

2-Desgaste de crater


Tema

3-Deformación plástica


Tema

4-Desgaste de mella en la parte posterior del filo


Tema

5-Fisuras térmicas


Tema

6-Fisuras por fatiga térmica


Tema

7-Astillamiento de filo


Tema

8-Fractura


Tema

9-Formación de filo de aportación


Tema



Tema

Formulario. Definiciones

Velocidad de corte Avance Caudal de viruta

Velocidad de corte

Se llama velocidad de corte a la velocidad expresada en metros por minuto (espacio en metros recorrido en un minuto) de un punto de la superficie que se mecaniza, si es ésta quien lleva el movimiento de corte (torneado), o de un punto de la arista de corte, si es la herramienta quien posee el movimiento de corte (fresadora, taladradora, etc.).

Designando «D» al diámetro mayor de la fresa, broca o pieza en proceso de mecanizado y «N» al número de revoluciones por minuto de la misma, la velocidad de corte se calcula de la siguiente forma:

En una vuelta el espacio «e» recorrido por un punto de la periferia de la pieza o herramienta será:

(se divide por 1000 para expresarlo en metros)

Por tanto, el espacio recorrido en un minuto se obtiene multiplicando por el número de vueltas «N»:

En la práctica, se conoce la velocidad de corte (recomendada por el fabricante) y hay que calcular las revoluciones por minuto «N» a las que debe girar la herramienta o la pieza. De la fórmula anterior se deduce:

Los controles numéricos de torneado permiten mantener la velocidad de corte constante. Las diferentes posiciones radiales alcanzadas por la herramienta son utilizadas por el control para calcular las revoluciones instantáneas. En fresado y taladrado las revoluciones deben calcularse considerando el diámetro mayor de la fresa o broca.

Ejemplo. Calcular las revoluciones por minuto «N» a las que debe girar


Tema

una broca de 15 mm de diámetro, sabiendo que el fabricante recomienda para el material concreto de la pieza una velocidad de corte de 80 m/min.


Avance

Se llama avance «s» al desplazamiento de la herramienta o de la pieza en la dirección de movimiento de avance. El avance se establece normalmente en milímetros-vuelta (mm/v) para operaciones de torneado y en milímetros-minuto (mm/min) para fresado y taladrado.

Los valores de avance recomendados para cada herramienta de torneado se indican en mm/v; sin embargo, para fresado se indican habitualmente, debido al número de dientes «Z», en milímetros-diente «Sz». Para determinar el avance en milímetros-minuto, se aplica la siguiente fórmula:

s = Sz*Z*N (mm/min)

Ejemplo. Calcular el avance que debe llevar una fresa frontal de 4 labios que gira a 500 rpm, siendo 0.023 mm el avance por diente recomendado.

s=Sz*Z*N=0.023*4*500 = 46 mm/min volver al principio>>>>

Caudal de viruta

Es el volumen de viruta arrancado por una máquina, en una unidad de tiempo (minuto, hora).


Tema

Torneado: Q=s*a*Vc (cm3/min) o también: Q=s*a*Vc*60 (cm3/hora)

Fresado: Q=Ar*Aa*s/1000 (cm3/min)



Relación Vc-Vida de la herramienta


Introducción Velocidad de corte Teoría de Taylor

Ecuación de Taylor Teoría de Kronenberg Teoría de Denis

Introducción

En los capítulos precedentes nos hemos dedicado al estudio de los principales mecanismos del torno paralelo, así como al estudio de las herramientas en el utilizadas.

En este capítulo nos dedicaremos al estudio de este importante parámetro, del que dependen, tanto la vida de la herramienta, como el tiempo de mecanizado, así como el grado de acabado superficial de la pieza. Veremos la relación existente entre este parámetro y otros de gran influencia en el proceso de mecanizado, basándose en datos experimentales.

Resulta evidente que la velocidad de corte no puede ser elegida arbitrariamente, ya que con velocidades pequeñas, el tiempo de mecanizado es grande; mientras que si las velocidades son muy elevadas, se calienta el filo de corte por encima de las temperaturas permitidas por el material de la misma y como consecuencia se pierde rápidamente el filo de la herramienta, teniendo que reafilarla con lo que aumentan los tiempos no productivos y como consecuencia los gastos.

En la primera parte de este tema se estudia la relación entre la velocidad de corte y otros parámetros de mecanizado y en la segunda, se estudia la obtención de la velocidad de corte por criterios económicos y de producción.


Velocidad de corte

Es la que corresponde al movimiento principal de corte y representa los (m/min) recorridos por un punto de la pieza con relación a la herramienta, o de la herramienta con relación a la pieza, dependiendo de quién de ellos lleve el movimiento principal.

En la máquina herramienta torno, hemos visto que el movimiento principal es rotatorio y que lo lleva la pieza bajo el efecto del eje principal de la



máquina, por tanto, la velocidad de corte será:

V = w · r = 2 · PI ·ne · r ;

(1)

En la que:

V = Velocidad de corte en n/min

D = Espacio recorrido en mm. por un punto de la pieza con relación a la herramienta por vuelta del eje principal.

PI · D = Diámetro máximo de la pieza en mm. Este valor varía a lo largo del filo de la herramienta, haciendo variar, por tanto, la velocidad de cortee a lo largo del mismo. Sin embargo, se toma el valor máximo, ya que en el caso de grandes penetraciones es el punto más desfavorable del filo.

ne = Número de revoluciones por minuto del eje principal (n.r.p.m.).

Normalmente el problema también aparecerá a la inversa, es decir, conocida la velocidad de corte que debemos utilizar para que se cumplan una serie de condiciones técnicas y económicas, tendremos que hallar el número de revoluciones por minuto que tiene que dar el eje principal del torno, para conseguir la mencionada velocidad de corte.

Es decir:

(2)

El cálculo de la velocidad de corte debe realizarse de forma que en el proceso de mecanizado, la herramienta tenga un servicio suficiente antes de perder su filo.

Este servicio se mide:

- Por la producción, que se basa en el volumen de viruta eliminado entre



dos afilados consecutivos, siendo la teoría más importante la del comandante Denis.

- Por la duración de la herramienta entre afilados, que se basa en el estudio de la velocidad de corte entre dos afilados consecutivos. Las teorías más importantes que siguen este criterio son la de Taylor y la de Kronenberg.


Teoría de Taylor. (1907)

Esta teoría se basa en el cálculo de la velocidad de corte para una duración establecida de la herramienta entre dos afilados consecutivos.

Taylor para ello realiza una serie sistemática de larguísimos ensayos, haciendo intervenir en los mismos, doce parámetros de corte, entre los que se encuentran: las condiciones de corte (velocidad de corte, avance, profundidad de pasada, etc.); la geometría de la herramienta (ángulo de situación principal, ángulo de desprendimiento normal, ángulo de caída de filo, radio de redondeamiento, etc.); la calidad del material de la herramienta y pieza; el criterio de duración o vida de la herramienta (desgaste frontal de la cara de incidencia, profundidad de cráter de la cara de desprendimiento, tolerancias de la pieza, etc.); y condiciones de trabajo, como el refrigerante utilizado, medios de fijación de la pieza, potencia y estado de la máquina, tipo de máquina, tipo de operación, etc.

Pues bien, para estudiar la relación existente entre la vida de la herramienta y la velocidad de corte, fijó arbitrariamente diez de los parámetros y se dedicó a variar la velocidad de corte para estudiar la influencia en la duración del filo. Los resultados obtenidos los llevó a una gráfica en la que en abcisas consta el logaritmo de la velocidad de corte y en ordenadas, el logaritmo de la vida de la herramienta; de tal forma que observó que siempre que permaneciesen fijos los diez parámetros, cualesquiera que fuera su valor, siempre se obtenía una recta. (Fig 1)

En dicha recta tenemos:



y como T1<T2 dicha pendiente es negativa, por lo que podemos poner:

Por otra parte

será la pendiente de la recta.

La ecuación de la recta en un punto genérico será:

Operando y tomando antilogaritmos, tenemos:

o lo que es igual

(3)

Relación que nos permite calcular la velocidad de corte para un tiempo entre afilados prefijado, conociendo el tiempo entre afilados para una velocidad concreta y permaneciendo fijos el resto de los parámetros de corte.

En ella:

n, depende del material de la herramienta y pieza y K1 es una constante que engloba todos los factores que han permanecido fijos durante el



ensayo, por tanto, dependerá del avance, penetración, geometría y calidad de la herramienta, calidad del material a trabajar, condiciones de trabajo, criterio de desgaste, etc. y expresa la velocidad de corte para una duración de la herramienta de 1min. y para los valores fijados en el ensayo.

Para establecer la vida de la herramienta Taylor adoptó el criterio de caída de filo, que se detecta por la aparición de vibraciones, por un empeoramiento brusco del acabado superficial y por un sensible aumento de los esfuerzos de corte.

(Fig 1)

Ya se ha dicho que (n) es un valor experimental que depende del material de la herramienta y pieza, sin embargo, se puede calcular sin más que realizar dos ensayos análogos, en los que la única variación permitida sea la velocidad de corte y como consecuencia, la via de la herramienta. Partiendo de (3) tendremos:

tomando logaritmos y operando, nos queda:



(4)

La ecuación de Taylor no se puede utilizar cuando el material a mecanizar sea de elevada resistencia, cuando se exija a la herramienta una larga duración y en operaciones de acabado, ya que en estos casos la relación logV - logT no es una recta.


Ecuación de Taylor generalizada

La ecuación de Taylor V·Tn = K1 , solamente se puede utilizar cuando permanecen fijos los parámetros de ensayo englobados en la constante K1. Con el objeto de obtener una relación más amplia entre la velocidad de corte y los diversos factores que le afectan, investigadores posteriores a Taylor, han tratado de evaluar la influencia que sobre la constante K1 ejercen diversos factores de mecanizado, entre los que se encuentran:

● El desgaste VB de la cara de incidencia ● El espesor (h) de viruta (Fig 2) ● El ancho (b) de viruta (Fig 2)



(Fig 2)

La forma de operar para el estudio de la relación existente entre la velocidad de corte y el parámetro elegido, ha sido la misma que la utilización por Taylor, es decir, fijando el resto de los parámetros se ha tratado de evaluar la influencia del parámetro elegido sobre la velocidad de corte.

Influencia del desgaste VB de la cara de incidencia

Suponiendo una relación lineal entre el degaste de la cara de incidencia y la vida de la herramienta, cuando permanece fija la velocidad de corte al igual que el resto de parámetros de mecanizado, tenemos que si K2 es la velocidad de corte que nos determina un desgaste de 1mm. para la vida de la la herramienta de 1min, por Taylor:

Ahora bien, por el carácter lineal entre la vida de la herramienta y su desgaste, tenemos:



que llevada a (5) nos queda:

(6)

Relación que nos liga la influencia del desgaste de la cara de incidencia sobre la velocidad de corte para la vida de 1 min. En ella, K2 es una constante que engloba y depende del resto de los parámetros que permanecen fijos durante el ensayo y representa la velocidad de corte para una vida de 1 min. y un desgaste VB de 1 mm., es decir, es la constante K1 para el desgaste de 1 mm. e igualdad en el resto de los parámetros de ensayo.

Influencia del espesor de viruta

Para estudiar la influencia del espesor de viruta, sobre la velocidad de corte, se opera del siguiente modo: Realizamos diferentes ensayos, en los que permaneciendo fija la velocidad de corte y VB = 1mm., medimos la vida de la herramienta para cada uno de los espesores utilizados; ello nos permitirá obtener una relación entre la vida de la herramienta y el espesor de viruta, permaneciendo constantes el resto de los parámetros de corte.

Realizamos ensayos análogos con distintas velocidades de corte y de todos ellos, extraemos los espesores de viruta con los que la duración de la herramienta ha sido de 1 min. Representando en una gráfica las velocidades de corte y espesores que han hecho que la vida de la herramienta sea de 1 min., se obtiene la relación entre la velocidad de corte y espesores que han hecho que el desgaste de la cara de incidencia sea de 1 mm., para la duración de 1 min.



(Fig 3)

En la (Fig 3) queda representada dicha relación, que como se trata de una ley hiperbólica formada por dos hipérbolas, cuyo punto de intersección se considera el límite entre los mecanizados de acabado y desbaste. Por tanto, la relación V-h se puede poner:

(7)

donde:

● x Es un coeficiente que valora la influencia del espesor de viruta sobre la velocidad de corte y depende del material de la herramienta y pieza.

● K3 Engloba y depende del resto de los parámetros que han permanecido fijos durante el ensayo, y representa la velocidad de corte para T = 1min. VB =h = 1mm., por tanto, coincide con K2 para el espesor de 1mm. e igualdad en el restro de los parámetros de ensayo.

Influencia del ancho de viruta

El proceso operatorio es análogo al descrito anteriormente, pero



analizando la influencia del ancho de viruta sobre la velocidad de corte para T = 1 min. y VB = h = 1 mm., de este modo se observará que el aum ento del ancho de viruta trae consigo una disminución de la velocidad de corte según una ley hiperbólica, es decir:

(8)

en ella:

● y Es un coeficiente que valora la influencia del ancho de viruta sobre la velocidad de corte de la herramienta y pieza.

● K4 Es una constante que engloba y depende del resto de los parámetros que han permanecido fijos durante el ensayo, y representa la velocidad de corte para T=1min. y VB=h=b=1mm., que coincidirá con K3 cuando ésta se determina para b = 1mm. permaneciendo iguales el resto de los parámetros.

De este modo la ecuación de Taylor generalizada, en la que se consideran además de los factores tenidos en cuenta por Taylor, los tres factores estudiados, nos queda:

(9)

En ella los coeficientes x e y, y la constante K4 dependen del material de la pieza a mecanizar, de la herramienta, de la geometría y posición de la herramienta, del tipo de mecanizado, etc. Dichos valores se encuentran tabulados, en función de la geometría y posición de la herramienta y para cada par de valores material de la pieza-material de la herramienta.

Normalmente en la práctica los datos de partida no suelen ser el valor del ancho de viruta y su espesor, sino el avance y la penetración, por ello y teniendo en cuenta la (Fig 2) en la cual:

La fórmula de Taylor se convierte en:



(10)

Observación: Aunque en dicha fórmula aparece el ángulo de situación, ello no quiere decir que sea una variable, ya que el estudio de V = f(h,b) lo hemos realizado permaneciendo constante la geometría de la herrramienta.

Por otra parte el valor de VB está fijado por criterios de desgaste o por las tolerancias permitidas y el valor del ángulo de situación de la herramienta permanece fijo en el ensayo, por ello se suele englobar K4, VB y sen x en una sola constante K, quedando finalmente:

(11)

En la que:

● K = Velocidad de corte para a=p=1mm., T=1min., y para los valores de VB, geometría,materiales,etc. para los que ha sido determinada.

● a = Avance en mm/rev ● p = Profundidad de pasada en mm. ● TVB = Tiempo de mecanizado entre dos afilados consecutivos para el

desgaste VB fijado.


Teoría de Kronenberg

Kronenberg se dedica a hacer ensayos para el cálculo de la fórmula (9) de Taylor y sus coeficiente, pero en lugar de trabajar con el espesor de viruta (h) y el ancho de la misma (b), lo hace a través de la sección S y de la esbeltez E, definidos del siguiente modo:

S = b · h

E = b/h

El criterio adoptado para la vida de la herramienta es el adoptado por Taylor, es decir, el de caída de filo, por lo tanto permanecerá constante



para cada par material de la herramienta-material de la pieza, geometría de la herramienta, tipo de operación, etc.

Sin embargo, para el cálculo de las constantes en las cuales Taylor adoptaba la vida de la herramienta de 1 min., Kronenberg adopta una vida de 60 min. De este modo, operando en la fórmula (9) de Taylor, se obtendrá la fórmula de Kronenberg. Hemos visto que la fórmula de Taylor generalizada, en función del espesor h y del ancho b de la viruta era el siguiente:

pero

S = b · h = b · h2/h = E · h2 de donde h = (S/E)1/2

E = b/h = (b/h) · (b/b) = b·b/S de donde

Sustituyendo b y h en función de S y E en la fórmula anterior nos queda

y en ella haciendo:

(x-y)/2=g

(x+y)/2=f

VBn · K4=K·60/5

nos queda finalmente:

(11)



En la que:

● K Es la velocidad de corte en m/min. cuando: ● S = 1 mm2 ● E = 5 ● T = 60 min. ● g = 0,14 para aceros.; 0,10 para fundiciones; ● f = 0,28 para aceros.; 0,20 para fundiciones; ● n = 0,15 para aceros rápidos; 0,30 para carburos metálicos.; 0,70

para herramientas de cerámica.

La fórmula (11) está calculada para trabajos de torneado y análogos; los valores de K y las potencias de S, E y T están calculados y tabulados para el mecanizado de aceros y fundiciones, mediante herramientas de acero rápido y metal duro en la tabla (1). En la tabla (2) se proporcionan los valores correspondientes a materiales no férreos.

La geometría de la herramienta de corte utilizada para el cálculo de los parámetros de corte de la tabla (1) es la de la tabla (3). En ella, se especifican también los coeficientes, por los que hay que multiplicar la velocidad de corte, dependiendo de la operación realizada y del tipo de trabajo.


Teoría de Denis (1914)

Las experiencias de Denis, si bien es cierto que son menos precisas que las realizadas por Taylor, tienen la gran ventaja, de que demuestran de una forma gráfica, la necesidad de elegir la velocidad de corte entre ciertos límites. Los estudios de Denis, se dirigen al cálculo de las velocidades de corte relacionadas con el Volumen de viruta eliminado entre dos afilados consecutivos, entrando a formar parte parámetros como:

● La naturaleza del material a trabajar. ● Naturaleza del material de la herramienta. ● Geometría del filo.● Sección de la viruta. ● Máquina empleada. ● Refrigeración. ● Tipo de operación.



Para el estudio que la influencia que cada uno de los parámetros citados tiene en el mecanizado, Denis, al igual que Taylor, fija todos ellos, a excepción del que es objeto de estudio y construye unos gráficos (Fig 4) en los que en abcisas consta el valor de la velocidad de corte y, en ordenadas, el caudal (rendimiento) de viruta arrancado entre dos afilados consecutivos.

(Fig 4)

En dicha figura, el valor máximo de Q, llamado Qo, corresponde a una velocidad Vo, llamada de mínimo desgaste; mientras que (Q = 0) cuando (V = V1). Este valor recibe el nombre de velocidad límite y toma los siguientes valores:

VL = (5/3) · Vo para herramientas de acero rápido.

VL = 2 · Vo para herramientas de acero extrarrápido.

Denis, además de Vo y VL, propone una tercera velocidad (Vp), ala que llama velocidad práctica límite y que toma los siguientes valores:

Vp = (4/3) · Vo para herramientas de A.R.O.



Vp = 1,5 · Vo para herramientas de acero extrarrápido.

Todas las velocidades comprendidas entre Vo y Vp (zona rayada de la (Fig 4) ) son aptas para el volumen de viruta obtenido, puede estar compensado por la disminución del tiempo de trabajo. En la práctica se suelen utilizar las velocidades menores para trabajos de desbaste y trabajos en los que el tiempo de montaje de la herramienta es largo, y las velocidades mayores, para trabajos en los que el tiempo de montaje de la herramienta es corto.

Influencia de los diversos parámetros en la velocidad de corte

● Influencia del material de la herramienta

Permaneciendo constantes todos los parámetros de ensayo a excepción del material de la herramienta, podemos comparar el poder de corte de los diferentes materiales usados en la construcción de herramientas de corte.

De la (Fig 5) podemos sacar como conclusión, que el poder de corte aumenta con la calidad de la herramienta; y aumenta, no sólo porque aumenta el empleo de velocidades de corte mayores, sino porque a la vez se obtiene mayor rendimiento entre afilados.

(Fig 5)



A continuación se expone la relación existente entre V y Q para una herramienta de acero rápido ordinario, trabajando acero, en una operación de cilindrado exterior en el torno y utilizando un avance ao = 0,5 mm/rev. y una penetración po = 5 mm

V = Vo le corresponde (Qo) dm3

V = 1,2 · Vo ......................... 0,9 Qo

V = 1,25 · Vo ....................... 0,8 Qo

V = 1,27 · Vo ....................... 0,7 Qo

V = 1,30 · Vo ....................... 0,6 Qo

V = 1,33 · Vo ....................... 0,5 Qo

V = 1,37 · Vo ....................... 0,4 Qo

V = 1,44 · Vo ....................... 0,3 Qo

V = 1,50 · Vo ....................... 0,2 Qo

V = 1,67 · Vo ....................... Q = Qo

Para las velocidades límites prácticas o económico-prácticas se tiene:

Vp = 1,33 · Vo ............. 0,5 Qo para herramientas de A.R.O.

Vp = 1,5 · Vo ............... 0,3 Qo para herramientas de A.R.S.

Influencia del material de la pieza

De la (Fig 6) se puede sacar como conclusión, que a igualdad de las demás condiciones de corte, la economía en el mecanizado, aumenta al disminuir la resistencia del material a trabajar, debido a que no sólo aumenta el rendimiento de la herramienta utilizada, sino, que además aumenta la velocidad de corte empleada.



(Fig 6)

● Influencia de la máquina empleada

El tipo de máquina empleada fig.7, obliga a variar la velocidad de mínimo desgaste, ya que la condición propia de cada máquina así lo exige. Denis realizó las pruebas con las siguientes condiciones de corte:



(Fig 7)

- Cilindrado en el torno:

ao = 0,5 mm/rev

po = 5 mm.

El trabajo lo realizó en seco

- Fresado:

avance por diente ao = 0,05 mm/z, sima del ancho de corte más la profundidad de pasada (b + po) = 50 mm. Las pruebas las realizó trabajando con una ligera refrigeración.

- Taladrado:

diámetro de la broca = 25 mm.

avance por vuelta (a) = 0,25 mm.



Las pruebas las realizó con refrigeración a presión.

● Influencia de la refrigeración

El calor que se desarrolla durante el corte, es la causa principal del rápido desgaste de la herramienta. Por tanto, si se absorve este calor por medio de un fluido refrigerante, aumentará la duración del filo de la herramienta y, como consecuencia, el rendimiento entre afilados.

Sin embargo, en la práctica, siempre que se emplee refrigeración, es más rentable aumentar la velocidad de corte y conservar la producción anterior, que conservar la velocidad de corte inicial y aumentar de esta forma la producción, fig.8.

(Fig 8)

Para el torneado con riego ordinario y fresado con riego a presión, se puede aumentar la velocidad de corte un 25%. Con aceite de corte especial y riego a presión, en el torneado se puede aumentar la velocidad hasta un 50%.

● Influencia del tipo de operación



Los ensayos efectuados según diferentes modos de trabajar: cilindrado, refrentado, ranurado, roscado, etc., han conducido a conclusiones idénticas a las del cilindrado. Interviene únicamente un simple coeficiente.

Si se cosidera Vo como la velocidad de mínimo desgaste, que corresponde a un corte normal de cilindrado o fresado, se debe emplear como velocidad de mínimo desgaste:

- en el torno

(3/4) × Vo para herramientas de refrentar y perfilar radios.

Vo/2 para herramientos de tronzar, ranurar y cilindrar interiores.

Vo/3 para herramientas de roscar.

- en la fresadora

Vo/2 para fresado de ranuras.

(3/4) × Vo para fresado de forma.

(4/3) × Vo para fresas frontales provistas de dientes.

Ley del rendimiento constante

Se denomina rendimiento de una herramienta, al volumen de viruta, en dm3, que ésta puede arrancar entre dos afilados consecutivos. Habitualmente sse representa por Q y al rendimiento máximo correspondiente a la velocidad de mínimo desgaste (Vo) por Qo. El valor del rendimiento será:

Q = a · p ·l ; l = longitud de la viruta

pero

l = V × T

Por tanto

Q = a · p · V · T (12)



donde:

● Q = Volumen de viruta entre dos afilados consecutivos (dm3). ● a = Avance en dm/rev. ● p = Penetración de dm. ● V = Velocidad de corte en dm/min. ● T = Tiempo entre afilados en min.

Como hemos visto en el tema anterior, cuanto mayor es la sección de la viruta, a igualdad de otros factores, mayores son los esfuerzos de corte y el calor generado en el mismo, y por tanto, menor es la vida de la herramienta.

(Fig 9)

Sin embargo, a pesar de tener que afilar la herramienta con mayor frecuencia, la producción o rendimiento, se mantiene constante, siempre que se cumpla la ley de Denis, fig.9 que en el caso del cilindrado en el torno es la siguiente:

(13)

En la cual:



● ao = 0,5 mm/rev. ● po = 5 mm. ● Vo = Velocidad de mínimo desgaste para las condiciones marcadas

en m/min. Su valor se encuentra en la tabla 4. ● a = Nuevo avance en (mm/rev).● p = Nueva penetración en mm. ● V = Velocidad de mínimo desgaste para la nueva sección de viruta.

Los valores de la tabla 4, son únicamente válidos para la geometría de la herramienta de la tabla 5.

TABLA 4: Valores de Vo en m/min y Qo en dm3 en la operación de cilindrado en el torno y trabajando en seco

Material de la pieza a mecanizar

Material de la herramienta

A.C. A.R.O. A.R.S.

Vo Qo Vo Qo Vo Qo

Latón 22 32 52 38 62 40

Bronce 90/10 (10%Sn)

19 28 45 34 54 38

Fundición gris =150 HB

13 10,5 30 12,5 36 13,5

Acero = 40 Kg/mm2

11 18 26 21 31 23

Acero = 50 Kg/mm2

9 15 22 17 26 19

Acero = 60 Kg/mm2

7 12 18 14 22 15,5

Acero = 80 Kg/mm2

5 7 12 6 14 9

TABLA 5: Geometría de la herramienta utilizada por Denis

Material de la pieza

Angulos de las herramientas utilizadas



α ne β ne γ ne

Al-latón-Cu 10º 50º 30º

Acero dulce 10º 55º 25º

Acero semi-dulce 10º 60º 20º

Acero duiro 8º 65º 17º

Acero muy duro 6º 75º 9º



Economía del mecanizado


Motivación Vc mín. coste Vc máx. producción

Vc máx. beneficio Vc económica

Motivación

Supongamos una operación de mecanizado en la cual se ha elegido convenientemente, tanto la máquina a utilizar, como la herramienta, así como el fluido de corte.

