Presentacion Torno C

Control Numérico Este material es una traducción de un material de internet: htpp://technology.calumet.purdue.edu del profesor James B. Higley de la Universidad de Purdue Calumet y recomendado por Mike Lynch del portal CNC Concepts.

Traducido por Carmelo Hernández. Unexpo ViceRectorado Barquisimeto. Departamento de Ingenieria Mecánica. Sección Procesos Manufactura.

Carmelo Hernández

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HISTORIA Y TERMINOLOGÍA

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Historia y Definiciones Requerimientos de un operador entrenado:  4 aňos como aprendiz incluyendo clases de algebra, trigonometría, lectura de planos, y dibujo con aproximadamente 8000 horas de entrenamiento práctico.  Mecanizado de varios miles de dolares en herramientas desgastadas de precisión.  Tienen menor salario que otros profesionales como electricistas y plomeros.  La operaciones de producción a menudo de operaciones repetitivas que la mayoría de las personas las encuentran aburridas. Carmelo Hernández

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Historia y Definiciones • En las decadas de los 1930 a 1940, existía muchas inquietudes entre la mano de obra y los gerentes en las grandes compaňías. Paros y huelgas molestaban la gerencia. • Al mismo tiempo la Segunda Guerra Mundial requirió de piezas mas complejas para los productos comunes. • El producto mas complicado en esa época era el avión a reacción, que requería de grandes cantidades de piezas complejas y de alta precisión. Carmelo Hernández

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Historia y Definiciones • La combinación de problemas laborales y componentes mas complicados precipitaron la introducción de máquinas automáticas que podían ser programadas para la fabricación de diferentes piezas. • Las máquinas automáticas han estado disponibles desde la Guerra Civil de Estados Unidos (1861-1865), pero sólo podían producir una pieza y requerían gran cantidad de tiempo en el alistamiento para producir otra pieza. • Una máquina controlada electrónicamente que pudiera ser cambiada fácilmente para producir otra pieza se requería.

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Historia y Definiciones C.N La primera máquina exitosa automática programada electrónicamente fue un proyecto conjunto entre el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos a mediados de la década de 1950. Fue una fresadora de 3 ejes controlada por una habitación completamente llena de tubos electrónicos de vacío. 

 La Asociación de la Industria Electrónica (EIA) define NC como “un sistema en el cual las acciones son controladas por la insercción directa de datos numéricos por medio de puntos”.  Las máquinas NC son controladas electrónicamente, sin el uso de una computadora. Carmelo Hernández

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Historia y Definiciones C.N.C  Las máquinas CNC usan una computadora para asistir y mejorar la funcionalidad del control de números y códigos.  En la década de 1960, las máquinas CNC estaban disponibles con computadoras. Las máquinas NC propiamente dichas siguieron fabricándose.  En la década de 1970, las computadoras especializadas se empezaron a fabricar para los controles CNC.  En la década de 1980, gran cantidad de fabricantes tomaron las ventajas de la tecnología de la PC para incrementar la eficiencia y bajar los costos de los controles CNC.  Actualmente, todas las máquinas son CNC, aunque el término NC es aún usado, pero no en su definición original. Carmelo Hernández

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 El motor de paso toma los pulsos de voltaje y los convierte en movimiento rotacional. Si la resolución de la máquina ( movimiento más pequeňo) es 0,0001” y se quiere desplaza 3”, la computadora envía 30.000 ( 30.000 x 0,0001”= 3,0”) pulsos al motor y la máquina se desplaza 3 “.  Problema: los motores de paso tienen un torque limitado, y si excede el torque aplicado, el motor saltará y la máquina pierde la posición. Luego, el operador debe reiniciar la máquina.  La máquina no sabe donde se encuentra actualmente, solamente donde debería moverse. Este método trabaja bien si no existen saltos en el motor. Carmelo Hernández

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 El servo motor tiene un ciclo de retroalimentación para verificar la posición actual de la máquina. Si el programa le dice al computador que se desplace 3”, el servo motor arranca a girar y no para hasta que la retroalimentación le indica a la computadora que se ha desplazado esa distancia.  Ventaja: los servo motores tienen alto torque para realizar cortes profundos a altas velocidades. Para y da una alarma si el motor es sobrecargado.  Ventaja: la máquina siempre conoce la posición actual. Carmelo Hernández

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Pesadas, generalmente cuatro veces el equivalente de una máquina convencional (manual) Grandes motores con capacidad de altas velocidades para tomar ventaja de las herramientas modernas de corte. Potencias y velocidades del mandril de cuatro a diez veces las máquinas convencionales más rápidas. Cambiadores automáticos de herramientas que mantienen de ocho a cientos de herramientas de corte que son rápidamente cambiadas con el control del programa. Alta precisión. La mínima resolución de la mayoría de las máquinas es de 0,0001” o 0,001 mm, y son capaces de fabricar piezas de gran exactitud, dependiendo del proceso. Los tornillos de bolas eliminan prácticamente el juego en el movimiento de los tornillos. Carmelo Hernández

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La exactitud de las máquinas CNC depende de la rigidez de su construcción, cuidado en la fabricación, y el uso de los tornillos de bolas, eliminan el juego en los tornillos usados para desplazar la máquina. Estas fotos muestran los tornillos de bolas, los cuales recirculan en la tuerca. Carmelo Hernández

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INTRODUCCIÓN A LOS CENTROS DE TORNEADO

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INTRODUCCIÓN A LOS CENTROS DE TORNEADO

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Centros de Torneado Un centro de torneado es simplemente un torno CNC con una torreta multiestación y completamente cerrado para protección. La torreta se encuentra solidaria al carro transversal. En el dibujo no se muestra el control CNC, ni todas las cubiertas de protección que lo encierran.

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Características de los Centros de Torneado • La torreta se encuentra alejada para

facilitar la carga y descarga de las piezas. • Peso alto para aumentar la rigidez. • Altas velocidades del mandril para el uso de herramientas duras. • Motores potentes. • Capacidad de comunicación. Carmelo Hernández

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Centro de Torneado Típico Potencia 20 HP RPM 45-4000 10 herramientas en la torreta. Diámetro mecanizado 200 mm. Longitud entre puntos: 200 mm. Peso: 4000 Kg

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Sistema de Coordenadas en Centros de Torneado Z es la longitud de la pieza. X es el diámetro de la pieza. El círculo parcialmente sombreado representa el origen. El programador selecciona el origen de la pieza, generalmente en la parte trasera centro o delantera centro.

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En los ejemplos se utilizará la parte trasera centro. El programa desplaza la herramienta, no la pieza 17

El Problema del Sistema de Coordenadas La máquina opera a partir del Sistema de Coordenadas de Máquina (MCS). Todos los movimientos MCS son en la dirección negativa de X y Z. Se programa a partir del Sistema de Coordenadas de la Pieza. La punta de la herramienta esta desplazada del MCS y es diferente para cada herramienta. Carmelo Hernández

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La Solución Se puede medir fácilmente la distancia desde MCS a WCS e introducirla en el control de la máquina. Esta se llama Fixture Offset. •

• Se puede medir fácilmente la distancia desde MCS a la punta de cada herramienta e introducir el valor en el control de la máquina. Estos valores se llaman Tool Offsets.

