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CONOCIMIENTO CNC AUTOR: JUAN LEONARDO ROMERO LEÓN U Distrital Francisco José de caldas Ingeniería Mec ánica CENTRO DE MECANIZADO LEADWELL 1. que es C.N.C. C.N.C (control numérico computarizado) se puede definir como un dispositivo de control automatizado de una máquina herramienta, que mediante una serie de instrucciones codificadas (programa) controla su funcionamiento. 2. que es interpolación y como se maneja. La interpolación es el movimiento simultáneo de dos o más ejes de forma controlada, realizando trayectorias perfectamente definidas tanto lineales y curvas. Interpolación lineal: Traslación de posiciones de eje lineal a movimientos de herramienta rectos, verticales, horizontales o diagonales. La interpolación lineal requiere de un punto final y de una tasa de avance Interpolación circular: Traslación de posiciones de eje lineal a movimientos de herramienta curvos. La interpolación circular requiere de un punto final, una tasa de avance, un centro, un radio y una dirección de movimiento. 3. que es y cómo se maneja el plano cartesiano. El plano cartesiano es un sistema de referencia respecto de un eje (recta), dos ejes (plano), o tres ejes (en el espacio), perpendiculares entre sí (plano y espacio), que se cortan en un punto llamado origen de coordenadas. En el plano, las coordenadas cartesianas o rectangulares, x e y se denominan respectivamente abscisa y ordenada. El plano cartesiano tiene como finalidad describir la posición de puntos, los cuales se representan por sus coordenadas o pares ordenados.
4. partes básicas del control c.n.c. identificarlas y saber paraqué se utiliza cada uno de los botones.
CONTROL FANUC SERIES 21-M (CENTRO DE MECANIZADO LEADWELL) PROGRAM SOUND:
AUTO: Sirve para ejecutar un programa. EDIT: Sirve para editar, introducir o crear un programa. Eje: programa O0800 MDI: Sirve para ejecutar movimientos u órdenes automáticamente. (M.D.I. Manual data input). OPERATION:
HOME: Referencia máquina eje por eje. JOG: Sirve para mover los ejes de manera programada por la máquina. ING JOG: Sirve para mover el avance de la máquina creciente y decreciente. MPG: Sirve para ejecutar movimientos u órdenes manualmente. HOME START: Sirve para referenciar la máquina automáticamente, todos los ejes al tiempo. TEATH: Sirve para enseñar ceros o coordenadas de máquina. OFSET MESUR: Configurar y visualizar decalaje de origen, correcciones de herramienta y desgaste, y variables. OPERATION SELECT.
SINGL BLOCK: Sirve para ejecutar un programa bloque a bloque. BLOCK DELET: Sirve para omitir ciertas líneas al introducir “/ ” en el programa. DRY RUN: Recorrido de prueba de programas alta velocidad. PROG TEST: Sirve para visualizar un programa en marcha. AXIS INHIBT: Ejes inhabilitados. MAN ABS: Z CANCEL: Sirve para cancelar el offset en el eje Z, o modificaciones hechas.
EXECUTION:
CYCLE STAR: ejecutar programas o funciones MDI automáticas CYCLE STOP: para programa PRG STOP: le avisa cuando se para un programa SPEED MULTIPLY:
LOW X1: Movimientos de recorrido según escala (décimas). MEDL X10: Movimientos de recorrido según escala (centésimas). MED X100: Movimientos de recorrido según escala (milésimas). MEDH X1K: Movimientos de recorrido según escala (milímetros). HIGH: SPDL ORIENT: Sirve para orientar el husillo de la máquina. SPDL DEC: Sirve para incrementar las revoluciones hasta un 150%. SPDL 100%: Sirve para detectar la velocidad del husillo cuando esta al 100%. SPDL INC: sirve para disminuir la velocidad del husillo. SPLINDLE:
SPDL CW: movimiento del husillo sentido horario. SPDL CCW: movimiento del husillo sentido anti horario. SPDL STOP: parada de husillo. COOLANT:
CLNT ON: Activar refrigerante. CLNT OFF: Desactiva refrigerante. CLNT AUTO: Refrigerante modo automático. AXIS DIRECTION:
Movimiento de servos (x, y, z). (4 para cuando la maquina tiene cuarto eje.) TECLADO ALFANUMERICO:
Op : Sirve para crear o llamar un programa (Identificación del programa) 6sp
→ : Sirve utilizando la tecla SHIF para dar un espacio. FL : Se utiliza para denominar el avance en un programa. EOBE : Fin de bloque (End Of Block). Sirve para cerrar una línea. ./ : Barra oblicua. Inhibir la ejecución de bloques después de elegir la opción BLOCK DELETE.