De este modo, las únicas condiciones de corte que nos quedan por determinar son la penetración (p), el avance (a) y la velocidad de corte (V).

La penetración, viene normalmente prefijada en base a las creces de sobremetal que hay que arrancar. El avance, en el caso de operaciones de acabado, está determinado por el grado de acabado superficial requerido; y, en operaciones de desbaste, se sabe experimentalmente que se debe elegir el máximo avance posible; claro está, siempre que sea compatible con el que la máquina herramienta pueda soportar. Por tanto, nos queda únicamente por determinar el valor de la velocidad de corte.

Lógicamente fijados todos los parámetros, el empleo de velocidades bajas, ocasionarán elevados tiempos de producción y como consecuencia, elevados costos, debido al elevado tiempo de mecanizado. Igualmente el costo de producción será elevado, con el empleo de velocidades muy altas, ya que el tiempo de producción será elevado debido a la necesidad de cambio frecuente de la herramienta. Evidentemente existirá una condición óptima que de un tiempo de producción mínimo. Igualmente existirá una condición óptima que dará el costo mínimo de producción. Debido a que estos dos objetivos no pueden alcanzarse conjuntamente, existirá una condición intermedia que será la que nos de el máximo beneficio. Estos tres aspectos son el objeto de nuestro estudio.


Velocidad de mínimo coste

Imaginemos una operación en la que la velocidad de corte permanezca constante, como es el caso del cilindrado en torno. En este caso el tiempo empleado por el operario y la máquina en producir un lote de N piezas



puede descomponerse en:

● Tiempo no productivo, que será igual a (N × tnp), donde tnp es el tiempo empleado en montar y desmontar una pieza y regresar la herramienta al comienzo del corte (min/pieza).

● Tiempo de corte, que será igual a (N × tc), donde tc (min/pieza) es el tiempo de corte puro de una pieza.

● Tiempo gastado en el cambio de herramienta, que es igual al número de herramientas gastadas o número de afilados realizados (Nah), para construir las N piezas, por el tiempo empleado en cambiar la herramienta o reponer el filo, dependiendo que sean herramientas de usar y tirar, o herramientas para afilar, o de varios filos de corte. Resumiendo, el tiempo empleado en el cambio de la herramienta será: (Nah × trf) donde:

Nah = número dde afilados o de herramientas usadas para construir N piezas.

trf = Tiempo de reposición del filo o de la herramienta.

Por tanto, el tiempo total en construir las N piezas será:

(14)

Si X (pta/min.) es el gasto total de la máquina y operario por unidad de tiempo (incluyendo los gastos generales), el costo total debido a la máquina y al operario para producir N piezas será:

CN (m,O) = X · tN = X · ( N · tnp + N · tc + Nah · trf) (15)

A este costo debido a la máquina y al operario, habrá que añadirle el costo debido a las herramientas utilizadas o a los afilados realizados. Es decir, el costo total de las N piezas será:

CN = X · ( N · tnp + N · tc + Nah · trf) + Nah · Y

donde Y es el costo por afilado o por herramienta (pta/filo). De este modo, el costo por pieza será:



(16)

En la fórmula (16), el primer sumando permanece constante para una operación dada. El segundo sumando disminuye a medida que la velocidad de corte aumenta. El tercer sumando es el costo debido a la herramienta, que aumenta a medida que aumenta la velocidad de corte. Evidentemente, si un sumando disminuye con la velocidad de corte y el otro aumenta, habrá una condición de coste mínimo.

La fórmula (16) habrá que ponerla en función de la velocidad de corte, ya que lo que tratamos de hallar es la velocidad de mínimo coste, por lo que tendremos que disponer de una relación en la que el coste dependa únicamente de la velocidad. Para hallar el número de herramientas o de filos usados para construir las N piezas operamos del siguiente modo:

pero:

por tanto:

(17)

Llevando (18) a (17), obtenemos el número de filos o de herramientas a usar en función de la velocidad de corte, para la construcción de las N piezas.



(19)

Por otra parte, el tiempo de corte puro para una operación de cilindrado en función de la velocidad de corte será:

donde L es la longitud de la pieza a mecanizar. La fórmula anterior puesta en forma general nos queda:

(20)

donde K, depende de la operación a realizar, y nos marca el espacio recorrido por la punta de la herramienta con relación a la pieza, por pieza mecanizada. Sustituyendo (19) y (20) en (16), obtenemos la relación existente entre el costo de mecanizado por pieza y la velocidad de corte, tal como se pretendía.

simplificando, nos queda finalmente:

(21)

Que representada gráficamente, nos demuestra la variación anteriormente dicha del coste respecto de la velocidad de corte de cada uno de los términos. En la fig 10 queda representada de forma gráfica dicha ecuación.



(fig 10)

Para hallar la velocidad de mínimo coste debe derivarse la ecuación (21) respecto de la velocidad de corte e igualar dicha derivada a cero.

operando



Definitivamente la velocidad de mínimo coste, será:

(22)

En ella:

● T1 = Vida de la herramienta para una velocidad de corte V1 ● n = Coeficiente de Taylor. ● X = Costo de la máquina y el operario por unidad de tiempo

(pta/min). ● Y = Costo por filo o por herramienta dependiendo de que la

herramienta tenga varios filos, se pueda afilar o tenga un solo filo y sea de usar y tirar.

● trf = Tiempo empleado en reponer el filo o la herramienta.

Sustituyendo (22) en (18) obtenemos la vida de la herramienta de mínimo coste.

Simplificando



(23)


Velocidad de máxima producción o velocidad de mínimo tiempo de producción

Siguiendo un proceso análogo al anterior, tendremos que el tiempo empleado en construir una pieza, será:

(24)

y sustituyendo en (24) Nah por (19) tenemos:

y sustituyendo en ella la ecuación (20) y operando nos queda:

(25)

En la cual disponemos del tiempo de producción de una pieza en función de la velocidad de corte. Derivando dicha ecuación respecto de la velocidad e igualando dicha derivada a cero, obtendremos la velocidad de máxima producción.

operando:



Definitivamente el valor de la velocidad de máxima producción será:

(26)

en la cual:

● T1 = Vida de la herramienta para la velocidad V1 ● n = Coeficiente de Taylor.● trf = Tiempo empleado en reponer el filo.

Sustituyendo (26) en (18) se obtiene para la vida de la herramienta de máxima producción el siguiente valor:

(27)


Velocidad de máximo beneficio

De 6.1 y 6.2 podemos sacar como conclusión, que si en una operación de mecanizado se escoge la condición de mínimo coste, el tiempo de producción es mayor que el mínimo. De la misma forma si se elige la condición de tiempo mínimo, el costo de producción es mayor que el mínimo. Para lograr un compromiso entre estas dos condiciones definimos el beneficio (B), a precio (S) constante, por unidad de tiempo.



(27)

Sustituyendo (21) y (25) en 27 obtenemos:

Que derivada respecto de V e igualada a cero, nos da la velocidad de máximo beneficio, que introducida en la ecuación (18) nos da la vida de la herramienta para la obtención del máximo beneficio.

(28)

Desafortunadamente la ecuación (28) hay que resolverla por medios iterativos. Y, se puede demostrar que la velocidad de máximo beneficio, es intermedia entre la velocidad de mínimo costo y la velocidad de máxima producción ,de tal forma que estos dos valores de la velocidad de corte, delimitan una zona de trabajo llamada de máxima eficiencia. Lógicamente si la herramienta es barata (Y), y la máquina operario cara (X), tenemos ventaja trabajando con velocidades de máxima producción; pero si la máquina es barata y la herramienta cara debemos trabajar con la velocidad más económica; como se deduce de la ecuación (16) o del gráfico 30.4.10.

El aspecto de mayor importancia de la ecuación (28) es que la condición de máximo beneficio es independiente del costo por unidad de tiempo de la máquina y del operario (X). La posibilidad de poder obtener la velocidad de máximo beneficio sin conocer (X), es de gran ayuda en la práctica, debido a la dificultad existente para la estimación de (X).


Velocidad económica, de máxima producción y de máximo beneficio en operaciones de torno con velocidad de corte variable



La mayoría de las máquinas-herramientas, están diseñadas para operar con velocidades de rotación constantes en el eje principal, lo que se traduce en operaciones como la de cilindrado, roscado, moleteado, mandrinado, etc., en la obtención de velocidades de corte constantes. Sin embargo, existen operaciones en el torno como las de ranurado, tronceado, refrentado, etc., en las cuales la velocidad de corte varía linealmente con el radio, por supuesto permaneciendo constante la velocidad de rotación del eje principal de la máquina

(fig 11)

En la (fig 11) se muestra una operación de refrentado. En ella, la velocidad de corte será máxima en la periferia de la pieza y mínima al final de la operación, siendo nula si el refrentado se realiza hasta el centro de la pieza. Por tanto, al ser el desgaste función de la velocidad de corte, este será máximo al inicio del corte y decrecerá a medida que éste avanza. En la (fig 12), se muestra el ancho de desgaste de la cara de incidencia en función del tiempo.

En ella:

● (VB)o = Ancho de desgaste de la cara de incidencia por pieza mecanizada.

● tc = Tiempo de corte de una pieza. ● (VB)T = Ancho de desgaste de la cara de incidencia para la vida T de

la herramienta.



● T = Vida de la herramienta para la franja de desgaste (VB)T.

Suponiendo que el ancho de desgaste de la cara de incidencia, varía linealmente con el tiempo; de la (fig 12) podemos suponer:

(29)

Por otra parte, por Taylor sabemos, que para una velocidad de corte constante, el desgaste varía linealmente con el tiempo, de donde se obtenía la ecuación.

(30)

(fig 12)

Para una velocidad de corte varianble, permaneciendo constante la



velocidad de giro del husillo, podemos crear una fórmula análoga a la descrita; definiendo la velocidad de corte equivalente, como aquella para la cual la herramienta tiene una duración preestablecida. De este modo, hemos convertido la velocidad de corte variable, en constante. Para el tiempo de mecanizado de una pieza, la velocidad de corte equivalente será:

(31)

pero: V = w · r

que introducida en (31) nos queda:

y poniendo los límites de la integral en función de (r) tendremos:

tc = 0 ; r = r0

tc = t0 ; r =r1

Definitivamente:

(32)



Esta fórmula será válida para el desgaste de una pieza. Si lo que hacemos es mecanizar piezas iguales, hasta llegar al desgaste crítico, podemos suponer que estas piezas están mecanizadas con una velocidad constante e igual a Ve, , ya que la relación entre el desgaste y la vida de la herramienta la hemos supuesto lineal. (Figura 12) Por tanto, podemos aplicar la ecuación de Taylor para velocidad de corte constante

de donde la vida de la herramienta será:

y sustituyendo en ella (32) nos queda:

(33)

Por otra parte, en Cp nos aparece Nah/N que será igual a:

Introduciendo este valor en la ecuación (16) nos queda que el costo de mecanizado por pieza es:

y como



operando tenemos:

y derivando respecto de ne e igualando a cero tenemos:

operando

y haciendo er= r1/r0 nos queda



de donde:

(34)

pero

que introducida en (34) se obtiene

(35)

introduciendo (34) en (33) se obtiene:

(36)

Que como se ve coincide con el tiempo de máxima economía para el caso de velocidad de corte constante. Lo mismo sucede con Tmp y Tmb.

Sin embargo, la velocidad correspondiente al eje principal será:

(37)



donde :

● Vem,mp,mb = Velocidad de corte de una operación con velocidad de corte constante correspondiente a una vida de la herramienta Tme, Tmp, Tmb respectivamente.

● n= Exponente de Taylor.● er = r1/r0.



Tema

Concepto CAD

Concepto CAD Tipos de sist. CAD Mod. representación

Concepto CAM Tipos de sist. CAM Ventajas del CAM

En esta sección se pretende dejar claro el concepto de diseño asistido por ordenador y ver cómo ha evolucionado a lo largo del tiempo hasta llegar a su estado actual, donde se está imponiendo el CAD tridimensional.

Por todo ello, se hace un recorrido por todo el entorno del diseño asistido por ordenador para que se tenga una idea clara de en que consiste esta técnica, cuál ha sido su evolución a lo largo de los últimos años y qué ventajas proporciona el hacer uso de esta técnica frente a otros sistemas anteriores.

La expansión creciente del uso de los ordenadores en las oficinas de diseño es un hecho real y es evidente que este uso reporta muchas ventajas.

Un argumento que se suele utilizar en contra del uso del CAD es que un buen delineante tarda lo mismo o menos en hacer un plano que realizándolo con un ordenador. El fallo de este argumento es que no se valoran otros muchos aspectos tan importantes o más, que el de la acción propia de dibujar, como pueden ser las modificaciones, almacenamiento y búsqueda, etc., que en definitiva, hacen evidente la elevada rentabilidad del uso del ordenador a lo largo del tiempo.

Concepto

Las siglas CAD corresponden al acrónimo de Computer Aided Design. En la traducción es donde se presenta un pequeño conflicto, ya que puede haber

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/01tema4/01atema4.htm (1 de 5) [27/09/2002 19:17:03]

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/01tema4/01btema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/01tema4/01ctema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/01tema4/01dtema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/01tema4/01etema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/01tema4/01ftema4.htm

Tema

dos acepciones, Diseño asistido por ordenador y Dibujo asistido por ordenador.

Es en esta diferencia lingüística donde se pone mas de manifiesto la evolución que ha sufrido este concepto a lo largo de los últimos años, desde el concepto de Dibujo de los primeros años del desarrollo de esta tecnología, hasta el concepto de Diseño que actualmente es el más acertado. Por Diseño se entiende la plasmación gráfica de una idea, la labor mediante la cual y con ayuda de un ordenador, el diseñador plasma en una realidad gráfica su idea.

La tecnología CAD supone la sustitución de la forma tradicional de confección de los gráficos (tableros de dibujo, etc.), por las herramientas basadas en sistemas informáticos. Actualmente, el CAD permite no solamente la confección de planos, sino también la modelización tridimensional de los diseños, haciendo en muchos casos innecesaria la construcción de prototipos, o por lo menos reduciendo su numero.

CAD significa el uso del ordenador (hardware y software) para el diseño de productos, lo que implica la integración de métodos computacionales y de ingeniería en un sistema basado en una computadora. Esto requiere una base de datos, algoritmos de representación, subsistemas de comunicación para entrada y salida de datos, etc.

El CAD se puede combinar con otras tecnologías (CAM, CAE) para hacer un desarrollo integral de un proyecto desde su fase de diseño hasta su producción en línea, con lo que consigue un espectacular ahorro en el tiempo de desarrollo del proyecto.


Cronología:

Conociendo la evolución del CAD se consigue un mejor entendimiento del mismo, de su estado actual y de cual puede ser su tendencia en un futuro.

A principios de los años 50, se desarrolló en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (M.I.T.) la primera maquina herramienta controlada automáticamente por ordenador. Esto fue el principio de la fabricación asistida por ordenador e hizo que diversos investigadores de esta institución empezaran a trabajar en el campo del diseño y de gráficos asistidos por ordenador.


Tema

En 1963, los primeros investigadores previeron que el diseñador debería estar sentado delante de una computadora utilizando una herramienta gráfica e interactiva. Es en esta época fue cuando se asientan los principios básicos del CAD (líneas, capas, rotaciones, zoom, etc.) y como resultado se desarrolla SKETCHPAD.

A continuación a parece la importante idea de tener la capacidad de procesado de información distribuida entre estaciones de trabajo (workstations) locales e interactivas y un ordenador central. También aparecieron algoritmos para tratar los problemas que surgían como por ejemplo, el problema de las líneas ocultas.

La primera mitad de los años 70 presento gran actividad en todo lo relacionado con el diseño asistido por ordenador, ya que en esa época, hubo un amplio desarrollo de la teoría de elementos finitos y de programas asociados, lo que implicaba la necesidad de tener módulos donde se pudiera dibujar la pieza o estructura a tratar por elementos finitos. También se seguía trabajando en el problema de eliminar líneas y superficies ocultas.

Más adelante, al tiempo que aparecían estudios económicos que resaltaban los beneficios financieros que se conseguían con el uso de sistemas CAD, una parte concreta dentro del proceso de diseño asistido por ordenador, la realización de planos (Drafting), aparece y causa tal impacto por su utilidad, que a menudo, se suele asociar la palabra CAD al dibujo de planos en vez de estar asociada al completo proceso de diseño de una pieza.

A finales de los 70, se empieza a comprender la importancia y utilidad de esta tecnología y se dedican muchos recursos a su desarrollo y a su integración con la fabricación asistida por ordenador.

En los 80, el CAD empieza a implantarse en las oficinas técnicas de las empresas como una herramienta indispensable y con un desarrollo imparable que da paso al diseño tridimensional que surge en los años 90.

Las primeras aplicaciones fueron bidimensionales (CAD 2D) y fueron aplicadas en ramas de la industria que básicamente trabajaban con formas 2D (circuitos electrónicos, planos de distribución en planta, etc.). Pero incluso para estas aplicaciones, una tercera dimensión debía ser considerada, por lo que surgió el llamado CAD 2½ D. Esta denominación no tiene una definición concreta, aunque indica que no todos los aspectos


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o características de una geometría 3D son considerados. Problemas de geometría 2½ D son, por ejemplo, sucesivos niveles de planos 2D ó diseño de objetos con simetría de revolución. En estos casos y en 2D, los algoritmos de calculo son mucho más simples que en 3D, por lo que ya estaban desarrollados a finales de los años 70.

Las última tendencias son los programas CAD 3D desarrollados a partir de las tecnologías de modelado 3D que funcionan en entornos UNIX ó MS-Windows. Estos programas, además de las características básicas de los sistemas CAD 3D, permiten la generación automática de listas de materiales, explosión de conjuntos, generación automática e interactiva de plano y cotas, etc.

Aunque son paquetes orientados a la ingeniería mecánica, facilitan la integración con otros paquetes de software ofimático de manera que mejora enormemente la generación de documentos igual de importantes que los planos de fabricación, como pueden ser los planos de montaje, despieces, instrucciones de mantenimiento, catálogos, etc. También poseen herramientas de generación de bocetos (2D) altamente intuitivas y automáticas, con lo que en conjunto, puede afirmarse que ayudan eficazmente a generar un diseño en menos tiempo y más simplificado durante todo el desarrollo del producto.


Evolución

El significado de las siglas CAD ha cambiado varias veces en el pasado. Al principio, CAD era casi sinónimo de análisis estructural por elementos finitos, esto era debido a que la aplicación del CAD se reducía a su uso con herramientas de trabajo en este campo.

Entonces, el concepto de CAD evolucionó hasta centrarse en el manejo de superficies como las requeridas por la industria automovilística o por la industria naval.

Finalmente, el concepto de CAD ha sido asociado al diseño de objetos tridimensionales.



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Introducción al CAM 2D

Introducción Configuración parámetros Taladrado

Vaciado Contorneado Otras funciones

Secuencia del proceso CAD/CAM 2D

Los pasos que se siguen para generar un programa CN mediante la programación CAD/CAM 2D son los siguientes:

1. Dibujar en el sistema CAD la geometría necesaria para la configuración de las operaciones de mecanizado.

2. Seleccionar el CNC de nuestra máquina-herramienta. 3. Especificar la Información de Configuración del CNC.4. Definir las herramientas.5. Construir los contornos necesarios para las operaciones de

mecanizado (por ejemplo, en fresado los requieren las operaciones de vaciado y contorneado).

6. Generar los caminos de herramienta.7. Postprocesar el fichero CAM para obtener el código CN.

En cualquier momento se puede modificar cualquier paso de forma realmente fácil, lo que supone la mayor ventaja de la programación CAD/CAM. La configuración de las operaciones es, pues, independiente del control específico con el que posteriormente se mecanizará la pieza. Asimismo se puede optimizar el proceso de mecanizado planteando diferentes alternativas (herramientas, velocidades, avances, etc.) y seleccionado al final aquellas que mayor rendimiento aporten.

Estos pasos se aplican a todos los tipos de procesos donde se aplica ventajozamente la programación CAD/CAM 2D, tales como fresado, torneado, punzonado, EDM, láser, plasma, etc. Este apartado del curso se centrará en el proceso de fresado para que el usuario pueda comparar el CAD/CAM con la programación ISO.

Ver Película ScreenCam


Selección del control CNC







http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/02tema4/Scm/s8g1-1.ZIP

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Al pasar por primera vez del sistema CAD al CAM, el sistema solicita la selección del control que se usará. Posteriormente permite cambiarlo, aunque sólo entre aquellos controles del mismo tipo de mecanizado. Esto es, si se elige un postprocesador de torneado no podremos cambiarlo por uno de fresado. Por este motivo, este paso es el más importante ya que inicialmente presenta todos los postprocesadores disponibles en la pantalla Tipo Control.


Definición de herramientas

Cada operación de mecanizado precisa de la herramienta oportuna. Antes de generar el camino de la herramienta, el usuario debe definir sus parámetros para establecer su lugar en la tabla de herramientas del control y poder compensar su radio y longitud (por SW o por control). Al final del programa de una pieza, se obtiene una tabla de herramientas. Si se suelen utilizar siempre las mismas herramientas, se puede establecer el listado habitual como el de defecto cuando se inicia el sistema CAD/CAM.


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Generación de los caminos de herramienta

Al pasar al sistema CAM se permuta la barra de CAD por aquella barra de operaciones CAM que corresponde al tipo de mecanizado del control CNC seleccionado. Así, en el sistema fresado obtenemos la siguiente barra de herramientas:

taladrado puntual

línea

arco circunferencia

mov. rápido matriz de taladros

simulación ajuste


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contorno contorneado

vaciado paralelo vaciado

optimización macros

postprocesar atributos

sistema CAD visualización 3D

La configuración de las operaciones de mecanizado se realiza a través de la ventana de configuración de operación, la barra de variables y el cuadro de parámetros de postprocesado. Tras configurar todos estos parámetros, se deben aplicar sobre la geometría CAD. En el caso de operaciones de taladrado se pueden señalar directamente las posiciones de taladrado. En el caso de operaciones de vaciado y contorneado se precisa un paso intermedio que es la construcción de contornos. La generación de contornos y los parámetros comunes a todas las operaciones de mecanizado se explican en el apartado b) del tema.

El sistema presenta también un listado de las operaciones que se van configurando. En él se presenta un cuadro resumen de las operaciones (tipo, herramienta, velocidad, avance, profundidad total de mecanizado y si se postprocesa o no). A través de este cuadro se puede modificar la secuencia de operaciones, añadir comentarios o acceder a la edición de las operaciones para cambiar algún parámetro subceptible de mejora tras la simulación del mecanizado.


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Postprocesado

El comando Postprocesado en la barra de herramientas Fresado translada la trayectoria de herramienta y la información de operación a código CN que puede ser interpretado por un control. El sistema crea código CN para cada camino de herramienta en la pieza en el orden en que las operaciones aparecen en el listado de operaciones, siempre y cuando se encuentre seleccionada la opción de postprocesar.

Al postprocesar, mientras se genera el código CN, podemos visualizarlo y resaltar el corte en pantalla, todo ello de forma continua o paso a paso.

Cuando se postprocesa una pieza el sistema crea dos ficheros:

Fichero de Programa CN

El fichero de programa CN contiene los comandos CNC para la unidad de control de la máquina para activar las funciones de herramienta y los movimientos de la herramienta de corte para la pieza.

Formato de Fichero: Este fichero es un fichero de texto ASCII que tiene una extensión .TXT. Este programa contiene los comandos para hacer que la máquina realice las operaciones requeridas. Se puede editar el fichero,


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si es necesario, utilizando el editor DNC que se suministra con el software CAD/CAM, el modo de edición de la unidad de control, ó cualquier procesador de texto. Más adelante se muestra un ejemplo de programa CN.

Transfiriendo el Programa a la Máquina Herramienta: El método de transferencia que se utiliza depende de la unidad de control de su máquina. Por ejemplo, se puede utilizar el software DNC suministrado con el sistema CAD/CAM para descargar el programa a través de un cable de conexión RS-232 desde su PC a la unidad de control. Se puede transferir el programa a una cinta perforada si está utilizando un lector de cintas para activar los programas. Un tercer método de transferencia es imprimir el programa y escribir manualmente el programa a la memoria de la unidad de control. El DNC y los métodos de cinta requieren instalar y configurar hardware adicional y/o software. Para más información, referirse a la documentación del fabricante de la unidad de control y otros manuales de productos aplicables.

Hoja de Configuración

La Hoja de Configuración no se utiliza para generar el programa CN. Es un fichero de texto que contiene información que puede utilizar el operador para configurar la máquina herramienta. La información incluye: la máquina, el control, tiempo estimado de máquina, el material de la pieza y el tipo y tamaño de herramienta. Este fichero tiene una extensión .SET y está localizado en el mismo directorio que el fichero de programa CN.


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La Hoja de Configuración es un fichero de texto ASCII que puede ser leído o impreso utilizando cualquier procesador de texto o editor de texto. Por ejemplo, usted puede utilizar cualquiera de los editores de texto ( Notepad o Write ) que están instalados con Microsoft Windows. Más adelante se muestra un ejemplo de Hoja de Configuración.



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CAM 2D: Ejemplo 1

Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4

Ejemplo 5 Ejemplo 6 Ejemplo 7 Ejemplo 8

Enunciado

Pieza


Herramientas

● Herramienta 1 = broca de 3.175 mm de diámetro ( para el taladrado central )

● Herramienta 2 = broca de 6.35 mm de diámetro● Herramienta 3 = fresa cilíndrica de diámetro 12.7 mm ( para

mandrinados )● Herramienta 4 = fresa cilíndrica de diámetro 19.05 mm

Operaciones

● Punteado● Taladrado







http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/03tema4/03gtema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/03tema4/03htema4.htm

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/03tema4/Pics/enunciado1.gif

Tema

● Mandrinado● Fresar los seis vaciados● Fresar el agujero central● Fresar el diámetro exterior

Consejos

● Utiliza Matriz Lineal para definir las posiciones de los agujeros. Define sólo una matriz, después rótala y cópiala en las demás posiciones.

● Para mecanizar el vaciado, necesitas extenderlo de forma que la fresa cilíndrica pueda limpiar el borde. La forma más fácil de hacer esto es dibujar un círculo de 381.00 mm de diámetro y, después, alargar las líneas para encontrar el círculo de 381.00 mm. Sólo se necesita hacer esto para un vaciado porque puedes copiar el camino de herramienta para los otros vaciados.