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Separando el Programador de la Máquina El programador selecciona el ECS en la línea central de la pieza, generalmente en la parte trasera, y luego programa los movimientos de la herramienta a partir de allí. •

• El programador llama el fixture offset correcto y los números del tool offset en el programa ( estos códigos se muestran luego) • Así, el programador no tiene relación con las medidas específicas de la máquina. Carmelo Hernández

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Programación Absoluta vs. Incremental. Supongamos que queremos desplazarnos desde el origen a través de los puntos A,B,C,D y E. Nos podemos ir: •Incrementalmente- distancia desde el punto anterior, O •Absolutamente – distancia desde el origen.

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Absoluta Punto

Origen

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Programación Absoluta vs. Incremental. •Como se explicó anteriormente en la forma incremental la distancia se toma desde el punto anterior, mientras en la forma absoluta desde el origen sin importar el punto anterior. •La mayoría de programadores piensan inicialmente que la programación incremental es mas fácil. •Sin embargo, al editar el programa para cambios es mas fácil el modo absoluto. •El 95% de los programas se realizan en modo absoluto. •El 5% restante son casos especiales donde el modo incremental representa un ahorro real de tiempo. Carmelo Hernández

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CÁLCULOS DE AVANCE Y VELOCIDAD

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Herramientas para Centros de Torneado ¿Qué tipos de Herramientas se usan en los Centros de Torneado? Carburo (y otros materiales duros) en forma de insertos y barras. Acero rápido (HSS) en brocas y machos. ¿Dónde conseguir información para el cálculo de RPM y avances? Fabricantes de herramientas ( primera opción= Machining Data Handbook Machinery´s Handbook (opción utilizada presentación) Carmelo Hernández

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Formas de insertos Diamante

V – usado en acabado, 2 puntas por lado, inserto débil.

Diamante

D – algo mas fuerte, usado en acabado cuando el ángulo lo permita, 2 puntas por lado.

Triangula r Diamante

T – usado normalmente en torneado porque tiene 3 puntas por lado.

Trigonal

C – inserto popular porque utiliza el mismo porta para cilindrado y refrentado. 2 puntas por lado.

Cuadrado

W – forma mas nueva. Cilindra y refrenta como el C, pero 3 puntas por lado.

Redondo

S – muy fuerte, pero usado mayormente para chaflán porque no puede mecanizar una esquina cuadrada. 4 puntas por lado. R - el mas fuerte per menos usado.

Ver el apartado de herramientas en

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Herramientas Típicas Torneado, Roscado y Tronzado.

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Orientación del Portaherramientas Para la mayoría de centros de torneado CNC, la herramienta se encuentra en la parte de atrás de Mano Izquierda la pieza y la cara hacia abajo. Se utilizan portas a mano derecha cuando se cilindra hacia el mandril y a mano izquierda cuando se cilindra hacia el contrapunto. Si el porta es simétrico con la base del inserto, es llamado NEUTRO. Ver el apartado de herramientas en Machinery‘s Handbook para mayor información

Mano Derecha

Portaherramientas de plaquitas intercambiables Carmelo Hernández

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Consideraciones sobre las herramientas • La escogencia de las herramientas depende del tipo de pieza, la máquina, y el acabado superficial. • Piezas de mayor dureza, requieren herramientas mas durezas. • Las herramientas modernas requieren que los centros de torneado posean husillos de altas velocidades y motores potentes.

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Velocidad de Corte •¿Qué es la velocidad de corte? - No es RPM - Velocidad relativa de la pieza y la herramienta. - Unidades en pies/minuto (fpm) - Designada generalmente por V, cs, o S. - Tabulada en los libros basadas en el material, tipo de herramienta, y tipo de corte (desbaste o acabado). - Se necesita para calcular las RPM Carmelo Hernández

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Cálculo de las RPM para cilindrado • La fórmula para calcular las RPM está dada por:

Donde V = velocidad de corte encontrada en el manual ¶ = 3,14 D = diámetro a ser mecanizado Para calcularlo en la calculadora se deben apretar así:

Observe la diferencia entre esta fórmula y la anterior. Para usar esta fórmula se debe buscar primero la V en el manual. Carmelo Hernández

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Tipos de Cortes Desbaste – consideraciones iniciales: Prioridad remover metal, no interesa el acabado. Utiliza herramientas robustas. Por lo general , se usan profundidades de corte y avances grandes. La velocidad de corte se ajusta a valor inferior para mantener el calor bajo.

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Tipos de Cortes (continuación) Acabado – consideraciones iniciales: Prioridad el acabado superficial especificaciones dimensionales.

y

las

La herramienta debe ser dura para mantener sus dimensiones. La profundidad de corte y el avance por lo general son bajos. La velocidad de corte es ajustada al valor superior para obtener los mejores acabados. Carmelo Hernández

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Requerimientos de acabado superficial Avanc e

El acabado superficial depende del avance y el radio de punta de la herramienta. Generalmente, un radio de punta grande en conjunto con un bajo avance y alta velocidad da un mejor acabado.

Radio de punta Inserto

h = altura de rugosidad f = avance r = radio de punta

Sin embargo, un radio muy grande induce partes planas arruinando el acabado y la precisión. La mayoría de insertos usan un radio de punta de 1/32”.

y rugosidad

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Rugosidad en pulgadas, generalmente se reporta en micro pulgadas. 33

Recomendaciones generales de Avances y Profundidades de corte •Desbaste :  0,1” a 0,25” profundidad de corte (radial). 0,012 pulgadas por revolución (ipr) a 0,018 ipr avance.

•Acabado : 0,03” a 0,05” profundidad de corte (radial) 0,006 ipr a 0,010 ipr avance. Nota 1: la profundidad de corte no debe ser menor que el radio de punta del inserto aún si se utilizan insertos especiales de acabado. Nota 2: avances menores se pueden usar si se utilizan insertos especiales deCarmelo acabado. Hernández 34

Cálculo de RPM para Operaciones de Torneado con Herramientas Duras. •Usar este procedimiento para insertos de carburo, cerámicas y cermet. •Ajustar la velocidad de corte en base a la profundidad de corte y el avance deseado.

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Cálculo de RPM en Torneado (cont.) Proceso de seis pasos: 2.Seleccionar la profundidad de corte – tan profunda como sea posible. 3.Seleccionar el avance – según sea desbaste o acabado. 4.Buscar la velocidad de corte según tablas. 5.Buscar los factores de avance y profundidad en las tablas. 6.Modificar la velocidad de corte seleccionada en el paso 4. 7.Calcular las RPM. Nota: Todos los datos son obtenidos del apartado de Mecanizado del Machinery‘s Handbook. Carmelo Hernández

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Cálculo de RPM en Torneado (cont.) Ejemplo: Dada una profundidad de corte de 0,250”, un avance de 0,012” y un acero 8620 templado y revenido con una dureza Brinell de 300, una herramienta de carburo recubierto y una pieza de 2,5”.

Paso 1: Profundidad de corte dada 0,25”

Paso 2: Avance dado de 0,012 ipr. Carmelo Hernández

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Cálculo de RPM en Torneado (cont.) Paso 3: De la Tabla 1, ubicar los parámetros de corte para este material.

V e l o c i d a d e s y

Dureza

A v a n c e s

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Parámetros de corte

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Cálculo de RPM en Torneado (cont.) Paso 3 (cont.): De la Tabla 1, se obtiene:

bserve que la tabla muestra la velocidad de corte como S en lugar de V en todas partes. Los avances se dan en 0,001 ipr, por lo que si se lee 17 para Fopt esto significa 0,017 ipr. Carmelo Hernández

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Cálculo de RPM en Torneado (cont.) Paso 4: Una vez localizado las velocidades óptimas y promedios y el avance óptimo, se realiza el cálculo usando los datos de la tabla para obtener los factores de corrección. Ver la siguiente lámina.