POS: Pantalla de posición de la maquina. PROG: pantalla para visualizar programa. OFFSET SETTING o MENU OFFSET: Pantalla para visualizar la compensación de las herr. SHIF: Para utilizar la segunda opción de las letras. CAN: Para cancelar INPUT: para que acepte los datos por Eje: valores de compensación de herr. SISTEN: Para entrar a la pagina del sistemas de la maquina. MESSAGE: CUSTON: Condiciones. ALTER: Cambiar o reemplazar un valor. INSERT: Insertar comando o función. DELETE: Borrar comando o función. PAGE: Saltar pagina. HELP: RESET: Pulsar esta tecla para cancelar alarmas, reponer CNC (por ej. para interrumpir programa), etc. TECLAS DE CONTROL DE LA MAQUINA:
Encendido y apagado del Centro de Mecanizado Fanuc
Este indicador le avisa cuando el magacín se encuentra referenciado.
1. indicador de refrigerante. 2. indicador de nivel de aceite 3. indicador de revoluciones. 4. indicador de emergencia. 5. indicador de aire.
Estos indicadores LED se prenden cuando la maquina se encuentra referenciada, bien sea en un eje o todos los ejes.
1. modo para resetiar el paro de emergencia (un sobre recorrido). 2. resetiar el husillo. 3. Este interruptor sirve para que el magacín gire en sentido horario o anti horario. 4. Este sirve para restaurar o reiniciar el programa desde la línea deseada.
Este le permite coger o soltar la herramienta de manera manual.
Se utiliza para trabajar con la puerta cerrada o abierta.
5. listado de códigos G y M.
Códigos G Funciones de movimiento de la máquina (Movimientos rápidos, avances, avances radiales, pausas, ciclos) Códigos M Funciones misceláneas que se requieren para el maquinado de piezas, pero no son de movimiento de la máquina (Arranque y paro del husillo, cambio de herramienta, refrigerante, paro de programa, etc.)
Comando Descripción
N Número de Secuencia
G Funciones Preparatorias
X Comando para el Eje X
Y Comando para el Eje Y
Z Comando para el Eje Z
R Radio desde el Centro Especificado
A Ángulo contra los Punteros del Reloj desde el Vector +X
I Desplazamiento del Centro del Arco del Eje X
J Desplazamiento del Centro del Arco del Eje Y
K Desplazamiento del Centro del Arco del Eje Z
F Tasa de Alimentación
S Velocidad de Giro
T Número de Herramienta
M Funciones Misceláneas
Códigos G Grupo Función
G00 1 Avance rápido
G01 1 Interpolación lineal (avance de maquinado)
G02 1 Interpolación circular horaria
G03 1 Interpolación circular anti-horaria
G04 0 Espera para la puerta de la fresadora
G09 0 Parada exacta
G10 0 Colocar el cero del programa
G11 0 Cancelar modo cero del programa
G17 2 Seleccionar plano XY
G18 2 Seleccionar plano ZX
G19 2 Seleccionar plano YZ
G20 6 Entrada de datos en pulgadas
G21 6 Entrada de datos en milímetros
G22 9
G23 9
G27 0 Chequear el cero de máq o la posición de referencia (home)
G28 0 Ir a la posición de referencia de la máquina (home)
G29 0 Regresar al punto de referencia
G30 0 Regresar al segundo punto de referencia
G31 0 Saltar una función
G33 1 Corte para rosca
G39 0 Interpolación circular en esquinas
G40 7 Cancelar compensación en el corte
G41 7 Compensación en el corte a la izquierda
G42 7 Compensación en el corte a la derecha
G43 8 Compensación en la longitud de la herramienta
G44 8 Compensación en la longitud de la herramienta