Solución

Niveles


Tema

Operaciones

Operación Vaciado


Tema

Operación Taladrado

Operación Mandrinado


Tema



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Introducción al CAD 3D Superficies

Introducción Tipos de superficies Utilidades en sup.

El sistema 3D Surf para Windows utiliza el interface gráfico de usuario Microsoft Windows para la creación de superficies a partir de la geometría creada en el sistema 3D CAD o importada de otro sistema. Tras crear una superficie , ésta se puede modificar utilizando los comandos de la barra de herramientas Utilidad. Después, se pueden mecanizar estas superficies tanto en desbaste como en acabado utilizando los ciclos de mecanizado del sistema 3D Mill para generar los caminos de herramienta. Finalmente, se puede postprocesar el fichero para generar el código CN para un control de Máquina Herramienta específico.

Visión General de las Superficies

Las superficies se asemejan a las splines en que son entidades matemáticas, las cuales en su mayor parte son aproximaciones a las superficies.

Utilización de Contornos para Definir Superficies

Los bloques primarios para la construcción de superficies son los contornos. Un contorno es una entidad compleja que tiene continuidad, redondeada y con una dirección. Los contornos pueden ser planos o ene el




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espacio 3D. Los contornos no pueden tener aristas vivas, por lo que si fuera necesario habría que redondear las conexiones entre entidades al formar un contorno con ellas.

Terminología de las Superficies

Una superficie se muestra como una entidad con tres o cuatro lados (bordes de la superficie), un número de líneas de malla y una flecha de superficie situada en una de las esquinas de la superficie. Los términos utilizados en las superficies se explican a continuación.

Líneas de Malla Son curvas que atraviesan la superficie de un borde a otro.

Flecha de Superficie

La flecha de la superficie define el lado, dirección y esquina de comienzo del mecanizado.

Dirección U y VUna superficie se define por dos direcciones: U y V, que recorren la superficie y se representan por las líneas de malla.

Patches Son los rectángulos que se crean por la intersección de las líneas de malla.

Puntos de Patch Son la intersección de las líneas de malla.


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Pasos para Crear una Superficie

Las superficies se generan mediante la creación de geometría en el sistema CAD o importando geometría de otros sistemas. Los siguientes pasos se utilizan para la generación de superficies.

3D CAD 1. Dibujar el plano en el sistema 3D CAD

3D Surf

2. Pasar de CAD a Surf

3. Crear contornos

4. Crear superficies

3D Mill

5. Pasar a Mill

6. Asignar la información de configuración

7. Definir las herramientas

8. Generar los caminos de herramienta

9. Postprocesar el dibujo

Paso 1: Dibujar el Plano CAD

Además de dibujar geometrías en el sistema 2D o 3D CAD, también puede importarlas en formato DXF de Autocad®, en formato IGES y en formato CADL de CADKEY©.

Paso 2: Pasar de CAD a Surf

El botón Superficie en la barra de herramientas CAD y Fresado, accede al sistema Superficie.Para regresar desde el sistema Superficie al sistema CAD, seleccione el botón CAD en la barra de herramientas Superficie.


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Paso 3: Crear Contornos

El comando insertar entidad de contorno en la barra de herramientas Superficie se utiliza para crear entidades de contorno. Éstas se utilizan como la geometría primaria para definir superficies.Un contorno es una entidad compleja que tiene continuidad, sin roturas, en el cada entidad es tangente a la siguiente.

Paso 4: Crear Superficies

Hay varios modos de crear superficies incluyendo superficies por secciones transversales, por tres o cuatro curvas, por curva guía, por revolución y por redondeo de dos superficies.



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Introducción al CAM 3D

Introducción Op. mecanizado Desbaste

Acabado Mec. curva Múltiples planos

El principal objetivo del CAM es proporcionar una serie de herramientas para completar la geometría (CAD) con el contenido tecnológico preciso para que la pieza, con superficies o con mecanizado 2D en diferentes planos, se pueda fabricar. Este apartado explica los pasos necesarios para generar los caminos de herramienta y para postprocesar el fichero con el fin de obtener el código para la máquina herramienta en cuestión.

Pasos para Mecanizar una Superficie

Los programas CN se generan mediante la creación de geometría en el sistema CAD o importando geometría de otros sistemas. Los siguientes pasos se utilizan para la generación de programas CN.

3D CAD 1. Dibujar el plano en el sistema 3D CAD

3D Surf

2. Pasar de CAD a Surf

3. Crear contornos

4. Crear superficies

3D Mill

5. Pasar a Mill

6. Asignar la información de configuración

7. Definir las herramientas

8. Generar los caminos de herramienta

9. Postprocesar el dibujo

Paso 5: Pasar a Mill







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El botón Fresado en la barra de herramientas CAD o Superficie, accede al sistema 3D Mill. En este paso se selecciona el control con el que se trabajará. En cualquier momento se puede cambiar de control para postprocesar las operaciones en diferentes MHCN.

Para regresar desde el sistema Mill al sistema CAD, seleccione el botón CAD en la barra de herramientas fresado. Para ir desde el sistema Mill al sistema Surf, seleccione el botón Superficie en la barra de herramientas Fresado.


Paso 6: Asignar la información de configuración

El comando Información de Configuración muestra una caja de diálogo que contiene información perteneciente a las condiciones de configuración para la pieza en particular. Se pueden cambiar varios parámetros, incluyendo el Número de Programa, Identificación del Cliente, Número de trabajo, Comentarios, Material, etc.

Cuando se selecciona la información de configuración en el menú CAM, aparece la caja de diálogo que vemos aquí.Los parámetros mostrados se requieren en la mayoría de los programas CN. Si se requiere por el control o por el postprocesador se pueden mostrar parámetros adicionales, tales como la Referencia de la Pieza, la Identificación del cliente, Número de Trabajo, y Líneas de Comentario.


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/05tema4/Scm/3dFRESA_1-1.zip

Tema


Paso 7: Definir las herramientas

Las herramientas en el sistema Mill se definen utilizando las cajas de diálogo Hta. Fresado y Configuración Herramienta. Se pueden utilizar uno de los siguientes métodos para mostrar la caja de diálogo Hta. Fresado:

● Botón herramienta en la barra de sistema.

● Botón Hta. en la caja de diálogo Conf. de operación.

La caja de diálogo Hta. de Fresado muestra la información de las herramientas que se encuentran actualmente definidas. El sistema Mill proporciona 31 herramientas. En caso de centros de mecanizado con más de 31 herramientas en carrusel, se pueden instalar más herramientas.



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Si se selecciona el botón Editar podemos configurar la herramienta. Esta caja de diálogo permite configurar el nombre, diámetro, longitud, tipo y material de la herramienta.


Paso 8: Generar los caminos de herramienta

Hay varios métodos para eliminar el material desde el material de desbaste hasta la superficie. Cada uno de estos métodos se denomina ciclo de mecanizado. El sistema Mill utiliza operaciones para definir cada uno de los ciclos de mecanizado. En el sistema 3D Mill hay siete ciclos de mecanizado, uno de desbaste, tres de acabado (UV, Slice y Topográfico), dos de contorneado (Curva y Forma Libre), y uno de Taladrado. Conviene recordar que si en una determinada pieza se realizan diferentes ciclos, los parámetros de la caja de diálogo Conf. de Operación cambian para reflejar cada ciclo de mecanizado que se está definiendo.



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Mecanizado UV Mecanizado Desbaste

Mecanizado Slice Mecanizado Curva

Mecanizado Forma libre

Mecanizado Topográfico

Taladro


Paso 9: Simular y Postprocesar

El comando Postprocesar, mostrado anteriormente en la barra de herramientas de Fresado traduce el camino de herramienta y la información de la operación a código CN para el control de la máquina herramienta específica o el postprocesador. El sistema crea código CN para cada uno de los caminos de herramienta en el mismo orden en que aparece en el fichero. Previamente se puede realizar una simulación en sólido, para lo que es necesario definir un material de partida.

Ficheros de Postprocesado

Cuando se postprocesa un fichero, el sistema crea dos ficheros: el programa CN y la Hoja de Configuración. Son ficheros de texto que se pueden editar e imprimir con cualquier editor de textos.

La transmisión del programa CN a la Máquina Herramienta se puede realizar de varias maneras:

● Utilizando el Software DNC suministrado con el Sistema 3D u otro Software cualquiera para descargar el programa CN mediante una



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conexión RS-232 desde el PC hasta la unidad de control.● Desde el PC hasta la unidad de control mediante diskette.● Desde el PC hasta el perforador de cinta (si la unidad de control

dispone de un lector de cinta perforada para leer programas CN).

La hoja de Configuración no la utiliza el control de la máquina herramienta. Es un fichero de texto que contiene la información que el operario de la máquina puede utilizar para determinar las herramientas y las piezas necesarias para mecanizar la pieza en la máquina herramienta.

A continuación vemos un fragmento de un fichero postprocesado de código CN y la Hoja de Configuración, que se muestra al final del mismo.





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CAD 3D modelado sólido

Generalidades Op. por perfiles Op. de tratamiento

Op. de espesor Op. de patrón Op. especiales

Ejemplo 1 Ejemplo 2

Entorno de modelado de piezas

El entorno de modelado de piezas de Solid Edge permite construir modelos sólidos tridimensionales con características reales. El proceso de modelado de piezas comienza con una operación base, como un bloque o cilindro, que se construye con operaciones de pieza para crear un modelo de pieza. Las operaciones de pieza incluyen protrusiones y vaciados (extruidas, por revolución, de barrido y de armado por secciones), agujeros, refuerzos, sólidos con espesor, redondeos, ángulos de desmoldeo y chaflanes. También puede construir patrones de operaciones circulares y rectangulares y copias simétricas.

Al diseñar piezas en Solid Edge, toda la geometría se crea en el contexto de las operaciones de construcción. El programa se encarga de seguir los elementos de construcción, manteniéndolos disponibles mientras edita la operación y ocultándolos de la vista cuando trabaja en otras piezas del diseño. Puede también añadir su propia geometría de construcción, como superficies extruidas, por secciones y por barrido, curvas de intersección, curvas proyectadas y puntos de intersección.

PathFinder de Operaciones

El PathFinder de Operaciones muestra cómo está construida una pieza de un sólido en formato de esquema. Puede utilizar el PathFinder de Operaciones para seleccionar operaciones de piezas y editarlas, para reordenarlas o para visualizar una reproducción animada de su construcción. El PathFinder de Operaciones es especialmente útil cuando se trabaja con piezas construidas por otros diseñadores.

SmartStep

SmartStep controla el flujo de cada comando de operación; es una cinta que le guía en cada paso del proceso de creación de una operación. SmartStep permite también volver a un paso que ya ha realizado. Por ejemplo, después de crear un refuerzo, puede modificar rápidamente su perfil o cambiar su grosor.


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Creación de bocetos inteligente

IntelliSketch le ayuda a dibujar perfiles 2D de precisión para su utilización en la construcción de operaciones. Mientras se dibuja, IntelliSketch proporciona información instantánea sobre las relaciones entre los elementos que se están dibujando y otros elementos del perfil o bordes de pieza. Puede utilizar IntelliSketch para convertir los elementos en horizontales o verticales, en paralelos o perpendiculares, o para conectar un elemento de un perfil con el borde de una pieza.

QuickPick

Si ya ha usado un sistema CAD, estará familiarizado con el tedioso proceso que supone tratar de encontrar un elemento determinado entre muchos otros. Normalmente, es necesario descartar muchas opciones a medida que el programa va buscando el elemento deseado. QuickPick le da el control y le permite elegir el elemento que desee.


Modelado sólido por operaciones

Las piezas en Solid Edge se construyen mediante el modelado basado en operaciones.

Solid Edge no utiliza operaciones booleanas para simular operaciones


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reales de piezas. El modelado se inicia construyendo una operación de base (A). Puede completar el modelo añadiendo material a las operaciones anteriores (B) o quitando material (C) de éstas.

Si utiliza la misma forma como operación base para varias piezas, tal vez desee guardarla en una plantilla para así reutilizarla con facilidad.

Secuencia de tareas basada en operaciones

En Solid Edge se sigue una metodología de modelado basada en operaciones. El primer paso para modelar cualquier tipo de operación es hacer clic en el comando correspondiente. El programa le guiará a lo largo del proceso, indicando el tipo de entrada que debe hacer en cada paso.

SmartStep

La cinta SmartStep sigue la secuencia de creación de la operación. SmarStep se mueve automáticamente a medida que completa cada paso necesario. También puede utilizar SmartStep para volver atrás o ir hacia


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algún paso opcional. A pesar de que la construcción de operaciones es un proceso secuencial, no es necesario regresar nuevamente al inicio para cambiar algo que hubiera hecho en un paso anterior.

En general, la parte izquierda de la cinta de SmartStep contiene un botón para cada paso y la parte derecha agrupa las opciones relacionadas con el paso actual. La ilustración muestra la cinta correspondiente al comando Protrusión. El primer paso para crear una protrusión es definir el plano del perfil (A). Mientras el paso Perfil está activo, la cinta contiene las opciones para crear un plano del perfil que coincida con otro plano o cara plana, que sea paralelo o perpendicular a otro plano, etc. (B).

Una vez definido el plano de perfil, se abre una ventana de perfil y las opciones para definir un plano de perfil se ven sustituidas por las adecuadas para dibujar la geometría de perfil en 2D.

Elementos de construcción y referencia

Estos elementos ayudan a construir operaciones. Así, al construir una operación de agujero puede trazar una línea de construcción que ayude a colocar el agujero de forma correcta. Puede utilizar el comando Construcción para cambiar un elemento de perfil a un elemento de construcción o un elemento de construcción a un elemento de perfil. Los elementos de construcción se representan con un estilo de línea distinto de los elementos de perfil.

Los elementos de referencia son planos y ejes utilizados para definir extensiones, líneas de centro, etc.

Superficies de construcción

Las superficies de construcción son superficies o sólidos que puede utilizar como referencia para construir operaciones. Puede crear superficies de construcción en Solid Edge, o insertar superficies creadas en otra


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aplicación. Por ejemplo, puede insertar una superficie compleja como superficie de construcción y luego usar la superficie como entrada durante el paso Extender al construir una protrusión.

Cuando utiliza una superficie de construcción para definir la extensión de otra operación, la superficie de construcción no queda oculta por la entidad. Puede controlar la visualización de los elementos de construcción con el comando Construcción de la barra de herramientas Principal. Las curvas y superficies de construcción se muestran con el color de Construcción, que puede definir mediante el comando Opciones del menú Herramientas.

Nota: Las superficies de construcción no se visualizan en un conjunto si está inactiva la pieza o subconjunto que contiene la superficie de construcción.

Curvas de intersección

Al igual que una superficie de construcción, puede utilizar una curva de intersección como referencia para construcción de operaciones. La curva de intersección se crea en la intersección de dos superficies o grupos de superficies. Una curva de intersección está asociada a las superficies en las que se basa y se actualiza si se producen cambios en cualquiera de las superficies. El conjunto de la superficie puede incluir lo siguiente:

Un plano de referenciaUna o varias caras del cuerpo sólidoEl cuerpo sólido completoUna superficie de construcciónUna o varias caras de una superficie de construcción

Puede, por ejemplo, cortar un cilindro (A) con un plano de referencia (B).


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La curva de intersección resultante (C) puede utilizarse a continuación como entrada para construir una operación.

Las curvas de intersección se pueden usar durante la construcción de operaciones de las formas siguientes:

Como entrada para operaciones por secciones y de barridoComo entrada para el comando Plano de Referencia Normal a CurvaPara definir extensiones (los puntos significativos de la curva de intersección se reconocen durante la localización 3D de los puntos significativos).Las demás maneras de uso de bocetos y bordes de pieza se incluyen en la ventana de perfil.

Visualización despejada de operaciones

Una vez completada la operación, el programa desactiva automáticamente la visualización de todos los elementos de construcción y referencia utilizados para dibujarla. Ello facilita la visualización de la pieza libre de obstáculos. Por ejemplo, al construir operaciones basadas en perfil, se ocultan el plano de perfil, el perfil y cualquier otra relación asociada con esta operación.

Puede activar nuevamente la visualización de estos elementos seleccionando la operación para editarla.


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Edición de operaciones

Se utiliza la misma interfaz básica para operaciones de edición y de creación. Al seleccionar una operación, la cinta Seleccionar Herramienta muestra las opciones para editar operaciones de cota (A) o para editar la operación misma (B).

Si hace clic en la opción Seleccionar cotas, verá las cotas de la operación seleccionada. Puede seleccionar una cota y editar su valor para modificar la forma o la ubicación de la operación.

Si hace clic en la opción Editar operación, aparecerá una cinta SmartStep similar a la que utilizó para construir la operación.

Cualquier elemento de referencia o de construcción utilizado para construir la operación también aparece en la ventana.


Tema



Tema

Operaciones por perfiles



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Operaciones basadas en perfiles

Muchas operaciones utilizan perfiles para definir la forma del material que se agregará a la pieza o que se retirará de ella. Las operaciones basadas en perfiles son asociativas respecto a su perfil: si cambia éste, la operación se actualiza de forma automática.

Puede dibujar el perfil como parte del proceso de la construcción de la operación, o bien seleccionar un perfil a partir de un boceto dibujado con anterioridad.

Solid Edge proporciona comandos de protrusión y refuerzo para agregar material, y de vaciado y agujero para eliminarlo. Las protrusiones, por ejemplo, se pueden construir de la siguiente manera:

● extruyendo un perfil a lo largo de una trayectoria lineal;

● sometiendo a un perfil a revolución alrededor de un eje;

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/06tema4/06btema4.htm (1 de 18) [27/09/2002 19:17:55]

Tema

● barriendo un perfil a lo largo de una trayectoria definida por el usuario;

● o encajándolas a través de una serie de perfiles.

Para crear una operación base se puede utilizar cualquier comando de protrusión.

Validación de perfiles

Cada tipo de operación basada en perfil tiene un conjunto de requisitos en cuanto al tipo de geometría que puede utilizar. Por ejemplo, algunas operaciones admiten perfiles abiertos, otras no. Cuando termina de dibujar un perfil o cuando acepta un perfil seleccionado a partir de un boceto, el comando de la operación comprueba si ese perfil es válido para el tipo de


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operación. Si no es válido, el comando de operación muestra un mensaje que describe el problema para que pueda arreglarlo. Los elementos de construcción y referencia no se toman en cuenta durante la validación del perfil.

Perfiles abiertos

Al construir una operación con un perfil de extremos abiertos, éstos se extienden de forma indefinida. Las líneas se extienden linealmente (A), mientras que los arcos lo hacen radialmente (B). El material se agrega o se elimina a lo largo de toda la longitud del perfil extendido en la dirección seleccionada.

La capacidad de trabajar con perfiles abiertos resulta especialmente útil al construir operaciones que cortan varias caras de una pieza. Por ejemplo, utilizar un perfil abierto permite construir la protrusión que se muestra en la siguiente ilustración de forma que intercepte las caras exteriores de la pieza pero que no pase a través de la pared interior.


Tema

Si tuviese que usar un perfil cerrado al construir la protrusión, se proyectaría a través de la pieza de forma incorrecta.

Aparentemente, ambos resultados parecen correctos, pero en la sección el perfil abierto (A) no se proyecta a través de la pared interior de la pieza, mientras que el perfil cerrado (B) sí lo hace.


Tema

Varios perfiles

Al construir una operación utilizando más de un perfil, todos los perfiles deben estar cerrados. Los siguientes comandos de operación permiten construir operaciones utilizando varios perfiles cerrados:

● Comando Protrusión, al construir una operación base o añadir una operación.

● Comando Protrusión por Revolución, al construir una operación base o añadir una operación. Todos los perfiles deben compartir un eje común de revolución.

● Comando Vaciado● Comando Vaciado por Revolución, en que todos los perfiles deben

compartir un eje común de revolución.


Metodología de trabajo de operaciones basadas en perfil

Todas las operaciones basadas en perfil se construyen con la misma metodología de trabajo. Por ejemplo, al construir una operación de protrusión utilizando un perfil abierto, la cinta SmartStep le guía a través de los siguientes pasos:

Paso Plano - define el plano del perfil:


Tema

1. Seleccione una cara plana (A) o un plano de referencia2. Seleccione un borde (B) o un plano para definir el eje X del plano del

perfil3. Seleccione un punto extremo (C) del borde para definir el punto

inicial y la dirección del eje X

Paso Perfil: bosqueja el perfil en la ventana de perfil

Paso Lado: define el lado del perfil al que desee añadir material colocando el cursor de forma que la flecha apunte hacia donde debe añadirse el material El paso Lado no se ejecuta si se utiliza un perfil cerrado.

Paso Extensión: define la extensión de material que es preciso añadir con el cursor (A) o escribiendo un valor en la cinta (B).


Tema

Paso Terminar: el programa procesa la entrada y crea la operación.


Construcción de protrusiones y vaciados por revolución

Al construir una operación de base con el comando Protrusión por revolución, debe usar un perfil cerrado. En cambio, al agregar una protrusión o vaciado de revolución a un modelo, puede usar perfiles abiertos o cerrados.


Tema

Al dibujar el perfil para la protrusión o el vaciado de revolución debe definir también un eje de revolución. Cada operación de revolución admite sólo un eje definido. Puede seleccionar una línea de perfil o un plano de referencia con el comando Eje de revolución de la barra de herramientas Dibujar. El eje de revolución se muestra utilizando un estilo de línea a trazos.

Al utilizar un perfil abierto para construir una protrusión por revolución (A) o vaciado (B), el paso Lado permite definir a qué lado se añadirá (A) material o de cual se extraerá (B).

El paso Extensión permite especificar los grados de revolución de la operación. Puede escribir un valor en el cuadro Ángulo (A) o hacer clic en el botón Girar 360 (B) para aplicar automáticamente una revolución de 360 grados.


Tema

Para construir protrusiones (A) o vaciados (B) de revolución que tengan un valor de extensión inferior a 360 grados puede utilizar el botón Revolución Simétrica para aplicar la mitad del valor de la extensión a cada lado del perfil.


Construcción de protrusiones y vaciados por barrido


Tema

Las protrusiones y vaciados por barrido se construyen extruyendo una o más secciones transversales (A) a lo largo de una o más curvas de trayectoria (B).

Puede definir las trayectorias y las secciones transversales:

● Dibujando un perfil● Seleccionando un boceto creado previamente● Seleccionando el borde de una pieza

Puede utilizar métodos diferentes para cada trayectoria y sección transversal en la misma operación de barrido.

Curvas de trayectoria

Puede definir hasta tres trayectorias de curvas. Al construir una operación de barrido utilizando tres trayectorias, después de definir la tercera trayectoria, el comando continúa automáticamente en el paso de sección


Tema

transversal. Cada trayectoria debe ser un conjunto continuo de elementos o bordes tangentes si se usan trayectorias múltiples. Si, por ejemplo, define una curva de trayectoria usando un perfil o un boceto, los elementos deben ser tangentes por sus puntos extremos (A).

Nota: Las trayectorias de barrido no tienen que ser tangentes para las protrusiones de barrido construidas con una sola trayectoria y sección transversal.

Secciones transversales

Las secciones transversales deben ser planas y cerradas. Los planos de todas las secciones transversales deben cortar las trayectorias. Después de definir una curva de sección transversal, debe definir también su punto inicial. Al definir la sección transversal, coloque el ratón cerca del vértice que desee usar como punto inicial y haga clic.

Cuando trabaje con operaciones de barrido que tengan varias secciones transversales debe definir un punto inicial para cada una de ellas. La forma de definir los puntos iniciales (A) y (B) permite evitar o controlar el giro de las superficies en la operación.


Tema

Orden de las secciones transversales

Al construir operaciones de barrido con varias secciones transversales, por cada una de ellas se añade una entrada al cuadro de diálogo de Orden de Sección Transversal.

Al agregar secciones transversales nuevas, el sistema las añade después de las ya creadas, con independencia de su orientación física con respecto a la curva de trayectoria y a las secciones transversales creadas. Si modifica una operación de barrido existente añadiendo secciones transversales nuevas, puede usar el cuadro de diálogo Orden de Sección Transversal para definir el orden de las secciones transversales que se usará al construir la operación. Por ejemplo, puede especificar que la operación se construya usando primero la sección transversal (1), a continuación la (3) y, finalmente, la (2).


Tema

Utilizar bocetos

La capacidad de definir trayectorias y secciones transversales utilizando bocetos es especialmente útil al trabajar con operaciones por barrido. El abocetado previo permite elaborar la geometría del perfil sin necesidad de crear la operación. Debido a que un perfil abocetado no se valida al cerrar la ventana de boceto, también puede guardar el trabajo antes de terminar el diseño.

Puede asimismo definir las relaciones entre bocetos situados en planos diferentes. Por ejemplo, puede que necesite utilizar relaciones de conexión (A) entre los puntos significativos de la trayectoria y de la sección transversal. No puede definir relaciones de esta forma si dibuja los perfiles dentro de los comandos de operación de barrido.

Uso de bordes de piezas

La opción Seleccionar permite usar los siguientes tipos de bordes como trayectoria o sección transversal:

● Bordes de otras operaciones● Bordes de superficies de construcción● Curvas de intersección

Nota: También puede usar el comando Incluir para incluir los bordes de pieza en un perfil o boceto y, a continuación, usar el perfil o el boceto en una operación de barrido.



Tema

Construcción de protrusiones y vaciados por secciones

Las protrusiones y vaciados por secciones se crean por extrusión de dos o más secciones transversales para construir una operación.

De forma similar a los comandos de barrido, puede definir secciones transversales de las siguientes formas:

● Dibujando un perfil● Seleccionando un boceto previamente creado● Seleccionando el borde de una pieza

Secciones transversales

Las secciones transversales deben ser cerradas y, cuando construya operaciones por secciones, pueden ser planas o no. Se puede construir una sección transversal no plana con el comando Curva de Intersección. Después de definir cada sección transversal, debe definir también su punto inicial. De nuevo, el punto inicial permite evitar o controlar el giro.

Cuando construya una operación por secciones con tres o más secciones transversales, puede utilizar el botón Extensión Cerrada para crear un bucle cerrado.


