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PROGRAMACION DE PROCESOS DE MECANIZADO I SEM 2016
IEM/DTE : JORGE OJEDA WEE Página 1 COORDINADOR DPTO MECANICA
PROGRAMACION DE LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS DE CNC
PROGRAMACION DE PROCESOS DE MECANIZADO I SEM 2016
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INDICE PÁGINA DESCRIPTOR INTRODUCCION ARQUITECTURA DE UN EQUIPO CNC ARQUITECTURA GENERAL DE UN TORNO CNC ESTRUCTURA DE LA PROGRAMACION PLANO CARTESIANO PRESENTE EN LA PROGRAMACION DE UN CNC PLANIFICACION DE TRABAJO MATERIALES TIPOS DE HERRAMIENTAS ACTIVIDADES
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DESCRIPTOR DEL MODULO TIEMPO Tiempo de duración: 64 hrs RESUMEN La clase del aula será una presentación de los principales conceptos de la ejecución de la programación, utilizando para ello las guías, descriptores, esquemas y torno cnc. Se realizarán ejercicios y trabajos prácticos, al final de cada unidad evaluada y se llevara una evaluación que será una prueba final de tipo escrita para medir el avance de los estudiantes. Durante los laboratorios los estudiantes tendrán la oportunidad de analizar algunas piezas y programas, para el conocimiento inicial sobre el control numérico y para reforzar los temas desarrollados en clase.
CONTENIDO Los temas a desarrollarse en clase serán los siguientes:
Matemática básica I Conceptos Básicos de matemáticas.- Los estudiantes podrán empezar a familiarizarse con magnitudes físicas, plano cartesiano y conversión de unidades. Como también principios de seguridad y prevención de riesgos. Programación fanuc II Componentes.- Los estudiantes aprenderán el funcionamiento del equipo de CNC que constituye a partir de la preparación de la maquina, herramientas de trabajo, programación y ejecución de ella. Diagramas Esquemáticos.- Los estudiantes serán capacitados para poder interpretar los diagramas esquemáticos de los planos mecánicos, que le servirán como base para su posterior preparación en procesos, equipos y maquinaria específica.
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INTRODUCCION
Torno de control numérico o torno CNC se refiere a una máquina herramienta del
tipo torno que se utiliza para mecanizar piezas de revolución mediante
un software de computadora que utiliza datos alfa-numéricos, siguiendo los ejes cartesianos
X,Y,Z. Se utiliza para producir en cantidades y con precisión porque la computadora que
lleva incorporado control para la ejecución de la pieza.
El primer desarrollo en el área del control numérico lo realizó el inventor
norteamericano John T. Parsons junto con su empleado Frank L. Stulen, en la década de
1940. El control numérico (CN) es un sistema de automatización para máquinas
herramientas en que se utilizan números, letras y símbolos. Cuando cambia la tarea a
realizar, se cambia el programa de instrucciones.
Los caracteres establecidos para estos programas están regidos por las normas DIN 66024
y 66025. Algunos de los caracteres son:
N - corresponde al número de bloque o secuencia. Luego de la letra se coloca el
número del o los bloques que se deben programar. El número de bloques debe estar
comprendido entre 1 y 999.
X, Y, Z - corresponde a los ejes de coordenadas X, Y, Z de la máquina herramienta.
En los tornos solo se utilizan las coordenadas X y Z. El eje Z corresponde al
desplazamiento longitudinal de la herramienta en las operaciones
de cilindrado mientras que el X es para el movimiento transversal en las operaciones de
refrentado y es perpendicular al eje principal de la máquina. El eje Y opera la altura de
las herramientas del CNC.
G - son funciones preparatorias que informan al control las características de las
funciones de mecanizado. Está acompañado de un número de dos cifras para programar
hasta 100 funciones.
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VENTAJAS DEL CNC –
Automatización de los movimientos de una máquina.
- Automatización flexible: se basa en un programa que se puede cambiar fácilmente.
- Posibilidad de dejar trabajando la máquina desatendida.
- Se reduce la influencia de la “habilidad del operario” en el manejo de la máquina.
- Mejora de precisión y velocidad en el movimiento.
Tipos de maquinas herramientas que utilizan cnc
- Centros de torneado.
- Centros de mecanizado.
- Máquinas híbridas.
- Rectificadoras.
- Máquinas de electroerosión, corte por láser, chorro de agua, …
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Arquitectura de un equipo de CNC
Los ejes X, Y y Z pueden desplazarse simultáneamente en forma intercalada, dando como
resultado mecanizados cónicos o esféricos según la geometría de las piezas.