G49 8 Cancelar compensación en la longitud de la herramienta
G50 11 Cancelar la escala
G51 11 Escala
G54 14 Selección del sistema 1 de coordenadas de trabajo
G55 14 Selección del sistema 2 de coordenadas de trabajo
G56 14 Selección del sistema 3 de coordenadas de trabajo
G57 14 Selección del sistema 4 de coordenadas de trabajo
G58 14 Selección del sistema 5 de coordenadas de trabajo
G59 14 Selección del sistema 6 de coordenadas de trabajo
G60 0 Posición en una sola dirección
G61 15 Parar modo exacto
G62 15 Sistema de control en el modo automático en las esquinas
G63 15 Modo de roscado
G64 15 Modo de corte
G65 0 Llamado de marcos
G66 12 Esperar señal
G67 0 Esperar cancelación de la señal
G68 16 Coordinar rotación
G69 16 Cancelar coordinar rotación
G73 9 Avance rápido en el ciclo de perforado
G74 9 Ciclo de perforado con velocidades de corte
G76 0 Roscado
G80 9 Cancela el ciclo
G81 9 Ciclo de perforado sencillo
G82 9 Taladrado con tiempo de espera en el fondo
G83 9 Profundidad del agujero en el ciclo de perforado
G84 9 Ciclo de roscado
G85 9 Ciclo para ampliar agujeros
G86 9 Ciclo para ampliar agujeros
G87 9 Regresar al ciclo de ampliar agujeros
G88 9 Ciclo de ampliar agujeros
G89 9 Ciclo de ampliar agujeros
G90 3 Coordenadas absolutas
G91 3 Coordenadas increméntales
G92 0 Desplazamiento hasta el origen del sistema
G94 5 Velocidad de avance en mm / min
G95 5 Velocidad de avance en rev / min
G98 10 Regresar al nivel inicial
G99 10 Regresar al punto R
código M Función
M00 Para el programa
M01 Parar opcionalmente
M02 Reset programa
M03 Encender Husillo horario
M04 Encender husillo anti-horario
M05 Apagar el husillo
M06 Cambio automático de herramienta
M07 Refrigeración “B” on
M08 Refrigeración “A” on
M09 Apagar refrigeración
M10 Abrir Prensa
M11 Cerrar prensa
M13 Husillo hacia delante y refrigerante encendido
M14 Husillo hacia atrás y refrigerante encendido
M15 Programa de entrada usando MIN P
M19 Orientación del husillo
M20 ATC Coger herramienta
M21 ATC Sacar herramienta
M22 ATC Bajar herramienta
M23 ATC Subir herramienta
M24
M25
M27 Reset el carrusel al bolsillo uno
M28 Reset el carrusel en la posición del bolsillo
M29 Seleccionar DNC modo
M30 Reset y Reactivar programa
M31 Incrementar conteo de partes
M37 Abrir la puerta en una parada
M38 Abrir puerta
M39 Cerrar puerta
M40 Extender atrapado de partes
M41 Retraer atrapado de partes
M43
M44
M45
M48 Mirar porcentaje de avance al 100%
M49 Cancelar M48
M62 Salida auxiliar 1 encendida
M63 Salida auxiliar 2 encendida
M64 Salida auxiliar 1 apagada
M65 Salida auxiliar 2 apagada
M66 Esperar la salida auxiliar 1 encendida
M67 Esperar la salida auxiliar 2 encendida
M68 Lleva al robot a la posición Home
M69
M70 Espejo en X encendido
M71 Espejo en Y encendido
M73 Espejo en IV encendido
M76 Esperar la salida auxiliar 1 apagada
M77 Esperar la salida auxiliar 2 apagada
M80 Espejo en X apagado
M81 Espejo en Y apagado
M83 Espejo en IV apagado
M98 Llamado de un subprograma
M99 Fin del subprograma
6. CALCULO DE VELOCIDADES DE CORTE PARA HERRAMIENTA S DE INSERTOS
Datos de corte: generalmente las velocidades de corte (Vc) y avances para diferentes materiales ya están especificadas por el fabricante de los insertos.
