• Author / Uploaded
• Smah Hams M

• Categories
• Control numerico
• Mecanizado
• Herramientas
• Aluminio
• Perforar

Citation preview

LABORATORIO DE CNC INGENIERIA MECANICA 2015 – 2016 _____________________________________________________________________________ PROGRAMACION MANUAL TORNO CNC

OBJETIVOS   

Realizar la programación y mecanizado a pie de máquina. Realizar operaciones manuales de mecanizado. Referenciar la máquina.

METODO 

Programación manual en control FANUC Oi Mate Tc.

EQUIPO Y MATERIALES      

Torno CNC, Marca LEADWELL, Modelo Ti-40. Calibrador. Sensor de Compensación. Eje de alumnio Ø 25 mm. x 150 mm. Herramienta de cilindrar y refrentar (widea) Llaves.

MARCO TEORICO 4.1 GENERALIDADES 4.1.1 SELECCIÓN DE HERRAMIENTAS SEGÚN EL MATERIAL Las herramientas de torneado se diferencian en dos factores, el material del que están constituidas y el tipo de operación que realizan. Según el material constituyente, las herramientas son dependiendo del material a mecanizar. La tipología de las herramientas de metal duro está normalizada de acuerdo con el material que se mecanice, puesto que cada material ofrece unas resistencias diferentes. Esto ralentiza bastante el trabajo porque la herramienta se tiene que enfriar constante mente y verificar que el ángulo de incidencia del corte este correcto. Por ello, cuando se mecanizan piezas en serie lo normal es utilizar portaherramientas con plaquitas intercambiables, que tienen varias caras de corte de usar y tirar y se reemplazan de forma muy rápida.

El mecanizado de piezas templadas tiene mucho que ofrecer en componentes con durezas de 55–65 HRC. Con calidades de plaquita basadas en el nitruro de boro cúbico (CBN) y la cerámica de óxido de aluminio, el mecanizado le ha ganado mucho terreno al rectificado. Tiene las ventajas de que el proceso puede ofrecer más productividad, costes de producción y por pieza más bajos, mayor flexibilidad y un proceso de producción más sencillo. Y como permite prescindir de refrigerante, el mecanizado de piezas templadas es más respetuoso con el medio ambiente que el rectificado tradicional. Las herramientas se eligen también con respecto a la velocidad de corte a la cual se va a trabajar, lo cual se detalla a continuación: 

Carburos (metal duro): Son los materiales más usados en el mercado de las herramientas de corte. Se pueden usar hasta velocidades de unos 150 m.min-1, pero si se los recubre con una delgada película de TiC o TiN pueden usarse hasta 280 m.min-1. Por lo general no se afilan.



Cermets: Igual que los carburos son materiales compuestos pero la matriz metálica es una aleación de Ni en cambio de Co. No son tan tenaces como los carburos pero resisten mejor al desgaste y la alta temperatura. Se pueden utilizar hasta velocidades de unos 370 m.min-1.



Cerámicos: Los principales cerámicos usados son AlO, AlO-TiC, un material compuesto de matriz de AlO whiskers de SiC y el Si N. Son muy frágiles y caros, tienen baja conductividad térmica y la resistencia al shock térmico es muy pobre. No son soldables. Se pueden alcanzar velocidades de 1200 m.min-1.



Diamante: Se usa sólo para el mecanizado a gran velocidad de metales no ferrosos y materiales compuestos. De todos los materiales es el más duro y menos tenaz, lo que limita su uso. Se pueden llegar hasta velocidades de 4500 m.min-1. La calidad ISO de las placas widia se indica en el siguiente gráfico:

Donde la resistencia al desgaste (WR) depende de la velocidad de corte, generalmente alta, proporcionando un mejor acabado. La tenacidad (T) está en función del avance. La denominación anterior se explica de la siguiente manera:  P: Acero, acero fundido, fundición maleable de viruta larga.  M: Acero inoxidable.  K: fundición.  H: Acero templado (materiales endurecidos).  S: Aleaciones termoresistentes, aleaciones de titanio.  N: Materiales no férreos (aluminio, bronce, plástico, madre, etc.)