Las herramientas se colocan en portaherramientas que se sujetan a un cabezal que puede
alojar hasta 20 portaherramientas diferentes que rotan según el programa elegido,
facilitando la realización de piezas complejas.
En el programa de mecanizado se pueden introducir como parámetros la velocidad de giro
de cabezal porta piezas, el avance de los carros longitudinal y transversal y las cotas de
ejecución de la pieza. La máquina opera a velocidades de corte y avance muy superiores a
los tornos convencionales por lo que se utilizan herramientas de metal duro o
de cerámica para disminuir la fatiga de materiales.
Arquitectura general de un torno CNC
Las características propias de los tornos CNC respecto de un torno normal universal son
las siguientes:
Motor y cabezal principal
Este motor limita la potencia real de la máquina y es el que provoca el movimiento
giratorio de las piezas, normalmente los tornos actuales CNC equipan un motor de
corriente continua, que actúa directamente sobre el husillo con una transmisión
por poleas interpuesta entre la ubicación del motor y el husillo, siendo innecesario ningún
tipo de transmisión por engranajes.
Estos motores de corriente continua proporcionan una variedad de velocidades de giro
casi infinita desde cero a un máximo determinado por las características del motor, que es
programable con el programa de ejecución de cada pieza. Muchos motores incorporan
dos gamas de velocidades uno para velocidades lentas y otro para velocidades rápidas,
con el fin de obtener los pares de esfuerzo más favorables. El husillo lleva en su extremo la
adaptación para los correspondientes platos de garra y un hueco para poder trabajar con
barra.
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Bancada y carros desplazables
Para poder facilitar el desplazamiento rápido de los carros longitudinal y
transversal, las guías sobre las que se deslizan son templadas y rectificadas con. Estas
guías tienen un sistema automatizado de engrase permanente.
Los husillos de los carros son de bolas templadas y rectificadas asegurando una gran
precisión en los desplazamientos, estos husillos funcionan por el principio de
recirculación de bolas, mediante el cual un tornillo sin fin tiene un acoplamiento a los
respectivos carros. Cuando el tornillo sin fin gira el carro se desplaza longitudinalmente
a través de las guías de la bancada. Estos tornillos carecen de juego cuando cambian de
sentido de giro y apenas ofrecen resistencia. Para evitar los daños de una colisión del
carro con algún obstáculo incorporan un embrague que desacopla el conjunto y detiene
la fuerza de avance.
Cada carro tiene un motor independiente que pueden ser servomotores que se
caracterizan por dar alta potencia y alto par a bajas revoluciones. Estos motores
funcionan como un motor convencional de Motor de corriente alterna, pero con un
encoder conectado al mismo. El encoder controla las revoluciones exactas que da el
motor y frena en el punto exacto que marque la posición programada de la herramienta.
Por otra parte la estructura de la bancada determina las dimensiones máximas de las
piezas que se puedan mecanizar. Ejemplo de las especificaciones de la bancada de un
torno CNC
Ajuste posicionamiento de carros
A pesar de la calidad de los elementos que intervienen en la movilidad de los carros
longitudinal y transversal no hay garantía total de poder conseguir la posición de las
herramientas en la cota programada.
Para corregir los posibles fallos de posicionamiento hay dos sistemas electrónicos uno de
ellos directo y el otro sistema indirecto. El sistema de ajuste de posicionamiento directo
utiliza una regla de medida situada en cada una de las guías de las bancadas, donde actúa
un lector óptico que mide exactamente la posición del carro, transfiriendo a la UCP
(Unidad Central de Proceso) las desviaciones que existen donde automáticamente se
reprograma hasta conseguir la posición correcta.
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Porta herramientas
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:MoriSeiki-examples.jpg
Detalle del cabezal portaherramientas.
El torno CNC utiliza un tambor como portaherramientas donde pueden ir ubicados de seis
a veinte herramientas diferentes, según sea el tamaño del torno, o de su complejidad. El
cambio de herramienta se controla mediante el programa de mecanizado, y en cada
cambio, los carros retroceden a una posición donde se produce el giro y la selección de la
herramienta adecuada para proseguir el ciclo de mecanizado. Cuando acaba el
mecanizado de la pieza los carros retroceden a la posición inicial de retirada de la zona de
trabajo para que sea posible realizar el cambio de piezas sin problemas. El tambor
portaherramientas, conocido como revólver, lleva incorporado un servomotor que lo hace
girar, y un sistema hidráulico o neumático que hace el enclavamiento del revolver, dando
así una precisión que normalmente está entre 0.5 y 1 micra de milímetro. Las
herramientas tienen que ser ajustadas a unas coordenadas adecuadas en un accesorio
externo a los tornos de acuerdo con las cotas que indique el programa. En la mayoría de
los casos se trabaja con plaquitas intercambiables de metal duro, con lo cual, cuando se
necesita reponer la plaquita, no hace falta desmontar el portaherramientas de su
alojamiento.7jhoel
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Accesorios y periféricos
Se conocen como accesorios de una máquina aquellos equipamientos que formando parte
de la misma son adquiridos a un proveedor externo, porque son de aplicación universal
para ese tipo de máquina. Por ejemplo labatería de un automóvil es un accesorio de
mismo.