Carmelo Hernández

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Cálculo de RPM en Torneado (cont.) 1) Calcular la relación de avances

2) Calcular la relación de velocidades

4) Determina la columna con la profundidad y el ángulo de posición mas cercano.

3) Buscar el factor de profundidad de corte donde intercepta la fila del paso 1 con la columna del paso 4

V e l o c i d a d e s y

3) Buscar el factor de avance donde intercepta la fila del paso 1 con la columna del paso 2

A v a n c e s

6) Calcular la velocidad de corte final.

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Cálculo de RPM en Torneado (cont.) Paso 4: Para este ejemplo, siguiendo los pasos de la lámina anterior: alcular las siguientes relaciones:

e la Tabla, se obtiene: Carmelo Hernández

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Cálculo de RPM en Torneado (cont.) Paso 5: Como se muestra en la parte inferior de la tabla,

onde V = velocidad de corte a usar (fpm) Vopt = velocidad óptima de la tabla, basada en la dureza y el tipo de herramienta. Ff = factor de avance de la tabla. de profundidad de la tabla. ara Feste ejemplo, d = factor Carmelo Hernández

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Cálculo de RPM en Torneado (cont.) Paso 6: Finalmente, se calcula las RPM con:

ara este ejemplo:

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PROGRAMACIÓN DE CENTROS DE TORNEADO

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Planificación y Programación. Para programar una máquina CNC , se deben seguir exitosamente los siguientes pasos: 4.Examinar la pieza a mecanizar y tener una idea general de la forma de mecanizarlo. 5.Analizar la forma de sujeción para mecanizar la pieza de ser posible en un solo montaje. 6.Seleccionar las herramientas para ejecutar las diferentes operaciones. 7.Escribir exactamente la secuencia de operaciones para mecanizar la pieza, una herramienta a la vez. 8.Convertir la secuencia de operaciones en un programa y luego simularlo.

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¿Qué es un bloque? •La máquina lee una línea del programa a la vez. •Cada línea es llamada bloque. •Los bloques no se extiende mas de una línea. •El orden de la información en el bloque es indistinta • es igual a •Sin embargo la mayoría de los programadores usan el siguiente: •Posteriormente se explicará el significado de cada letra.

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Códigos G y M La operación de la máquina se divide en dos tipos básicos: Códigos G también llamados códigos preparatorios  Le indican a la máquina el tipo de movimiento o función a ser ejecutada. Por ejemplo, movimiento rápido, movimiento lineal controlado, movimiento circular controlado, corte de rosca, etc. Códigos M también llamados funciones misceláneas.  Girar o detener el mandril, encender o apagar el refrigerante, etc. Carmelo Hernández

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Códigos comunes Función M Misceláneas

Acción

G0

Movimiento lineal de posicionamiento rápido

M3

Giro horario mandril

G1

Movimiento lineal con avance

M4

Giro en reversa del mandril

G2

Arco CW

M5

Detener mandril

G3

Arco CCW

M8/M9

Refrigerante on/off

G28

Ir a casa

M30

Fin programa

Códigos G Preparatorios

Acción

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Otros Códigos Códigos G Preparatorios

Acción

Otras funciones

Acción

G20

Pulgadas

O

Número programa

G40

Cancelar compensación radio herramienta.

X,Z

Posición absoluta

G99

Modo avance pulgadas por revolución

U,W

Posición incremental

T

Número herramienta

S

Velocidad mandril

G54

Primer Fixture Offset

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•La mayoría de los códigos son modalessu vigencia permanece hasta que aparece otro. •Se programan los cambios, nada extra. Por ejemplo:

Preferidas

Fáciles de leer y cambiar

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Funciona, pero con un estilo muy pobre

Difíciles de seguir, y los cambios requieren mucho esfuerzo

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Notas sobre los Códigos G y M en los Centros de Torneado • La mayoría de máquinas solamente un código M por bloque. • La letra mayúscula “O” indica el número del programa solamente. El resto son ceros “0”. Asegurarse de no cometer errores. • El código “T” de las herramientas consta de cuatro dígitos, los dos primeros indican el número de la herramienta, y los restantes el número del offset, que generalmente son los mismos. • Todos los caracteres alfabéticos deben estar en mayúsculas.

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Notas sobre los Formatos Numéricos Todos los números excepto el 0 requieren punto decimal, de otro modo la máquina lo toma por defecto. Por ejemplo: X3.0

trabaja bien

X3.

trabaja bien

X3

la máquina interpreta x0.0003

Z0

trabaja bien

Z0.

trabaja bien Carmelo Hernández

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Notas Especiales para Enviar a “Home” (Casa) el Centro de Torneado •1 El código G28 es el usado para enviar a “Home Machine” •2. G28 requiere moverse a través de un punto intermedio. •3. Por lo general la herramienta se envia a una posición fuera de la pieza antes de enviarla a “Home”, por lo el punto intermedio no se usa. •Para dar un punto, se incrementa el programa en un movimiento 0, esto es: -G28U0 que significa ir a “Home” en X, incrementalmente a través de un punto 0 de la localización actual. -G28W0 significa lo mismo pero en la dirección Z.

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Funciones del Programa Se dividen en Cuatro (4) Categorías. 1. Inicio Programa 3. Cambio de la Herramienta. 5. Fin del Programa. 7. Funciones de Mecanizado. Las tres primeras son iguales para todos los programas de una máquina específica. Para otra máquina se debe leer el “Manual de la Máquina”. Carmelo Hernández

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Funciones del Programa Para el Centro de Torneado Haas SL-20. • El lenguaje CNC no es 100% igual para todas las máquinas y controles. • Las máquinas Haas usan una programación genérica que es similar a la mayoría de las máquinas con control Fanuc. Fanuc es el control mas usado en las máquinas. • De nuevo, es importante leer el Manual de la Máquina. Carmelo Hernández

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Inicio del Programa para el Haas SL-20 Programa

Explicación

% O999

Carácter inicial para la transferencia del programa El número del programa asignado es 999, iniciando con la letra mayúscula O. Condiciones iníciales. Ir a “Home” en la dirección X Ir a “Home” en la dirección Z Cargar la herramienta 2 con offset 2 Cargar el primer fixture offset. Arranca el mandril a 4000 RPM en dirección horaria. Movimiento Rápido a la localización Z, zzz es el valor numérico. Movimiento Rápido a la localización X, ( G0 es modal), se enciende el refrigerante, xxx es el valor numérico.

G20 G40 G99 G28 U0 G28 W0 T0202 G54 S4000 M3 G0 Zzzz G0 Xxxx M8

Continúan los movimiento del mecanizado. Carmelo Hernández

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Cambio de la Herramienta para el Haas SL-20 Programa

Explicación

M9 G28 U0 G28 W0 T0303 G54 S3500 M3 G0 Zzzz

Apagado del refrigerante Ir a “Home” en la dirección X Ir a “Home” en la dirección Z Cargar la herramienta 3 con offset 3 Cargar el fixture offset. Arranca el mandril a 3500 RPM en dirección horaria. Movimiento Rápido a la localización Z, zzz es el valor numérico. Movimiento Rápido a la localización X, ( G0 es modal), se enciende el refrigerante, xxx es el valor numérico.

Xxxx M8

Continúan los movimiento del mecanizado.

Carmelo Hernández

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Fin del Programa para el Haas SL-20 Programa

Explicación

M9 M5 G28 U0 G28 W0 M30 %

Apagado del refrigerante. Apagado del giro del mandril. Ir a “Home” en la dirección X Ir a “Home” en la dirección Z Fin del programa , código M. Carácter final para la transferencia del programa.