Tema

Asignación de vértices

La asignación de vértices permite definir un conjunto de puntos de mapa entre las secciones transversales de la sección. El conjunto debe contener un solo vértice o punto a partir de cada sección transversal no periódica. A modo optativo, puede incluir un solo punto de intersección a partir de una sección transversal periódica. Lo siguiente ilustra una sección que contiene cuatro conjuntos de asignación de vértices.


Construcción de protrusiones y vaciados helicoidales


Tema

Puede construir protrusiones y vaciados helicoidales con una sección transversal que sea paralela o perpendicular al eje de la espiral. Las pasos necesarios para las dos opciones son ligeramente diferentes.

Al seleccionar la opción en Paralelo, la cinta SmartStep le guiará a través de los siguientes pasos principales:

1. Paso Eje y Sección Transversal: defina el eje y la sección transversal de la espiral. Con este paso puede abocetar el eje y el perfil de la sección transversal o seleccionarlos de una composición existente.

2. Paso Extremo Inicial: defina el extremo inicial del eje de la espiral.3. Paso Parámetros: defina los parámetros de la trayectoria helicoidal. 4. Paso Extensión: defina la profundidad de la operación o la distancia

para extender el perfil y construir la operación.

Al seleccionar la opción Perpendicular, la cinta SmartStep le guiará a través de los siguientes pasos principales:

1. Paso Eje: defina el eje de la hélice. 2. Paso Sección Transversal: defina la sección transversal del eje de la

espiral.3. Paso Parámetros: defina los parámetros de la trayectoria helicoidal. 4. Paso Extensión: defina la profundidad de la operación o la distancia

para extender el perfil y construir la operación.

En ambas opciones, una vez definida la trayectoria, la sección transversal, los parámetros y la extensión de la espiral, el último paso es una presentación preliminar de la operación y su terminación.



Tema

Construcción de refuerzos

Al seleccionar el comando Refuerzo, la cinta de SmartStep le guiará a través de los siguientes pasos:

1. Paso Plano: defina el plano del perfil.2. Paso Perfil: haga un boceto del perfil.3. Paso Dirección: defina la dirección en la que quiere proyectar el perfil

para formar el cuerpo del refuerzo.4. Paso Lado: defina el lado hacia el cual quiere desplazar el perfil para

determinar el espesor del refuerzo.5. Paso Terminar: el programa procesa la entrada y crea la operación.


Construcción de agujeros

Al seleccionar el comando Agujero, la cinta de SmartStep le guiará a través de los siguientes pasos:


Tema

1. Paso Plano: defina el plano del perfil.2. Paso Perfil: dibuje uno o más agujeros circulares y defina los

parámetros del agujero.3. Paso Extensión: defina la extensión o profundidad de los agujeros.4. Paso Terminar: el programa procesa la entrada y crea la operación.



Tema

Operaciones de tratamiento



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Tipos de operaciones de tratamiento

Solid Edge admite las siguientes operaciones de tratamiento:

● Una operación de desmoldeo inclina una cara de una pieza a un ángulo especificado en relación con un plano de referencia.

● Una operación de redondeo aplica un radio constante o variable a uno o más bordes de una pieza.

● Una operación de achaflanado aplica un repliegue en relación con un borde seleccionado de la pieza. Puede definir el repliegue con un ángulo y una distancia o con dos valores de repliegue.

Cuándo añadir operaciones de tratamiento a modelos

Para obtener mejores resultados, añada operaciones de tratamiento al modelo lo más tarde posible en el proceso de diseño. En particular, es preferible redondear los bordes después de construir el espesor. Si un desmoldeo es esencial para situar otras operaciones, constrúyalo antes que ellas. Aunque puede aplicar una operación de tratamiento en cualquier momento, en modelos complejos pueden afectar sustancialmente al tiempo de actualización. Los desmoldeos que no son imprescindibles pueden complicar la visualización de la pieza en vistas ortogonales.


Operaciones de redondeo y combinación

Las operaciones de redondeo sirven para reemplazar los bordes agudos de un modelo por una superficie lisa y redondeada para mejorar su aspecto o función. Las operaciones de redondeo se basan en bordes, lo que significa que únicamente se pueden redondear los bordes de las piezas.

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Tema

Con combinaciones, puede realizar una combinación entre dos caras.

Las operaciones de combinación permiten realizar redondeos de caja completos. En otras palabras, puede crear una combinación en la que el radio de combinación sea mayor que la profundidad de la caja.

Con las operaciones de redondeo pueden crearse redondeos con un radio menor o igual que la profundidad de la caja. Pero si el radio supera la profundidad de la caja, el redondeo falla.

Cuando se crea una operación de combinación, se consume la topología a la que afecta dicha operación. Así, una protrusión ubicada en una cara que


Tema

se está combinando quedará consumida cuando se cree la operación combinación.

Redondeos de radio variable

Al construir redondeos de radio variable en Solid Edge, puede definir diferentes valores de radio en cualquier punto a lo largo del borde o de la cara. Puede utilizar puntos significativos y puntos de intersección para cambiar los radios de redondeo entre puntos.

La siguiente ilustración muestra un redondeo con diferentes valores de radio en los dos puntos extremos y en el punto medio de un borde.

Solid Edge también permite utilizar un valor de radio cero al crear redondeos de radio variable. El redondeo en la siguiente ilustración tiene un radio de 15 mm en un extremo y de cero en el otro.


Tema

Esquinas suavizadas

Solid Edge brinda una función optativa, Suavizar Esquina, para obtener redondeos con borde de radio constante y variable que permiten especificar repliegues de combinación. Se usan estos repliegues para suavizar las reflexiones generadas por el vértice de combinación estándar. Con una esquina suavizada, se termina la combinación a una distancia especificada lejos de la combinación de vértice predeterminada, lo cual crea un segmento de vértice de mayor tamaño y más suave.

La figura siguiente ilustra un redondeo (A) que tiene un radio constante de 10 mm sin un repliegue especificado, y el redondeo (B) representa el mismo redondeo con un valor de repliegue de 10 mm. Tal como puede verse, la diferencia reside en el segmento de vértice.

Opciones de rebosamiento de redondeo


Tema

Durante el redondeo, los bordes con los cuales interacciona la superficie redondeada se procesan en el orden siguiente:

● bordes tangentes/lisos● bordes afilados

La forma en que interactúan los redondeos con el borde depende de la opción de rebosamiento que especifique en el cuadro de diálogo Rebosamiento de Redondeo. Estas opciones incluyen:

● Desplazarse por los bordes tangentes● Cubrir extremos afilados● Desplazamiento a lo largo de bordes agudos● Forzar rodado en extremos combinados

Desplazarse por los bordes tangentes

La opción Desplazarse por los bordes tangentes modifica el redondeo para que se desplace suavemente por los bordes tangentes que encuentre la operación.

Cubrir extremos afilados

La opción Encapsular extremos afilados modifica la combinación para que se desplace por bordes afilados manteniendo el borde original intacto.


Tema

Desplazamiento a lo largo de bordes agudos

La opción Desplazamiento a lo largo de bordes agudos modifica la combinación para que se desplace y remate por los cantos vivos que encuentre.

Forzar rodado en extremos combinados

La opción Forzar rodado en extremos combinados modifica la combinación, la cual ahora se desplaza por el borde original o mantiene la forma de éste.


Tema

Funcionamiento de las operaciones de combinación

Para comprender cómo funciona la operación de combinación, piense en un balón que rueda. Las entidades seleccionadas para la combinación definen la trayectoria del balón. A medida que el balón rueda, elimina todo lo que está en su camino y añade material donde sea necesario para crear una combinación uniforme entre las entidades seleccionadas.

La combinación usa un método de desplazamiento longitudinal/transversal para crear la combinación. El método de desplazamiento longitudinal/transversal hace que la combinación mantenga los bordes seleccionados o que los atraviese. Observe la siguiente combinación entre dos caras. En este ejemplo, el radio de combinación hace que ésta se extienda a lo largo del borde de la cara. El método de desplazamiento longitudinal/transversal hace que la combinación avance sobre el borde de la cara.


Tema

Líneas de retención de tangente

En combinaciones cara a cara, puede utilizar una curva o un borde como receptor de la combinación. La línea de retención de tangente debe reposar en una de las caras de la combinación. Cuando la combinación se encuentra con la línea de retención, el radio de combinación cambia de modo que la superficie de combinación pasa por encima de la línea de retención y permanece tangente a la cara sobre la que se sitúa la línea de retención.

Al utilizar líneas de retención tangentes, puede definir el radio de combinación de las siguientes formas:

● Radio Predeterminado● Radio completo

Con la opción de radio predeterminado, el valor del radio que define se utiliza siempre que sea posible. Sin embargo, si la combinación pasa por encima de una línea de retención de tangente, el radio de combinación cambia para mantener la tangencia con las caras a lo largo de la línea de retención. Observe en la siguiente ilustración que la superficie (A) se ha


Tema

creado con el valor predeterminado, pues no había interaccionado con la línea de retención especificada (B).

Con la opción de radio completo, las caras y las líneas de retención de tangencia definen el radio de combinación. La combinación se crea de forma que la superficie de combinación pasa por encima y a lo largo de la línea de retención de tangente en cada punto, cambiando el radio según sea necesario para mantener la tangencia entre las caras.


Añadir ángulos de desmoldeo

El ángulo de una operación de desmoldeo se mide comparándolo con la normal a un plano de desmoldeo o de una cara plana. Las caras desmoldeadas se pueden construir simplemente girando alrededor del plano de desmoldeo, en torno al borde de una pieza o a la línea o la superficie de separación.

Por ejemplo, para añadir un desmoldeo simple, primero identifique una


Tema

cara plana o un plano de referencia.

Luego escriba en la cinta un valor para el ángulo de desmoldeo y defina las caras del desmoldeo.

Por último, sitúe el cursor del ratón para definir la dirección de desmoldeo y haga clic cuando aparezca la dirección correcta.


Tema

Utilizando la dirección que aparece en la parte superior derecha, aplique el desmoldeo hacia afuera, comenzando por la cara de la pieza superior.

No está limitado a las caras de piezas planas o a los planos de referencia en la parte superior o inferior de la pieza. Por ejemplo, puede seleccionar un plano de referencia en el centro de la pieza para utilizarlo como plano de desmoldeo (A) y luego emplear el mismo plano para definir el giro (B).

Puede cambiar el resultado utilizando el mismo plano y ángulo de desmoldeo (A) pero girando (B) alrededor del borde inferior de la pieza (C),


Tema

o utilizar el mismo plano y ángulo de desmoldeo pero girando en torno a una superficie de separación (A).

Dividir desmoldeo

Puede aplicar dos ángulos de desmoldeo a la vez con la opción Dividir desmoldeo. Los dos ángulos se aplican en direcciones opuestas utilizando la misma geometría para definir el giro. Por ejemplo, si deseaba aplicar un ángulo de desmoldeo desde la superficie de separación a la cara superior de la pieza, podría dividir el desmoldeo y aplicar un ángulo de desmoldeo cero por debajo de la superficie de separación.

Nota: Se crean algunas caras de más debido a la forma de la superficie de separación respecto al plano de desmoldeo. Puede evitar que se creen estas caras con el paso Desmoldeo, descrito a continuación.


Tema

La posición del cursor del ratón al hacer clic para definir la dirección de desmoldeo determina donde se aplica cada ángulo.

Paso Desmoldeo

Para no añadir caras de más al girar alrededor de una línea o de una superficie de separación, puede utilizar la opción paso Desmoldeo. Por ejemplo, si utiliza la curva de separación que aparece en la ilustración, el paso Desmoldeo añade un paso donde sea necesario para mantener las caras de desmoldeo intactas.


Tema

Sin el paso de desmoldeo, se añadirán algunas caras.


Secuencia de tareas para operaciones de achaflanado

Al seleccionar el comando Chaflán, la cinta de SmartStep le guiará a través de los siguientes pasos:


Tema

1. Paso Opciones: establezca las opciones para definir repliegues y ángulos.

2. Paso Seleccionar cara: para los chaflanes construidos con la opción 2 Repliegues, defina la cara de la pieza a partir de la cual desea medir los repliegues.

3. Paso Selección de borde: defina el borde o los bordes que desea achaflanar.

4. Paso Presentación preliminar: procese la entrada y visualice la operación.

5. Paso Terminar: se crea o cancela la operación.

Nota: Los chaflanes sólo pueden eliminar material de la pieza, nunca aportarlo.



Tema

Operaciones de espesor



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Operaciones de dar espesor

Una operación de espesor se construye quitando un volumen de una pieza para dejar un sólido.

Puede construir las operaciones de espesor con o sin caras abiertas. Puede hacer que todas las paredes tengan el mismo grosor o bien aplicar distintos grosores a cada una.

Metodología de las operaciones de espesor

Al seleccionar el comando Espesor, la cinta SmartStep le guiará a través

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Tema

de los siguientes pasos:

1. Paso Grosor común: defina el grosor común y el lado al cual quiere aplicarlo. Puede aplicar el grosor hacia el interior del sólido, hacia el exterior, o simétricamente a ambos lados.

2. Paso Abrir caras: seleccione las caras que quiera dejar abiertas.3. Paso Grosor único: seleccione las caras a las que quiera aplicar un

grosor único y fije el grosor único.4. Paso Terminar: procese la entrada y vea la presentación preliminar

de la operación. Dado que los pasos de caras abiertas y grosor único son optativos, puede acceder a una vista preliminar de la operación en cualquier momento después del paso de grosor común.


Operaciones de dar espesor en región

Se construye una operación de Dar Espesor en Región dando espesor selectivamente a las caras de una pieza.

A semejanza de las operaciones de espesor, puede construir las operaciones de Dar Espesor en Región con caras abiertas o sin ellas. Asimismo, tal como ocurre con las operaciones de espesor, puede hacer que todas las paredes tengan el mismo grosor, o bien aplicar distintos grosores a cada una.

Caras de extremo

Además de las caras abiertas, las operaciones de dar espesor en región pueden construirse con caras de cierre o sin ellas. Una cara de cierre puede ser una cara o superficie de construcción que define la manera de cerrar la operación dar espesor en región. Puede desplazar la cara de cierre antes de cerrar la operación.


Tema

Lo siguiente ilustra una operación con espesor construida con una cara de cierre (A) y sin desplazamiento. Observe que se extiende la cara para cerrar el fondo de la operación dar espesor en región.

La siguiente figura ilustra una operación con espesor construida con una cara de cierre (A) y un desplazamiento de 2,5 mm. Observe que se desplaza la cara inferior para cerrar el fondo de la operación dar espesor en región.

Metodología de las operaciones de dar espesor en región

Al seleccionar el comando Dar Espesor en Región, la cinta SmartStep le guiará a través de los siguientes pasos:

1. Paso Caras a Espesor: seleccione las caras a las que desee dar espesor, así como el grosor de pared común.

2. Paso Abrir caras: seleccione las caras que quiera dejar abiertas.3. Paso Cerrar Caras: seleccione las caras que desee usar para cerrar la

operación dar espesor en región.4. Paso Grosor único: seleccione las caras a las que quiera aplicar un


Tema

grosor único y fije el grosor único.5. Paso Terminar: procese la entrada y vea la presentación preliminar

de la operación. Dado que los pasos de caras abiertas, caras de cierre y grosor único son optativos, puede acceder a una vista preliminar de la operación en cualquier momento después del paso de grosor común.



Tema

Operaciones de patrón



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Operaciones de patrón

Las operaciones de patrón se construyen copiando una operación antecesora en una disposición rectangular, circular o simétrica. Las copias son asociativas con respecto a la operación antecesora. Al cambiar el tamaño o la forma de la operación patrón, la copia se actualiza. No es posible cambiar la copia directamente.

La operación antecesora de un patrón puede contener más de una operación, por ejemplo un agujero con un chaflán en la parte superior. Si desea establecer patrones para operaciones de tratamiento, como, por ejemplo, redondeo y desmoldeo, debe incluir las operaciones antecesoras en el conjunto seleccionado.

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Tema

La operación antecesora se incluye en el recuento de apariciones del patrón rectangular o circular del que forme parte. Por ejemplo: si construye un patrón rectangular de agujeros de 4 por 3 —cuatro agujeros en la dirección X y tres en la dirección Y— el patrón de operación resultante contiene la operación antecesora y once copias.


Patrones inteligentes y patrones rápidos

Solid Edge permite construir patrones rápidos para geometrías simples y patrones inteligentes para situaciones de modelado más complejas. Debería utilizar la opción de patrón rápido siempre que sea posible, especialmente para patrones de gran tamaño. Utilice un patrón inteligente cuando no sea posible utilizar la otra opción. Siempre será posible cambiar un patrón rápido a uno inteligente más adelante, si la geometría que lo rodea cambia de forma que hace imposible el uso de patrones rápidos.

Por ejemplo, está obligado a utilizar un patrón inteligente al realizar patrones de una operación por protrusión (A) en la que la cara plana de la protrusión es coplanar y recae en el borde de una operación adyacente.


Tema

Si la protrusión es coplanar a una cara adyacente, puede utilizar un patrón rápido.

Otro ejemplo de uso obligatorio de patrones inteligentes es cuando todas las apariciones del patrón no están en la misma cara de la pieza (A).

Si intenta construir un patrón rápido con geometría demasiado compleja, aparecerá un símbolo a continuación de la operación de patrón en PathFinder de Operaciones para indicar que la operación tuvo un problema. Puede editar la operación y seleccionar el botón Patrón inteligente para arreglarla.


Seleccionar las operaciones para el patrón

El primer paso al construir un patrón es seleccionar la operación o las operaciones antecesoras. Puede seleccionar antecesoras antes o después de iniciar el comando Patrón.

Dibujar el perfil del patrón

Puede dibujar un nuevo perfil de patrón o seleccionar uno existente en un boceto. Si dibuja un nuevo perfil, primero debe seleccionar un plano sobre el que dibujarlo.


Tema

No es necesario dibujar los perfiles de patrón (A) de modo que se alineen con la operación antecesora (B). Esto hace posible reutilizar perfiles de patrón.

Sin embargo, al trabajar con patrones grandes o complejos puede resultar más fácil construir el patrón si dibuja el perfil del patrón de forma que se alinee con la operación antecesora.

Nota: Sólo puede reutilizar perfiles de patrones que fueron dibujados como bocetos.

Controlar el perfil del patrón

Un perfil de patrón es igual a cualquier otro perfil de Solid Edge; debe aplicar las relaciones y cotas para que se comporte de un modo previsible. También puede utilizar la Tabla de variables para definir variables entre cotas de perfiles de patrones y otras cotas del modelo.

Especificar el tipo de patrón

Puede crear patrones rectangulares y circulares con el comando Patrón. Con la ventana de perfil abierta, seleccione el tipo de patrón haciendo clic en el botón Patrón rectangular o en Patrón circular de la barra de


Tema

herramientas Dibujo. También puede dibujar líneas, arcos y otros elementos en forma de geometría de construcción para ayudarle a definir el perfil del patrón.

Nota: Cualquier línea, arco y círculo que dibuje será automáticamente convertido en geometría de construcción al cerrar la ventana de perfil.

Patrones rectangulares

Puede construir patrones rectangulares con las siguientes opciones:

● Ajustar● Rellenar● Fijo

Con la opción Ajustar se puede especificar la cantidad de veces que aparece en las direcciones X e Y, así como la altura y la anchura del patrón. El programa calcula el espaciado X e Y.

Con la opción Rellenar se puede especificar el espaciado en X e Y, así como la altura y la anchura del patrón. El programa calcula el número de veces que aparece en las direcciones X e Y.

Con la opción Fijo se puede especificar la cantidad de veces que aparece en las direcciones X e Y, así como el espaciado en estas direcciones. El programa calcula la altura y la anchura del patrón.

Patrones circulares

Puede construir patrones circulares totales o parciales.

Definir el punto de referencia

Al dibujar el perfil del patrón, el primer punto en el que hace clic se


Tema

convierte en el punto de referencia predeterminado. El punto de referencia aparece como una X en negrita (B). El patrón de la operación se construye en relación al punto de referencia y a la operación patrón, independientemente de dónde dibuje el perfil del patrón. Por ejemplo, al dibujar el patrón del agujero A utilizando el punto de referencia B, el patrón se construye de la forma ilustrada.

Puede cambiar este método redefiniendo el punto de referencia. Por ejemplo, puede mover el punto de referencia a la instancia central (C).

Patrones alternos

De forma predeterminada, los miembros de patrones rectangulares se alinean en relación unos a otros a lo largo de ambos ejes. Con el cuadro de diálogo Opciones de alternancia de patrón rectangular puede alternar filas o columnas de acuerdo con un valor determinado.


Tema

Cambiar el ángulo de un patrón rectangular.

Para cambiar el ángulo de un patrón rectangular, primero elimine la relación horizontal (A) en el rectángulo del patrón, luego coloque una relación para controlar su orientación angular. Por ejemplo, puede aplicar un relación paralela (B) entre el patrón rectangular y un borde de pieza.

Suprimir apariciones del patrón

Puede suprimir apariciones en patrones rectangulares y circulares con el botón Suprimir aparición. Haga clic en los símbolos X para especificar las apariciones que desea suprimir (A). Los símbolos cambian de tamaño y color para indicar que las apariciones correspondientes se eliminarán.


Tema

Puede seleccionar individualmente apariciones para eliminar o arrastrar el cursor del ratón para encerrar varias apariciones a la vez.

Esta opción es útil cuando es necesario definir espacios en un patrón de gran tamaño, por ejemplo, para dejar hueco para otro patrón.

También puede volver a mostrar patrones suprimidos con el botón Suprimir aparición. Haga clic en el botón y luego seleccione las apariciones que desee visualizar.

Eliminar apariciones del patrón

Al construir patrones inteligentes, también puede eliminar apariciones del patrón. Sitúe el cursor del ratón sobre la aparición del patrón que desee eliminar (A), luego deténgase. Cuando aparezcan los puntos suspensivos, haga clic con el botón izquierdo del ratón para mostrar QuickPick. Luego utilice QuickPick para seleccionar la aparición del patrón y pulse la tecla SUPR para eliminarla.


Tema

Al eliminar una aparición de un patrón, lo que el programa realmente hace es suprimir el correspondiente símbolo X en el perfil del patrón. Eliminar, en vez de suprimir, una aparición puede ser útil al trabajar con modelos grandes o complejos, ya que no es necesario que entre en la ventana del perfil para suprimirla. Para restaurar la aparición eliminada, puede utilizar la secuencia de tareas para volver a mostrar las apariciones suprimidas.


Copias simétricas de operaciones

Puede realizar una copia simétrica de una o más operaciones con el comando Copia simétrica de la operación. Si desea tener imágenes simétricas de operaciones de tratamiento, como redondeo o desmoldeo, debe incluir las operaciones antecesoras en el conjunto seleccionado.

Para copiar de forma simétrica una operación, seleccione la operación que desee copiar simétricamente, luego defina el plano de simetría. El plano de simetría puede ser un plano de referencia o una cara plana.

Aplicación de simetría a las piezas


Tema

Puede hacer una copia simétrica y copiar toda una pieza sobre un plano que seleccione con el comando Hacer Copia Simétrica de PIeza.

Este procedimiento puede resultar útil al trabajar con piezas axisimétricas, puesto que puede modelar una parte de la pieza y luego hacer una copia simétrica de ella para completar el modelo. Si la copia simétrica tocara el original, ambas piezas se combinarían automáticamente.



Tema

Operaciones especiales



Ejemplo 1 Ejemplo 2

En el entorno Pieza se pueden modelar operaciones como las aplicadas habitualmente al construir piezas de plástico moldeadas o de metal fundidas.

Construcción de rebordes y estrías

El comando Reborde permite construir rápidamente un reborde en una pieza. Puede especificar si se va a aportar material para formar un reborde o se va a eliminar para formar una estría.

Seleccionar bordes

El primer paso para añadir una operación de reborde o estría es determinar a qué bordes se va a añadir. Los bordes se pueden seleccionar individualmente o en forma de cadena y deben estar conectados.

Definir la forma y la dirección

Después de seleccionar los bordes, escriba la altura y anchura de la operación en los cuadros de la cinta. Se muestra una representación dinámica de la operación. Mueva el ratón del cursor hasta que el reborde o la estría estén en la posición que desea y luego haga clic.

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/06tema4/06ftema4.htm (1 de 8) [27/09/2002 19:18:29]

Tema


Construir una red de refuerzos

Puede construir una serie de refuerzos en una misma operación con el comando Red de Refuerzos.

La red de refuerzos se construye perpendicularmente al plano del perfil. El espesor del material del refuerzo se aplica siempre de forma simétrica a los dos lados del perfil del refuerzo. En esto difiere del comando Refuerzo, que permite especificar el lado del material al que se añadirá el refuerzo.


Tema

Al construir redes de refuerzos complejas mediante la opción Extender Perfil, los resultados pueden estar afectados por relaciones de conexión en los vértices del elemento del perfil. Por ejemplo: si no se aplica ninguna relación de conexión entre la línea vertical del perfil (A) y la horizontal, la red de refuerzos correspondiente se extenderá hasta el borde de la pieza.

Si se aplica una relación de conexión al vértice, el refuerzo no se extiende.



Tema

Dividir piezas

El comando Dividir Pieza permite separar una pieza en varias mediante un plano de referencia (A) o con ayuda de superficies de construcción (B), (C), (D). Cada nueva pieza es una operación base en su nuevo documento, y los nuevos documentos de pieza son asociativos con respecto a la pieza original.

Definir la primera división

El primer paso para dividir una pieza es seleccionar el plano de referencia o superficie de construcción que define dónde desea dividirla. Una flecha dinámica (A) permite definir la dirección de corte. Una vez definida la dirección de corte, se muestra en pantalla el resultado (B) de la operación de corte.


Tema

Nota: Si pretende dividir la pieza más de una vez, elija la dirección de corte con cuidado. La pieza a la que apunta la flecha no puede dividirse de nuevo. Asegúrese de que la flecha no apunta a la pieza que desea dividir de nuevo.

Una vez definido el primer corte, puede hacer clic en el botón Terminar o en el botón Corte siguiente. Si hace clic en el botón Terminar, se abre el cuadro de diálogo Dividir pieza, con el que puede asignar los nombres de los nuevos documentos. Con objeto de que sea más sencillo asignar nombres de documento correctos, la visualización del modelo cambia a medida que mueve el cursor por las filas del cuadro de diálogo.