Todas las máquinas que tienen incorporado su funcionamiento CNC, necesitan una serie
de accesorios que en el caso de un torno se concretan en los siguientes:8
UCP (Unidad de Control de Proceso)
Gráficos dinámicos de sólidos y de trayectoria
Editor de perfiles
Periféricos de entrada
Periféricos de salida
UCP (Unidad central de proceso)
La UCP o CPU es el cerebro de cálculo de la máquina, gracias al microprocesador que
incorpora. La potencia de cálculo de la máquina la determina el microprocesador
instalado. A cada máquina se le puede instalar cualquiera de las UCP que hay en el
mercado, por ejemplo: FAGOR, FANUC, SIEMENS, etc. Lo normal es que el cliente elige las
características de la máquina que desea y luego elige la UCP que más le convenga por
prestaciones, precio, servicio, etc.
Las funciones principales encomendadas a la UCP es desarrollar las órdenes de mando y
control que tiene que tener la máquina de acuerdo con el programa de mecanizado que
el programador haya establecido, como por ejemplo calcular la posición exacta que deben
tener las herramientas en todo el proceso de trabajo, mediante el control del
desplazamiento de los correspondientes carros longitudinal y transversal. También debe
controlar los factores tecnológicos del mecanizado, o sea las revoluciones del husillo y los
avances de trabajo y de desplazamiento rápido así como el cambio de herramienta.
Por otra parte la UCP, integra las diferentes memorias del sistema, que pueden ser
EPROM, ROM, RAM y TAMPON, que sirven para almacenar los programas y actuar como
un disco duro de cualquier ordenador.
Como periférico de entrada el más significativo e importante es el teclado que está
instalado en el panel de mandos de la máquina, desde donde se pueden introducir
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correcciones y modificaciones al programa inicial, incluso elaborar un programa individual
de mecanizado. Hay muchos tipos de periféricos de entrada con mayor o menor
complejidad, lo que si tienen que estar construidos es a prueba de ambientes agresivos
como los que hay en los talleres.
Como periférico de salida más importante se encuentra el monitor que es por donde nos
vamos informando del proceso de ejecución del mecanizado y podemos ver todos los
valores de cada secuencia. También podemos controlar el desplazamiento manual de los
carros y demás elementos móviles de la máquina.
https://es.wikipedia.org/wiki/Torno_control_num%C3%A9rico
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PLANO CARTESIANO PRESENTE EN LA PROGRAMACION DE UN CNC
Se denominan coordenadas cartesianas en honor a René Descartes (1596-1650), el
célebre filósofo y matemático francés que quiso fundamentar su pensamiento filosófico en el
método de tomar un «punto de partida» evidente sobre el que edificaría todo el conocimiento.
Como creador de la geometría analítica, Descartes también comenzó tomando un «punto de
partida» en esta disciplina, el sistema de referencia cartesiano, para poder representar la
geometría plana, que usa sólo dos rectas perpendiculares entre sí que se cortan en un punto
denominado «origen de coordenadas»
Las coordenadas cartesianas o coordenadas rectangulares (plano cartesiano) son un tipo
de coordenadas ortogonales usadas en espacios euclídeos, para la representación gráfica de
una función, en geometría analítica , o del movimiento o posición en física, caracterizadas
porque usa como referencia ejes ortogonales entre sí que se cortan en un punto origen. Las
coordenadas cartesianas se definen así como la distancia al origen de las proyecciones
ortogonales de un punto dado sobre cada uno de los ejes. La denominación de 'cartesiano' se
introdujo en honor de René Descartes, quien lo utilizó de manera formal por primera vez.
Si el sistema en sí es un sistema bidimensional, se denomina plano cartesiano. El punto de
corte de las rectas se hace coincidir con el punto cero de las rectas y se conoce como origen
del sistema. Al eje horizontal o de las abscisas se le asigna los números enteros de las equis
("x"); y al eje vertical o de las ordenadas se le asignan los números enteros de las yes ("y"). Al
cortarse las dos rectas, dividen al plano en cuatro regiones o zonas, que se conocen con el
nombre de cuadrantes:
Primer cuadrante "I": Región superior derecha
Segundo cuadrante "II": Región superior izquierda
Tercer cuadrante "III": Región inferior izquierda
Cuarto cuadrante "IV": Región inferior derecha
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ESTRUCTURA DEL PROGRAMA
Se utiliza la programación CN para máquinas herramientas según DIN 66025. El
programa CN se compone de una secuencia de bloques de programa que se guardan en
la unidad de control. Al mecanizar piezas de trabajo, el ordenador lee y comprueba estos
bloques según la secuencia programada.