Los recubrimientos también brindan ciertas características a las herramientas, entre las cuales se puede enumerar:  Sin recubrimiento._ Las características de la herramienta dependen del metal duro además de ser buena elección en cuanto a cortes más agudos, superficies más lisas, mayores requisitos de acabado. Su desventaja es la sensibilidad a vibraciones. 

Con recubrimiento (75%)._ Se posee una mayor resistencia al desgaste y se alarga la vida útil de la herramienta en 2 o 3 veces más de lo normal. Las capas de recubrimiento formas capas de 5 a 20 micras por PVD o CVD. Por ejemplo los recubrimientos de TiC brindan mayor resistencia al desgaste a menores velocidades de corte.

4.1.2 ANGULO DE LA HERRAMIENTA Aunque en las cuchillas portaplaquitas parece que hay un ángulo de desprendimiento negativo, esto no es así. En el filo de la plaquita tienen una hendidura que riza la viruta y el ángulo de desprendimiento es en realidad positivo aunque la plaquita esté orientada para abajo. Las cuchillas de widia tienen también ángulo de desprendimiento positivo pero como la parte de arriba es un plano, toda la placa de widia está en ese ángulo. Un ángulo “negativo” indica que la herramienta trabaja a compresión y son eficaces para materiales duros y cortes interrumpidos. Si dicho ángulo es muy bajo, disminuye la vida útil de la herramienta, en cambio, si es demás elevado, los esfuerzos de corte y de potencia disminuyen pero la sección del filo se debilita. Los ángulos habituales en las placas widia son de -8 a 25º, seleccionando el mayor posible sin que se rompa.

4.2 PARÁMETROS DE PROGRAMACION La estructura de un programa de torneado está constituido por una serie de secuencias y funciones donde se van programando las tareas que debe realizar la máquina de acuerdo con los parámetros de la pieza y las condiciones tecnológicas de su mecanizado. Antes de empezar a confeccionar un programa de mecanizado se tiene que conocer apropiadamente el mecanizado que ha de realizarse y las dimensiones así como las características del material de partida, de igual manera la cantidad de piezas que componen la serie que se tiene que mecanizar. Con estos conocimientos previos, se establece el sistema de fijación de la pieza

en el torno, las condiciones tecnológicas del mecanizado en cuanto a velocidad de corte, avance y número de pasadas. Igualmente se establecen los parámetros geométricos del mecanizado señalando las cotas de llegada y partida de las herramientas, así mismo se selecciona las herramientas que se van a utilizar y las calidades de las mismas. Componentes de un sistema CNC

Un sistema CNC está constituido por numerosos componentes.

Figura 5 Componentes de un sistema CNC El corazón de un sistema CNC es un ordenador que se encarga de realizar todos los cálculos necesarios y de las conexiones lógicas. Tendiendo a que el sistema CNC es el puente de unión entre el operador y la máquina-herramienta se necesitan dos interfaces (traductores): El interfaz del operador formado por el panel de control y varios a él conectados relacionados generalmente con dispositivos de periféricos almacenamiento (lectoras de cinta perforada, casete, disqueteras, etc) o impresión de la información. El interfaz de control de la máquina-herramienta que esta subdividido en múltiples conexiones de control y que afectan los actuadores de ejes, del husillo principal, etc. hasta llegar al sistema auxiliar de alimentación de energía. El panel de control Mandos para el control máquina: Estos permiten el gobierno manual o directo de la MHCN en actividades análogas a las ejecutadas con una convencional mediante manivelas, interruptores, etc. Estos controles pueden ser empleados de forma alternativa durante las operaciones programadas para modificar puntualmente el proceso.

Funciones operativas de una maquina

Los mandos de control máquina inician o detienen actividades básicas de la MHCN. En muchas ocasiones se trata de interruptores ON / OFF asociados a funciones individuales (todo / nada) como por ejemplo: "activar / cortar refrigerante" o "arrancar / parar cabezal". Es habitual que estas funciones aparezcan representadas mediante un icono inscrito en el botón correspondiente.

