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DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA INFORME DE PRÁCTICA N°1 SISTEMAS FLEXIBLES DE MANUFACTURA – NRC 2884 22 DE ABRIL DEL 2019 INTEGRANTES:

ESPÍN ROSALES JONATHAN ANTONIO TOAPANTA CASA BYRON ALEXANDER

DOCENTE: ING. FAUSTO VINICIO ACUÑA

LATACUNGA MARZO 2019 – JULIO 2019

1. TEMA: Operación del centro de mecanizado vertical leadwell V-30

2. OBJETIVOS:  Operar el CMV Leadwell V-30  Describir el tablero de control  Conocer el proceso de encendido y apagado del CMV  Montaje y desmontaje de herramientas (corte, sujeción y portaherramientas)  Hallar el cero pieza  Describir las formas de mover los ejes  Regular la velocidad del husillo  Programar el encendido del husillo en sentido horario y antihorario  Describir las formas de montar y desmontar piezas

3. MATERIALES Y EQUIPOS:  Centro de Mecanizado Vertical LEADWELL V30

 Fresa frontal cilíndrica de vástago HSS 10 mm de diámetro  Pieza de aluminio AA 1100 (200x200x50) mm  Insert end mil APMT090308R  Insert fase mil BT40-FMB27-40  Insert SPG 422 K42  Manual de operación  Herramientas de medición

4. MARCO TEÓRICO:

4.1 Centro de mecanizado CNC Es una máquina herramienta que está controlada por un computador, permite realizar múltiples operaciones en una misma pieza de trabajo, utiliza herramientas rotativas y trata de utilizar al mínimo la intervención del hombre. Con esto se reduce el tiempo de producción por pieza lo que favorece en el incremento de la producción, pero requiere de un costo elevado para su instalación.

4.2 Controlador de centro de mecanizado El controlador es el cerebro de la máquina, coordina todas las acciones de desplazamiento de la herramienta y la pieza, sincronizando estos movimientos con las acciones de mecanizado para la obtención de un producto final, este dispositivo también es encargado de tareas auxiliares como es el cambio de herramientas, activación del refrigerante entre otras acciones que determinan la calidad del producto final. 4.3 Cabina de operación Podemos dividir en dos módulos importantes: la pantalla y el teclado. Por medio de la pantalla se comunica el control con el operario, se puede observar la información necesaria durante la programación y durante el mecanizado, en cambio por medio del teclado se comunica el operario con el control. Existen tres tipos de teclado: el teclado de dialogo, el teclado de programación y el teclado de servicio de la máquina. 4.3.1 Teclas de funciones Las teclas de funciones son las encargadas de realizar y asignar instrucciones al controlador para su ejecución, estas poseen su respectivo ícono y etiqueta según el idioma y norma, a continuación, se observa la tabla I de las teclas más utilizadas. Tabla I. Teclas de funciones

TECLAS

FUNCIONES

Seleccione

la

dirección

del

eje

presionando el eje, se puede seleccionar varios botones de movimiento a la vez

Seleccione la velocidad de alimentación

Retornar de manera inmediata a la posición inicial de la máquina (cero máquina)

Teclas de cursor utilizadas para mover el cursor a la dirección expectante.

Teclas

numéricas

utilizadas

para

introducir letras y números, cuando la perilla está en el modo MDI

4.4 Cero Máquina y Cero Pieza Es un punto referenciado por el fabricante de la máquina y que el usuario no puede modificarlo. A partir de este se miden todas las dimensiones de la máquina y a su vez es el origen de coordenadas. El cero pieza es el origen de coordenadas que utilizaremos como referencia para acotar los puntos de nuestro programa, por eso lo situaremos donde mejor nos convenga, y podremos cambiarlo a lo largo de nuestro programa todas las veces que lo consideremos oportuno, como se observa en la figura 1.

Fig. 1. Posición de cero maquina y cero pieza

4.5 Sensor de proximidad utilizado en la CNC Si la luz de sensor está trabajando, visualmente usted no podría ver dentro del agujero interno, mientras sondeando al usuario pueden ser advertidos por el beeper Cuando sondea el agujero profundo, usted no puede ver la luz roja, pero usted puede tener noticias el sonido del beeper. Exactitud: 0,005 mm, como se muestra en la figura 2.

Fig. 2. Optical type with beeper

4.6 Regla de la mano derecha Para poder identificar los ejes de una maquina CNC, se debe aplicar la regla de la mano derecha, como se observa en la figura 3. El eje Z corresponde a la dirección del husillo principal. Su sentido positivo es aquel en que se aleja la herramienta de la pieza. El eje X es perpendicular a Z y se elige sobre un plano horizontal paralelo a la superficie de sujeción de la pieza. Su sentido positivo es aquel tal que la herramienta se aleja de la pieza.