Automatización de las funciones de no movimiento
Además de los movimientos de los ejes, el CNC permite automatizar funciones de no
movimiento como cambios de herramientas, apertura y cierre de puertas, alarmas, etc.
Las señales de automatización de estas funciones se gestionan a través de un autómata
de lógica programable o PLC. El PLC se puede conectar a la unidad central o incluso
puede estar integrado en la misma placa de la unidad central.
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EJECUCION
PRUEBA GRAFICA
PRUEBA DE VACIO
PRUEBA FISICA
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SISTEMA OPERATIVO
El control operativo, consta del sistema CAM Software para generar un programa de
CNC, lo que permite programar a cualquier maquina controlada por CNC bajo norma
ISO. También cuenta con el sistema CAD que es el software de diseño, estas dos
herramientas se complementan entre si, donde logran un interfase común de esta forma
el sistema es llamado CAD/CAM. (Un lenguaje común de trabajo)
Los sistemas de CAM obtienen el programa de mecanizado en dos pasos. En el primero
de ellos no consideran datos de la MH ni del tipo de CNC que tiene la máquina.
Únicamente se calcula la posición relativa de una herramienta respecto de la pieza, sin
considerar el tamaño o la cinemática de la máquina. (cero maquina y cero pieza)
Es necesario, en un segundo paso, convertir la información de ese archivo a un programa CNC para
una máquina concreta. Para ello es necesario POSTPROCESAR este archivo utilizando el
POSTPROCESADOR. El POSTPROCESADOR es un módulo más de los sistemas de CAM pero es el
único que debe estar personalizado para cada máquina.
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SISTEMA DE CONTROL
El sistema operativo de las maquinas de control numérico computarizado se clasifican en tres
partes:
UNIDAD CENTRAL - Lee e interpreta el programa por medio de la cinemática inversa
resolviendo procedimientos como el mecanizado y cálculos geométricos para sus
desplazamientos por medio de señales del interfase, sensores de la máquina, alarmas, etc.
LAZOS DE CONTROL - Hay uno por cada eje - Ejecutan las consignas que da la Unid.
Central. - Control de movimiento de cada eje
PLC - Automatización de funciones de no movimiento que permiten los cambio de hta,
apertura y cierre de luces alarmas, etc.
Sistema CAM Software para generar un programa de CNC, por lo que se puede utilizar para
programar cualquier máquina controlada por CNC. Sistema CAD Software de diseño conceptual
Sistema CAD/CAM Software que combina las 2 herramientas en un solo software con un interface
común.
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SISTEMA MECANICO
El sistema mecánico de las maquinas herramientas que son controladas por un
sistema operativo. Es por medio de la transmisión por correa, donde la polea
conducida esta generando trabajo al husillo, esto permite el desplazamiento de
la bancada.
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Planificación de trabajo
Antes de la puesta en marcha de la maquina, verificar que cuando no se encuentra
energizado, detenida por un tiempo prolongado o es cambio de turno, en que condiciones
esta la maquina y deberá realizar, una inspección visual, control dimensional y ver si
existen problemas en el espacio físico, para desarrollar su trabajo. Es recomendado seguir
las siguientes etapas
Verificar totalmente el energizado de la maquina
Observe si la maquina presenta la compuerta abierta de la unidad central eléctrico
de ella, para cerrarla. Esto evitara un corte eléctrico automático.
La porta herramienta debe estar al centro y visible del técnico, que va a operar la
maquina, en cada cambio de turno.
Para la planificación de la ejecución del programa en la maquina de control numérico
computarizado se debe tener en consideración la siguiente secuencia de operabilidad:
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CERO MAQUINA: Posicionamiento de la torreta, diseñado por el fabricante, el cual define a la
maquina que esta lista para recibir la primera orden de trabajo.
PROCEDIMIENTO:
Al momento que se energizo y logrado el encendido de la maquina, verifique el espacio físico
previo al desarrollo del cero maquina, esto permitirá un pleno desarrollo evitando algún impacto
imprevisto.