Una vez que haya escrito los nombres de los nuevos documentos de pieza en el cuadro de diálogo Dividir Pieza, haga clic en el botón Seleccionar todo para crear los nuevos documentos de pieza.

Añadir divisiones

Una vez definido el primer corte, puede usar el botón Terminar o el botón Corte siguiente de la cinta para añadir una nueva división. Para dividir la pieza en el futuro, utilice el botón Agregar del cuadro de diálogo Dividir Pieza.

Descripción general de la metodología de trabajo

Las piezas aquí ilustradas se crearon siguiendo los pasos que se muestran a continuación.


Tema

● La superficie de construcción A se utiliza para crear piezas A1 y A2 (la pieza A1 no puede cortarse de nuevo).

● La superficie de construcción B se utiliza para crear la pieza B1 y modificar la A2 (la pieza B1 no puede cortarse de nuevo)

● La superficie de construcción C se utiliza para crear la pieza C1 y modificar la A2 (la pieza C1 no puede cortarse de nuevo).


Tema

● El plano de referencia D se utiliza para crear la pieza D1 y modificar la A2 (la pieza D1 no puede cortarse de nuevo).

Inserción de divisiones

Para insertar una nueva división entre las ya creadas, haga clic en una división en el cuadro de diálogo Dividir pieza y luego en el botón Insertar. Se añade la nueva división por encima de la seleccionada. La columna de estado indica si es preciso actualizar la pieza después de haber insertado la nueva división. Para actualizar una pieza, selecciónela y haga clic en el botón Crear/Actualizar Elementos Seleccionados.


Tema


Sustitución de caras

El comando Reemplazar cara permite reemplazar una o más caras de una pieza con una cara distinta. La cara de reemplazo puede ser una superficie de construcción, un plano de referencia o cualquier cara de la pieza.

Al reemplazar más de una cara, las caras que se reemplazan no pueden tocarse entre sí.



Tema

Ejemplo 1: Carcasa de ratón



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Este ejercicio va a seguir el proceso de diseño de la carcasa de un ratón de ordenador. El desarrollo se puede seguir con las diversas peliculas ScreenCam que acompañan a las explicaciones. En primer lugar se presenta una película con la secuencia de operaciones (sobre la imagen).

Crear Operación base: Creamos la operación base dibujando un rectángulo de 60 x 100 mm en el paso perfil, a continuación, le damos un grosor de 20 mm. Ahora ya tenemos un prisma rectangular de 60 x 100 x 20 mm.

Edición de la Operación base: Editamos el paso perfil haciendo uso de la barra SmartStep. Introducimos unos redondeos de 25 y 12 mm en las esquinas del perfil rectangular de la operación base.

Ver Película ScreenCam Pasos 1 y 2

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/06tema4/06gtema4.htm (1 de 2) [27/09/2002 19:18:33]

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/06tema4/Scm/raton.zip

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/06tema4/Scm/raton1.zip

Tema

Añadimos más operaciones: Añadimos un vaciado dibujando un cuadrado en el paso perfil (no importan las dimensiones para el objetivo de este ejercicio). Le damos una profundidad de 4 mm.Añadimos dos agujeros con el comando agujero, les damos una profundidad de 12 mm hacia el interior de la operación base.

Redondeo de bordes: Redondeamos el borde con un radio de 5 mm.


Voltear y Operación espesor: Volteamos la pieza para mayor comodidad a la hora de ejecutar la operación espesor.Elegimos un grosor común de 1 mm y seleccionamos las caras que queremos que permanezcan abiertas.

Añadimos un refuerzo: Añadimos un refuerzo de 1 mm de espesor entre los dos agujeros (las dimensiones exactas tampoco son importantes para el objeto de este ejercicio).


Acabado final del diseño: Hacemos un vaciado para darle la forma final al diseño. Dibujamos un arco según tres puntos en el paso perfil y quitamos el material sobrante.

Ver Película ScreenCam Paso 7


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Tema

Ejemplo 2: Llanta de rueda



Ejemplo 1 Ejemplo 2

Este ejercicio va a seguir el proceso de diseño de los radios de una llanta de rueda. Se tiene ya diseñado el aro exterior y el centro de la rueda y se crean tres secciones transversales del radio a distinta altura mediante la herramienta boceto. El desarrollo se puede seguir con las diversas peliculas ScreenCam que acompañan a las explicaciones.En primer lugar se presenta una película con la secuencia de operaciones (sobre la imagen).

Crear 1ª Sección transversal del radio de la rueda: La primera sección esta en el plano base. Dibujamos un perfil cerrado con la ayuda de los comandos SmartSketch, linea y redondeo.


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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/04cad-cam/06tema4/Scm/rueda.zip

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Tema

Crear 2ª Sección transversal del radio de la rueda: La segunda sección está en un plano paralelo al plano base y distante 75 mm. Las dimensiones están escaladas 0,7 en relación a las dimensiones de la primera sección. Colocamos la sección en su posición


Crear 3ª Sección transversal del radio de la rueda: La tercera sección está en un plano paralelo al plano base y distante 215 mm. Las dimensiones están escaladas 0,5 en relación a las dimensiones de la primera sección. Colocamos la sección en su posición.


Generar el radio de la rueda: Mediante la operación protusión por secciones, creamos el radio utilizando las secciones previamente dibujadas.


Hacer patrón circular del radio de la rueda: Generamos un patrón circular de la operación anterior. Así conseguimos los tres radios que tiene la rueda.



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Tema

Ejemplo 1

Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3

En este ejemplo vamos a crear el programa de mecanizado de la pieza de la figura, conforme al plano dado. Primero se generará la superficie, haciendo uso en el sistema Surf de la generación de superficies por N Curvas. Posteriormente se efectúa el desbaste, para terminar con un acabado topográfico.


Tema


Paso 1: CAD 3D

Crea esta figura en CVista 1 Superior con el cero pieza en la esquina inferior izquierda de la pieza.

Cambia el nivel y el color para el polígono del material de desbaste.

Dibuja el polígono del material de desbaste de 5.625" x 5.625" en CVista 1 Superior.

Mover/Copia y Extrusión el polígono del material de desbaste -2" en el eje Z.

Cambia el nivel y el color para la geometría de la pieza.

Dibuja la geometría de la pieza a una profundidad = 0.0" ( en la parte superior del polígono del material de desbaste) en CVista 1 Superior.

Cambia a CVista 5 Derecha e inserte dos arcos de 180° y diámetro 2.5". (Serán dos de las curvas generadoras).


Tema

Cambia a CVista 2 Frontal e inserte dos arcos de 180° y diámetro 1.0". (Serán las otras dos curvas generadoras).

Cambia el nivel y el color para los contornos.

Inserta contornos sobre la geometría de la parte superior de los lados de la cavidad. Los contornos serán las curvas directoras para la superficie por n curvas. Recuerda iniciar los contornos en el mismo lado y en la misma dirección.

Inserta contornos sobre los arcos de diámetro 1.0" y 2.5" los cuales determinan la profundidad de la cavidad. Estos contornos serán las curvas generadoras para la superficie por n curvas.

Cambia el nivel y el color para la superficie por n curvas.

Crea una superficie por n curvas con dos curvas directoras y cuatro curvas generadoras.


Paso 2: Desbaste

Pasar al sistema Fresado, asignar la información de configuración y cambiar los niveles y colores según criterio.

Seleccionar el botón Mecanizado Desbaste en la barra de herramientas Fresado.

Seleccionar los siguientes modificadores:

- Tipo de ciclo = Material encima superficie

- Tipo de ciclo = ZigZag sin retroceso ( para generar caminos de herramienta bidireccionales)

- Tipo de mecanizado = Mecanizado en Oposición

Definir los parámetros en Conf. Operación utilizando la siguiente información:


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- Hta. 1 = fresa cilíndrica de diámetro0 .25"

- Sobreespesor = 0.010 ( esto deja 0 .010" de material para el acabado de la pieza)

- Primera Pasada = 0.125

- Siguiente Pasada= 0.200

- Pasada Lateral= 0.125 (utilice el radio de la herramienta para el desplazamiento lateral entre las pasadas de los caminos de herramienta

- Utilice los valores por defecto (0.010) para Desviación Max. y Tolerancia Gap.


Tema



Paso 3: Acabado Topográfico


Seleccionar el botón Mecanizado Topográfico en la barra de herramientas Fresado.


- Trayectoria Herramienta = Punta Herramienta

- Chequeo Colisión = Chequeo Colisión Completo

- Entrada = Entrada en Rápido

- Salida = Salida en Rápido

Definir los parámetros de operación utilizando la siguiente información:

- Configure la herramienta 2 como una fresa esférica de diámetro 0.25"

- Entrada = 0.1

- Salida = 0.1

- Sobreespesor = 0.0

- Cresta máxima = 0.1



Tema



Paso 4: Simulación Mecanizado



Tema



Tema

Ejemplo 2


En este ejemplo vamos a crear el programa de mecanizado de la pieza de la figura, conforme al plano dado. Primero se generarán las superficies, mediante las operaciones de Revolución y Redondeo, para posteriormente componerlas en una única superficie. Posteriormente se efectúa el desbaste, para terminar con un acabado direccional a 90º.


Tema


Paso 1: CAD 3D

Crea el dibujo en CVista 1 Superior con el cero pieza en el centro del material de desbaste.

Cambia el color y nivel para el polígono del material de desbaste.

Dibuja el polígono del material de desbaste de 6.25" x 6.0" en CVista 1 Superior.

Mover /Copia y Extrusión el polígono del material de desbaste -1.5" en el eje Z.

Cambia el nivel y color para la geometría de la pieza.

En CVista 1 Superior, dibuja la geometría de la pieza en una profundidad = 0.0" ( en la parte superior del polígono del material de desbaste).


Tema

Para la Superficie de Revolución, sólo se necesita crear la mitad de la geometría, tal como se muestra en la figura.

Para crear la primera superficie de revolución, inserta un contorno sobre la geometría que se encuentra horizontal.

Para la segunda superficie de redondeo, hay que insertar un contorno sobre la otra geometría.

Para que se cree la cavidad, hay que crear la superficie de revolución en 180° alrededor de los ejes de revolución.

Crea una superficie de redondeo en la intersección de las dos superficies de revolución.

Trima las superficies de revolución hasta los bordes de la superficie de redondeo.


Paso 2: Desbaste




Tema













Tema



Paso 3: Acabado Slice


Seleccionar el botón Mecanizado Slice en la barra de herramientas Fresado.



- Mostrar Herramienta = Manténgalo iluminado



Tema

- Tipo de ciclo = ZigZag sin retroceso

- Entrada = Entrada perpendicular

- Salida = Salida perpendicular



- Entrada = 0.1

- Salida = 0.1



- Desviación Máxima = 0.003


Tema






Tema

Ejemplo 3


En este ejemplo vamos a crear el programa de mecanizado de la pieza de la figura, conforme al plano dado. Primero se generarán las superficies, mediante tres superficies por Secciones Transversales, tres Superficies de Redondeo y dos Superficies de Revolución. Posteriormente se efectúa el desbaste, para terminar con un acabado direccional a 90º.


Tema


Paso 1: CAD 3D

Crea la geometría del cuerpo principal, los contornos y la superficie, así como la de las paredes verticales.

Crea una superficie de redondeo entre la superficie del cuerpo principal y las paredes laterales, trimándolas después.

Dibuja una superficie de revolución cónica en el centro de la superficie del cuerpo principal y crea una superficie de redondeo entre ambas,


Tema

trimándolas cuando sea necesario.

Hacer lo mismo en el lado izquierdo del cuerpo principal, con una superficie de revolución cilíndrica.


Paso 2: Desbaste















Tema



Paso 3: Acabado Slice


Seleccionar el botón Mecanizado Slice en la barra de herramientas Fresado.



- Mostrar Herramienta = Manténgalo iluminado

- Tipo de ciclo = ZigZag sin retroceso



Tema

- Entrada = Entrada perpendicular

- Salida = Salida perpendicular



- Entrada = 0.1

- Salida = 0.1



- Desviación Máxima = 0.003




Tema





Tema

Motivación de los SFF

La década de los 80 marcó un cambio de las políticas y sistemas de la producción industrial. El mercado se empezó a caracterizar por una disminución de la tasa de crecimiento, una diversificación del producto para adaptarse a necesidades específicas de los clientes, una mayor exigencia de calidad y una competencia de ámbito mundial.

Oficina CAM

Los productos ofrecen cada día más y mejores prestaciones, una amplia gama de variantes para adaptarse a los gustos y necesidades de los clientes, una garantía de calidad "cero defectos" y un ciclo de vida corto debido a las constantes incorporaciones de nuevas y sofisticadas tecnologías.

Las fábricas convencionales, diseñadas para elaborar un producto estándar en gran serie, se encuentran por un lado, con exceso de capacidad productiva por encima del nivel de demanda, y, por otro, con la imposibilidad de atender las peticiones de variantes del producto estándar a unos costes razonables.

Las nuevas tecnologías, especialmente la microelectrónica, automática, técnicas de control, nuevos materiales e informática, incorporadas al proceso productivo, permiten nuevos enfoques a la resolución de los

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Tema

problemas de producción.

Para conseguir la rentabilidad de las empresas en las actuales condiciones del mercado, las políticas de producción se orientan según los siguientes criterios:

● Flexibilidad del producto y de los procesos de producción.● Calidad y fiabilidad del producto.● Predicibilidad y confiabilidad del producto.● Integración del producto, proceso y organización.● Reducción de tiempos de respuesta para el lanzamiento de nuevos

productos.● Eliminación del gasto no estrictamente necesario.● Reducción de los tiempos de preparación y de espera.● Automatización de los procesos.● Aumento de la producción global.

La flexibililidad del producto se logra mediante técnicas de diseño modular, en donde el producto terminado se obtiene a partir del ensamblaje, tipo mecano, de una gran variedad de grupos.

Para flexibilizar el proceso, se reducen al mínimo los tiempos de programación de máquinas; se automatizan almacenes, trasportes, manutención de máquinas y se flexibiliza la mano de obra con una mayor formación y polivalencia.

Se desplaza la inspección de calidad al puesto de trabajo dentro de una política de "trabajo bien hecho". Se aumenta el nivel de inspección al 100% en parámetros críticos.

Para conseguir la predicibilidad y confiabilidad del proceso se utilizan sistemas de control predictivo y adaptativo.

Se eliminan barreras funcionales entra marketing, diseño del producto y fabricación, creando grupos de trabajo conjuntos. Se diseña pensando en la fabricación y el montaje, para simplificar el proceso productivo, e incluso actualmente pensando en el reciclaje del producto una vez finalizada la vida de este, teniendo en cuenta los temas ecológicos en cuanto a contaminación.

Se implantan técnicas de CAD-CAM para reducir tiempos de diseño y de planificación de nuevos procesos y para reducir el tiempo de respuesta ante posibles cambios introducidos en el producto o en el proceso.


Tema

Para reducir el tiempo entre la concepción de un producto y su salida al mercado, actualmente se está empezando a aplicar la simultaneidad de la ingeniería de producto con la ingeniería de proceso. Simultáneamente al diseño del producto, ya se está diseñando el correspondiente proceso de fabricación, con sus elementos máquinas y equipos.

Se utilizan técnicas de análisis estructurado para detectar gastos que no añadan valor al producto, paros, esperas, tiempos muertos, stocks excesivos, etc.

No se produce contra stock para equilibrar cadenas de producción sino que, al disponer de tiempos de respuesta cortos, se fabrica bajo pedido. Se usan las técnicas de "just in time" (JIT), es decir, disponer de materiales y piezas correctas, en cantidad, tipo y en el momento y lugar preciso.

El estudio de los procesos de mecanizado, junto con la estandarización de métodos, herramientas y utillajes, utilización de acoplamientos rápidos y automatización de todas las operaciones, proporciona una drástica disminución de los tiempos de preparación y espera.

La disminución de la participación de la mano de obra, junto con la disminución de gastos y aumento de la utilización de los equipos, proporciona las tasas de productividad necesarias para mantener unos costes competitivos en un producto con unas prestaciones y calidad adecuadas y una amplia gama de variantes.

En el mercado de productos en que de alguna manera interviene la mecanización de piezas metálicas, cada día es más notoria una fuerte competitividad que obliga al fabricante a atraer a sus clientes ofreciendo una mayor gama de productos (productos especiales para cada cliente), menores plazos de entrega y mejores precios. Desde el punto de vista de la fabricación, esta situación plantea las siguientes exigencias:

● Alta productividad incluso para pequeños lotes de fabricación.● Reducción de los tiempos de recorrido.● Reducción de existencias.● Reducción de costes de personal.

¿Qué es lo que conduce y justifica a la fabricación flexible?


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● Mayor competitividad.● Mayor calidad.● Menores costes.● Aumento de la variedad de piezas a fabricar.● Reducción del tamaño de los lotes.● Reducción de los tiempos de reacción.● Reducción de los tiempos de recorrido.● Reducción de las existencias.● Aprovechamiento de las máquinas y los medios de servicio.

Dentro de todo este contexto se han ido desarrollando los nuevos conceptos y aplicaciones de la fabricación flexible.



Tema

Conceptos

Definición CFF Linea/Taller flexibles

La fabricación flexible es un sistema que permite la producción automática de una familia de piezas diferentes minimizando, y en algunos casos eliminando, los costes adicionales por el cambio de fabricación, y que proporciona por tanto una productividad y unos costes unitarios reservados hasta ahora a la fabricación de grandes series.

Definición

Por sistema de fabricación flexible se entiende un grupo de máquinas-herramientas de control numérico enlazadas entre sí mediante un sistema de transporte de piezas común y un sistema de control centralizado. Para cada pieza a fabricar, se dispone de programas de piezas comprobados y

memorizados en una estación de datos central. Varias máquinas-herramientas CN diferentes (complementarias entre sí) o similares

(redundantes) realizan los mecanizados necesarios en las piezas de una familia, de manera que el proceso de fabricación tiene lugar de modo

automático.


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Tema

En lo posible, el desarrollo automático del mecanizado no debe interrumpirse debido a cambios manuales de herramientas o amarre. Los

sistemas sofisticados pueden incluir también un almacén de materiales, máquinas de medición, y gestión automática de herramientas en los flujos de trabajo e información. Un sistema de este tipo responde ampliamente a la imagen de un "sistema tránsfer flexible" para el mecanizado rentable

de lotes pequeños y medianos.

La utilización de máquinas-herramientas de control numérico facilita notablemente la adaptación continua de modificaciones de diseño o de

mecanizado, sin los cambios de equipos, normalmente inevitables y costosos en tiempo, de los sistemas tránsfer tradicionales.

Un sistema de fabricación flexible no está condicionado por un tamaño mínimo de lote sino que puede mecanizar incluso piezas únicas en

cualquier sucesión, siempre bajo la premisa de la existencia del correspondiente programa de pieza.

Criterios para la utilización de sistemas y células de fabricación flexible

En la práctica se utilizan ya bastantes sistemas de este tipo. La concepción técnica y la organización están siempre adaptados a la tarea específica

de fabricación.

Los sistemas de fabricación flexibles se pueden utilizar tanto para el mecanizado de piezas prismáticas como rotativas. Ello requiere, junto a


Tema

máquinas-herramientas diferentes, sistemas de transporte distintos.

Las piezas prismáticas se amarran y transportan (una a una o varias al mismo tiempo) sobre palets con dispositivos de sujeción, mientras que las

piezas rotativas se recogen en contenedores en mayor número de unidades.

Para piezas de torneado, en lugar del cambiador de palets, junto a la máquina-herramienta encontramos normalmente un autómata de

manipulación que extrae sucesivamente las distintas piezas del contenedor, las lleva al amarre, cambia la pieza mecanizada por la pieza a

mecanizar y deposita la primera en el contenedor de piezas terminadas.

Los sistemas de fabricación flexible son adaptables en dos sentidos:

1.-En la adaptación a una tarea de fabricación concreta.

2.-En la adaptación a las distintas piezas que mecanizar que se suceden en cualquier secuencia y tamaño de lote.

Para trabajar de modo rentable, un sistema de este tipo ha de cumplir condiciones de fabricación especiales, entre las que están:

1.-La fabricación automatizada y, a pesar de ello flexible y adaptable, de una familia de piezas con semejanzas geométricas y de mecanizado.

2.-La fácil adaptación a modificaciones dependientes del mercado relacionadas con tamaño de lote o geometría y tecnología, así como la inclusión de piezas nuevas en el concepto de mecanizado.

3.-Trabajo totalmente automático con un mínimo de intervenciones manuales, es decir, humanización de los puestos de trabajo restantes mediante la separación del personal del proceso de trabajo.

4.-Posibilidades de ampliación a posteriori de la instalación sin grandes tiempos muertos ni excesiva modificación del sistema existente.


Tema

5.-En caso de fallo de un componente del sistema, los demás componentes han de estar en situación de absorber temporalmente sus tareas.

6.-El diseño orientado al servicio de toda la instalación, para facilitar preventivamente el mantenimiento y la eliminación de errores.

Para la concepción de un sistema de fabricación flexible bajo estos aspectos, se ha de elaborar en primer lugar un análisis de las piezas a fabricar. Las familias de piezas en cuestión se ordenan por números de

piezas, tamaños de lote, diversidad de tipos, tamaños y pesos. De ello resultan las operaciones, el número de herramientas, transporte, etc.

necesarios. Sobre esta base se pueden determinar los tipos, el número y el tamaño de las máquinas-herramientas necesarias.

La integración de máquinas de control numérico ya existentes es posible pero, para no condicionar por adelantado el diseño, no debería convertirse

en exigencia.

Las máquinas convencionales de accionamiento manual o de programación mecánica son difícilmente integrables, cuando no es imposible, en un

sistema de fabricación flexible; lo impiden los dispositivos para el cambio de palets, no disponibles para estas máquinas, y la propia rigidez e

imposibilidad de automatizar la programación de las mismas.

Por el contrario, es posible, bajo determinadas premisas, la utilización de máquinas especiales de control numérico, p. eg. con cabezales de

taladrado multihusillos, dispositivos de cambio de cabezal de taladrado, fresadoras, etc., donde pueden ser más que suficientes los controles de

trayectoria por puntos sencillos.

Los sistemas de fabricación flexible son, por tanto, una combinación de componentes ya existentes:

●

máquinas-herramientas●

sistema de transporte de piezas●

dispositivo de cambio de piezas●

y un sistema de control central


Tema

conectados de tal manera que permiten la fabricación automática de lotes de tamaño mediano y pequeño.

Bajo estas premisas, se consigue una mecanización rentable mediante:

1.-El aprovechamiento de la flexibilidad y la productividad de las máquinas-herramientas CN para la producción de series pequeñas y medianas.

2.-Mayor aprovechamiento técnico y temporal de los medios de fabricación al reducir o eliminar los tiempos de cambio de equipamiento.

3.-Cambio automático de pieza, herramientas y programas de mecanizado en función de las piezas.

Un sistema de fabricación flexible permite fabricar de manera automática y flexible diferentes piezas dentro de una cierta gama de volúmenes, tamaños y formas. Cuanto mayor es la flexibilidad, mayor es la inversión y la complejidad técnica.

En una tecnología adecuada para los talleres con gran variedad de piezas en series pequeñas, o con productos de rápida obsolescencia, elevado nivel de campos y modificaciones.

Se basa en la utilización intensiva de los microordenadores aclopados a las máquinas y elementos de producción en funciones de monitorización, control y gestión.

Primeras experiencias, máquinas con control numérico, manipuladores y robots coordinados todos ellos mediante un sofisticado sistema de control con ordenador.

Desarrollos posteriores incorporan el concepto de "modularidad" configurando el "taller flexible" como un conjunto de una serie de elementos productivos autónomos: "las células de fabricación flexible".


Célula de fabricación flexible


Tema

Generalmente, por célula de fabricación flexible se entiende una sola máquina, normalmente un centro de mecanizado o un centro de torneado,

complementada con dispositivos para un funcionamiento, limitado en el tiempo, para el mecanizado completo de piezas sin la atención del

operario.

Célula de fabricación con almacén de palets lineal.

La configuración de la célula incluye el centro de mecanizado, el carro de transporte para la transferencia de palets, puestos de amarre y almacenamiento de los palets de piezas y el control de célula.

Para ello son necesarios:

1.- Unas existencias de piezas suficientes en forma de palets cargados o de almacenes de palets con una pieza cada uno, para el funcionamiento durante un turno.

2.- La alimentación automática a la máquina desde el almacén de piezas.

3.- Un dispositivo de supervisión de herramientas para el control de roturas o desgastes con requerimiento automático de herramientas equivalentes.


Tema

4.- Un control dimensional de las piezas mecanizadas integrado en la máquina, p. ej. mediante palpadores, o externo a la máquina mediante dispositivos de medición separados, ocasionalmente con realimentación automática para la modificación de los valores de corrección en la máquina o con una señal de desconexión en el caso de salirse de las tolerancias.

5.- El retorno automático de las piezas mecanizadas al almacén de piezas.

6.- El paro automático de la máquina una vez mecanizadas las existencias de piezas o en caso de detección de error. La carga y descarga de los palets para el funcionamiento del tercer turno suele realizarse de modo manual durante los turnos primero y segundo.

La capacidad del almacén de piezas necesaria depende en primer lugar del tiempo de mecanizado medio por pieza. Para el funcionamiento con

palets se ha de tender a tiempos de mecanizado medios alrededor de 30 minutos. De este modo, 16 palets bastan para ocho horas de mecanizado.

En piezas alimentadas una a una, el tiempo de mecanizado no debería ser inferior a tres minutos, de manera que haya que disponer de unas

existencias de unas 160 piezas por cada turno de ocho horas.

Tiempos de mecanizado más cortos requieren palets y almacenes de piezas mayores para un funcionamiento de ocho horas y ponen en duda la

rentabilidad de la inversión en los dispositivos. Para tener suficiente con un número reducido de dispositivos de amarre similares, debería poder ser

posible también la mecanización de varias piezas diferentes. Ello requiere una gran capacidad de memorización de programas en el CNC o bien un

sistema DND con recarga automática de los programas en los CNC.

En ocasiones, se ha de modificar la codificación de los palets después de la mecanización para evitar que en caso de reentrada por error del

palet en la máquina se vuelva a proceder al mecanizado.