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Programa sencillo de un Centro de Torneado

Enunciado del problema: Refrentar 1/8” (0,250”) en el diámetro de 1,250” de una barra de acero 1117 CD de 175 HB de dureza, con una herramienta de carburo recubierto rómbica a 80 (C) con una avance de 0,004 pulgadas por revolución. (ipr). Carmelo Hernández

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Planificación y Fases de Programación (1-3) 1. Examinar el dibujo. 3. Forma de sujeción de la materia prima- en una pinza. 5. Decidir la herramienta a usar- carburo recubierto con inserto tipo C. Usar una velocidad de corte promedio de 1410 pies por minuto, luego la frecuencia rotacional , se calcula:

Debido a que la frecuencia rotacional máxima del torno es 4500 rpm, se usará 4000 rpm para estar un poco por debajo de la máxima.

Carmelo Hernández

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Planificación y Fases de Programación (4)

4. Escribir la secuencia exacta de las operaciones: A. Posicionamiento rápido de la herramienta en Z. B. Posicionamiento rápido de la herramienta alejada en X 0,1”. C. Refrentar a X 0. con un avance F0.004. D. Alejarse en Z 0,050”. E. Posicionamiento rápido de la herramienta alejada en X 0,1”. F. Fin del programa. Carmelo Hernández

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Planificación y Fases de Programación (4)

5. Convertir la secuencia de operaciones en un programa: Inicio del Programa Refrentado Fin del programa

Carmelo Hernández

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El Programa Actual Códigos Programa

Acción

Inicio Programa

A. B. C. D. E.

Posicionamiento rápido en Z Posicionamiento rápido a 0,1 de la pieza (0,2 en diámetro Avance en X hasta 0 ( centro de la pieza) Avance hasta 0,050” de la cara. Regreso rápido hasta 0,1” de la pieza en X

A. Movimiento rápido a “Home” en X B. Movimiento rápido a Home en Z Fin del Programa

Carmelo Hernández

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Movimientos de la Máquina Herramienta en la posición “Home” (Inicio Programa)

Herramienta en posición de corte

Movimiento de desahogo

Refrentado

Movimiento rápido de desahogo

Movimiento rápido a “Home” primero en X y luego en Z

Carmelo Hernández

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Simulación de la Máquina Animación del mecanizado

Observaciones de la animación: 3.La vista isométrica es la misma como si se ubicara los mas cercano a la máquina con la contrapunta a la derecha. 4.La animación muestra el movimiento de la herramienta, pero no se diferencia el movimiento rápido del controlado con avance. 5.La herramienta se encuentra con la cara hacia abajo porque el mandril está girando en sentido contrario a las agujas del reloj y la herramienta en la parte posterior de la pieza. 6.No se muestra la pieza rotando y las virutas saliendo Carmelo Hernández

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Corriendo el Programa por Primera Vez 1. Montar todas las herramientas en las estaciones apropiadas de la torreta. 2. Montar el mandril o dispositivo de sujeción en la máquina y establecer el WCS 3. Realizar los “offsets” de las herramientas. 4. Simular el programa en la máquina. 5. Fijar los movimientos rápidos lo mas bajos posibles. 6. Iniciar el ciclo paso a paso con la mano en el botón de parada de emergencia siempre. 7. Mirar cuidadosamente todas las operaciones, presionar el botón de contención del avance para tomar notas y realizar las correcciones. 8. Montar la pieza y regresar al paso 5. Carmelo Hernández

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VELOCIDAD DE CORTE CONSTANTE PARA CENTROS DE TORNEADO

Carmelo Hernández

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Velocidad de Corte Constante (VCC) Como ya se sabe, para calcular las RPM se utiliza la siguiente fórmula:

1000 x V

Despejando de la fórmula anterior la velocidad de corte (V), se obtiene la siguiente ecuación:

mpm

1000

Carmelo Hernández

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Comparación de la Velocidad de Corte en el Refrentado. Al refrentar una pieza con un diámetro de 100 mm a una V= 60 mpm, se tiene: 1000x60 100

= 190 RPM

Ahora, se calcula la velocidad de corte V, en la periferia y a 6 mm del centro de la pieza , para una RPM constante de 190.

100 x 190

= 60 mpm

1000

6 x 190

3,58 mpm

1000 Carmelo Hernández

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¿Cuál es el significado? •Una velocidad de corte es válida solamente para un diámetro y unas RPM. •Al disminuir el diámetro a unas RPM constantes, la velocidad de corte decrece hasta llegar a cero en el centro de la pieza. •La disminución de la velocidad de corte se refleja en un mal acabado, menor vida de la herramienta , ya que las herramientas de carburo trabajan mejor a velocidades altas.

Carmelo Hernández

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¿Cómo solucionamos el problema? •Se usa una función llamada Velocidad de Corte Constante (VCC).

Código

•La VCC ajusta las RPM de la máquina según el diámetro a cortar para mantener la velocidad de corte establecida.

Función Fija la velocidad de corte a un valor especificado por S Fija las RPM a un valor especificado por S Limita las RPM a un valor dado por S. Se usa con G96

•Se utilizan tres códigos G.

Carmelo Hernández

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Ejemplo de Programa con VCC Códigos Programa

Acción Inicio del programa

Límite de 4000 RPM (un poco menor de las máx. del torno) Cambio a VCC, 600 fpm, la máquina ajusta RPM de acuerdo a la posíón de la herramienta. Mecanizado 1800 RPM constantes ( no cambiará con la posición de la herramienta Mas mecanizado Cambio a VCC, 600 fpm (modal), la máquina ajusta RPM Carmelo Hernández

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Comentarios sobre VCC •La mayoría de las máquinas, tienen por defecto G97, tanto G96 como G97 son modales. Sin embargo, es aconsejable colocar el adecuado en cada cambio de herramienta. •Usar VCC para torneado, refrentado y cilindrando interior, NO para roscado y taladrado. •Cuando se refrenta o cilindra diámetros pequeňos, siempre se alcanza el límite de RPM. Se calcula mediante la fórmula de la velocidad: Diámetro Carmelo Hernández

1000 x V

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Ejemplo de la Velocidad de Corte-Límite de Diámetro Si se usa 60 mpm. Con un límite de 4000 RPM, se calcula el diámetro :

Diámetro

1000 x V

1000 x 60

4,75 mm

Para cualquier valor X menor a 4,77 mm, la velocidad de corte será menor a 60 mpm ocasionando mal acabado y acortando la vida de la herramienta. Carmelo Hernández

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CICLOS RECTANGULARES PARA CENTROS DE TORNEADO

Carmelo Hernández

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Una operación Rutinaria

El cilindrado exterior es una operación rutinaria- rápido en profundidad, avance a la longitud, avance salida del diámetro, regreso rápido al punto de inicio. Esto se realiza en cuatro bloques de programación, uno rápido, dos avances, y otro rápido. Carmelo Hernández

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¿Qué es un Ciclo? •Normalmente, se realiza un posicionamiento o una operación de corte por cada bloque. •Sin embargo, operaciones tales como la secuencia de 4 bloques del cilindrado, los diseňadores han incorporado los CICLOS para reducir el tiempo de programación. •Un ciclo combina los movimientos múltiples en un solo bloque de programación. Carmelo Hernández

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Ciclo de Cilindrado Rectangular Punto de Inicio del Ciclo

