INFORME N° 6. ALUMNO
Sarabia E. Edison Bladimir
FECHA: FECHA: 29 – 05 – 2012 – Martes. TEMA: Programación en Códigos “G” o Códigos ISO/EIA. OBJETIVOS:
Familiarizar con los códigos “G” o ISO/EIA en la realización de programas CNC.
Identificar los principales sistemas de coordenadas utilizadas en programación CNC. Utilizar el panel de control para programar el Centro de Mecanizado. Calcular Vc, Vs, Tp. Conocer la estructura de un programa CNC. Realizar Programas. Aplicar la interpolación lineal en la creación de programas en códigos “G”. Comprobar y ejecutar programas en vacío.
MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS:
Centro de Mecanizado Vertical LEADWELL V30. Trozo de Aluminio de 200x200x50 mm. Fresa END MILL, HSS, de Ø 1/8 plg. Cono porta pinza y pinza para Ø 1/8 plg. Tipo BT 40. Tornillo de máquina o bridas escalonadas. Llaves para sujeción. Manual de Operación. Herramientas de medición y planos de piezas.
MARCO TEÓRICO: CÓDIGOS “G” O ISO/EIA. La G - clave, o la clave preparatoria o la función, son las funciones en la lengua de programación de control numérica. Las G - claves son las claves que colocan la herramienta y hacen el trabajo verdadero, a diferencia de las M - claves, que dirige la computadora; T para las claves herramienta -related. S y F son herramienta - velocidad y herramienta - forraje, y definitivamente D - claves para la compensación de herramienta. La lengua de programación de Control numérico (NC) es a veces llamado la G - clave informalmente. Pero en realidad, las G - claves son solamente una parte de la lengua de NC programación que controla NC y herramientas eléctricas de CNC. El período el Control numérico fue acuñado en el laboratorio de Servomechanisms de MIT [la cita necesitada], y algunos versiones de NC lo fueron y todavía son desarrollado por separado por fabricantes de CNC -
computadora. La versión normalizada principal usada en los Estados Unidos fue resuelta por la alianza de Industries electrónica en él a comienzos de 1960s. [La cifra necesitada] una revisión final estaba aprobada en febrero 1980 como RS274D. En Europa, el usual estrépito 66025 / ISO 6983 es usado a menudo en vez. Movimientos de un centro de mecanizado CNC: En una fresadora-mandrinadora universal son posibles los siguientes sig uientes movimientos de la máquina. Mesa hacia la izquierda o hacia la derecha Cabezal de fresas hacia delante o hacia atrás Mesa hacia arriba o hacia abajo Si se mueve la mesa hacia la izquierda o hacia la derecha entonces se dice que tiene lugar un movimiento en el eje X. Se mueve el carro del eje X. Si se mueve la mesa hacia arriba o hacia abajo, entonces se habla de un movimiento en el eje Z. Aquí se muestran algunos de los códigos “G” y “M” más utilizados en un centro de mecanizado
CNC de acuerdo a las normas ISO/EIA
LISTA DE CÓDIGOS M Códigos M
Función
M00
Para el programa
M01
Parar opcionalmente
M02
Reset programa
M03
Encender Husillo horario
M04
Encender husillo anti-horario
M05
Apagar el husillo
M06
Cambio automático de herramienta
M07
Refrigeración “B” on
M08
Refrigeración “A” on
M09
Apagar refrigeración
M10
Abrir Prensa
M11
Cerrar prensa
DESCRIPCIÓN DE CÓDIGOS UTILIZADOS EN LA PRÁCTICA ACTUAL. G00 es un movimiento rápido, en este caso no existe contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo, es decir se desplaza sin realizar corte alguno. G01 es un movimiento lineal pero cortando el material, es decir que se está graficando, para ello utiliza la velocidad programada en el registro F, el cual ya describimos anteriormente. (G17, G18, G19) Selección del Plano1
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http://r-luis.xbot.es/cnc/codes03.html
Cuando tu máquina trabaja en 3D, es obvio que tendrás tres vistas o caras de trabajo, es decir, estás trabajando en los tres ejes, aquí es importante conocer de qué lado te encuentras, en la siguiente imagen podrás verlo con más claridad
Cuando trabajes en 2D, los planos X-Z (G18), Y-Z (G19) no existirán, sólo te quedarás con el plano X-Y (G17).
