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• Carlopio Albert Gordon

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INGENIERÍA MECATRÓNICA SISTEMAS FLEXIBLES DE MANUFACTURA

PROGRAMACIÓN DEL TORNO CNC

DOCENTE: ING. FAUSTO ACUÑA

NIVEL: 7MO MECATRÓNICA “B”

LATACUNGA – ECUADOR

HOJA DE PROCESOS TORNO CNC NOMBRE DEL PROCESO: TORNEADO MATERIAL: DURALÓN RESPONSABLE: DEPARTAMENTO: ENERGÍA Y MECÁNICA

REVISA: ING. FAUSTO ACUÑA

AUTORIZA: ING. FAUSTO ACUÑA

OPERACIONES

OPERACIÓN

CALCULO PARÁMETROS DE CORTE

REFRENTADO Método manual para determinar el cero pieza en el eje z

CILINDRADO

𝑉𝑐 = 200 − 300𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑠 = 0.3𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 ∅ = 40𝑚𝑚 𝑛 = 1591.55 𝑟𝑝𝑚 𝑣𝑓 = 477.46 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑇𝑝 = 6.282𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎

𝐾𝑐 = 80 𝑁/𝑚𝑚2 𝑃 = 0.160 𝑘𝑊𝑎𝑡𝑡𝑠

SELECCIÓN DE HERRAMIENTA DE CORTE VNMG160408 Forma de inserto tipo rombo con 35° entre sus caras. Ángulo de salida 0°

VNMG160408 Forma de inserto tipo rombo con 35° entre sus caras. Ángulo de salida 0°

SELECCIÓN DE HERRAMIENTA DE SUJECIÓN DE CORTADOR MVJNR 2020 K16

MVJNR 2020 K16

CROQUIS DE OPERACIÓN

DESVASTADO

𝑉𝑐 = 200 − 300𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑠 = 0.3𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 ∅ = 40𝑚𝑚 𝑛 = 1591.55 𝑟𝑝𝑚 𝑣𝑓 = 477.46 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛

VNMG160408 Forma de inserto tipo rombo con 35° entre sus caras. Ángulo de salida 0°

MVJNR 2020 K16

VNMG160408 Forma de inserto tipo rombo con 35° entre sus caras. Ángulo de salida 0°

MVVNR 2020 K16

𝑇𝑝 = 6.282 𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎

𝐾𝑐 = 80 𝑁/𝑚𝑚2 𝑃 = 0.160 𝑘𝑊𝑎𝑡𝑡𝑠 PERFILADO

𝑉𝑐 = 200 − 300𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑠 = 0.1𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 ∅ = 40𝑚𝑚 𝑛 = 1790.493 𝑟𝑝𝑚 𝑣𝑓 = 179.04 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑇𝑝 = 16.75𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎

𝐾𝑐 = 80 𝑁/𝑚𝑚2 𝑃 = 0.160𝑘𝑊𝑎𝑡𝑡𝑠

1. Selección de herramientas de corte, sujeción de cortadores y sujeción de piezas. a. Herramienta de corte Nombre VNMG160408HS

LETRA V N M G

Característica Forma de inserto tipo rombo con 35° entre sus caras. Ángulo de salida 0°

Aplicación Torneado en general

SIGNIFICADO Forma de la plaquita, tipo rombo con 35° entre sus caras Angula de incidencia de la plaquita 0º Tolerancia en radio y espesor 0.08 − 0.13 Fijación al porta herramientas con agujero rompe virutas a dos caras

16

Longitud de la arista de corte

04

Espesor de la placa

08

Radio de la punta de la herramienta

b. Herramienta sujetadora de cortador Nombre MVJNR 2020 K16

Característica Sistema de fijación por perno y grapa Forma de inserto tipo rombo con 35° entre sus caras. Estilo de portaherramientas a 93° con respecto a la horizontal.

Aplicación Torneado General Cilindrados a derechas Perfilado a derechas. Torneado cónico a derechas.

LETRA M

SIGNIFICADO Sistema de fijación por perno y grapa

V

Forma de inserto tipo rombo con 35° entre sus caras

J

Estilo de porta herramienta a 93° con respecto a la horizontal.

N R 2020 K 16

Ángulo de salida del inserto 0° Sentido de la herramientas a derechas Dimensiones de ancho y alto del porta herramientas Longitud de herramientas de 125mm Tamaño de la arista

c. Herramientas de sujeción de piezas Nombre Plato de sujeción

Características/Función Sujeción de piezas o herramientas.

Imagen

2. Cálculos de los parámetros de corte

Desbastado Datos: Tabla 1 Tabla de materiales

El material seleccionado es Duralón que tiene las mismas características del NYLON 6, por lo tanto:

Tabla 2 Velocidades y avances para torneado de Duralón o NYLON 6 con un acero rápido HSS.