Nueva Posición en X

Nueva Posición en Z

Para iniciar un ciclo de cilindrado rectangular, primero se posiciona la Herramienta en el Punto de Inicio del Ciclo. La herramienta regresará a este punto al finalizar el ciclo. El bloque es:

G90 Xnuevax Z nueva z F nuevaf La herramienta avanza rápido al diámetro nueva x, avanza controlado a la longitud nuevaz, avanza controlado al valor inicial X, y luego retorna rápido al valor de inicio Z. Los cuatro bloques en uno. Carmelo Hernández

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Notas Adicionales del G90 •El ciclo de torneado rectangular G90 es modal, por lo que se usa para repetir cortes. •Se puede cambiar nuevox y nuevoz en los cortes sucesivos, y se puede ajustar el avance en cualquiera de ellos o en el corte previo. •G90 trabaja en la dirección indicada. Existen ciclos adicionales para refrentado, cilindrado interior y torneado hacia la contrapunta. Carmelo Hernández

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Ejemplo de Torneado G90

Cilindrar a los diámetros de los escalones 3,000” y 3,500” a una velocidad de 800 fpm usando un inserto tipo C de 80° en la herramienta 2. Carmelo Hernández

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Seguir los pasos de Planificación y Programación (1-5)

Carmelo Hernández

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El Programa Códigos

Acción Inicio Programa

Límite RPM Ajustar la velocidad de corte a 800 fpm, giro a derecha. Rápido 0,25” alejado de la pieza en Z. Rápido a una distancia radial de 0,125” en X, refrigerante. Primer ciclo rectangular para cortar 0,25”en diámetro. Acabado del primer escalón mayor, G90 activo. Primer corte en el segundo escalón, Note el valor nuevo Z. Corte final en el segundo escalón. Final programa

Carmelo Hernández

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La Simulación

Recuerda, la simulación puede no mostrar la diferencia entre los movimientos rápidos y controlados. Al correr el programa en la máquina, los movimientos rápidos son mucho más rápidos que los controlados.

Carmelo Hernández

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ROSCADO EN CENTROS DE TORNEADO

Carmelo Hernández

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Roscado Convencional vs. CNC Convencional La exactitud depende del paso y los engranajes

La precisión depende del tornillo de bolas del eje Z y la electrónica.

Sincroniza los cortes múltiples a través del volante de roscado

Sincroniza los cortes múltiples electrónicamente.

La velocidad de corte está limitada por la habilidad del operador para embragar la media tuerca

La velocidad de corte está limitada por la precisión con que la máquina puede sincronizar el avance con las RPM del mandril.

Toma 10 minutos a un operador experimentado una rosca de ¾-16 UNF 2A de 1” longitud.

Toma menos de 1 minuto para un buen centro de torneado una rosca de ¾ -16 UNF 2A de 1”longitud.

Carmelo Hernández

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Notas sobre el Roscado CNC •Roscar en un centro de torneado es más rápido que en un convencional porque:  La máquina puede sincronizar el avance con las RPM del mandril mucho más rápido que lo que una persona puede embragar la media tuerca. Sincronización más rápida se traduce en velocidades de corte mayores y producción más rápida, mejores acabados y mayor precisión. Las altas velocidades de reposicionamiento rápido de la herramienta es mucho más rápida de lo que una persona puede realizar. • Una máquina CNC puede cortar cualquier rosca – métrica o inglesa- sin ningún equipo especial. Carmelo Hernández

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Offsets de la herramienta de Roscar Se puede tomar el offset de la herramienta de roscar en la punta o a un lado. El valor de X es igual en los dos casos, solo varía el valor de Z. Como se muestra en la figura, la toma a un lado ayuda a prevenir ayuda a prevenir los hombros pero no garantiza el roscado, mientras en la punta se obtiene la rosca correcta pero se incrementa el riesgo de choque en los hombros. Se debe conocer él método que se usa.

Offset de la herramienta a un lado. Ajustar Z para obtener las roscas suficientes.

Offset de la herramienta en la punta. Cuidado cuando se rosca cerca de los hombros. Carmelo Hernández

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Asegurando la Precisión del Roscado.

Holgura 0,1”

Suficiente espacio para sincronizar.

Asegurarse que existe suficiente espacio para desplazarse si se está utilizando la contrapunta. Carmelo Hernández

Aún cuando las máquinas CNC son rápidas, no son infalibles. Debe existir suficiente holgura entre el extremo de la pieza y el punto de inicio de la herramienta para que los motores de avance sincronicen con el mandril. La mayoría de los manuales de las máquinas tienen una fórmula que depende de las RPM y el paso. Si una rosca tiene el diámetro de paso correcto, pero no encaja el calibre PASA, se debe incrementar esta 89 distancia.

¿Mano Derecha o Mano Izquierda?

Roscado Mano Derecha- el husillo rota Roscado Mano Izquierda – el husillo rota en sentido horario (M3) y la herramienta en sentido anti-horario (M4) y la avanza hacia el mandril. herramienta avanza hacia el mandril. Los métodos mostrados arriba son los mas usados, se deben entender bien. Sin embargo , se pueden cambiar las rotaciones del husillo, los portaherramientas y las direcciones de corte y obtener los mismos efectos. Carmelo Hernández

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Códigos G para Roscado Código G

Aplicación Requiere 4 bloques de programación por pasada, no usada actualmente. Trabaja de forma similar al ciclo de torneado G90 con un bloque por pasada. La rosca completa se programa con un bloque. El mas usado para el roscado. Carmelo Hernández

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Ejemplo de Roscado

Se realizará dos veces el programa una vez con G92 y otra con G76. En ambos casos se asumirá que la pieza ya se encuentra lista para roscar y se utilizará 400 fpm para el roscado.

Carmelo Hernández

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G92 Ciclo de Roscado Rectangular Punto inicio Ciclo

Nueva Posición X

Nueva Posición Z

G92 trabaja igual que el G90 excepto en la sincronización entre el husillo y la herramienta para el roscado. La herramienta comienza y termina en el Punto de Inicio del Ciclo. Cada bloque tiene la siguiente estructura: G92 Xnuevax Znuevaz Fpaso

Observe que el paso es calculado como 1/tpi para roscas de 1 entrada. También en algunos centros de torneado se utiliza E en lugar de F para los ciclos de roscado. Es importante conocer la máquina. Carmelo Hernández

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Pasos de Planeación y Programación (1-3) 1. Estudiar el plano. Buscamos información sobre la rosca ¾-16 UNF 2ª: • Rango diámetro mayor: 0,7391-0,7485” • Diámetro menor (Máximo): 0,674” • Paso = 1/tpi = 1/16 = 0,0625” 2. Sujeción de la pieza : plato de pinzas. 3. Herramientas: inserto de carburo recubierto a una velocidad de 400 fpm. Calculamos las RPM, puesto que la VCC no se debe utilizar en el roscado:

Carmelo Hernández

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Pasos de Planeación y Programación (4-5) 4. Escribir la secuencia exacta de las operaciones:

A. Posicionamiento rápido en Z0.25 de la cara. B. Posicionamiento rápido en X alejado en 0,1” (radial). C. Asumiremos un diámetro inicial de 0,745”, se ejecutarán 6 pases en X: 0,725 0,705 0,690 0,680 0,677 0,674 D. Fin del programa. 2.Convertir la secuencia de operaciones en un programa: Inicio Programa Ejecución de los pases de roscado Fin del programa Nota: En nuestra máquina, el offset de la herramienta de roscado es tomado a un lado, no en la punta, por lo que la longitud de roscado puede ser mas corta y se debe ajustar en el programa de ser necesario. Carmelo Hernández

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Programa con G92 Códigos Programa

Acción Inicio Programa

Carga de la herramienta de roscado RPM, dirección horaria. Posicionamiento rápido en Z, a 0,25”de la cara. Posicionamiento rápido en X, a 0,1”radial, encendido del refrigerante Pase inicial de roscado, cortando 0,020” en diámetro. Segundo pase de roscado, G92 permanece activo.