G20 Sistema de unidades en pulgadas (in) G21 Sistema de unidades en milímetros mi límetros (mm) G28 Retorno automático a la posición cero: Traslada automáticamente la herramienta A la posición de retorno cero predefinida, pasando por un punto intermedio X Y Z.
G29 Retorno automático de la posición Cero: Traslada automáticamente la herramienta herramienta de la posición de retorno cero predefinida, predefinida, pasando por un punto intermedio X Y Z definido por el código G28 hasta llegar al punto X Y Z definido en el código G29.
G40 Cancelación de Compensación de Diámetro del Cortador: Cancela cualquier compensación que haya sido aplicada durante el programa y actúa como una seguridad para cancelar cualquier ciclo de compensación aplicado por programas previos. G80 Cancelación de ciclos: Cancela cualquier ciclo de taladrado que se haya programado anteriormente G90 Sistema coordenado Absoluto: Establece al sistema de dimensiones en Modo absoluto. Este modo utiliza como punto de referencia el punto cero de la pieza.
G91 Sistema coordenado Incremental: Establece al sistema de dimensiones en Modo incremental.
Movimientos de un centro de mecanizado CNC: 2
En una fresadora-mandriladora universal son posibles los siguientes movimientos de La máquina. Mesa hacia la izquierda o hacia la derecha Cabezal de fresas hacia delante o hacia atrás Mesa hacia arriba o hacia abajo Si se mueve la mesa hacia la izquierda o hacia la derecha entonces se dice que tiene lugar un movimiento en el eje X. Se mueve el carro del eje X. Si se mueve la mesa hacia arriba o hacia abajo, entonces se habla de un movimiento en el eje Z.
Movimientos relativos de la herramienta y dirección de desplazamientos 3
En el desplazamiento de los tres carros de los ejes se mueve la herramienta con el cabezal de fresar o la pieza con la mesa. Cuál de los dos se mueve depende de la ejecución de la máquina. Para aclaración: aclaración: En la máquina de consola se mueve la mesa en el eje X y en el eje Z, por consiguiente la pieza. En la dirección Y se mueve el cabezal de fresar con la herramienta. En la máquina de bancada la pieza está quieta en todas las direcciones el cabezal de fresar y con él siempre la herramienta .Para que con un programa pueda controlar tanto una máquina como también otra., fue tomado el siguiente acuerdo para la programación del movimiento deseado:
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http://www.scribd.com/doc http://www.scribd.com/doc/6619156/Centro /6619156/Centro-de-Mecaniz -de-Mecanizado-Cnc ado-Cnc http://www.scribd.com/doc http://www.scribd.com/doc/6375263/Lista /6375263/Listado-de-Fresas-y-he do-de-Fresas-y-herramienta rramientas-para-mecaniza s-para-mecanizado-CNC-con do-CNC-con-fresadoras -fresadoras
La Pieza Está Quieta Se Mueve La Herramienta. 4
Según sea la ejecución de la máquina, en el procesado del programa, se mueve entonces o la herramienta en una dirección o la pieza en la otra. Esta forma de consideración se denomina movimiento relativo de la herramienta. El modelo de movimiento relativo de la herramienta hace también mucho más sencilla la programación, pues no se tiene que pensar continuamente, qué es lo que verdaderamente se mueve. El movimiento de la mesa hacia la izquierda o hacia la derecha, se ha denominado eje X Movimiento relativo de la herramienta hacia la derecha (por tanto, mesa hacia la izquierda) se denomina: +X Movimiento relativo de la herramienta hacia la izquierda (por tanto, mesa hacia la derecha) se denomina: -X El movimiento de la mesa hacia adelante o hacia atrás, se ha denominado eje Y Movimiento relativo de la herramienta hacia atrás (por tanto, mesa hacia adelante) se denomina: +Y Movimiento relativo de la herramienta hacia delante (por tanto, mesa hacia atrás) se denomina: Y El movimiento de la mesa hacia arriba o hacia abajo, se ha denominado eje Z Movimiento relativo de la herramienta hacia arriba (por tanto, mesa hacia abajo) se denomina: +Z Movimiento relativo de la herramienta hacia abajo (por tanto, mesa hacia arriba) se denomina:-Z