Al igual que los centros de mecanizado, también los tornos son ampliable a células de fabricación flexible. Para ello son adecuados tanto los tornos

para el mecanizado de barras como los de plato o para ejes, con dispositivos auxiliares de cambio.


Tema

Célula de fabricación flexible para piezas de torneado

Al contrario de los centros de mecanizado, los tornos no son adecuados para el mecanizado de gran variedad de piezas en sucesión aleatoria, ya

que no existen codificaciones de piezas y el número de herramientas para torno es limitado.

Debido a ello, se juntan los lotes y se controlan los cambios de programa necesarios mediante la preselección del número de piezas o por

dispositivos de codificación en el almacén de piezas. También son necesarias las supervisiones de herramientas y medidas para evitar la

producción de rechazos.


Línea flexible

Varias máquinas con control numérico o células flexibles, se relacionan


Tema

entre sí mediante un sistema de transporte de piezas e identificación de las mismas. En general disponen en línea de almacenes de piezas y herramientas automatizados. Permiten la entrada al azar de gran diversidad de piezas y el software de gestión de línea las asigna a la máquina más adecuada. El microordenador que coordina la línea realiza también funciones de planificación y programación de la producción.

Taller flexible

Tiene todas las funciones de fabricación incorporadas e integradas dentro de la filosofía de fabricación flexible. Los sistemas de recepción, inspección, almacenaje, transporte, mecanización, verificación, montaje, inspección y distribución, están totalmente automatizados y coordinados por un ordenador central y a través de los microordenadores satélites de cada función o taller. Así como las células las líneas flexibles están dimensionadas, en general, para tratar una familia más o menos amplia de piezas, un taller flexible puede producir todo tipo de pieza que se precise. La sofisticación del sistema, especialmente en lo referente al software necesario, en programas de ordenador, en racionalización y en estandarización de producto y medios de fabricación, en sistemas de control y de gestión, hace que hoy por hoy el taller flexible esté solo al alcance de empresas lideres en renovación tecnológica.



Tema

Características de la fabricación flexible

Características Criterios de utilización

Disposición de máquinas

Características

La fabricación flexible consta de un proceso automático de mecanizado e inspección, manutención y transporte, bajo un elemento de control que coordina todas las operaciones elementales del equipo.

Las principales funciones desarrolladas por un sistema de fabricación flexible son:

● Mecanización automática.● Cambio automático de piezas y herramientas.● Transporte automático entre máquinas.● Identificación de piezas y herramientas.● Autocorrección de desviaciones.● Gestión de máquinas, materiales y herramientas.

Las características de una fabricación flexible son:

● Flexibilidad.

En el producto en cuanto a: forma, dimensiones, materiales, previsión, ...

En la producción en cuanto a cantidad, lotes, programas, ...

● Automatización

En el mecanizado, cambio de pieza, cambio de herramienta, transporte, identificación, limpieza de piezas, verificación de piezas,...

● Productividad

Debido a la fabricación desatendida, rapidez de cambio de herramienta, rapidez de cambio de pieza, pocas averias, optimización del mecanizado, ...


Tema

● Calidad del producto

Asegurada por: la inspección de piezas, precisión de las máquinas, estabilidad térmica, rigidez de las máquinas, autocorrección, ...

● Fiabilidad del proceso

Gracias al: control de desgaste, control de desviaciones, control de condiciones de mecanizado, mantenimiento preventivo,...


Criterios de utilización

Para la producción de piezas similares, con tamaños de lote entre medianos y relativamente grandes, se utilizan preferentemente determinadas máquinas-herramientas no encadenadas.

Una vez preparados los dispositivos y herramientas y disponiéndose del programa CNC es posible el buen aprovechamiento temporal de la máquina. Cuando es necesario el mecanizado en varias máquinas se ha de disponer de almacenes intermedios para las piezas en curso.(figura a)

Si la tarea de fabricación consiste, por el contrario, en la producción de lotes medianos de piezas diferentes, en las que las exigencias de exactitud impiden los cambios de amarre repetidos, nos encontramos entre el área de utilización típica de los centros de mecanizado.

Los tiempos de mecanización requieren aún un dispositivo adicional para el cambio de paletas, para poder realizar tareas de amarre y desamarre simultáneamente al mecanizado.

Si las exigencias son mayores, llegando hasta la fabricación de varias piezas distintas con tamaños de lote pequeños y donde la composición de los pedidos varía constantemente, se requiere una gran flexibilidad del sistema de fabricación. En este caso la principal dificultad radica en disponer siempre de los programas, dispositivos y herramientas adecuados, en la máquina adecuada para cada pieza, ya que podrían producirse tiempos de espera caros en los dispositivos de producción. Comienza aquí el campo de trabajo de los sistemas de fabricación flexible regidos por un sistema de orden superior.(figura c)


Tema

volver al principio>>>>Elección y disposición de las máquinas

El diseño de sistemas de fabricación flexibles, y especialmente la elección de las máquinas que utilizar, se rige por las piezas y las tareas de

fabricación.

Es imprescindible que las máquinas dispongan de control numérico, en lo que pueden ser útiles tanto máquinas estándar (p.ej.centros de

mecanizado) como máquinas especiales (p.ej.cambiadores de cabezales de taladrado multihusillo o unidades de fresado).

En ocasiones puede ser necesario utilizar máquinas de distintos fabricantes.

La ingeniería encargada de la elaboración del sistema completo debería ocuparse de encargar las máquinas a los proveedores. De este modo

quedará en una sola mano la responsabilidad del funcionamiento futuro del sistema completo. Lo mismo es válido para las máquinas para

operaciones posteriores sobre las piezas producidas, como las lavadoras de piezas, máquinas de medición, estaciones de inversión, etc.

Durante el funcionamiento posterior se verá muy pronto hasta qué punto se ha elegido acertadamente. Según la experiencia actual, es aconsejable

utilizar en lo posible máquinas estandarizadas y no más de dos o tres tipos de máquinas diferentes. Cuando una máquina no puede utilizarse por

avería u otros motivos, las máquinas restantes tienen que estar en situación de realizar, transitoriamente, las tareas de la misma para evitar

el paro total del sistema de fabricación.

Ninguna de las máquinas debería estar orientada a la fabricación de una pieza concreta: cada máquina debe poderse utilizar universalmente (de

modo flexible) una vez cambiadas las herramientas o incorporado el nuevo programa.

Sólo así es posible adaptar rápidamente la producción del sistema a las cambiantes exigencias del mercado. También es más fácil y barata una

ampliación posterior si no hay máquinas especiales que den origen a cuellos de botella difícilmente evitables.

Una vez elegidos y establecidos el número y el tipo de las máquinas, se determina su disposición y su enlace mediante el sistema de transporte.


Tema

Para ello se dispone de tres posibilidades:

1.- Disposición en serie(figura d)

2.- Disposición en paralelo (figura c)

3.- Disposición mixta (figuras cd)

En la disposición en serie, es decir un conjunto de máquinas dispuestas una tras otra, cada pieza pasa sucesivamente por todas las máquinas de

modo similar a la fabricación en un sistema tránfer.(figura d)

Figura a. Fabricación en máquinas CN y máquinas convencionales

Figura b. Fabricación en centros de mecanizado sin transporte automático de piezas

Figura c. Fabricación en sistemas y células de fabricación flexible con disposición en paralelo de máquinas redundantes.


Tema

Figura d. Fabricación en una linea transfer flexible con disposición en serie de máquinas complementarias.

ABCD representan los distintos mecanizados sobre las piezas, por ejemplo fresado, taladrado, mandrinado o roscado.

A ello corresponde también la elección de las máquinas utilizadas. Dado que en cada "estación" se realiza una operación "complementaria" a la

anterior, para la disposición en serie se utilizan preferentemente máquinas complementarias, de concepción parcialmente diferente. Esta

disposición tiene notables desventajas, como:

1.-El ritmo viene determinado por la máquina más lenta o por la operación más larga, es decir, que las máquinas más rápidas tienen tiempos muertos.

2.-Si falla una estación se detiene todo el sistema o, para evitarlo, se han de tener.

3.-Programas de sustitución preparados para poder trasladar los trabajos de la unidad problemática a otras unidades. Ello provoca un considerable gasto de programación y requiere capacidades de memoria enormes para poder contener los "programas de repuesto".

Por ello, los conceptos modernos de fabricación flexible colocan las máquinas preferentemente en disposición paralela.


Tema

Disposición en paralelo de las máquinas M1 a M6.

ABCD representan mecanizados sobre una pieza, o bien la mecanización completa de distintas piezas.

Las piezas se conducen, según sea conveniente, hacia una o varias de estas máquinas hasta completar el mecanizado. Cuando se utilizan centros

de mecanizado, todos los mecanizados posibles deberían realizarse en la máquina una vez elegida, en lugar de repartir el mecanizado sobre varias

máquinas sucesivas.

En función del programa o de la pieza, con la disposición en paralelo de las máquinas-herramientas es posible mecanizar completamente las piezas

sobre una máquina o efectuar operaciones complementarias.

Ello resulta ventajoso cuando se utilizan, por ejemplo, determinadas máquinas sólo para trabajos de precisión y está previsto trasladar las

tareas de desbaste a otras máquinas.



Tema

Elementos de fabricación flexible I

Materiales Herramientas Utillajes

Desgaste de herramientas

Monitorización de herramientas

Identificación de herramientas

Prereglaje de herramientas

Identificación de materiales

Almacenes

La introducción de una filosofía de fabricación flexible en la empresa afecta a todo el proceso productivo, desde el diseño del producto hasta la fabricación y consecución del mismo, pasando por todos los elementos y fases de la cadena productiva.

Materiales

En una fábrica flexible se diseña el producto pensando en el proceso de fabricación.

Las piezas se agrupan en familias, tanto desde el punto de vista para la base de datos, como desde el punto de vista para la fabricación de células flexibles.

Se utiliza la Tecnología de Grupos.

● Herramientas de racionalización y estandarización.● Diseño eficiente de una variedad de piezas para la producción en

lotes pequeños.● Tareas similares deben hacerse de forma parecida.● Simplifica y aumenta la productividad al estandarizar: el diseño, el

proceso, las herramientas y los utillajes, y al racionalizar la logística en la fabricación.


Tema

La agrupación de piezas similares en familias es muy distinta según que la efectúe la Ingeniería del Producto o la del Proceso. La primera mira la forma y la otra el ciclo de operaciones o proceso de fabricación.

La Tecnología de Grupos de Ingeniería:

● Permite la búsqueda de piezas similares ya deseñadas.● Evita el diseño de piezas nuevas● Facilita el diseño de variantes.● Permite la estandarización de piezas y procesos.● Facilita la planificación del proceso.● Unifica herramientas y utillajes.

La Tecnología de Grupos en Fábrica racionaliza y simplifica la logística. Las máquinas se agrupan para fabricar familias de piezas y no en función de que sean del mismo tipo de máquinas.

Las piezas se codifican para facilitar el almacenaje y posterior localización en la base de datos de la información referente a sus características, su diseño y su proceso de fabricación. Los distintos dígitos de la codificación se refieren a ciertos atributos de diseño o de fabricación: forma, dimensiones, tolerancias, tipos de operaciones de mecanizado, etc.

Hay distintos sistemas para la codificación de piezas:

● Codificación jerárquica o en árbol.

El significado de un dígito depende del valor del dígito anterior. Permite amplias posibilidades de codificación con un reducido número de dígitos. Tiene el inconveniente de que es muy poco nemotécnico.

● Codificación en cadena.

Cada dígito tiene una significación única sin depender de los valores de otros. Proporciona códigos largos pero cada atributo tiene siempre el mismo código, lo que ayuda a su memorización.

● Codificación mixta.

La mayoría de los sistemas comerciales son mixtos, es decir,


Tema

con parte del código en estructura jerárquica y parte en cadena. Se utiliza la jerárquica para una primera clasificación en grupos y dentro de cada grupo se utiliza una codificación en cadena.


Herramientas

La gran cantidad de herramientas necesarias para la mecanización de una amplia familia de piezas, con la diversidad de tipos de acoplamiento que utilizan los distintos fabricantes de maquinaria, junto con la necesidad de reducir los tiempos de cambio de herramienta, ha motivado un importante cambio en el diseño de las mismas. De la herramienta monobloque, que se acopla directamente a la máquina, se ha pasado a un concepto modular o de bloques, en el que la herramienta se subdivide en dos o tres partes:

Las herramientas modulares con cambio rápido constan de un acoplamiento, un adaptador y la herramienta propiamente dicha.

El acoplamiento está siempre montado en el portaherramientas de la máquina y sobre él pueden fijarse una gran variedad de herramientas, sea directamente o sea a través de un adaptador, de esta manera una misma herramienta puede utilizarse en distintas máquinas.

La creciente incorporación de los centros de torneado y de los centros de mecanizado en las células de fabricación flexible prima la adopción de sistemas modulares universales, que permiten una mayor estandarización y por tanto una reducción del stock.


Utillajes

Para disminuir el tiempo de montaje de las piezas en máquinas se recurre en general a la paletización, sobre todo en los centros de mecanizado. El palet es un elemento que permite flexibilizar el montaje de cualquier pieza a la máquina dado que lo que se acopla es siempre el palet, no la pieza o


Tema

piezas que han sido previamente incorporadas al mismo. Es decir, el montaje para el mecanizado, propio de cada pieza y que es en general lento, se efectúa fuera de la máquina, en una estación de montaje de piezas en palet. Ésta operación puede realizarse manualmente o automáticamente, mediante robots, en algunos casos

Utillajes modulares

Se utilizan sistemas modulares que permiten el diseño y la realización de montajes para distintas piezas utilizando elementos comunes. Los desarrollos actuales de estos montajes universales consisten en la integración de sistemas de embridado automático y flexible.

En los centros de mecanizado es particularmente interesante efectuar el máximo número de operaciones sobre el mismo palet, por lo que son frecuentes las fijaciones de las piezas por una sola cara dejando libres las otras cinco, así como montajes sobre palets giratorios que facilitan el mecanizado en todas las caras. Otra técnica utilizada es el montaje de varias piezas en un mismo palet, especialmente en el caso de operaciones muy cortas.

La tendencia en el diseño de utillajes y herramientas es ir dotando de mayor flexibilidad y universalidad a todos los elementos que intervienen en el proceso de fabricación.

Algunos fabricantes de utillajes modulares suministran sistemas informáticos de ayuda para el diseño de los utillajes específicos, a partir de sus elementos modulares.


Detección del desgaste de herramientas

Por cálculo teórico

Por medición del desgaste:

Directa: Medición de la distancia entre la arista de la herramienta y la pieza (Sensor neumático)

Medición de la superficie de desgaste con reflexión de un rayo láser.


Tema

Captación de la imagen de la herramienta y comparación con el perfil sin desgaste.

Indirecta: Evolución de las cotas mecanizadas de la pieza.

Medición de los esfuerzos de corte de la herramienta.

Medición del consumo de los motores.


Sistemas de monitorización de herramientas

Son sistemas para la detección de colisión, rotura y desgaste de herramientas durante el proceso de mecanizado.

Razones para instalar controladores de herramientas:

● Mayor utilización de la máquina.● Permite optimizar las condiciones de mecanización.● Protección de máquina, herramientas, y pieza.● Menor coste de herramientas

¿Qué se debe exigir a un sistema de control de herramientas?

● Capacidad para identificar los cambios en los procesos de mecanización sin tener que reajustar los parámetros del controlador.

● Capacidad para distinguir entre diferentes tipos de perturbaciones.● Rápida reacción ante situaciones críticas.● Control fiable sin causar excesivas falsas alarmas.● Fácil de manipular.

Técnicas empleadas para la medición de datos relativos al estado de la herramienta.

● Potencia consumida por el motor● Intensidad absorbida por el motor● Vibraciones producidas durante el macanizado● Emisión acústica● Valor de la fuerza real producida en la herramienta

Técnicas empleadas para el análisis de los datos medidos:

● Límite umbral


Tema

● Técnica de comparación de firmas (Grabar fuerzas de corte. Aprendizaje)

● Reconocimiento del modelo

En lugar de tener en cuenta sólo los valores absolutos de las fuerzas, se considera la evolución de la señal, y se reconocen modelos previamente grabados. Modelos de mecanización, de desgaste, de choque, de picos, etc.

● Estimador de desgaste.

A partir de la obtención de señales proporcionales a las tres componentes de la fuerza que hace la pieza sobre la punta de la herramienta: radial, tangencial y axial, hay unos algoritmos internos que analizando la variación relativa de estas componentes entre ellas, permiten discernir si la causa es el desgaste de la herramienta o la variación de las condiciones de mecanizado, variación de la dureza de la pieza o de las condiciones de corte, u otro tipo de causa. A partir de la evolución de la divergencia entre las tres componentes se estiman las causas.


Sistemas de identificación de herramientas

Cápsulas de código fijo, cápsulas de código programable, código de barras, etc.

Las cápsulas de código fijo tienen un número fijo pregrabado, en cada una un número distinto. En las máquinas donde interese identificar dicho código hace falta instalar la correspondiente unidad lectora. Las cápsulas de código programable tienen una memoria donde se puede grabar información tal como: número o identificación de la herramienta, tiempo acumulado que ha estado mecanizando en las distintas máquinas, correctores de la herramienta, correctores de desgaste, etc. En cada máquina donde interese utilizar dicha información y actualizarla, hace falta una unidad lectora y una unidad de grabación.


Estaciones para el prereglaje de herramientas

Son estaciones específicas para determinar o medir los correctores de las


Tema

herramientas, fuera de las máquinas de mecanización. Estas estaciones pueden ser con CNC, pueden estar dotadas de lectora de identificación de herramienta y enviar, de manera automática, el código de la herramienta y sus correctores directamente al CNC correspondiente o bien al ordenador de control de planta o de control de célula desde el cual se enviará al correspondiente CNC cuando sea necesario.

● Máquinas de prereglaje horizontales

Tienen un tambor con todos los adaptadores

● Máquinas de prereglaje verticales

Cuando lo que predomina son conos, herramientas de centro de mecanizado.

volver al principio>>>>Sistemas de identificación de materiales

Opticos

● Por códigos de barras● Por identificación de caracteres


Tema

● Por reconocimiento de formas

Magnéticos

● Tarjetas magnéticas● Cápsulas● Cintas magnéticas


Almacenes

Uno de los objetivos de la fabricación flexible es la eliminación de stocks, tanto de productos terminados como de materiales en curso de fabricación o en bruto. El stock además de un coste de financiación elevado, proporciona un elemento de rigidez en relación a la modificación y renovación del producto. Por esto, junto a las técnicas que flexibilizan la producción, se adopta la de reducción de stocks dentro del JIT - justo a tiempo. Dentro de esta tendencia se reducen y a veces se eliminan los grandes almacenes de fábricas convencionales y se tiende a colocar las piezas y las herramientas a pie de máquina, en la cantidad estrictamente necesaria para una fabricación automática y desatendida.

Se tiende a conseguir una llegada continua de material desde los proveedores situándolo directamente en el puesto de trabajo. Desaparece así el muelle de recepción centralizado, la inspección de entrada y el almacenamiento intermedio con sus cargas y descargas. En los contratos con los proveedores se concierta una calidad, una cadencia de entregas y la paletización de las piezas.

En los casos en que esta política no es aplicable, o por distintos motivos no es rentable, se tiende a almacenes automáticos a ser posible flexibles, sin estanterías, en donde las piezas se almacenan por apilado de palets. La localización es por coordenadas y el movimiento a cargo de transelevadores en almacenes con estantería o de carretillas guiadas automáticamente en los abiertos. El sistema de control que gobierna el movimiento, conoce la ubicación de las piezas y los huecos vacíos en las estanterías y gestiona la entrada y salida de materiales actualizando al mismo tiempo el stock.


Tema

Tipos de almacén automatizados

El almacenamiento en línea depende de si la pieza se monta sola en la máquina, por ejemplo en torneado, o bien se monta sobre palet con la fijación de mecanización incorporada, por ejemplo en los centros de mecanizado. Si se monta la pieza sola es suficiente con dejar las piezas o el palet de piezas al alcance de la mano del manipulador. Si la pieza se mecaniza montada en su palet, el almacén está formado por un carrusel de palets horizontal o vertical.



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Tema

Elementos de fabricación flexible II

Máquinas Correcciones

térmicas Sondas de medida

Estaciones de medida MMC

Máquinas

Dentro de una filosofía de fabricación flexible las mñaquinas vienen caracterizadas por la flexibilidad en sus funciones; la flexibilidad es la capacidad de mecanizar piezas diferentes de manera automática sin necesidad de una preparación previa por parte del operario.

Funciones necesarias en las máquinas:

● Mecanizado


Tema

Incorporación de más operaciones elementales en una misma máquina con tendendencia a conseguir un mecanizado total o casi total en una sola estación.

● Herramientas

Cambio automático de herramientas y control automático del desgaste o rotura para sustituirla. Almacén de herramientas en la misma máquina. Palpadores para el prereglaje automático de las herramientas.

● Piezas

Carga y descarga automática de piezas, a partir de palets de piezas en bruto, y control automático de dimensiones que permite autocorregir las desviaciones programadas. Stock de palets.

● Funciones auxiliares

Sistemas de refrigeración y lubricación, evacuación de viruta, limpieza de piezas y máquinas, todo automático.

Se exigen prestaciones muy elevadas en cuanto a precisión y repetibilidad, y condiciones de mecanizado con velocidades y esfuerzos de corte elevados durante muchas horas de funcionamiento continuo.

Todo lo anterior implica condiciones especiales en cuanto a rigidez, precisión del guiado, estabilidad dinámica y térmica, tanto de la estructura fija como de la cadena cinemática y de los acoplamientos de piezas y herramientas.

Bajo esta filosofía y aplicando los criterios mencionados anteriormente aparecen, por ejemplo, los centros de torneado y los centros de mecanizado los cuales pueden disponer de todos las funciones automáticas mencionadas en cuanto al mecanizado de las herramientas, a las piezas y a las funciones auxiliares.

Los centros de torneado son máquinas con control numérico computerizado, que tienen las funciones del torno y además disponen de herramientas motorizadas para realizar pequeñas operaciones básicamente de taladrado y fresado. Las herramientas están dispuestas en


Tema

torretas giratorias presentándose de manera automática en la posición de trabajo. Pueden tener una o dos torretas y también uno o dos cabezales, y pueden tener alimentador automático de barra, contrapunto automático y lunetas.

Centro básico de torneado

Los centros de mecanizado son máquinas con control numérico computerizado, que tienen las funciones de la fresadora, la taladradora y la mandrinadora, y tienen un almacén propio de herramientas con cambio automático de las mismas.


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Tema


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Tema


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Tema

Diferentes modelos de centros de mecanizado

Los correspondientes controles numéricos computerizados (CNC:Computer Numerical Control) pueden tener ciclos de medida de pieza, ciclos de prereglaje de herramientas, programación asistida, simulación, módulo de gestión de herramientas, control adaptativo, etc., y pueden conectarse con ordenadores exteriores con distintos niveles de comunicación (DNC: Distributed Numerical Control) que pueden llegar a permitir el control, la supervisión y la gestión de la máquina desde un ordenador exterior.


Correcciones térmicas

Las máquinas pueden disponer de sensores que miden la temperatura de la herramienta y de la estructura de la máquina, y permiten corregir automáticamente las desviaciones por dilataciones térmicas.

Sistemas de detección de posición y de velocidad

Las máquinas con control numérico disponen de captadores de posición para determinar con precisión la posición de la herramienta respecto a la pieza de forma automática. Dichos captadores dan una señal eléctrica proporcional a dicha posición, la cual se envía al correspondiente control numérico.

Los captadores de posición pueden ser:


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Tema

● Analógicos o digitales

Según la naturaleza de la información que proporcionan, dependiendo del tipo de señal que suministre, continua proporcional a la variación de la posición o discreta correspondiente a incrementos de posición o posiciones discretas.

● Absolutos o incrementales

Según la relación entre la magnitud mecánica y la eléctrica, dependiendo de si las señales están relacionadas de manera unívoca con las posiciones independientemente de cualquier medida anterior o bien si su campo de medida está dividido en un número entero de pasos o incrementos de longitud definida e idéntica.

● Directos o indirectos

Según la situación del captador en la cadena de control, dependiendo de si directamente captan la posición del elemento a controlar o bien captan la posición de un elemento que cinemáticamente está relacionado con aquel.

● Lineales o rotativos

Dependiendo de si entre la parte fija y la móvil del captador hay un desplazamiento lineal o angular.

En cuanto al fenómeno físico cn que se basan, hay dos tipos principales de captadores: los ópticos, como son los encoders lineales o reglas ópticas uy los encoders angulares, y los inductivos como son los resolvers y los inductosyns lineales.

También existen captadores de velocidad los cuales dan una señal eléctrica proporcional a la velocidad como es el caso de la dinamo tacométrica. Muchas veces esta información en cuanto a la velocidad se consigue a partir de las señales de los captadores de posición mencionados anteriormente

Detección de rotura de herramientas


Tema

● Por pico de potencia absorbida por el motor● Por detección de vibración o ruido

● Por la variación brusca del esfuerzo sobre la herramienta.


Sondas de medida

Para efectuar mediciones en la propia máquina donde se mecanizan las piezas. Las mediciones efectuadas se utilizan para:

● Medir cotas de las piezas.● Corregir el desplazamiento de la herramienta.● Detectar piezas defectuosas antes de proseguir con su mecanizado.● Ajustar las condiciones de mecanizado de las fases de acabado en

función de las cotas obtenidas en los mecanizados de desbaste.● Centrar las piezas en bruto a efectos de reparto de material

excedente.

La medición de la máquina de mecanización presenta dificultades que pueden afectar a la precisión de la misma:

● Deformación de la pieza por tensiones de montaje.● Dilatación por electo del calor generado en el corte. Un buen sistema

de refrigeración puede minimizar este defecto que también puede corregirse si se dispone de sensores de temperatura.

● Suciedad de la pieza por viruta o taladrina.● Precisión del posicionado de los palpadores o elementos de medición.

La medición en las máquinas de mecanizado es una operación lenta si se quiere una cota con precisión. Con las tecnologías actuales el tiempo requerido a pieza parada es un factor importante de disminución de productividad.


Estaciones de medida

Para medir las piezas fuera de la máquina donde se mecanizan. Pueden ser automatizadas o no. Tienen la ventaja de no disminuir la productividad de la máquina donde se mecaniza.