Pase ligero final de roscado

Fin Programa Carmelo Hernández

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Simulación del Roscado.

La simulación puede no mostrar la herramienta en el punto inicial o el retorno a casa. Simula los bloques del ciclo G92. La máquina puede cortar la rosca más rápido que lo mostrado en la simulación.

Carmelo Hernández

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Ciclo de Roscado G76 Debido a lo común del roscado, los diseñadores han creado el G76, para realizar el proceso en un solo bloque. El formato es el siguiente: G76 Xraizx Zfinz Icono Kaltura Dpase1 Fpaso Aangulo Donde: raizx = diámetro menor de la rosca (requerido) finz = valor final en Z de la rosca (requerido) cono= valor del cono en roscas cónicas (opcional) altura= altura radial de la rosca (requerido) pase1 = profundidad del primer pase (nota, la mayoría de las máquinas no permiten punto decimal en D, se debe usar un número entero) (requerido). paso= paso para rosca de una entrada, calculado por 1/tpi (requerido) ángulo = ángulo de entrada de la rosca (opcional) Carmelo Hernández

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Comentarios generales sobre G76 •Si no se activa I, el ciclo produce una rosca recta que es la mas común. •Si no se activa A, la herramienta entra en una recta ( ver mas adelante para mayor detalle ). •El ciclo funciona tanto para roscado interno como externo, basado en el punto inicial y los valores de X y Z. •El ciclo decide automáticamente la cantidad de pases a ejecutar dependiendo de los valores de K y D. Cada pase es menor que el previo. •Algunas máquinas tienen mayor control sobre el número de pases y la profundidad del pase final. Se recomienda conocer la máquina . Carmelo Hernández

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Códigos K y D K es la altura de la rosca y se calcula mediante la siguiente fórmula: Altura rosca

Diámetro mayor – Diámetro menor

En las tablas de roscas, tanto el diámetro mayor y menor está dado como un rango , por lo que se debe usar el valor mayor. Para una rosca de ¾ -16 UNF 2A: Altura rosca

D es la profundidad del primer pase, en forma de entero. Si se requiere 0.012”, D es 0120. Recuerde que la resolución de la mayoría de las máquinas es 0.0001”, por lo que 0120 = 0.0120”. Carmelo Hernández 100

Código A El ángulo de una rosca métrica o en pulgadas es 60° generalmente y 29° para roscas ACME. Para cambiar el valor de A, se puede cambiar el ángulo de entrada de la herramienta de roscar. El ángulo de entrada es siempre ½ del valor de A especificado en el ciclo G76.

Angulo de rosca incluido

Notas: 2. Algunas máquinas no aceptan punto decimal en A. 3. Algunas máquinas limitan el valor de A a los valores comunes, otras permiten cualquier valor. Carmelo Hernández 101

Angulo de entrada al roscado A20 – la entrada es a 10°. La mayoría del corte ocurre en el flanco principal, pero también en el secundario. Deja un buen acabado y tiende a minimizar las partes planas.

A60 – la entrada es a 30°, o baja por el flanco de la rosca. Toda la carga está en el flanco principal. El flanco secundario tiene un pobre acabado. Se realiza igual al roscado convencional.

A0 – Por defecto. La entrada es recta, y el corte es igual en ambos flancos. Es duro para la herramienta, pero ambos flancos presentan buen acabado. Carmelo Hernández

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Programa con G76 Inicio Programa

Carga de herramienta de roscado Ajuste RPM, dirección horaria. 0.25 de la pieza en Z en rápido 0.1 radial de la pieza en rápido Roscado en un solo bloque. Fin Programa

Carmelo Hernández

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Roscado de múltiples entradas Para roscas de una entrada , el avance es igual al paso. En caso de múltiples entradas, el avance es un múltiplo del paso. Por ejemplo, para una rosca de 2 entradas de ¾ -16, el roscado sería de ¾-8 y la mitad del roscado luciría así:

Luego, se desplazaría el ciclo en el paso (0,0625”) y la rosca en la parte intermedia luciría así:

Carmelo Hernández

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Roscado de dos entradas con G76 Inicio Programa

Carga de herramienta de roscado

Ajuste RPM, dirección horaria. 0.25 de la pieza en Z en rápido 0.1 radial de la pieza en rápido Roscado de la primera rosca. Re posicionamiento del punto de inicio. Roscado de la segunda rosca.

Fin Programa

Carmelo Hernández

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PROGRAMACIÓN DE ARCOS

Carmelo Hernández

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¿Por qué Programar Arcos? • Muchas de las piezas poseen radios que requieren ser mecanizados. •La programación de arcos en los centros de torneados eliminan la necesidad de utilizar herramientas de forma y se obtienen mejores acabados. •En centros de mecanizado, se pueden mecanizar arcos que de otro modo requerirían complicados montajes en una mesa rotatoria. •En centros de mecanizado, los radios internos de los sacados siempre serán mejores con un movimiento de arco que el radio obtenido de la herramienta de corte. •Se obtendrá mayor flexibilidad en la selección de herramientas tanto en centros de torneado como de mecanizado. Carmelo Hernández 107

Generalidades Para programar un arco se deben conocer 3 puntos: 2. Punto de inicio 3. Punto final 4. Punto centro arco. Notas: los centros de mecanizado, se programa el centro de la herramienta, por lo que es necesario conocer el radio de la herramienta. La herramienta debe ser tangente al arco en el punto de inicio y final.

G02 Arco Sentido Reloj Punto inicial

Trayectoria

Punto final

Punto Centro Arco Punto final

Punto inicial

En

Punto Centro Arco Trayectoria

Arco Contra Reloj Carmelo Hernández

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Formato General para Bloque con Arco en Centros de Mecanizado G2 Xfinx Yfiny Ivectorx Jvectory Fnuevof G3 Xfinx Yfiny Ivectorx Jvectory Fnuevof Donde: finx, finy son las coordenadas del punto final. vectorx, vectory son las distancias desde el punto inicial del arco al punto central del arco. nuevof es el avance nuevo, si se requiere modificar, de lo contrario permanece el último avance activo ( F es modal). Ver la lámina anterior para las definiciones. Carmelo Hernández

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I y J para Centros de Mecanizado A veces se tiene inconvenientes para entender I y J, cuando es sencillo. I y J son las direcciones en X y Z con signo desde el punto inicial al punto centro del arco. La figura muestra un arco <90° que tienen valores de I y J. Arcos de 0,90,180 y 270 siempre tienen un valor de 0 bien sea I o J. Observe en este ejemplo que I es un valor positivo , mientras que J es un valor negativo.