Fig. 3. Dirección de los ejes

4.7 Coordenadas absolutas Cualquier punto se ubica por la distancia del origen (0,0) a dicho punto, como se muestra en la figura 4.

Fig. 4. Coordenadas absolutas

4.8 Coordenadas incrementales Utiliza a la posición actual como punto de referencia para el siguiente movimiento, como se observa en la figura 5.

Fig. 5. Coordenadas incrementales

4.9 Formas de mover los ejes Existen tres maneras de poder mover los ejes de una maquina CMV leadwell V-30 estos son los siguientes.  De forma manual  De forma automática  Mediante programación

4.10

Maquinado de alta velocidad

Con la demanda de grandes velocidades de producción, surge el concepto de "hight speed machining" (HSM). Los rangos de velocidades de corte se clasifican en: • high speed: 600 - 1800 m/min • very high speed: 1800 - 18000 m/min • ultrahigh speed: >18000 m/min Las velocidades de giro en operaciones de torneado pueden llegar a 50000 RPM. 4.11

Velocidad de avance

En un centro de mecanizado dependen del fabricante marca y modelo, los valores de velocidades oscilan entre: Avance rápido en eje X y Y: 30 – 150 m/min Avance rápido en eje Z: 30 – 100 m/min Velocidad de avance máximo: 10000 – 15000 mm/min 4.12

Fórmulas de velocidades de corte y avances en centros de mecanizado.

PROCEDIMIENTO

1. Revisión del interruptor eléctrico del centro de mecanizado vertical

Figura 6: Bracker encendido 2. Chequeo de la existencia de aire proveniente del compresor

Figura 7: Compresor encendido

3. Establecer la presión de aire de entrada a la maquina en: 6 kg/cm^2

Figura 8: Presión del aire

4. Girar perilla de encendido de la máquina de esta manera se encenderá completamente la maquina

Figura 9: Perilla de encendido 5. Encender el panel de programación accionando el botón verde que se encuentra en el panel de operación

Figura 10: Encendido panel de programación 6. Establecer modo HOME apenas se encienda la máquina para que se mantenga en una posición inicial segura para lo cual se debe girar la perilla indicada

Figura 11: HOME

7. Para mover los ejes se debe precautelar que no exista un riesgo luego de comprobar esto se puede poner la velocidad de la maquina al 100% pero con mucho cuidado

Figura 12: Velocidad 100% 8. Se presiona la tecla de HOME START para enviar la maquina directamente a esta posición sin ningún tipo de regulación manual pero siempre se debe empezar en el eje z para protección de la maquina contra daños

Figura 13: Home start

9. Para que la maquina ejecute cada orden que se le haya dado se debe presionar el botón verde para comenzar a ejecutar el comando previamente definido

Figura 14 : Botón de inicio ciclo 10. Luego se debe enviar los ejes restantes a HOME siguiendo el mismo proceso

Figura 15: HOME x,y 11. Para el desplazamiento de los ejes hacia una posición determinada se debe presionar el eje y además se debe presionar la tecla de avance en décima, centésima o milésima de milímetro dependiendo del proceso a ejecutarse

Figura 16: Avance ejes

12. Para realizar movimientos programados se debe ajustar la perilla indicada en modo mdi

Figura 17: Modo MDI 13. Ubicarse ya dentro del panel de programación en la pestaña Program

Figura 18: Program 14. Introducir el código necesario para el movimiento del husillo en es M03 acompañado de la velocidad determinada 15. Para el cambio de herramienta lo que se debe hacer es digitar el código M06 acompañado del número de posición de herramienta en la que se encuentra la misma dentro del ATC

Figura 19: Insertar codigo

16. Para montar una herramienta de sujeción con su respectiva herramienta de corte se debe establecer la perilla en modo JOG para luego quitar el seguro con el botón blanco que se encuentra en el panel de operación 17. Cuando se haya introducido la herramienta se presiona nuevamente este botón para poner el seguro y de esta manera quedara la herramienta fija en el husillo

Figura 20: Colocación de herramienta 18. Lo primero que se debe realizar para encontrar el cero de la pieza es utilizar una galga para a partir de esta saber dónde va a ser el cero pieza

Figura 21: Cero pieza

19. Una vez almacenado estos valores de cero pieza se debe dirigir a esta posición mediante códigos G en los ejes x, y

Figura 22: Envio a cero pieza 20. Pero en lo que respecta al eje z se debe establecer una zona de seguridad de 5 cm para evitar choques