Los puestos de inspección flexibles deben reunir unas características de funcionamiento similares a las células de mecanizado:


Tema

● Cambio automático de palpadores.● Alimentación automática y al azar de piezas.● Identificación de piezas y, en consecuencia, de los programas de

medicion.

Para garantizar la bondad de los datos obtenidos es preciso un control estricto de la temperatura ambiental, de las condiciones de las piezas a medir, y en general del conjunto de la instalación. Para precisiones elevadas, la temperatura de las piezas no debe diferir en +- 2ºC de la del ambiente. Las vibraciones de ciertas máquinas pueden afectar también a los resultados.

Los sistemas de medición utilizados son:

● Bancos automáticos de calibrado.● Máquinas de medición por coordenadas.

Los bancos de calibrado son un montaje de palpadores generalmente inductivos que reproducen las medidas teóricas de la pieza, dan valores comparativos y precisan de una comprobación y tarado con una pieza patrón. Además, al cambiar de pieza debe efectuarse un nuevo montaje de comparadores, es decir, no son adecuados para series cortas de mecanizado y entrada al azar.


Máquinas de medición de coordenadas tridimensionales

Son automáticas con CNC.

La máquina de medición de coordenadas con CNC, puede estar dotada de los medios de manutención, transporte e identificación de piezas necesarios para su funcionamiento desatendido. Las piezas se depositan, en general, en un almacén tampón de carruseles de palets para conseguir una uniformidad térmica con el ambiente de la máquina.


Tema

Una vez generado el programa de control numérico para medir una cierta pieza, las siguientes piezas del mismo tipo se medirán de manera automática y toda la información puede pasar a un ordenador en el cual se puede hacer todo el tratamiento estadístico que se desee, y puede detectarse la evolución del valor de cada cota dentro de su intervalo de tolerancia, y antes de salir de él puede corregirse la posición de la correspondiente herramienta o cambiarla si ha llegado a su límite de desgaste.

Algunas de estas máquinas también permiten hacer el digitalizado de superficies complejas con palpado continuo, cambiando el cabezal y la sonda de medida.



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Tema

Elementos de fabricación flexible III

Transporte Manipuladores y

robots Constitución robots

Propiedades robots Control robots Propiedades control

Aplicaciónes robots Utilización robots Resumen robots

Transporte

El sistema de transporte debe garantizar el movimiento de piezas entre las máquinas, es decir, entre sus elementos de carga y descarga, y entre éstos y los almacenes. Según la configuración del taller se trata de:

● Mantener el stock tampón en las máquinas herramientas de las células flexibles.

● Establecer un sistema de transporte entre todas las máquinas y los almacenes en el caso de líneas flexibles.

El transporte automático de las piezas desde la estación de amarre hasta las estaciones de mecanizado y su devolución a la estación de descarga, es una premisa para el montaje de sistemas de fabricación flexible. Para cada pieza a mecanizar se utilizan palets de transporte específicos, que


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Tema

transportan las piezas a través del sistema de fabricación flexible.

El amarre de piezas prismáticas sobre los dispositivos correspondientes se realiza manualmente, mientras que las piezas de torneado se apilan en

contenedores apropiados de tal manera que, p.ej. los autómatas de manipulación situados junto a la máquina-herramienta puedan tomar las

distintas piezas firmemente para cargar y descargar las máquinas.

Un dispositivo de codificación del palet permite la identificación de la pieza amarrada en un palet unitario. El sistema de control reconoce la pieza

amarrada identificando la codificación y deriva de esta las órdenes correspondientes para el sistema de fabricación.

El sistema de transporte de piezas es una parte esencial del sistema total, tanto técnicamente como en relación a los costes. Debe por ello dedicarse la necesaria atención a la resolución de la cuestión del transporte antes de

su elección, para evitar proyectos y gastos innecesarios.

Si observamos, por ejemplo, un sistema de transporte de este tipo para piezas prismáticas, ha de cumplir las siguientes funciones y exigencias:

1. Transporte capaz, fiable y con acceso aleatorio de las piezas entre estación y estación.

2. Tener en cuenta las exigencias de seguridad.

3. Cumplir las exigencias de transporte dadas con el menor coste posible del sistema, montaje, mantenimiento, control y capacidad de adaptación a las distintas condiciones de las estaciones de mecanizado.

4. Garantizar la exactitud del mecanizado de las piezas colocadas en los palets, es decir, el posicionamiento y la orientación de los palets no pueden verse alterados por el sistema de desplazamiento.

5. Debe existir la posibilidad de incluir estaciones o recorridos de espera entre los distintos mecanizados o delante de las distintas máquinas-herramientas para evitar tiempos muertos en las máquinas.

6. Manejo sencillo en el montaje de dispositivos de amarre, carga y descarga, limpieza e inspección en las estaciones previstas para ello.

7.


Tema

Posibilidades de ampliación y complementación, una de las premisas básicas más esenciales de los sistemas de fabricación flexible.

8. Buenas posibilidades de mantenimiento y servicio, en lo posible, sin interrupción del proceso automático.

Dependiendo del principio de la disposición de las máquinas y del sistema de control, existen varias posibilidades relacionadas con la organización

del sistema de transporte.

Se trata de:

1. Paso obligatorio (ritmo) para las máquinas en sucesión que se complementan o se substituyen.

2. Paso de búsqueda, es decir, el palet busca, en función de su codificación, una o varias estaciones de mecanizado libres según una sucesión predeterminada.

3. Paso hacia el objetivo, es decir, un sistema de orden superior conduce el palet a una máquina-herramienta perfectamente determinada o a variras estaciones en la sucesión correcta. No necesariamente se dispone de la posibilidad de desviación para eludir una máquina determinada.

Dado que, como hemos visto antes, la disposición en serie de las máquinas debería evitarse por diversos motivos, la disposición en paralelo

es la más utilizada por sencilla y rentable. La circulación automática de palets tiene lugar del modo siguiente:

Las piezas se amarran manualmente sobre palets. Cada palet está provisto, con la ayuda de un sistema de codificación, con las direcciones

de las máquinas-herramientas que aproximar.

Los cabezales de lectura dispuestos delante de las distintas máquinas-herramientas reconocen el código y emiten las órdenes de accionamiento

correspondientes al sistema de transporte. De este modo cada palet encuentra la máquina correcta.

Al abandonar la máquina-herramienta, se elimina la dirección correspondiente del dispositivo de codificación del palet. Esta medida evita

la aproximación repetida a una misma estación de trabajo.


Tema

El requerimiento de los dispositivos de configuración durante el transporte se realiza mediante estaciones de detección mecánicas, fotoeléctricas o

magnéticas.

De esta manera tiene lugar de forma muy afluida el paso de las piezas a través de las distintas estaciones de mecanizado, incluyendo instalación de

lavado, estación de medición y estaciones de desamarre, donde tiene lugar el desamarre y la carga del palet con una pieza de bruto nueva.

El direccionamiento del siguiente proceso, se produce automáticamente al abandonar la estación de amarre. Para el transporte del palet se dispone de diversas posibilidades, utilizables en función del tamaño y del peso de

la pieza. Para las unidades más pequeñas se ha impuesto el transporte directo de palets, es decir, el palet se desplaza sobre un sistema de

transporte de rodillos motorizados con guías. Las distintas secciones de transporte disponen de motorizaciones propias y el arrastre de los palets

tiene lugar, por ejemplo, por rozamiento entre la cinta transportadora y el palet. Como prevención contra la acumulación de varios palets y los

atascos consecuentes, es aconsejable subdividir el tramo de transporte en varios "bloques".

Las estaciones de giro cuidan de los cambios de dirección delante de las máquinas-herramientas, en los desvíos y en los finales de los tramos de

transporte.

En los palets para grandes piezas se han impuesto los sistemas de transporte sin conductor, también llamados vehículos autoguiados.

El coste del sistema de transporte de piezas depende en primer lugar de los pesos a desplazar (palet con dispositivo y pieza) y del diseño requerido. Otra variante para el transporte de grandes pesos es el

vehículo para el transporte de palets de circulación sobre vías, dotado de uno o dos puestos para palets. El desarrollo del programa controlado y

supervisado por un ordenador independiente tiene este aspecto:

1. La máquina indica "pieza terminada".

2. El control del vehículo pregunta:

❍

¿Está amarrada la pieza nueva? (acuse de recibo de la estación


Tema

de amarre)❍

¿Está la pieza lavada, lista para ser recogida? (acuse de recibo de la máquina de lavado)

❍

¿Está el carro libre y preparado?

Si las tres respuestas son afirmativas, el ordenador pone en marcha el siguiente ciclo de proceso del vehículo:

1. Hacia la estación de amarre para recoger un nuevo palet.

2. Hacia la máquina para recoger la pieza mecanizada y entregar al mismo tiempo la pieza en bruto nueva.

3. Hacia la máquina de lavado para entregar la pieza mecanizada y recoger la pieza lavada.

4. Hacia la estación de amarre para entregar la pieza lavada.

5. Vehículo libre.

El vehículo de transporte ha de cumplir elevadas exigencias, por ejemplo:

1. Velocidad de desplazamiento hasta 80 m/min.

2. Posicionamiento rápido en los puntos de detención.

3. Cambio rápido de los palet cuando por razones de rentabilidad la mecánica de cambio deba hallarse en el vehículo para que ambos procesos de cambio puedan tener lugar simultáneamente.

4. Elevadas exigencias de seguridad en las estaciones de entrega y durante el trayecto.

5. Posibilidades de intervención manual en caso de fallo.

Partiendo de la base de que las condiciones para el control del inicio del desplazamiento y desplazamiento en vacío de una máquina o del

sistema requieren un control por ordenador del vehículo de transporte, puede trasladarse a este la distribución de los palets, sin codificación


Tema

adicional de los mismos, evitándose el coste técnico y organizativo necesario en otro caso para el cambio de equipamiento de los palets para

una pieza nueva.

La masa a cambiar es también un criterio determinante para la utilización de dispositivos de manipulación. Una alternativa para piezas más

pequeñas, con un peso (incluido el palet) hasta unos 20 kg, está en la utilización para el transporte de los palets de un sistema de rotación de palets estandarizado, como el habitual en los sistemas de montaje. Los dispositivos de manipulación de las distintas estaciones se hacen cargo

entonces del cambio de las piezas con o sin palet de amarre. En ocasiones se ha de prestar atención a que la pieza vuelva a su palet de soporte original, sobre el que se encuentran las codificaciones de destino y la

sucesión de las máquinas a las que dirigirse.

La alimentación y el vaciado de los dispositivos sobre dos palets tiene lugar habitualmente de modo manual.

Los elementos más utilizados son:

● Cintas● Rodillos● Cadenas● Monorailes● Birailes● AGV

Vehículos guiados automáticamente (AGV: Automatd Guided Vehicles).

Los AGV son vehículos autopropulsados, capaces de seguir automáticamente una trayectoria variable según un patrón flexible, es decir, fácilmente modificable.


Tema

● Vehículos filoguiados

En el guiado inductivo o filoguiado, el circuito está formado por un conductor enterrado en el suelo, recorrido por corrientes de muy baja intensidad, y a baja frecuencia. El campo magnético generado interacciona con dos bobinas situadas en la parte delantera del vehículo, que en función de la diferencia de las señales en cada bobina autocorrige su trayectoria. Cada tramo del circuito tiene una frecuencia distinta y esto permite al vehículo cambiar de trayectoria.

● Vehículos por guiado óptico

El vehículo sigue una línea marcada en el suelo con una sustancia fluorescente que, al ser activada mediante una luz ultravioleta, es detectado por dos células fotoeléctricas en la base del vehículo. Al variar la frecuencia de la luz ultravioleta, la señal detectada es distinta y permite pasar de un tramo de circuito a otro tramo. Si una célula fotoeléctrica se sale fuera de la línea, no recibe señal y el vehículo corrige su posición hasta que las dos células están activas.

Este sistema, muy fácil y barato de instalar y modificar, tiene el inconveniente de precisar unas condiciones de suelo y de ambiente muy apropiadas que no tienen en general las de un taller mecánico.

● Vehículos radioguiados


Tema

El vehículo se controla por radio y a partir de la información de los encoders ligados a los ejes de los motores que accionan sus ruedas conoce la trayectoria que está siguiendo. Las posibles posiciones y trayectorias en la planta están definidas por un sistema de coordenadas

.Este es un vehículo más flexible ya que no necesita seguir ningún hilo enterrado ni ninguna línea marcada en el suelo. Hace falta que el suelo de la planta no favorezca el deslizamiento de las ruedas, ya que en este caso el vehículo introduce errores en su trayectoria. Cada cierto tiempo se hace pasar al vehículo por una estación de referencia para que corrija los errores de posición y orientación acumulados.

● Vehículos con navegación automática

Estos vehículos, ellos mismos llevan sistemas propios para orientarse, como pueden ser cámaras de visión y por ejemplo, son capaces de sortear obstáculos.

Normalmente todos estos vehículos AGV funcionan con baterías y tienen una cierta autonomía. Cada cierto tiempo necesitan recargarlas.

Si en cada estación de transferencia de piezas la precisión de posicionamiento debe ser alta, normalmente se disponen sistemas de ajuste de posicionamiento en cada una de ellas: tipo laser, tipo mecánico, u otro tipo.

Estos vehículos también van dotados de sensores de seguridad en cuanto a la detección de obstáculos: tipo radar, tipo mecánico de contacto, u otro sistema.

En todos ellos hay que considerar los criterios de: maniobrabilidad, productividad (rapidez), precisión, repetibilidad, fiabilidad, etc.


Tema


Manipuladores y robots.

Los robots industriales tiene características parecidas a las máquinas CN pero una cinemática muy diferente. Las áreas de trabajo, las exigencias específicas y la programación son, así mismo, muy diferentes.

Igual de irreal es la idea de que algún día todo el personal operario de las instalaciones fabriles podría ser substituido por robots. Para que esto tuviera lugar en los próximos años, tendría que comenzar pronto una invasión de robots, lo que de momento no tiene visos de producirse. Las capacidades del ser humano para utilizar todos sus sentidos, sus manos, su permanente capacidad de aprendizaje de modo combinado y flexible para con ello tomar decisiones acertadas, cada vez más lógicas, y actuar como corrector en caso de necesidad no son imitables por los robots. En especial, los sentidos humanos, premisa indispensable para muchas tareas, están completamente ausentes en los robots industriales.


Construcción de los robots industriales

Un robot industrial está formado por hasta seis grupos constructivos principales::

1-Mecánica/cinemática

Para la ejecución de los desplazamientos dentro del área de trabajo. Los tres ejes principales o básicos se disponen, según el tipo de robot, como ejes lineales o rotatorios. Como se desprende de las figuras, el modelo de robot de tres ejes rotatorios ofrece una mayor área de trabajo respecto a sus


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/VRML/Agv/App.wrl

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/VRML/Agv/Gl-500.wrl

Tema

dimensiones mecánicas.

Diseño cinemático de los ejes principales de un robot industrial y area de trabajo resultante.

L=eje lineal R=eje rotatorio

Cartesiano Polar


http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/VRML/Robots/Cartes.wrl

http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/VRML/Pola.wrl

Tema

Cilindrico Articulado

Scara

2-Pinza o mano

Para asir, sujetar, transportar y situar en la posición deseada las piezas o herramientas. Normalmente son necesarios para ello tres ejes principales para determinar cualquier punto en las tres coordenadas espaciales, así como tres "ejes de orientación" adicionales en la pinza para colocar la pieza en la posición adecuada mediante giro, inclinación y rotación de la misma.


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http://www.femz.es/cursos/CNC-Avanzado/05sff/VRML/Robots/Scar.wrl

Tema

3-Control

Para la introducción y memorización de los distintos procesos de programa teniendo en cuanta las conexiones, prioridades y sucesiones necesarias en los pasos de programa. La programación del proceso de desplazamiento tiene lugar externamente mediante la utilización de un lenguaje de programación textual específico del robot o bien mediante el sistema de aprendizaje in situ. Para determinadas aplicaciones presenta ventajas la combinación de ambos procedimientos, es decir, el desarrollo general del programa se elabora externamente y las distintas posiciones se "aprenden" después en el robot.

4-Accionamientos

Para regular el comportamiento de cada eje, así como para mantener su posición. Las exigencias dinámicas de los accionamientos son muy elevadas, teniendo en cuanta las enormes variaciones del comportamiento dinámico del robot, con piezas de distintos pesos y con desplazamientos de diferente magnitud en el área de trabajo.

5-Sistemas de medición

Para la medición de la posición o el ángulo de todos los ejes, y de la velocidad de cambio y la aceleración en los distintos ejes. Para ello se utilizan normalmente sistemas de medición incrementales, aunque en algunos casos son también imprescindibles los sistemas de medición absolutos. Esta necesidad se produce, por ejemplo, en robots de soldadura, para reconocer la posición de todos los ejes inmediatamente


Tema

después de un fallo de la tensión. La utilización mixta de sistemas de medición incrementales y absolutos tiene lugar muy raramente.

6-Sensores

Para poder detectar y tener en cuenta influencias perturbadoras como modificaciones de la posición, diferencias en las muestras u otras perturbaciones exteriores que pudieran presentarse.

Elementos constructivos de un robot industrialvolver al principio>>>>

Propiedades de los robots industriales

Según la definición tradicional, los robots industriales son dispositivos de manipulación libremente programables, con diferentes grados de libertad (ejes), que pueden incorporar pinzas o herramientas.

En función del control utilizado están en situación de ejecutar movimientos


Tema

y tareas más o menos complejas. Su característica básica es la rápida capacidad de adaptación a condiciones secundarías modificadas y a tareas distintas. Para ello, se elaboran en cada caso programas específicos que se memorizan en el control y se invocan y ejecutan, de acuerdo con el desarrollo del proceso, en cualquier secuencia.


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Tema

Robot universal típico

La capacidad de los robots industriales en lo que se refiere a radio de acción, trayectorias posibles, velocidad y exactitud depende en primer lugar de su nivel técnico, que es muy variable.

Básicamente se distinguen tres tipos:

1-Unidades de manipulación

● Ofrecen sólo dos posiciones por eje. Su campo de utilización habitual lo constituyen las tareas de alimentación y montaje en la fabricación en serie, que permanece invariable durante un cierto período de tiempo.

2-Robots con control de puntos

● Son prácticamente equivalentes a las máquinas-herramientas con control punto a punto. El brazo del robot se controla por puntos y en


Tema

las distintas posiciones realiza una tarea determinada. Normalmente, los robots con control de puntos son suficientes par la manipulación de piezas.

Montaje de chips

3-Robots con control de trayectoria

● Son comparables a las máquinas-herramientas con control de trayectoria, es decir, que el brazo del robot ejecuta desplazamientos de trayectoria programable y asume sobre la curva de trayectoria determinadas tareas como soldadura o pintado por pulverización.


Tema

Robots de soldadura

También es esencial el hecho de que los robots puedan ser sincronizados para la utilización en combinación con máquinas-herramientas. Para ello se emplean señales de entrada de control del robot para poder tener en cuenta los siguientes estados de la máquina:

●

Bloqueo activo/desactivado.●

Pieza amarrada/desamarrada.●

Palet orientado y bloqueado/desbloqueado.●

Sistemas de desplazamiento preparados/no preparados.●

Puerta del carenado de la máquina abierta/cerrada.●

Almacén intermedio o palet lleno/vacío, etc.

Las premisas generales par la integración de robots industriales con máquinas-herramienta son muy distintas.

Es esencial que el brazo del robot alcance todas las estaciones de mecanizado y pueda asir todo tipo de piezas, en cuanto a dimensiones y peso, sin el menor problema.

Según el programa, la misma pinza está en situación de asir con mayor o menor fuerza.


Tema


Control de robots industriales

La condición más importante para la utilización rentable de robots industriales es su flexibilidad, es decir, su capacidad de adaptación a tareas distintas.

En los robots industriales esta propiedad viene determinada esencialmente por el control integrado y su programabilidad.

Los controles numéricos estándar para máquinas-herramientas de arranque son sólo parcialmente apropiados para el control de robots industriales, ya que sus requisitos se diferencian en algunos puntos.

● Resultan igualmente necesarios:●

Capacidad de memoria elevada.●

Posibilidad de subprogramas.●

Posibilidades de corrección de los programas.●

Entradas y salidas para funciones adicionales.●

Elaboración rápida de datos (ciclos de bloque cortos).

Por el contrario, no son necesarios:

●

Una pantalla integrada.●

Una interfaz de usuario con teclado ●

Funciones S programables.


Tema

Son necesarios, adicionalmente:

●

Una programación específica del robot.●

La transformación de las coordenadas espaciales programadas en coordenadas de la máquina, es decir, que un algoritmo de transformación efectúe la interpolación lineal y circular de los desplazamientos axiales necesarios.

●

Una adaptación automática de la aceleración de los ejes en función del peso de la pieza, la distancia entre puntos, la estabilidad y otros criterios.

El diseño del control de un robot Se rige por su estructura cinemática y, especialmente, por sus distintas aplicaciones previstas.

Se distingue, en base al control, entre:

1-Dispositivos de alimentación sencillos que recorren trayectorias predeterminadas sobre dos o tres, en ocasiones cuatro, ejes según un programa fijo.

La limitación del desplazamiento de los distintos ejes es ajustable mediante topes desplazables, no son posibles las posiciones intermedias (manipuladores).

Estos dispositivos sólo requieren controles de lo más elemental, sin sistema de medición ni regulación del accionamiento de los distintos ejes.

El desplazamiento del eje se acciona normalmente con cilindros neumáticos o hidráulicos, con cuya ayuda el eje puede alcanzar los topes en ambas direcciones.

La programación del proceso de desplazamiento se basa p. ej. en distribuidores de cruce o en elementos neumáticos equivalentes, la llamada fluídica.

Este tipo de robots son dispositivos sencillos, asequibles, y de elevadas velocidades de cambio, gran exactitud de posicionamiento y un máximo de


Tema

cuatro ejes.

Para el cambio de programa han de fijarse de nuevo los topes y conectarse nuevamente los contactos de los diodos del distribuidor de cruce en función del desarrollo del programa modificado.

Cuando se utilizan autómatas programables es necesaria una adaptación del programa.

2-Robots de control por puntos con posiciones programables en todos los ejes.

Si bien cada eje está dotado de un sistema de medición y de un servoaccionamiento, el desplazamiento programado de los ejes tiene lugar sin conexión de las funciones (interpolación) entre posición y posición.

La programación tiene lugar, a elección, por el procedimiento de aprendizaje o mediante introducción directa de los datos de las distintas posiciones.

El control necesario es sencillo y asequible.

3-Robots con control de trayectoria con desplazamientos libremente programables en todos los ejes.

Cada eje está dotado de un sistema de medición de posición y un servoaccionamiento y puede programarse a cualquier valor entre los topes finales.

También puede programarse la velocidad de avance, de manera que, a diferencia de las unidades de manipulación, también se puede realizar una tarea durante el avance, por ejemplo soldar o recubrir.

4-Robots de reproducción

Otra aplicación típica de los robots es el pintado o barnizado.


Tema

La tarea consiste en repetir posteriormente y de forma idéntica un desplazamiento de la pistola pulverizadora realizado a mano.

Ello se consigue con controles que

● Registran los desplazamientos como impulsos en una cinta o un disco magnéticos y los repiten, o bien

● Descomponen los cambios de posición de cada eje en muchos vectores unitarios y proceden a la interpolación lineal de las mediciones absolutas de trayectoria.

Con ambos procedimientos se alcanza una muy alta exactitud de repetición de los movimientos originales.


Propiedades de los controles para robot

De las distintas exigencias hasta ahora citadas se derivan las cinco características esenciales de los controles para robot:

1-Memoria de programas

No sólo contiene el programa completo de desplazamientos y procesos y todas las informaciones adicionales, sino también el programa fuente original, mediante el cual se programó el proceso global. Esto tiene la ventaja de que las correcciones y modificaciones posteriores del programa son fáciles de realizar.

Mediante una interfaz de datos se garantiza la introducción y salida automática de programas, ficheros y tablas.

Todos los programas memorizados en el control del robot se pueden visualizar en una pantalla e invocar automáticamente en base al nombre y el número del programa.

Todos los programas pueden recuperarse o borrarse, así como recargarse automáticamente, uno por uno, mediante disquetes o conexión DNC.

2-Estructura del programa


Tema

La mayor parte de los controles para robot no utilizan la estructura de programación según DIN 66 025, habitual en los controles de las máquinas-herramientas. Las órdenes de desplazamiento, trayectoria, velocidad y deceleración o detención se introducen en un lenguaje de programación especial y específico para robots.

También son necesarias otras funciones de control, como

●

Transformación de coordenadas espaciales en coordenadas de máquinas.

●

Seguimiento de piezas desplazadas.●

Apilamiento y paletización de las piezas.●

Respeto de las prioridades.●

Procesamiento de las señales de los sensores.

3-Programación

Actualmente la programación de los robots industriales se realiza normalmente mediante el procedimiento mixto.

El programador fija en primer lugar el proceso general de los desplazamientos mediante un lenguaje de programación textual específico de robots, dejando abiertas las posiciones no exactamente definibles.

Estas posiciones se introducen después por aprendizaje in situ, es decir, el usuario/programador lleva la herramienta o la pinza, por seguimiento manual, a la posición correcta y la transfiere al programa de procesamiento mediante la pulsación de una tecla.

El robot queda listo para su funcionamiento en cuanto se han introducido todas las posiciones abiertas.

Los desplazamientos complicados, por ejemplo a lo largo de una trayectoria no definible matemáticamente, pueden introducirse también por este método como sucesión de puntos. En el


Tema

funcionamiento automático del futuro, los distintos puntos serán sobrepasados en rápida sucesión y sin detenciones.

Los controles de robots modernos ofrecen además la posibilidad de corregir distintas posiciones, o incluso el desarrollo total, de manera sencilla. Con este objetivo se puede conectar transitoriamente un dispositivo de entrada con interfaz de usuario.

Dado que este dispositivo no es necesario para el funcionamiento automático, una misma unidad queda disponible para distintos robots. Los robots de configuración cilíndrica, esférica o articulada requieren un control con programa de conversión para transformar las posiciones y los desplazamientos programados de coordenadas espaciales a coordenadas de máquina (y viceversa). Sólo mediante esta función se pueden programar de modo sencillo las rectas o círculos y mantener la velocidad de trayectoria constante sobre el trayecto completo.