Trayectoria programada Punto final Punto inicial

Punto tangente

Punto centro arco Punto tangente

Carmelo Hernández

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I y J (continuación) Matemáticamente , I y J se pueden calcular: Centro arco

Inicio arco

Centro arco

Inicio arco

I y J se pueden describir: Distancia desde el punto de Inicio al punto del Centro del arco en X. Distancia desde el punto de Inicio al punto del Centro del arco en Y Observe la diferencia entre la definición matemática y la escrita. Asegúrese de que el signo esté expresado correctamente. Carmelo Hernández

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Ejemplo con números La herramienta utilizada es de 1” de diámetro (0,5 radio), luego de obtener las coordenadas de los tres puntos, se calcula I y J:

Quedando programa:

en

la

parte

Inicio Arco Trayectoria Fin Arco

del Centro Arco

G2 y G3 son modales. Un error común es olvidarse de colocar G1 luego de programar un arco. Carmelo Hernández

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Formato general para bloques de arcos en Centros de Torneado G2 Xfinx Yfiny Ivectorx Kvectorz Fnuevof G3 Xfinx Yfiny Ivectorx Kvectorz Fnuevof Donde: finx, finz son las coordenadas del punto final. vectorx, vectorz son las distancias desde el punto inicial del arco al punto central del arco. nuevof es el avance nuevo, si se requiere modificar, de lo contrario permanece el último avance activo ( F es modal). Observe que la única diferencia con los centros de mecanizado es que Y y J son reemplazados con Z y K. Carmelo Hernández

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I y K para Centros Torneado Observe que los valores de I son RADIALES aún cuando X se programe diametralmente. Fin Arco

Inicio Arco

Centro Arco

Para centros de torneado, I y K se calcula: Centro Arco

Inicio Arco

Carmelo Hernández

Centro Arco

Inicio Arco

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Notas especiales para arcos en Centros de Torneado • En centros de mecanizado el centro del arco debe ser mayor al radio de la herramienta, en los centros de torneado por lo general no. • El radio de punta del inserto en una herramienta de torneado causa imprecisiones en la formación del arco, las cuales se explicarán luego. • Por ahora, ignorar el radio de punta y posteriormente se resolverá este problema.

Carmelo Hernández

115

Ejemplo en un Centros de Torneado Se realizará un pase final en el diámetro de 1”, el radio de 0,750”, y el diámetro de 2,5” usando una herramienta de carburo de 55° (tipo D)

Carmelo Hernández

116

Movimientos de la máquina Inicio Programa

Fin Arco

Centro Arco

A. Rápido en X y Z, refrigerante B. Avance inicio arco C. Arco D. Avance despeje Z yX

Carmelo Hernández

Inicio Arco

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COMPENSACIÓN DEL RADIO DE LA HERRAMIENTA EN LOS CENTROS DE TORNEADO

Carmelo Hernández

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Torneado cilíndrico y Refrentado • En el Torneado cilíndrico y Refrentado, el radio de la herramienta no tiene otro efecto en la pieza sino dejar un radio en la parte interna de las esquinas Punto de tangencia de la cara final

Punto teórico que se programa Carmelo Hernández

Punto de tangencia de los diámetros finales

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El Problema Cuando se mecanizan conos o radios, el radio de la herramienta deja un exceso de material como se muestra:

Exceso de material Carmelo Hernández

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La Solución 1. Programar manualmente los puntos de tangencia. Esto requiere mucho tiempo en cálculos trigonométricos o dibujos CAD. 2. Uso de la compensación del radio de la herramienta. Se introduce el radio de la herramienta en el control, y se activa en los pases de acabado solamente, luego se apaga. La máquina calcula los puntos de tangencia y se programa como si la herramienta fuera completamente aguda. Carmelo Hernández

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Códigos G del Radio de la Herramienta

Cancelar la compensación del Radio de la Herramienta Compensar el Radio de la Herramienta a la IZQUIERDA de la trayectoria programada Compensar el Radio de la Herramienta a la DERECHA de la trayectoria programada

Carmelo Hernández

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G41 – la herramienta está a la izquierda de la pieza cuando observamos en la dirección del corte

G42 – la herramienta está a la derecha de la pieza cuando observamos en la dirección del corte

Carmelo Hernández

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Activar el Radio de la Herramienta Para activar la compensación, la máquina debe moverse la distancia en X y Z igual al radio. Para cálculos fáciles, retroceder del punto de inicio 0,1 en Z y 0,2 en X. Recuerda X es diametral, así 0,2 en X es realmente 0,1 radialmente. Compensación del radio de la herramienta en este movimiento

Compensación, alejado 0,1 en Z y 0,2 en X del punto inicial

Punto de inicio del pase final con compensación, alejado 0,1 en Z. Carmelo Hernández

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Desactivar el Radio de la Herramienta Para desactivar la compensación, desplazamos la herramienta completamente fuera de la pieza y luego movemos una distancia mayor al radio de la herramienta, mientras llamamos al G40. Observe que no retrocedemos en Z con la compensación activada. La máquina puede confundirse, y los cortes posteriores pueden desactivarse en múltiplos del radio de punta. Siempre llamar G40 ANTES de retroceder en Z.

Movimiento despeje de la pieza

Movimiento avance para desactivar la compensación del radio de punta

Carmelo Hernández

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Ejemplo G42 Programar SOLO el pase final, usando G42 como compensación del radio de punta. Velocidad de corte 800 fpm y avance 0,006 ipr.

Carmelo Hernández

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Pase Final Códigos

Acción Inicio Programa

Herramienta en V Límite RPM Velocidad de corte a 800 fpm, dirección horaria. Rápido a G42 del punto de inicio en Z. Rápido a G42 del punto de inicio en X, refrigerante. Activación de la compensación, inicio del chaflán. Mecanizado del chaflán. Cilindrado a 1,0” de diámetro. Mecanizado del cono. Mecanizado del Radio. Avance despeje en Z, saliendo 0,125” para el tronzado. Avance despeje en X. Movimiento para desactivar la compensación del radio. Fin del programa.

Carmelo Hernández

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Pase Final

Carmelo Hernández

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TRONZADO EN CENTROS DE TORNEADO

Carmelo Hernández

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Operación de Tronzado •El tronzado y el ranurado son muy similares excepto que el tronzado desprende la pieza de la barra, mientras que el ranurado agrega una ranura al perfil de la pieza. •El tronzado para piezas pequeñas se puede realizar avanzando con G1 y retrocediendo con G0. •Las piezas grandes se deben tronzar con el ciclo G75, el cual con el picoteo permite el control de la viruta. •Se debe tener cuidado al tronzar la pieza completamente ya que puede salir disparada si no se cuenta con un dispositivo de captura de pieza. Carmelo Hernández

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Ajuste de la Herramienta de Tronzado Cuando se programa y ajusta una herramienta de tronzado, se debe decidir donde se tomará el offset de la herramienta, en la punta principal o secundario. En los ejemplos, el offset se coloca en la punta principal de un inserto de 0,125” de ancho, por lo que el valor de Z es Z-0,125 en el tronzado desde el origen.

Punta Principal.

Carmelo Hernández

Punta Secundaria. 131

Ejemplo Sencillo de Tronzado Se tronzará la pieza con la herramienta T05 a 600 fpm y 0,004 ipr. Se detendrá en X0,050 para prevenir que la pieza salga disparada. Luego el operador cortará la pieza manualmente.