Posteriormente proceda a observar el panel inferior, active la tecla con las iniciales ZRN,
automáticamente se encenderá un led de la tecla……., luego presione de forma constante la tecla
del cursor que se refiere al desplazamiento transversal de X+, usted observara que la torreta se
dirigirá hacia usted, se detendrá al momento de que el led se active y a continuación presione el
cursor de forma constante que indica el desplazamiento longitudinal Z+, la torreta se dirigirá hacia
el extremo derecho de la maquina y se detendrá al momento que se active su led.
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CERO PIEZA: Posicionamiento de la herramienta, para el inicio del mecanizado.
PROCEDIMIENTO:
Previo al desarrollo del cero pieza, debe verificar que HOME (cero maquina), se haya realizado,
posteriormente observe en pantalla, si se encuentra cargada la herramienta patrón. En este caso
se debe visualizar T0101, si no es el caso, deberá cargar la herramienta.
La herramienta montada en la torreta y cargada en el software, se desplazara por medio del
joystick del panel inferior, de forma longitudinal hacia el husillo a una velocidad moderada de un
50% disminuyendo a un 25% para tocar de forma superficial aproximadamente ¼ de la cara
transversal del material a mecanizar.
(Recomendación: el material a mecanizar, deberá presentar su cara transversal refrentada de
forma previa al igual que un cilindrado de 5 mm a 10 mm del manto de la barra o cara lateral)
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Al momento de estar en ese punto se realizara la identificación de la herramienta patron cara
transversal, que se activara por medio del ofs/set , que se encuentra en el menú superior, luego
observe en pantalla el menú TRABAJO y presione , visualicé la nueva ventana y dirija a la opción de
G54 por medio del cursor que esta también en el menú superior y digite Z0, luego presione la
opción MEDIA que esta en la parte inferior del monitor. Para que se valide su procedimiento
deberá retirar la herramienta de forma longitudinal en Z+ y pausadamente por medio del joystick
La herramienta nuevamente, se desplazara pero esta ves hacia la cara lateral a una velocidad
moderada de un 50% disminuyendo a un 25% para tocar de forma superficial aproximadamente
dentro del espacio cilindrado de 5 mm a 10 mm de la cara lateral del material a mecanizar.
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Al momento de estar en ese punto se realizara la identificación de la herramienta patron cara
lateral, que se activara por medio del ofs/set , que se encuentra en el menú superior, luego
observe en pantalla el menú y presione COMP, GEOMET y presione , visualicé la nueva ventana en
la columna X (herramienta T01) por medio del cursor que esta también en el menú superior y
digite X en conjunto con el valor del diámetro del material a mecanizar, luego presione la opción
MEDIA que esta en la parte inferior del monitor. Para que se valide su procedimiento deberá
retirar la herramienta de forma longitudinal en X+ y pausadamente por medio del joystick .
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Considere la siguiente secuencia del cero pieza (HTA PATRON) de las caras
correspondientes a la transversal y lateral.
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Considere la siguiente secuencia del cero pieza (HTAS POSTERIORES) de las caras
correspondientes a la transversal y lateral.
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Resumen de Comandos de Funciones M
M00 ............ Parada programada
M01 ............ Parada programada, condicional
M02 ............ Fin de programa
M03 ............ Husillo activado a la derecha
M04 ............ Husillo activado a la izquierda
M05 ............ Husillo desconectado.
M08 ............ Refrigerante, conectado
M09 ............ Refrigerante, desconectado
M20 ............ Contrapunto atrás.
M21 ............ Contrapunto adelante.
M25 ............ Abrir elemento de amarre.
M26 ............ Cerrar elemento de amarre.
M30 ............ Fin programa.
M71 ............ Soplado conectado
M72 ............ Soplado desconectado
M98 ............ Llamada de subrutina.
M99 ............ Fin subrutina, orden de salto.
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G96 Velocidad constante de Corte Unidad: m/min., pies/min. El control calcula continuamente la
velocidad del husillo que corresponde a cada diámetro actual. Con disminución de los diámetros
hacia 0, la velocidad aumentaría al infinito. En realidad aumenta hasta la velocidad máxima de la
máquina en cuestión y el programa se ejecuta sin alarma. El avance se fija automáticamente en
G95 (mm/rev.)
G97 Revoluciones Constantes. Unidad: rev./min. (R.P.M.) G96 se deselecciona y la velocidad del
husillo se mantiene con el último valor teórico. Después, S se programa en rev./min.
Hay diferentes tipos de herramientas de corte, en función de su uso. Las podríamos clasificar
en dos categorías: herramienta hecha de un único material (generalmente acero al cobalto), y
herramienta con plaquitas de corte industrial. La principal diferencia es que la punta de las
segundas está hecha de otro material con mejores propiedades (metal duro o conglomerados
metálicos). Esta punta puede ir soldada o atornillada. Las herramientas con la punta de otro
material, son más duras, lo que permite que corten materiales más duros, a más altas
temperaturas y más altas velocidades, sin incrementar demasiado el coste de la herramienta.