Cálculos: Sistema métricos
� � ��� � 1000/�� � �
Calculo para fresado: �� � �� � � � ��
Calculo para torneado �� � ���
�� � �/��
Cálculos: Sistema Ingles n = SFM X 3.82 / Dc FPT = IPM / Zn x n
n Revoluciones por minuto del husillo (RPM)
Vc Velocidad de corte o periférica dato del fabricante (m/min)
Dc Diámetro de la fresa o material de trabajo (mm)
Vf Avance de la herramienta respecto al material o viceversa (mm/min) (IPM)
Zn Numero de cortes o insertos de la fresa
fz Avance por diente para fresar (dato del fabricante) (mm, pulgadas. O FPT)
fr Avance por revolución (mm/rev)
ap Profundidad de corte (recomendado por el fabricante) (mm)
l Longitud de la parte a mecanizar (mm)
Tm Tiempo de mecanizado (min)
Términos más frecuentes usados para expresar datos de corte:
o Velocidad del Eje - es la velocidad rotacional del eje y de la herramienta. Este valor se expresa normalmente en RPM (revoluciones por minuto).
o Valor de la tasa de Alimentación - es el valor numérico al cual la herramienta recorrerá una pieza de trabajo. Es usualmente expresado en IPM (pulgadas por minuto o IPR (pulgadas por revolución).
o Velocidad de Corte - la velocidad de corte es la velocidad rotacional relativa de la herramienta de corte con respecto a la pieza de trabajo o viceversa. Se expresa en RPM o en SFM (Pies de Superficie por Minuto).
o Profundidad del Corte - es la distancia que la punta de la herramienta se introduce en la pieza de trabajo denominada en la programación con la letra Q. Se incorpora en los valores X, Y, Z en un programa CNC, puede expresarse en pulgadas o milímetros.
El cálculo de los datos de corte es un paso muy importante en la planificación de un programa CNC. A continuación, algunas de las fórmulas más comunes.
• S.F.M = R.P.M. x Diámetro x .262 Ejemplo: Encuentre SFM de una herramienta de 1" a 600RPM SFM = RPM x 1 x .262 SFM = 600 x 1 x .262. SFM = 157.2
• R.P.M. = S.F.M. x 3.82 / Diámetro Ejemplo: Encuentre las RPM de una herramienta de 1" a 150 SFM. RPM = SFM x 3.82 / Diámetro RPM = 150 x 3.82 / 1. RPM = 573
• I.P.M. = R.P.M x T x F.P.T. Ejemplo: Encuentre el valor IPM de un taladro de 1" a 500 RPM y con un valor de FPT = 0.006. IPM = 500 x 1x .006 IPM = 3.0
• F.P.R. = I.P.M. / R.P.M. Ejemplo: Encuentre el valor FPR (en pulgadas) de un cortador que avanza a 200 RPM y con un valor IPM = 22. FPR = 22 / 200. FPR = .11
• F.P.T = I.P.M. / T x R.P.M. Ejemplo: Encuentre el valor FPT (alimentación por dientes, en pulgadas) para una fresa de 4 canales y de 2" que avanza a 200 RPM y con un valor IPM = 20. FPT = 20 / 4 x 200 FPT = .025
Nota: Una broca se considera como un cortador de un único diente.