Figura 23: Zona de seguridad ANALISIS DE RESULTADOS Las áreas de las que se encuentra formado el controlador son: Panel de programación

Se encarga de generar los códigos automáticos que se van a ejecutar a través de comandos los cuales hacen que las operaciones posean gran precisión, además que cuenta con funciones básicas pero fundamentales dentro del entorno de programación de la maquina Teclas movimiento de cursor Permiten manejar el cursor dentro de la interfaz de control digital que se encuentra en la pantalla Reset Permite reiniciar un código CNC iniciado o cualquier otra operación introducida Insert Permite ingresar un código a la interfaz digital del controlador haciendo que el mismo esté listo para realizar la operación Program Permite ingresar a la pestaña en donde se va a introducir el código que se desee

Panel de operación:

En este panel se puede distinguir diferentes tipos de mandos para operaciones en su mayoría manuales es decir que la persona u operario va a ser quien realice desde aquí cada una de las operaciones de movimiento de los ejes encendido del husillo control del sentido de giro del husillo entre otras operaciones importantes dentro de las cuales se corre un alto riesgo debido a la inexactitud de la aplicación de este método Escala para movimiento manual Permite realizar movimientos en todos los ejes pero en diferentes escalas estas pueden ser decimas centésimas o milésimas de milímetro Jog Permite quitar o poner el seguro que se encuentra dentro del husillo y mediante el cual se cambia o se sujeta una pieza Modo Manual Cambia la interacción de la maquina ya que de esta manera se puede realizar diferentes movimientos controlador por el usuario Gira el husillo en sentido horario

Giro del husillo en sentido antihorario

Ejes Acciona los ejes que se van a mover se su posicion

Enciende el husillo al 100% de la velocidad previamente programada Paro de emergencia Frena cualquier operación que se encuentre realizando la maquina mediante un impulso manual

Conjuntamente con la perilla de MPG funciona para dar pequeños avances en los diferentes ejes de la maquina

Encontrar el cero pieza Se debe considerar todo lo expuesto anteriormente para encontrar el cero pieza a ya que de esto depende el nivel de rapidez de la maquina al ir hacia el punto determinado, se debe de tomar en consideración que la posición en x, y se puede programar y enviar en un solo código, pero en cuanto al eje z se debe tomar en cuenta una zona de seguridad debido a la protección en caso de bajar demasiado en este eje puede llegar a topar la mesa y podría romperse la herramienta de corte Incremento al 120% y decremento al 50% Esto es debido a un factor de seguridad que posee la máquina que viene establecido en normativa, puesto que si fuera de lo contrario la maquina estaría a expensas de un posible choque por lo que se precautela que al momento de bajar en la dirección del eje z se lo haga en una proporción pequeña a como se lo hace al subir el mismo

CONCLUSIONES -

Se implementó el correcto y seguro procedimiento para el encendido para el centro de mecanizado vertical Se interactuó de manera efectiva con el tablero de control realizando operaciones sencillas Se introdujo códigos por teclado para el cambio de herramienta haciendo del panel de programación Se realizó el proceso para cambiar una pieza de sujeción con otra usando el botón de Jog Se realizó las operaciones necesarias para encontrar el cero pieza además de delimitar una zona de seguridad Se instauro el cogido para encender el husillo mediante teclado, además del precalentamiento necesario del mismo Se logró operar con éxito cada uno de los ejes y de diferentes maneras

RECOMENDACIONES - Delimitar la zona segura de la pieza a 5 cm antes de encontrar el cero pieza para evitar cualquier roce - Verificar al momento de ingresar el código al controlador que se encuentre al final punto y coma - Ser lo más exacto posible en cuanto a los cálculos de las velocidades usadas dentro de la maquina

BIBLIOGRAFÍA: [1] MANUAL DE PROGRAMACIÓN FRESADORA CNC, Century Star, Control Numérico, Huazhong, Wuhan S.A, 2009 [2] Bolton, W. (2006). Mecatrónica. Mexico: Alfaomega. [3] ELVELERIAS. (21 de 11 de 2017). ELVELERIAS. Obtenido de http://elverelias09.blogspot.com/2012/10/montajes-montajecorrecto-dela.html [4] Sandvik. (2017). Formulario CNC Obtenido de http://www.ver_formtw.com.tw/products/index.php?offset=0&language=_eng&cid=7 [5] Groover, M. P. (207). Fundamentos de la manufactura moderna. México: Mc Graw-Hill.