Las plaquitas también se pueden fijar a la herramienta por medio de un tornillo. Están hechas
de diferentes materiales duros como el acero al carbono o cerámicas, de forma que aguanten
elevadas temperaturas. Tienen la ventaja de que cuanto la arista de corte se desgasta, se
puede sacar el tornillo, girar la plaquita por una cara nueva y volverla a utilizar. Finalmente
cuando todas las caras se desgastan, se puede poner una nueva plaquita sin tener que
cambiar la herramienta. Esta es una manera económica de tener las herramientas con aristas
siempre afilado.
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Materiales
Para una buena herramienta de corte, los materiales que la forman deben tener las siguientes
características:
Dureza - Debe tener mucha dureza para aguantar la elevada temperatura y fuerza de
fricción cuanto está en contacto con la pieza.
Resiliencia - Debe tener resiliencia para que las herramientas no se agrieten o se
fracturen.
Resistencia al desgaste - Debe tener una duración aceptable, debido a los costos de
producción y evitar un recambio de piezas .
Seguidamente se describen diferentes materiales utilizado para fabricar herramientas de corte
o plaquetas:
Material de la
herramienta Propiedades
Acero no
aleado
Es un acero con entre 0,5 a 1,5% de concentración de carbono. Para
temperaturas de unos 250 º C pierde su dureza, por lo tanto es inapropiado
para grandes velocidades de corte y no se utiliza, salvo casos
excepcionales, para la fabricación de herramientas de turno. Estos aceros se
denominan usualmente aceros al carbono o aceros para hacer herramientas
(WS).
Acero aleado
Contiene como elementos aleatorios, además del carbono, adiciones de
wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. Hay aceros débilmente aleado
y aceros fuertemente aleado. El acero rápido (SS) es un acero fuertemente
aleado. Tiene una elevada resistencia al desgaste. No pierde la dureza
hasta llegar a los 600 º C. Esta resistencia en caliente, que es debida sobre
todo al alto contenido de volframio, hace posible el torneado con velocidades
de corte elevadas. Como el acero rápido es un material caro, la herramienta
usualmente sólo lleva la parte cortante hecha de este material. La parte
cortante o placa van soldadas a un mango de acero de las máquinas.
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Metal duro
Los metales duros hacen posible un gran aumento de la capacidad de corte
de la herramienta. Los componentes principales de un metal duro son el
volframio y el molibdeno, además del cobalto y el carbono. El metal duro es
caro y se suelda en forma de plaquetas normalizadas sobre los mangos de
la herramienta que pueden ser de acero barato. Con temperaturas de corte
de 900 º aunque tienen buenas propiedades de corte y se puede trabajar a
grandes velocidades. Con ello se reduce el tiempo de trabajo y además la
gran velocidad de corte ayuda a que la pieza con la que se trabaja resulte
lisa. Es necesario escoger siempre para el trabajo de los diferentes
materiales la clase de metal duro que sea más adecuada.
Cerámicos
Estable. Moderadamente barato. Químicamente inerte, muy resistente al
calor y se fijan convenientemente en soportes adecuados. Las cerámicas
son generalmente deseable en aplicaciones de alta velocidad, el único
inconveniente es su alta fragilidad. Las cerámicas se consideran
impredecibles en condiciones desfavorables. Los materiales cerámicos más
comunes se basan en alúmina (óxido de aluminio), nitruro de
silicio y carburo de silicio. Se utiliza casi exclusivamente en plaquetas de
corte. Con dureza de hasta aproximadamente 93 HRC. Se deben evitar los
bordes afilados de corte y ángulos de desprendimiento positivo.
Cermet
Estable. Moderadamente caro. Otro material cementado basado en carburo
de titanio (TiC). El aglutinante es usualmente níquel. Proporciona una mayor
resistencia a la abrasión en comparación con carburo de tungsteno, a
expensas de alguna resistencia. También es mucho más químicamente
inerte. Altísima resistencia a la abrasión. Se utiliza principalmente en
convertir los bits de la herramienta, aunque se está investigando en la
producción de otras herramientas de corte. Dureza de hasta
aproximadamente 93 HRC. No se recomiendan los bordes afilados
generalmente.
Diamante
Estable. Muy Caro. La sustancia natural más dura conocida hasta la fecha.
Superior resistencia a la abrasión, pero también alta afinidad química con el
hierro que da como resultado no ser apropiado para el mecanizado de
acero. Se utiliza en materiales abrasivos usaría cualquier otra cosa.