Existe además la necesidad de que el robot lleve una herramienta, como una pistola de soldadura, a lo largo de toda la trayectoria y manteniendo constantemente un ángulo determinado. Esta función se denomina orientación y precisa una gran cantidad de cálculo en el control del robot.

El control ha de estar además en situación de satisfacer esta exigencia para cualquier cinemática del robot.

Otra tarea del control de un robot industrial es la sincronización para trabajar sobre objetos en movimiento, es decir, que el objeto tratado por el robot no está detenido, sino que se desplaza constantemente, p. ej. sobre una cinta sinfín que pasa por delante del robot. En este caso se ha de registrar constantemente la situación de la pieza y el control la ha de tener en cuenta para el desplazamiento de los ejes del robot.

Se dispone también de sistemas de programación potentes, similares a los de CAD, con simulación gráfica dinámica en pantalla del proceso de los desplazamientos.

Estos sistemas ofrecen también funciones de zoom para el mejor reconocimiento de detalles, así como las vistas desde


Tema

cualquier ángulo.

Según indica la experiencia, en la mayor parte de los casos es inevitable una corrección para el afinamiento del programa, de manera que el usuario debería prestar atención a disponer de una buena capacidad de edición.

4-Conexiones lógicas

Entre ellas se encuentran las funciones de espera en una posición de seguridad prefijada, las condiciones de detención por emergencia, la salida de señales a posiciones o partes de programa determinados y las instrucciones especiales.

Se han de incluir entre ellas los tiempos de espera condicionados por el proceso, las condiciones de colisión y los saltos de programa, que deben añadirse en función de la aplicación concreta del robot.

La reacción del robot a señales internas o externas no está contenida de modo estándar en el programa de funcionamiento del control del robot, ya que se rige por el caso específico y puede ser definida por el usuario especialmente para cada instalación.

5-Conexión de sensores

Los sensores utilizados en la robótica tienen distintas tareas, normalmente de corrección, y sus señales deben ser procesadas lo más rápidamente posible por el control del robot.


Posibilidades de aplicación de los robots industriales

El concepto de robot industrial nació en 1945 por una solicitud de patente de Georg C. Devol. En ella se describe el diseño de un brazo mecánico con control digital y su utilización en lugar de la mano de obra en algunos casos de aplicación elemental en la industria: la también llamada "manipulación de material".

Entre ellos están la carga y descarga de máquinas-herramienta, es decir,


Tema

la alimentación y recogida de piezas en la siguiente secuencia:

●

Recogida desde un palet.●

Espera hasta la finalización de la pieza que se está mecanizando.●

Toma y extracción de la pieza terminada.●

Carga de la siguiente pieza que mecanizar.●

Colocación de la pieza terminada sobre otro palet o transferencia a otra estación de mecanizado posterior.

Se llegó así a la disposición clásica del robot en el centro de las máquinas y estaciones de paletizado dispuestas circularmente.

Las piezas en bruto se introducen, por ejemplo, en la máquina para la mecanización de los extremos y luego, sucesivamente, se amarran en dos tornos, a continuación se recogen y se transportan a la taladradora, para seguidamente medirlas y, finalmente, apilarlas en los palets para piezas terminadas. El número de máquinas alimentadas por un robot viene determinado por los tiempos de ciclo del mecanizado.

La productividad global de la célula de producción no debe verse perjudicada por la multiplicidad de tareas del robot.


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Tema

Si el tiempo de ciclo por pieza es muy grande y la disposición circular de las máquinas en el área de trabajo del robot no es suficiente para la colocación de más máquinas, se pasará a la disposición lineal.

La guía de la trayectoria para el desplazamiento longitudinal del robot puede tanto estar colocada en el suelo como suspendida sobre las máquinas.

Si la cadencia de las máquinas-herramientas es demasiado corta para un robot industrial, podrían utilizarse más robots para la carga y descarga de las máquinas.

Además, cada robot podría disponer de dos pinzas en lugar de una, capaces de asir independientemente entre sí la pieza en bruto y la pieza terminada.

De este modo es posible una manipulación rápida en todas las máquinas de las piezas mecanizadas y sin mecanizar y se reduce el tiempo de ocupación del robot.

Los robots se utilizan también crecientemente para el desbarbado de piezas mecanizadas. Para esta tarea se han de cumplir tres condiciones:

●

Una cinemática con estabilidad mecánica suficiente.●

Un control de trayectoria que garantice un desplazamiento permanente y sea programable por aprendizaje.

●

Herramientas o pinzas que dispongan de una elasticidad pasiva limitada o bien que se ladeen de modo controlado durante el mecanizado con la ayuda de un sensor de fuerzas.


Criterios para la utilización de robot industriales

En muchos casos es deseable, por razones laborales o de rentabilidad, separar al hombre de la máquina a la que atiende y que le opone su ritmo .

Contemplado de modo realista, ello no significa otra cosa que la implantación de puestos de trabajo más humanos en un caso o la substitución del ser humano, propenso al cansancio y a las indisposiciones,


Tema

en el otro.

Si, por ejemplo, ya no es capaz de soportar el ritmo, incrementado a límites inhumanos, de la máquina o si las condiciones ambientales en el puesto de trabajo ya no son admisibles por calor, vapores o peligros en general, ello podría ser una situación típica para la utilización de un robot industrial.

El ser humano queda liberado de tareas insanas, monótonas o peligrosas y los caros dispositivos de producción pueden ser utilizados con más eficiencia o no tienen que ser renovados para alcanzar la producción máxima.

La actividad en el taller vuelve a tener mayor valor para la persona y, al mismo tiempo, se incrementan las seguridad del puesto de trabajo y de la empresa en la competencia a nivel mundial.

El personal del taller prepara durante el turno de día las piezas y herramientas, repara piezas defectuosas o cambia piezas de repuesto, controla niveles de aceite, refrigerante y evacuación de virutas, y prepara el turno de noche sin personal.

Los ordenadores controlan el proceso completo de fabricación, verifican las dimensiones de las piezas fabricadas, ajustan automáticamente los valores de compensación de las herramientas y registran las incidencias acaecidas durante las 24 horas de la jornada de producción.


Resumen

Como se desprende de un estudio del mercado, el interesado puede elegir actualmente entre más de 100 tipos de robots de 50 fabricantes. Los distintos modelos se diferencian fundamentalmente según:

●

Dimensiones y capacidad de carga del robot.●

Cinemática y número de ejes.●

Características de control y●

Posibilidades de utilización del dispositivo completo.


Tema

Es de destacar que los fabricantes de robots ofrecen sus dispositivos sólo con un control, ahorrando al comprador el dilema de la elección. Ello es comprensible teniendo en cuenta el enorme gasto necesario para el desarrollo del software para la adaptación óptima del control a cada robot concreto.

Si bien los robots de control numérico utilizan en principio el mismo concepto de control que las máquinas CN, en el área de funciones y, especialmente, en la programación, existen notables diferencias. No obstante, los robots para una sola tarea, la carga y descarga de máquinas, también pueden ser controlados directamente por el CNC de la máquina-herramienta.

Cada grado de libertad del robot corresponde a un eje CN de la máquina-herramienta, con su propio servoaccionamiento y sistema de medición.

En los sistemas de fabricación flexible, los robots trabajan conjuntamente con las máquinas CN o bien se utilizan directamente para la mecanización de piezas. Cada vez se utilizan más robots también en el montaje automático de piezas. El tipo de control utilizado depende en primer lugar de la tarea del robot.

Del mismo modo que una máquina-herramienta de control numérico, el robot parte del hecho de que las condiciones del entorno permanecen siempre inalteradas. En las máquinas de control numérico, las herramientas defectuosas, los topes sueltos o la falta de refrigerante pueden llevar a piezas defectuosas, roturas de herramientas e incluso a daños en la máquina. Por ello son necesarios los dispositivos de supervisión adecuados.

Cuando un robot industrial está programado para la soldadura de una carrocería de automóvil, el programa se desarrolla normalmente aunque la pieza se encuentre desplazada respecto su posición normal e incluso si no se encuentra allí. La consecuencia sería un daño en la pieza o en el robot. La recopilación y observación exactas de las condiciones de proceso son aún más necesarias en el caso de los robots industriales que en el de las máquinas-herramientas CN.

Para conseguir un desarrollo de la fabricación automática exento de problemas los robots industriales precisan los adecuados sensores. Con su ayuda, se pueden detectar y corregir inmediatamente situaciones problemáticas o de peligro y evitar daños mayores o paradas.


Tema

Si pretendiéramos prever sensores para todas las posibilidades de error que pudieran presentarse, los costes serían impagables. Por ello, si a pesar de haber tomado todas las medidas se producen perturbaciones, debe intervenir el operario para eliminar las causas y sus consecuencias.



Tema

Control de célula

El control Ordenador central de fabricación

Para que el conjunto de máquinas y elementos de manutención y transporte trabaje automáticamente, según unos ciclos de operaciones previstos, hace falta un sistema de coordinación y mando de toda la instalación.

Estas funciones de gobierno, es decir, de operación coordinada de todos y cada uno de los elementos, son las que se incluyen dentro del sistema de control formado por un conjunto de dispositivos electrónicos - hardware - unidos entre sí mediante una red de comunicaciones y una serie de programas - software - de las distintas secuencias de operaciones a efectuar.

Las funciones de automatización incluyen:

● Identificar las piezas y seleccionar en consecuencia los programas de mecanización, inspección, manipulación y transporte.

● Ordenar la ejecución de todas y cada una de las operaciones elementales de todas las máquinas, herramientas y aparatos de manutención y transporte.

● Monitorizar la producción recogiendo los datos necesarios de flujo de materiales, funcionamiento de máquinas, tiempos de operación, etc. que permiten conocer en todo instante el estado de la misma.

● Reaccionar ante las situaciones anormales (rotura de herramientas, averías, faltas de materiales, etc.) según los procedimientos previstos para minimizar los efectos de los mismos.


Tema

Los elementos de automatización son: actuadores y sensores conectados a equipos de control numérico, autómatas programables, equipos de identificación, microordenadores y terminales de visualización. Los programas de control contienen la secuencia de operaciones elementales a desarrollar por todos los elementos. Se registran también diferentes datos para ofrecer al operario información sobre CNC de las máquinas y los distintos sistemas informáticos.


El control

Para el montaje de los SFF constituye una condición esencial disponer de CNC de gran capacidad. Cuando se instalaron los primeros SFF no se

disponía aún de ningún CNC, pero la capacidad de estos sistemas iniciales no es comparable con la disponible en la actualidad.

Actualmente, los CNC adecuados para SFF han de disponer de varias funciones esenciales para cumplir las exigencias de un funcionamiento

automático.

Entre ellas se encuentran:

●

Una gran capacidad, ampliable, de la memoria del programa de piezas para poder disponer durante un tiempo limitado de independencia respecto del ordenador DNC. También los valores de corrección, subprogramas y tablas de herramientas precisan espacio de memoria.

●

Una gestión potente de los datos memorizados. En cualquier momento ha de ser posible supervisar visualmente y examinar y corregir externamente por ordenador el banco de datos total almacenado.

●

Para programas extremadamente largos, la memoria ha de poderse recargar a través del ordenador DNC en funcionamiento tamponado de cambio.

●

Los programas memorizados han de ser invocables y arrancables automáticamente mediante una orden externa.


Tema

●

El funcionamiento continuo requiere una gestión de herramientas interna del CNC para las herramientas de repuesto y equivalentes, con gestión del tiempo de vida útil restante y detección de roturas.

●

Las piezas mecanizadas han de poderse controlar en la máquina mediante los adecuados palpadores y ciclos de medición.

●

Según el resultado de la medición, el protocolo de medición ha de poder generar una señal bien/mal.

●

Para la conexión al ordenador central es necesaria una potente interfaz de datos, la también llamada interfaz de DNC, en lo posible con intercambio de datos bidireccional entre ordenador central y CNC.

●

Para el funcionamiento con DNC es válido, en principio, cualquier tipo de control, desde el sencillo control de trayectoria por puntos hasta el control de trayectorias complejo. Los controles CNC ofrecen además la posibilidad de incrementar, p. ej., la seguridad contra los daños en las piezas mediante elementos de software específicos (véase el capítulo CNC).

En el funcionamiento DNC se conserva también la posibilidad de la corrección del programa directamente en la máquina. Sin embargo, se ha

de tener cuidado cuando la mecanización se realiza en distintas máquinas. La modificación de los programas debería tener lugar, en ese caso, de

modo central y teniendo en cuanta todas las estaciones de mecanizado ya que, de otro modo, sería inevitable incurrir en errores.

Para el desarrollo de la fabricación automática es necesario alimentar constantemente con piezas cada máquina del SFF a través del control del

transporte de piezas.

Para ello existen, por ejemplo para la circulación de palets dos posibilidades:

● 1-Invocación del programa por la pieza

Un palet circulante busca una máquina libre, apropiada y dispuesta para funcionar, mediante la comparación de la codificación de los palets con el número de la máquina. Desde el momento de la entrada del palet en la estación de amarre de la


Tema

máquina hasta la fijación del mismo (unos segundos), el programa debe estar disponible en la máquina, para evitar tiempos de espera. Por ello es necesario un sistema DNC y el ordenador de procesos asume la tarea de "reconocer/buscar/preparar/transferir" el programa.

El problema de este principio radica en que no es posible adjudicar de forma definida una pieza a alguna de las máquinas-herramientas que se sustituyan. En particular, las correcciones necesarias de avance, velocidad de giro u otras funciones no pueden realizarse en el CN de las máquinas, sino que se han de memorizar de modo centralizado mediante el programa de control para tener validez en cualquiera de las máquinas utilizables. El ordenador de procesos ha de adjudicar además constantemente el programa de mecanizado a una máquina-herramienta distinta, ya que la elección de la máquina es, según este principio, aleatoria.

●

2-Invocación de la pieza por el programa

Este principio parece la solución más sencilla en cuanto a técnica de control. En este caso el programa de mecanizado de una pieza, se transfiere completamente a la memoria del CNC

de la máquina-herramienta prevista. Entonces el control lee los números de código de todos los palets que pasan, los compara

con el número de programa memorizado y en caso de coincidencia conduce hacia la máquina, mediante los adecuados cambios de vía, el palet correspondiente. Antes de que el palet

deje la máquina después del mecanizado, tiene lugar el borrado automático de la dirección, para evitar una nueva estancia en la

misma estación de mecanizado.

Este tipo de control no sufre las desventajas del anterior y trabaja con un flujo de datos notablemente más reducido entre

ordenador y control.

Los valores de corrección de la máquina, la herramienta o la pieza pueden introducirse directamente en el CN de la máquina,

lo que es ventajoso en la utilización práctica.


Ordenador central de fabricación


Tema

La utilización de un ordenador en el sistema de fabricación flexible no sustituye ni modifica bajo ningún aspecto los controles numéricos de las

máquinas-herramientas. Simplemente, las informaciones para el mecanizado ya no proceden de un dispositivo de memoria externa sino,

mediante un cable, de la memoria del ordenador del DNC.

Los distintos controles independientes y autónomos permiten ocasionalmente el uso de cintas o disquetes, lo que, p. ej., evita el paro

completo de una instalación si el ordenador central falla o se ha de detener por razones de mantenimiento.

El control numérico directo (DNC) ha de cuidar en primer lugar de la distribución sin problemas de los datos hacia las distintas máquinas-

herramientas. El ordenador utilizado ofrece sin embargo, adicionalmente, la posibilidad de supervisar la circulación de palets a través de la instalación y registrar el estado de mecanización de cada

pieza dentro del sistema, el número de piezas realizado o por realizar, y el nivel de aprovechamiento de la máquina. Además, se registran

automáticamente los tiempos de trabajo y espera así como los motivos del paro.

Toda esta información de gestión se puede recuperar en cualquier momento en la pantalla o la impresora. Con ayuda del terminal de datos y

del ordenador central del proceso se realizan también correcciones menores de los programas. Para correcciones de más envergadura se

recomienda la renovación completa del programa.

Si también se registran los tiempos de utilización de las distintas herramientas, se dispone de información sobre la necesidad de

substitución de herramientas. Otra pantalla o impresora proporciona los datos para la preparación de las herramientas, en qué máquina se ha

alcanzado el límite de vida de la herramienta y cuándo se ha de realizar el recambio.

Dado el elevado número de herramientas utilizadas en sistemas de fabricación flexible, la supervisión automática de tiempos útiles es

prácticamente una necesidad, puesto que en otro caso los costes de un control visual o mediante máquinas de medición podrían llegar a ser

excesivos.

Las tareas que se trasladan al ordenador central de fabricación dependen de la disposición y del grado de automatización de la

instalación. En ocasiones, se plantea la cuestión de si se han de asumir las


Tema

tareas del ordenador central y del ordenador DNC en ordenadores separados o en un ordenador común.

Ello depende en primer lugar de la capacidad del ordenador y del software disponible para el mismo. En segundo lugar, es un tema de costes. La

utilización general de varios ordenadores intercomunicados puede hacer que el sistema total sea más económico, flexible, supervisable y ampliable.

Veamos ahora independientemente de ello las tareas correspondientes al ordenador central.

Entre ellas están, por ejemplo:

●

Recepción de las órdenes de fabricación necesarias con número de unidades y plazos

●

Planificación o determinación de la ocupación de las máquinas (PPS = Sistema de planificación de la producción) como soporte para la preparación del trabajo

●

Asignación adecuada en el tiempo de las piezas y herramientas a las máquinas

●

Información al ordenador DNC para mantener invocables los programas de piezas necesarios

●

Información para el sistema de gestión de herramientas relativa a las herramientas necesarias en las máquinas correspondientes

●

Emisión al taller de una lista de las distintas herramientas, de la que se desprenden las herramientas que cambiar para cada máquina

●

Llamada del almacén de los dispositivos de amarre necesarios●

Información al sistema de transporte de piezas sobre cuáles se han de trasladar y hacia dónde

●

Preparación de los programas de medición correspondientes a la máquina de medición eventualmente integrada en el sistema

●

Información al personal del taller sobre los trabajos a preparar, situación actual de los mismos, estrategias alternativas para el caso


Tema

de paros de las máquinas, y muchas más.

Cuando se produce el para transitorio de una máquina, el ordenador central asigna las piezas a otras máquinas siguiendo una estrategia para

caso de paro preparada, pone a disposición de estas máquinas los programas de substitución necesarios y ofrece propuestas sobre cómo se

podría evitar el cuello de botella producido. La decisión al respecto corresponde al personal.

Otra tarea es la supervisión centralizada de la instalación y de su estado con ayuda de la recopilación de datos de fabricación, cuya tarea

consiste en reunir todos los datos esenciales de las máquinas y generar un informe de situación. Este sirve al personal para una mejor disposición y

control de la producción, como base para el cálculo de costes y para la coordinación de la administración del material.

Entre las más importantes tareas de la recopilación de datos de fabricación se encuentran las siguientes informaciones:

●

Máquina preparada para funcionar/no operativa●

Mecanizado ejecutable/detenido●

Palet en mecanizado/circulando●

Programas activos/programas ejecutables●

Piezas producidas●

Funcionamiento del sistema de transporte



Tema

Selección de una célula flexible

La selección Problemas de aplicación

Características técnicas a tener en cuenta en la selección

Características generales:

● Tipo de máquina● Nº de ejes● Nº de ejes controlados simultáneamente● Velocidad de trabajo● Potencias en cada eje● Precisión y repetibilidad● Volumen de trabajo

Características función herramienta:

● Capacidad del almacén● Tiempo de cambio● Detección de rotura● Control de desgaste● Identificación● Acoplamientos

Características función pieza:

● Dimensiones y pesos manejables● Tiempo de cambio● Previsión del posicionado● Capacidad del almacén● Medición en máquina

Características de función auxiliares:

● Evacuación de viruta● Evacuación de viruta● Refrigeración● Mantenimiento preventivo● Autodiagnosis● Acceso a la máquina● Seguridad


Tema

En un sistema de fabricación flexible disminuye el tiempo de espera de los materiales, aumenta el tiempo en uso de las máquinas, disminuye el tiempo de preparación máquina y aumenta el % de tiempo en que se está mecanizando.

En un sistema de fabricación flexible se reducen los tiempos por cambio de lotes, por cambios de piezas, por cambios de herramientas y utillajes, disminuyen los paros por problemas de organización, y consecuentemente queda más tiempo disponible para el mecanizado, y queda la posibilidad de dejar funcionando la célula prácticamente sola durante el tercer turno.

Situación de la fabricación flexible en cuanto al tamaño de lotes y variedad de piezas.

La fabricación flexible se sitúa en la zona de lotes medios de una fabricación con una variedad media de piezas. Es la zona en que se encuentran la mayoría de talleres que trabajan por subcontratación.

Valorando cualitativamente el tamaño de los lotes y la variedad de piezas, se puede establecer, en una primera aproximación, una cierta normativa sobre la adecuación del tipo de sistema de fabricación:

No obstante, en cada caso concreto conviene analizar la rentabilidad de las distintas posibilidades, en función de los costes en aquel momento, tanto de equipos como de mano de obra.

Comparación de los costes unitarios, capacidades de producción e inversión de los medios de producción actuales.

En los contratos con los proveedores se concierta una calidad, una cadencia de entregas y la paletización de las piezas

Grande: Tránsfer

Tránsfer Flexible

Medio: Tránsfer Flexible

G.S.F.F. (Grandes Sistemas de Fabricación Flexible)

C.F.F. (Células de Fabricación Flexible)


Tema

Centros de Mecanizado

Máquinas Individuales

La comparación presentada es generalista, y conviene en cada caso concreto analizar las distintas posibilidades, en función de los tipos de máquinas, características, tecnología y de los costes en aquel momento.

En general, un aumento de la flexibilidad significa una pérdida de productividad y un mayor coste unitario, sin embargo, las características del mercado condicionan a ir cada día más a un sistema de fabricación flexible. La premisa fundamental debe ser: diseñar un sistema productivo tan rígido como sea posible y tan flexible como sea necesario. La flexibilidad no es un objetivo en sí, sino un medio para conseguir la rentabilidad de la empresa.


Problemas de aplicación

La cantidad de posibilidades y problemas en la realización de sistemas de fabricación flexible es sin duda superior a lo que pueda aquí insinuarse.

Para la planificación general es importante que el SFF fabrique las piezas no sólo de modo flexible sino también con costes aceptables.

Sobre ello tiene una influencia esencial el grado de automatización deseado: la sobreautomatización cuesta rápidamente un dineral.

Por ejemplo, uno de los problemas más complicados lo representa frecuentemente tener las herramientas a punto, especialmente cuando se ha de tener en cuenta el desgaste y reafilado.

Para no tener que utilizar centros de mecanizado con almacenes de herramientas sobredimensionados en todas las estaciones, el diseño de las piezas debe basarse ante todo en la utilización de herramientas estándar. Si aun así resulta excesivo el número de herramientas necesarias, aparecerá como solución apropiada un almacén de herramientas central.

Especialmente en mecanizados donde los tiempos de utilización de las herramientas sean de pocos minutos ha de estar asegurada la reposición automática continua. La realimentación y supervisión de este almacén de


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herramientas central podría ser asumida también por el ordenador central.

Por estas razones, resulta complicado el funcionamiento de emergencia transitorio de un SFF mediante el lector de dispositivos de memoria. Cuando el sistema prevé la utilización de ordenadores centrales, las tareas de coordinación de estos para el sistema general son tan básicas y variadas que el sistema general no podría subdividirse en componentes individuales, con programas independientes propios, con costes aceptables. Por ello tampoco bastan los programas sustitutorios para trasladar las tareas de las unidades paradas a otras.

El problema no radica en el coste del programa y la capacidad de memoria necesaria para los programas sustitutorios, sino en la asignación de herramientas a los mecanizados de piezas distintas. Para evitar que un sistema de estas características se aleje demasiado de las posibilidades de los talleres medianos y pequeños, se ha de prestar atención a que sea posible un desarrollo modular progresivo.

Tanto más importante es para este procedimiento que la estructura básica esté determinada y sea respetada desde el principio. Por ejemplo, puede empezarse con un sistema reducido, en el que sólo algunas máquinas-herramientas son alimentadas con programas por un ordenador central, que adicionalmente puede utilizarse como puesto de programación o centro de cálculo del CN.

Si para ello se elige un dispositivo adecuado, junto con el software de base correcto, es posible una ampliación por etapas hacia un sistema mayor sin el riesgo asociado al diseño global desde el inicio de un sistema de grandes dimensiones.



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Sumario

La transformación del mercado hacia un mercado de compradores conduce a un aumento de la demanda de productos industriales con una creciente variedad de soluciones.

La prefabricación de grandes series para un período de entrega más largo y su almacenamiento hasta la venta es cada vez más antieconómico. La demanda de soluciones de automatización para series más pequeñas estará por ello en el centro del futuro interés de los compradores.

Los sistemas de fabricación flexible cumplen en gran parte las exigencias planteadas.

Dado que, sin embargo, el sistema de fabricación flexible puro no existe, la rentabilidad óptima sólo se puede conseguir mediante sistemas adatados específicamente a cada necesidad. Los grupos constructivos ya existentes, las llamadas células de fabricación, se pueden combinar según muchas variantes.

La mayoría de los conceptos de sistemas permiten la introducción y ampliación paso a paso. Bajo esta premisa, la elevada inversión requerida puede repartirse en varios años y, mediante la experiencia obtenida a lo largo de los mismos, será más fácil demostrar la rentabilidad.

La utilización de sistemas de fabricación flexible requiere un profundo análisis de la tarea de producción, que tenga en cuanta los crecimientos y cambios futuros.

Cuando la selección y el agrupamiento de las máquinas-herramientas necesarias es todavía controlable, al finalizar la planificación destaca el problema de software para el sistema de control.

Las soluciones que sobresalen en exceso del marco estándar y necesitan demasiada asistencia del ordenador suelen fracasar por la carencia de software o por el coste del desarrollo para su elaboración. Parece por ello absolutamente aconsejable examinar también la posibilidad de aplicación o adaptación de diseños ya realizados y proceder a una comparación con respecto a los costes de las soluciones específicas nuevas antes de tomar la decisión final.


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Sólo así puede decidirse según los criterios de "máxima flexibilidad" o "costes mínimos".


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