Material de pieza NILON 6

Material de herramienta Acero rápido HSS

Vc ( m / min)

fz (mm / z)

200 - 300

0,1 (afinar)– 0,3 (Desbastar)

Cálculo de rpm de husillo n: 𝑉𝑐 =

𝜋 (𝐷) (𝑛) → 1000

𝑛=

𝑉𝑐 (1000) 𝜋𝐷

Dónde: 𝐷: Diámetro de la pieza. 𝑛: rpm del husillo. 𝐷 = 40𝑚𝑚 𝑛=

𝑉𝑐 (1000) 200(𝑚/𝑚𝑖𝑛) ∗ 1000 → 𝑛= → 𝜋𝐷 𝜋 ∗ 40𝑚𝑚

𝑛 = 1591.55 𝑟𝑝𝑚

Cálculo velocidad de avance 𝒗𝒇 𝑣𝑓 = 𝑓𝑧 × 𝑛 Dónde: 𝑓𝑧 :Avance en 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣 𝑣𝑓 = 0.30

𝑚𝑚 𝑟𝑒𝑣 ∗ 1591.55 𝑟𝑒𝑣 𝑚𝑖𝑛

→

𝑣𝑓 = 477.46

𝑚𝑚 𝑚𝑖𝑛

Cálculo del número de pasadas:

𝑁𝑝 =

𝑁𝑝 =

𝐷0 − 𝐷𝑓 2∗𝑝

25 − 7.37 2∗2

𝑁𝑝 = 5 Dónde: 𝑝: Profundidad de pasada 𝑚𝑚

Cálculo del tiempo de pasada:

𝑇𝑝 =

𝐿 50𝑚𝑚 = = 0.1047 MIN 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎 = 6.282𝑠 𝑉𝑓 477.46𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛

Dónde: 𝐿:Longitud de la pieza en mm

Cálculo del tiempo de mecanizado: 𝑇𝑚 = 𝑁𝑝 ∗ (

𝐿+𝑝 50𝑚𝑚 + 2𝑚𝑚 ) = 5( 𝑚𝑚 ) = 1𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑓 477.46 𝑚𝑖𝑛

Dónde: 𝐿:Longitud de la pieza en mm

Cálculos para determinar la potencia máxima requerida Cálculo de la Potencia de corte 𝑃𝐶 = 𝐹𝐶 × 𝑉𝐶 𝐾𝑆 =

𝐹𝐶 𝐴𝐶

𝐹𝑐 = 𝐴𝑐 × 𝐾𝑆 𝐴𝑐 = 𝑎𝑝 ∗ 𝑓𝑧 Dónde: 𝐹𝑐 : Fuerza de corte (𝑁) 𝐴𝑐 : Área de corte (𝑚𝑚2 /𝑟𝑒𝑣) 𝐾𝑆 : Presión específica para el material (𝑁/𝑚𝑚) 𝑎𝑝 : Profundidad de mecanizado (𝑚𝑚) Se analiza la potencia de corte para una profundidad por pasada de 2𝑚𝑚: 𝐴𝑐 = 𝑎𝑝 ∗ 𝑓𝑧 →

𝐴𝑐 = 2𝑚𝑚 ∗ 0.30

𝑚𝑚 𝑚𝑚2 → 𝐴𝑐 = 0.6 𝑟𝑒𝑣 𝑟𝑒𝑣

𝑁

En este caso 𝐾𝑆 = 80 𝑚𝑚 𝐹𝑐 = 𝐴𝑐 × 𝐾𝑆 →

𝐹𝑐 = 0.6 𝑚𝑚 × 80

𝑁 → 𝐹𝑐 = 48 𝑁 𝑚𝑚

Finalmente la potencia de corte: 𝑃𝐶 = 𝐹𝐶 × 𝑉𝐶 𝑚 𝑚𝑖𝑛 𝑃𝐶 = 48 𝑁 × 200 × 𝑚𝑖𝑛 60 𝑠𝑒𝑔 𝑁∗𝑚 𝑃𝐶 = 160 → 𝑊 𝑠𝑒𝑔 La potencia es suficiente no supera la de la máquina (7.5 KW). Esto es debido al material sumamente blando.

AFINADO Cálculo de rpm de husillo n: 𝑉𝑐 =

𝜋 (𝐷) (𝑛) → 1000

𝑛=

𝑉𝑐 (1000) 𝜋𝐷

Dónde: 𝐷: Diámetro de la pieza. 𝑛: rpm del husillo. 𝑛=

𝑉𝑐 (1000) 225(𝑚/𝑚𝑖𝑛) ∗ 1000 → 𝑛= → 𝜋𝐷 𝜋 ∗ 40𝑚𝑚

𝑛 = 1790.493 𝑟𝑝𝑚

Cálculo velocidad de avance 𝒗𝒇 𝑣𝑓 = 𝑓𝑧 × 𝑛 Dónde: 𝑓𝑧 :Avance en 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣 𝑣𝑓 = 0.10

𝑚𝑚 𝑟𝑒𝑣 ∗ 1790.493 𝑟𝑒𝑣 𝑚𝑖𝑛

→

𝑣𝑓 = 179.04

𝑚𝑚 𝑚𝑖𝑛

Cálculo del tiempo de pasada:

𝑇𝑝 =

𝐿 50𝑚𝑚 = = 0.279 MIN 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎 = 16.75𝑠 𝑉𝑓 179.04𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛

Dónde: 𝐿:Longitud de la pieza en mm

3. Programación % O0025; (Programa para el mecanizado de un peón mediante la utilización del Torno CNC, con herramienta de corte VNMG160408HS, herramienta sujetadora MVJNR 2020 K16, sobre duralón de D=40mm y 50mm de longitud, realizado el 22/06/2018 por Conde Santiago) N10 G21 G40 G97 G98; (ENCABEZADO) N20 G00 X100 Z200; (referencia para cero maquina) N30 T0100; (cambio de herramienta) N40 M03 S1200; (prendo husillo) N50 G00 X40 Z50; (aproximo en x) N60 G01 X39 Z5 F1000; N70 Z-50 F600; (cilindro 0.75) N80 G00 X42; (alejo en x 3mm) N90 Z5; (zona de aprox en z) N100 G01 X37 Z5 F1000; N110 Z-50 F600; (cilindro 0.75) N120 G00 X42; (alejo en x 3mm) N130 Z5; (zona de aprox en z)

N140 G01 X35 Z5 F1000; N150 Z-50 F600; (cilindro 0.75) N160 G00 X42; (alejo en x 3mm) N170 Z5; (zona de aprox en z) N180 G01 X33 Z5 F1000; N190 Z-50 F600; (cilindro 0.75) N200 G00 X42; (alejo en x 3mm) N210 Z5; (zona de aprox en z) N220 G01 X31 Z5 F1000; (aproximo en z y meto en x) N230 Z-50 F600; (cilindro 0.75) N240 G00 X34; (alejo en x 3mm) N250 Z5; (zona de aprox en z) N260 G01 X29 F600; (meto en x2mm) N270 Z-50; (cilindro 2mm) N280 G00 X32; (posicionamiento rapido a x=32) N290 Z5; (zona de aprox en z) N300 G01 X27 F600; (meto en x 2mm) N310 Z-37.68; (cilindro 2mm) N320 G00 X30; (posicionamiento rapido a x=30) N330 Z5; (zona de aprox en z) N340 G01 X25 F600; N350 Z-35.92; N360 G00 X28; N370 Z-14.87; N380 G01 X23 F600; N390 Z-33.83; N400 G00 X26; N410 Z-18.10; N420 G01 X21 F600; N430 Z-30.59; N440 G00 X24; N450 Z-20.79; N460 G01 X20.03 F600; N470 Z-27.9; N480 G00 X29; N490 Z5; N500 G01 X0 Z5 F200; (reducción de avance para afinado) N510 Z0; N520 G03 X20 Z-14.53 R9 F200; (interpolación circular horario) N530 G02 X28.16 Z-37.19 R16 F200; (interpolación circular antihorario) N540 G03 X28 Z-42 R6 F200; (interpolación circular antihorario) N550 G01 X28 Z-50 F200; (interpolación lineal) N560 G00 X32; N570 Z5; N580 G01 X0 Z5 F200; (reducción de avance para afinado) N590 Z1; N600 G03 X18 Z-14.53 R9 F200; (interpolación circular horario) N610 G02 X26.16 Z-37.19 R16 F200; (interpolación circular antihorario) N620 G03 X26 Z-42 R6 F200; (interpolación circular antihorario) N630 G01 X26 Z-50 F200; (interpolación lineal) N640 G00 X32; N650 Z5; N660 G01 X0 Z5 F200; (reducción de avance para afinado) N670 Z1; N680 G03 X16 Z-14.53 R9 F200; (interpolación circular horario) N690 G02 X24.16 Z-37.19 R16 F200; (interpolación circular antihorario)

N700 G03 X25 Z-42 R6 F200; (interpolación circular antihorario) N710 G01 X25 Z-50 F200; (interpolación lineal) N720 G00 X32; N730 Z5; N740 M03 S1800; (aumento velocidad de n para afinado) N750 G01 X0 Z5 F200; (reducción de avance para afinado) N760 Z1; N770 G03 X14 Z-14.53 R9 F200; (interpolación circular horario) N780 G02 X20.16 Z-37.19 R16 F200; (interpolación circular antihorario) N790 G03 X25 Z-42 R6 F200; (interpolación circular antihorario) N800 G01 X25 Z-50 F200; (interpolación lineal) N810 G00 X32; N820 Z5; N830 X100 Z200; (referencia para cero maquina) N840 M05 S0; (apago el husillo) N850 T0200; N860 M03 S1800; N870 G01 Z-50 F1000; N880 G01 X-10 F200; N890 G01 X0 F50; N900 G0 X34.5; N910 X200 Z200; N920 M05 S0; N930 M30; %

4. Simulación

Ilustración 1 Simulación en CNC Pro

Ilustración 2 Simulación en CIMCO V8