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Extremadamente frágil. Se utiliza casi exclusivamente en convertir los bits de
la herramienta, aunque puede ser usado como un revestimiento sobre
muchos tipos de herramientas. Se utilizan sobre todo para trabajos muy
finos en máquinas especiales. Los bordes afilados generalmente no se
recomiendan. El diamante es muy duro y no se desgasta.
Tipos de herramientas
La forma de operar el torno es haciendo girar la pieza a mecanizar mientras que la
herramienta sólo realiza movimientos longitudinales o transversales con el fin de poner en
contacto con la pieza. Aquí las herramientas de algunas de las principales tareas con un torno.
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TENDENCIAS DE LA AUTOMATIZACIÓN EN LA INDUSTRIA NACIONAL.
Las Industrias Modernas exhiben dos tipos de panorama, en términos del tipo de país en
la cual se ubica. Cuando se trata de países desarrollados es posible encontrar las
siguientes características:
Cada vez se exige mayor precisión y alto control de calidad.
Los diseños de los productos son cada vez más complicados.
La diversidad de productos crea la necesidad de flexibilidad en las maquinarias.
Hay aumento en el tiempo de inspección.
La fecha de entrega de los productos es cada vez menor.
El costo de fabricación de moldes es mayor y es necesario minimizar errores.
La formación de instructores es más difícil, pues es necesario personal, más
experimentado.
En cuanto al ambiente de trabajo se observa:
Escasez de la mano de obra calificada.
Producción de múltiples modelos y en grandes cantidades.
El Ambiente de taller no resulta atractivo.
En el caso de países de menor desarrollo (subdesarrollados), se puede encontrar
otro panorama con distintos problemas como por ejemplo:
Notable desactualización.
Baja competitividad.
Organizaciones rígidas.
Debilidad en el recurso humano al no conocer las nuevas tecnologías.
Lo cual también se acompaña de grandes necesidades de ayuda tales como:
Programas de gestión tecnológica.
Modelos de cooperación entre empresas.
Programas de cooperación internacional.
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Tal como se puede observar el panorama desde estas dos perspectivas no es igual, sin
embargo a través de una correcta orientación de planes, es posible ir escalando los
niveles tecnológicos, adecuándolos cultural y técnicamente a los objetivos de desarrollo.
Siempre para este tipo de gestión, es necesario integrar los esfuerzos de la
empresa privada, la Universidades y los Centros de Formación Profesional, a fin de
encontrar los canales más adecuados de transferencia tecnológica. Igualmente es posible
trabajar en la actualización de los recursos humanos y en la generación de ambientes
confiables que fomenten la consulta de las empresas. Una última meta común y necesaria
podría ser el desarrollo de la actividad de investigación que en la actualidad es muy pobre
en las universidades y nula a nivel de las empresas nacionales.
Como siempre, para emprender este difícil camino es necesario que exista una
voluntad política ejecutiva. Este aspecto muchas veces es uno de los más difíciles a
salvar, sin embargo todo depende de que surja un clima que los impulse. Lo cual puede
darse; cuando los empresarios, como potenciales beneficiarios directos de esta gestión
desarrollen estrategias para lograr este clima político impulsor.
Debo aclarar que no tratamos de decir que la automatización es la única alternativa de
desarrollo. Si no, más bien, que es necesario definir una línea o un plan con el cual se
logre este desarrollo. La automatización es sólo una muy buena alternativa pues su
dirección es hacia delante, la cual es tal vez la mejor dirección.
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput2.shtml#ixzz42KtRbSrj
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ITEM I Contestar el siguiente cuestionario.
1. Identifique la norma y explique el análisis que establece la nomenclatura de los ejes y sistemas de coordenadas.
2. Que establece el cero maquina, dibuje y describa su zona de trabajo. 3. Que establece el cero pieza. 4. Describa el flujo del procesamiento de CNC. 5. Describa el diagrama operacional de la M-H del CNC. 6. Describa la nomenclatura de una programación. 7. Describa la programación del cambio de giro del husillo en ambos sentidos. 8. Describa la programación del cargado de la herramienta T0303. 9. Describa la programación y desarrollo del cero pieza. 10. Defina G54. 11. Describa la programacion de los dos sentidos del giro del husillo. 12. Describa el procedimiento de cómo llevar el cero maquina e indicar la finalidad. 13. Nombre ventajas y desventajas de la maquina CNC (mínimo 5 de cada una). 14. Detalle como se procede la operación de la prueba grafica. 15. Detalle como se procede la prueba de vació o física en el torno CNC por medio.
ITEM II Determinar las coordenadas absolutas y dibuje la pieza en solido o
revolución a lo largo del eje z.