Figura 6. Componentes presentes en el panel de control. El teclado de programación En la botonera que controla las funciones de programación se puede distinguir entre las teclas empleadas para la transcripción de los datos de entrada (caracteres) y aquellas que inician cualquier comando del ordenador (como la tecla o ). [1]

Figura 6. Teclado de un cnc Comandos M y G para torno CNC FUNCIONES AUXILIARES DIN 66025

FUNCION M00

SIGNIFICADO

Para programa

M01

Parada facultativa

M02 Fin de programa M03 Rotación husillo sentido horario M04 Rotación husillo sentido anti horario M05 Parada del husillo M06 Cambio de herramienta M07 Refrigerante 1 en marcha M08 Refrigerante 2 en marcha M09 Para de refrigeración M10 Interpolación lineal dimensiones grandes M11 Interpolación lineal dimensiones pequeñas M13 Rotación del husillo horario y refrigeración M14 Rotación del husillo anti horario y refrigeración M15 Desplazamiento en sentido positivo M16 Desplazamiento en sentido negativo M19 Para del husillo con orientación determinada FUNCIONES PREPARATORIAS DIN 66025 FUNCION SIGNIFICADO G00 Posicionado en marcha rápida G01 Interpolación lineal para dimensiones medias G02 Interpolaciones circular sentido horario G03 Interpolación circular sentido anti horario G04 Tiempo de inversión G06 Interpolación parabólica G08 Aceleración G09 Desaceleración G17 Elección plano XY G18 Elección plano XZ G19 Elección plano YZ G25-G29 Constantemente a libre disposición G33 Roscado de paso constante G34 Roscado de paso constante en aumento G35 Roscado de paso constante decreciente G36-G39 Constantemente a libre disposición

M30 Fin de cinta M31 Suspensión del bloqueo M36 Gama de velocidad de avance 1 M37 Gama de velocidad de avance 2 M38 Gama de velocidad de rotación 1 M39 Gama de velocidad de rotación 2 M40 Cambio de engranas M50 Refrigerante 3 en marcha M51 Refrigerante 4 en marcha M55 Desplazamiento del origen de la herramienta M56 Desplazamiento del origen de la herramienta M60 Cambio de pieza M61 Desplazamiento del origen de pieza 1 M62 Desplazamiento del origen de la pieza 2 M71 Desplazamiento angular del origen de la pieza 1 M72 Desplazamiento angular del origen de la pieza 2

G40 Anulaciones de las correcciones de la herramienta G41-G52 Correcciones de herramienta G53 Eliminación de la reubicación G54-G59 Reubicaciones G60 Posicionado con presión 1 (fino) G61 Posicionado con presión 2 (medio) G62 Posicionado rápido (basto) G63 Taladrado de rosca G80 Anulación ciclo de trabajo G81-G89 Ciclos de trabajo G90 Indicaciones absolutas de medidas G91 Indicaciones relativas de medidas G92 Desplazamiento programado del punto de referencia G93 Codificación de avance de tiempo recíproco G94 Indicación directa del avance en mm/mín. G95 Indicación directa de avance en mm/rev. G96 Velocidad de corte G97 Eliminación de G96. [2]

CICLOS FIJOS DE MECANIZADO El CNC dispone de ciclos fijos de mecanizado que se definen mediante las siguientes funciones G: G79 : Ciclo fijo definido por el usuario G81 : Ciclo fijo de taladrado G82 : Ciclo fijo de taladrado con temporización G83 : Ciclo fijo de taladrado profundo G84 : Ciclo fijo de roscado con macho G85 : Ciclo fijo de escariado G86 : Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en avance rápido G00 G87 : Ciclo fijo de cajera rectangular G88 : Ciclo fijo de cajera circular G89 : Ciclo fijo de mandrinado con retroceso en avance de trabajo G001. [3] Ejemplo:

Grafico 7. Ciclo G68.[4]

5. DESARROLLO 5.1 PREPARACION Y AJUSTE DEL EQUIPO Se debe confirmar que no exista ningún error o alarma en la máquina. 5.2 PROCEDIMIENTO 5.2.1 MECANIZADO MANUAL

5.2.2 PROGRAMACION Y MECANIZADO A PIE DE MAQUINA DE LA GEOMETRIA: a) b) c) d)

Invertir la pieza y sujetarla al mandril. Ingresar la programación previamente realizada creando un nuevo programa en modo EDIT. Realizar el mecanizado colocando en modo AUTO y ejecutando paso a paso las líneas programadas en el ítem anterior.

6. ACTIVIDADES DEL ALUMNO Para cada pieza mecanizada, presentar:      

El plano de diseño, Un esquema de montaje de la materia prima en el torno, Las condiciones de mecanizado, La o las herramienta(s) a usar en cada operación, El programa CNC propuesto por el alumno (con texto explicativo línea a línea), El programa depurado (con explicación paso a paso, y el resultado dimensional de la pieza mecanizada).  Un análisis de los resultados obtenidos, comentarios y conclusiones. 7. CONCLUCIONES En el desarrollo de la práctica se pudo observar de mejor manera el funcionamiento de la máquina para lo que partiendo de un plano establecido se procedió a obtención del código G para cargarlo en el torno CNC, lo que como se esperaba se obtuvo el elemento deseado. RECOMENDACIONES Se debe tener en muy en cuenta las normas de seguridad, así como también verificar previamente nuestro código G, mediante el software de simulación.

8. CUESTIONARIO 1. ¿Cuáles son las características de los ciclos de trabajo de la maquina CNC? Estos ciclos tienen la particularidad de trabajar una sola operación en un mismo sentido hasta lograr el objetivo establecido. G90: Cilindrado G92: Roscado G94: Careado – Conicidad Conicidad G94 X: Es la posición final de corte Z: Es la posición final de corte R: Siempre va a ser negativo (cuadro de corte –z). El signo de R depende de la dirección de la conicidad. La función G94 es un ciclo enlatado, una línea de información del programa capacitara a la herramienta para ejecutar cuatro movimientos distintos. R: Distancia incremental del comienzo el corte a la posición final del corte.

¿Qué es la interpolación lineal en un programa para torneado? Se activa mediante el comando G01 y básicamente limita los movimientos de la herramienta en forma lineal. G01: Los ejes se gobiernan de tal forma que la herramienta se mueve a lo largo de una línea recta.

3. Explicar cuál es la estructura básica para un programa de torneado de una superficie.

Ejemplo T1.1; especificación de la herramienta. M06; cambio de herramienta. G00 X0 Z0; posicionamiento inicial de le herramienta G00 X(--) Z(---) Acercamiento de la herramienta a la pieza. G01 X(---) Z(---) Mediante G01 iniciamos el desbaste ya sea de forma horizontal o vertical. Teniendo en cuenta velocidades de corte, número de revoluciones, profundidad del material etc. BIBLIOGRAFIA [1] «6298B928.pdf». [Online]. Disponible en: http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/5141/1/6298B928.pdf. [Accedido: 29ene-2016] [2] «PROGRAMACION TORNO CNC - MECANINDUSTRIAL TORNO CNC». [Online]. Disponible en: http://mecanitindustrial.jimdo.com/programacion-torno-cnc/. [Accedido: 29ene-2016] [3] «CNC 8025M -USER - (cas) - CiclosFijos8025M.pdf». [Online]. Disponible en: http://wikifab.dimf.etsii.upm.es/wikifab/images/1/1a/CiclosFijos8025M.pdf. [Accedido: 29ene-2016] [4] «Microsoft PowerPoint - Tema7-2 - Tema13-2.pdf». [Online]. Disponible en: http://isa.umh.es/asignaturas/tf/Tema13-2.pdf. [Accedido: 29-ene-2016]