Carmelo Hernández

132

Tronzado Códigos programación

Acción

Inicio del programa

Carga de la herramienta de tronzado. Limite de RPM Ajuste velocidad corte 600 fpm, sentido horario. Rápido al punto de inicio del tronzado en Z. y X. Avance entrando. Rápido al punto inicial. Fin Programa

Carmelo Hernández

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Ciclo de Tronzado G75 Las piezas pequeñas se pueden tronzar avanzando dentro de la pieza y retrocediendo en rápido, pero las pieza grandes utilizan el ciclo de picoteo G75 para el control de las virutas y prevenir el atascamiento de la herramienta. El formato es:

G75 Xfinx Qprof.picoteo Favance Donde finx = Diámetro final X, generalmente 0, o ligeramente mayor 0. prof.picoteo = cantidad de avance en cada entrada avance = avance para el ciclo de tronzado. Como todos los ciclos, se debe posicionar la herramienta en el punto de inicio del ciclo usando bloques con G0. Luego, al finalizar el ciclo, la herramienta regresará al punto inicial del ciclo. El siguiente programa muestra el ciclo de tronzado para la misma pieza del ejemplo anterior. Carmelo Hernández

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Tronzado con G75 Códigos programación

Acción

Inicio del programa

Carga de la herramienta de tronzado. Limite de RPM Ajuste velocidad corte 600 fpm, sentido horario. Rápido al punto de inicio del ciclo de tronzado en Z. y X. Ciclo tronzado con picoteo de 0,25”. Regresa a X1.1 Fin Programa

Carmelo Hernández

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CICLOS DE DESBASTE Y ACABADO EN CENTROS DE TORNEADO

Carmelo Hernández

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El Problema En el torneado, se consiguen piezas similares a las presentadas en los ejemplos, que usan múltiples escalones, chaflanes, conos y radios. Estas características presentan dificultades para el desbaste.

Carmelo Hernández

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Desbaste con G90 Si se usa el ciclo rectangular G90 para el desbaste de la pieza, el exceso de material permanece como se muestra, variando las cantidades de material en las diferentes localizaciones.

Exceso de material

Esto representa problemas para el acabado puesto que la profundidad de corte no es uniforme y los resultados del acabado no son predecibles.

Carmelo Hernández

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Que se requiere Lo que realmente se requiere es que el ciclo de desbaste deje una cantidad de material uniforme para que la herramienta de acabado se comporte en forma apropiada. Debido al uso común en el torneado, los controles de la máquina utilizan G71 para el desbaste dejando una cantidad de material especificada y G70 para el acabado. Estos dos ciclos simplifican enormemente la programación de piezas complicadas. Carmelo Hernández

Exceso de material

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Formato del programa con G71 y G70 Carga de la herramienta de desbaste y localización en el punto inicial.

Las líneas del programa entre N10 y N20 describen el pase de ACABADO solamente. La máquina ejecuta el desbaste.

Cambio de la herramienta – Carga de la herramienta de acabado – Activación de la compensación.

El ciclo de acabado refiere a las mismas líneas anteriores usadas para el ciclo de desbaste, puesto que ellas describen el pase final.

El programa carga la herramienta de desbaste y la localiza en el punto inicial del ciclo. La velocidad y el avance en la línea del G71 son usadas para el desbaste. Cualquier velocidad o avance usadas en las líneas N10-N20 son para el pase final. Por lo que al cargar la herramienta de acabado y el G70 usan las mismas líneas N10-N20 para el pase final Carmelo Hernández

140

Ciclo desbaste G71 Anteriormente se presentó el formato G71, pero se explica detalladamente a continuación: G71 Pinicion Qfinn Uacabadox Wacabadoz Ddeltax Fdesbastef Sdesbastes Donde inicion = inicio del número de la secuencia. finn = fin del número de la secuencia. acabadox = exceso de material en los diámetros. acabadoz = exceso de material en las caras. deltax = valor entero para la profundidad de corte. desbastef = avance a ser usado en el desbaste. desbstes = RPM del husillo o CSS (dependiendo de G96 o G97) a ser usado en el desbaste. La máquina avanza en la profundidad de corte D hasta llegar al tamaño del acabado. El valor de U y W determina el sobrematerial para el acabado. Cuando G71 se ha completado, la pieza luce igual a la pieza terminada pero con un mayor tamaño.

Carmelo Hernández

141

Ciclo Acabado G70 El formato del ciclo de acabado G70 es mas sencillo que el ciclo desbaste G71:

G70 Pinicion Qfinn Donde inicion = número de inicio de la secuencia finn = número de finalización de la secuencia. Se debe cargar la herramienta de acabado y posicionarla 0,2” en X y 0,1” en Z del punto inicial del ciclo de desbaste. Luego, moverla para activar la compensación de la herramienta. Programar el G70. La velocidad y el avance deseados deben programarse en los bloques N10-N20. G71 los ignora, solo los usa el G70. En la línea del pase final, el bloque N20, se debe desactivar la compensación del radio de la herramienta con un G40. Observe que no tiene efecto en el G71.

Carmelo Hernández

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Ejemplo G71/G70 Observe que es el mismo ejemplo que se realizó para la compensación del radio de la herramienta. Sin embargo, el desbaste se realizará a 600 fpm y 0,012 ipr con un inserto tipo C T02. Luego el acabado a 800 fpm y 0,006 ipr con un inserto tipo V T03. Finalmente, se tronzará con una herramienta de 1/8” de ancho T05 a 600 fpm y 0,004 ipr. Se usará G41 para la herramienta de acabado T03 solamente. Carmelo Hernández

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Ejecución de la planeación y los pasos de Programación (1-5) 1. Estudio el dibujo. 2. Estudio de la sujeción de la materia prima – en un plato de 3 mordazas. 3. Decidir que herramientas usar – están definidas ( se usa CSS para todas): • Desbaste – inserto C a 600 fpm y 0,012 ipr, T02 • Acabado – inserto V a 800 fpm y 0,006 ipr, T03 • Tronzado – herramienta de tronzado 1/8” ancho a 600 fpm y 0,004 ipr, T05. 4. Escribir la secuencia exacta de las operaciones: A. Refrentado cara para la longitud usando T02. B. Desbaste dejando un exceso 0,060” en diámetros y 0,005” en las caras. C. Acabado con compensación de la herramienta. D. Tronzar utilizando el ciclo G75 con picoteo X0.050 E. Fin Programa. 5. Convertir la secuencia de operaciones en el programa: Inicio Programa Refrentado Desbaste Acabado Tronzado Carmelo Hernández 144

Refrentado Códigos programación

Acción Inicio del programa

Carga inserto C Límite RPM Velocidad 600 fpm, dirección horaria Rápido al punto inicio para refrentado en Z y X. Desbaste Cara Posicionamiento acabado cara Incremento velocidad para acabado, G96 permanece activo. Acabado cara. Rápido a punto inicial para desbaste en Z y X. . El programa continua. . Carmelo Hernández

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Desbaste y Acabado Códigos programación

Acción Ciclo desbaste con parámetros Rápido al inicio del chaflán, 0,1 alejado en Z. Velocidad acabado (G71 usa 600) Mecanizado chaflán Mecanizado diámetro 1,0”. Mecanizado cono. Mecanizado radio. Avance en Z para luego tronzar. Avance en X. Movimiento para desactivar compensación del radio. Cambio herramienta Carga herramienta inserto tipo V

Rápido en Z para la compensación radio y en X Activación de la compensación radio Ejecutar el ciclo de acabado Carmelo Hernández El programa continua.

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Funcionamiento del G71 3. Rápido Z inicial

Punto Inicio Ciclo 1. Rápido a profundidad en cada corte

2. Avanza sobre el perfil, continua el perfil previamente cortado.

Carmelo Hernández

147

Funcionamiento del G70 Herramienta regresa al punto inicial del ciclo. G40 llamado en el bloque N20

G41Punto Inicio Punto G41

Inicio

Movimiento del ciclo, N10

Carmelo Hernández

Ciclo

rápido bloque

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Tronzado y Fin Programa Códigos programación

Acción Cambio herramienta

Localización herramienta de tronzado en Z y X. Tronzado en incrementos de 0,25” Fin Programa

Carmelo Hernández

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