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ITEM III Calcular las coordenadas absolutas, volumen respectivas en mm³, pulg³ y
determinar su peso si la densidad del material es de 7850 kg/m³
ITEM IV Por medio del diagrama adjunto que consta de tres filas, describa en cada
una de ella, el procedimiento DE LA EJECUCION DE UN PROGRAMA DE CNC:
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ITEM V Por medio de este grafico cuyos ejes son y/x, identifique las coordenadas
absolutas y luego las incrementales a partir del origen 0,0:
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ITEM VI Anota las palabras ennegrecidas en el texto, busca en el diccionario y
escribe su significado de acuerdo al contexto.
Palabra Definición
CONTROL NUMÉRICO (CN)
El control numérico (CN) es un sistema de automatización de máquinas herramienta
que son operadas mediante comandos programados en un medio de almacenamiento,
en comparación con el mando manual mediante volantes o palancas.
Las primeras máquinas de control numérico se construyeron en los años 1940 y 1950,
basadas en las máquinas existentes con motores modificados cuyos mandos se
accionaban automáticamente siguiendo las instrucciones dadas en un sistema de
tarjeta perforada. Estos servomecanismos iníciales se desarrollaron rápidamente con
equipos analógicos y digitales. El abaratamiento y miniaturización de los
microprocesadores ha generalizado la electrónica digital en las máquinas herramienta,
lo que dio lugar a la denominación control numérico por computadora o control
numérico por computador (CNC), para diferenciarlas de las máquinas que no tenían
computadora. En la actualidad se usa el término control numérico para referirse a este
tipo de sistemas, con o sin computadora.1
Este sistema ha revolucionado la industria debido al abaratamiento de
microprocesadores y a la simplificación de la programación de las máquinas de CN.
Para mecanizar una pieza se usa un sistema de coordenadas que especificarán el
movimiento de la herramienta de corte.
El sistema se basa en el control de los movimientos de la herramienta de trabajo con
relación a los ejes de coordenadas de la máquina, usando un programa informático
ejecutado por un ordenador.
En el caso de un torno, hace falta controlar los movimientos de la herramienta en dos
ejes de coordenadas: el eje de las X para los desplazamientos laterales del carro y el
eje de las Z para los desplazamientos transversales de la torre.
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En el caso de las fresadoras se controlan los desplazamientos verticales, que
corresponden al eje Z. Para ello se incorporan servomotores en los mecanismos de
desplazamiento del carro y la torreta, en el caso de los tornos, y en la mesa en el caso
de la fresadora; dependiendo de la capacidad de la máquina, esto puede no ser
limitado únicamente a tres ejes.
Aparte de aplicarse en las máquinas-herramienta para modelar metales, el CNC se usa
en la fabricación de muchos otros productos de ebanistería, carpintería, etc. La
aplicación de sistemas de CNC en las máquinas-herramienta han hecho aumentar
enormemente la producción, al tiempo que ha hecho posible efectuar operaciones de
conformado que era difícil de hacer con máquinas convencionales, por ejemplo la
realización de superficies esféricas manteniendo un elevado grado de precisión
dimensional. Finalmente, el uso de CNC incide favorablemente en los costos de
producción al propiciar la baja de costos de fabricación de muchas máquinas,
manteniendo o mejorando su calidad.
Los ejes X, Y y Z pueden desplazarse simultáneamente en forma intercalada, dando
como resultado mecanizados cónicos o esféricos según la geometría de las piezas.
Las herramientas se colocan en portaherramientas que se sujetan a un cabezal que
puede alojar hasta 20 portaherramientas diferentes que rotan según el programa
elegido, facilitando la realización de piezas complejas.
En el programa de mecanizado se pueden introducir como parámetros la velocidad de
giro de cabezal, porta piezas, el avance de los carros longitudinal y transversal y las
cotas de ejecución de la pieza. La máquina opera a velocidades de corte y avance muy
superiores a los tornos convencionales por lo que se utilizan herramientas de metal
duro o de cerámica para disminuir la fatiga de materiales.
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ITEM VII Por medio del siguiente cuadro, explique el procedimiento de cómo debe
ingresar la herramienta patrón y lo que se detalla en los círculos.
ITEM VIII Por medio de un diagrama de flujo , explique el procedimiento del cero
pieza que incluye la herramienta de desbaste y acabado.
ITEM IX En talleres LIMID, el departamento de producción ha solicitado la
fabricación de una determinada pieza mecánica. El cual se tendrá que elaborar el
programa cuya ejecución es por medio del torno CNC, para su registro es
denominado como O2171.
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EJECUCION
PRUEBA GRAFICA
PRUEBA DE VACIO
PRUEBA FISICA