7. tipos de avances. G00: es un movimiento rápido, en este caso no existe contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo, es decir se desplaza sin realizar corte alguno. G01: es un movimiento lineal pero cortando el material, es decir que se está graficando, para ello utiliza la velocidad programada en el registro F. 8. para que sirve el refrigerante. El refrigerante sirve para mejorar las condiciones durante el proceso de maquinado, este fluido baña el área en donde se está efectuando el corte. Los objetivos principales de éste fluido son: a. Ayudar a la disipación del calor generado. b. Lubricar los elementos que intervienen, en el corte para evitar la pérdida la herramienta. c. Reducir la energía necesaria para efectuar el corte d. Proteger a la pieza contra la oxidación, y la corrosión. e. Arrastrar las partículas del material (medio de limpieza). f. Mejorar el acabado superficial.
9. que es un origen, cuantos posibles orígenes se p ueden situar en la siguiente pieza.
Un origen es el punto central fijo en el sistema de coordenadas cartesianas. El origen tiene un valor numérico de cero.
10. que son coordenadas absolutas o relativas
Coordenadas absolutas: Es una serie de posiciones numéricas que se calculan a partir de un punto de origen fijo (no varía).
Coordenadas incrementales o relativas: Es una serie de posiciones numéricas que usan la posición anterior como punto de origen.
11. que es D.N.C
DNC (control numérico directo), pieza clave de las células de fabricación flexible.
Una definición de sistemas DNC podría ser un sistema que se conecta a un conjunto de maquinas-herramientas con sus correspondientes CNC a una memoria común (un computador supervisor) parar programación y almacenamiento de programas pieza, transmisión de los mismos a las maquinas que lo demanden y en general, para administrar las actividades de las maquinas. La diferencia fundamental entre CNC y DNC es la sustitución del computador de la maquina por un computador mayor que gobierna varias maquinas en tiempo compartido.
Con los sistemas DNC se pretenden cubrir tres objetivos básicos:
1) Incrementar el rendimiento del programador, del operario y de la propia máquina-herramienta. 2) Prever una estructura flexible que permita amplificaciones e integraciones con otros sistemas. 3) Permitir la existencia de una realimentación en tiempo real de lo que está sucediendo en las
distintas unidades de mecanizado. La implantación de los distintos niveles de DNC puede hacerse de forma paulatina y progresiva. Muchos usuarios prefieren la implementación de esta nueva tecnología en pequeñas dosis por razones que van desde lo económico a lo tecnológico. El plan para la incorporación de estas
tecnologías deberá adaptarse a las necesidades concretas de cada empresa, pero de cualquier forma la meta debe ser la adopción total de la tecnología DNC.
12. que son y para qué sirven los ajustes y toleran cias
Tolerancia : La fabricación de piezas en el taller no permite obtener estas con las dimensiones y formas geométricas exactas con que se definen en los dibujos. Siempre se produce una inexactitud, una pequeña discrepancia entre la pieza “teórica” o “ideal”, consignada en el plano y la pieza “real” obtenida en el taller por la máquina-herramienta. Estas divergencias pueden afectar a las dimensiones de la pieza, y a la forma, posición, orientación y calidad de sus superficies. Es el error que se admite en la fabricación, es decir, la diferencia entre la medida máxima y mínima. La medida práctica del elemento ha de quedar dentro de la zona de tolerancia para que la pieza no sea rechazada. El concepto de tolerancia representa la consideración de dimensiones sumamente pequeñas, utilizándose la micra como unidad de medida para expresarlas (1µ=0,001 mm.). Ajuste: Se entiende por ajuste, la relación mecánica existente entre dos piezas cuando acoplan entre sí (una de ellas encaja en la otra); esta relación resulta con “juego” (holgura) cuando las dos piezas pueden moverse entre sí con cierta facilidad, y con “aprieto” cuando verificado el encaje las piezas han quedado sin posibilidad de movimiento relativo entre ellas. Es la diferencia, antes del montaje, entre las medidas de dos piezas (eje y agujero) que han de ser ensambladas. Las dos piezas deberán tener una medida nominal común.
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