Regla De La Mano Derecha. 5
Como ayuda nemotécnica para conocer la dirección positiva de los diferentes ejes, sirve la llamada regla de la mano derecha: Al situarnos delante de la máquina y extender los dedos pulgar, índice y corazón como se indica en la figura. El dedo corazón se mantiene en la dirección del eje positivo Z, entonces el pulgar indica la dirección del eje X positivo y el dedo índice la dirección del eje Y positivo. Cuando estamos delante de la máquina, el dedo medio representa el eje de la herramienta. - el pulgar indica X+ - el índice indica Y+ - el medio indica Z+
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http://www.interempresas.net/MetalMecanica/FeriaVirtual/Centros_de_mecanizado/
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http://es.wikipedia.org/wiki/Regla_de_la_mano_derecha
SISTEMA DE COORDENADAS UTILIZADAS EN PROGRAMACIÓN CNC.
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Para que la máquina pueda trabajar con las posiciones especificadas, estas deben ser Declaradas en un sistema de referencia que corresponda al sentido del movimiento de los carros (ejes ( ejes X, Y, Z), para este fin se utiliza el sistema de coordenadas cartesianas. El sistema de coordenadas de la máquina está formado por todos los ejes existentes Físicamente en la máquina .La posición del sistema de coordenadas en relación a la máquina depende del tipo de máquina.
El Sistema Coordenado De La Máquina. 7
El origen de este sistema se conoce como cero máquina. Este punto es definido por el fabricante de la máquina. El sistema coordenado de la máquina se establece cuando se enciende ésta y la herramienta es llevada al punto de referencia. Una vez que el sistema de referencia de la máquina se ha establecido, este no puede ser cambiado por definición de un sistema local o de trabajo. La única posibilidad para que el sistema sea borrado es que la máquina sea apagada. El Punto De Referencia. La posición de este punto generalmente coincide con las marcas de colocación en las reglas de medición, debido a que estas marcas se encuentran generalmente en los extremos de las reglas, el punto origen del cero máquina se define en los extremos de la carrera de la máquina. Cuando la máquina es encendida la operación de llevar la maquina a su punto de referencia es la primera tarea que debe ejecutarse. Una vez que este punto es alcanzado el sistema de referencia de la máquina es establecido. El Sistema Coordenado De Trabajo. 8
El sistema coordenado utilizado en el maquinado de la pieza se conoce como sistema coordenado de trabajo. El origen de este sistema se define en un punto de utilidad para la programación de la geometría de la pieza. El sistema de trabajo coordenado puede ser establecido utilizando cuales quiera de los dos métodos siguientes:
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http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_coordenadas http://www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/manufresa.htm 8 http://revitenmexico.blogspot.com/2010/02/uso-de-coordenadas-en-revit-2-sistemas.html 7
Utilizando la función G92. Utilizando las funciones G54-G59.
Establecimiento Del Sistema Coordenado De Trabajo. Utilizando La Función G92. En este caso, en el mismo bloque donde se programa la función G92 se introducen las coordenadas del origen del trabajo. Por ejemplo: G92 X90 Y78 Z-67 Las coordenadas especificadas en el anterior bloque localizan la posición del origen del sistema coordenado respecto del cero máquina. Para obtener las coordenadas del origen del sistema de referencia la herramienta de corte podrá ser utilizada. Para explicar el procedimiento que deberá seguirse se utilizan los siguientes pasos: a) Se coloca la pieza de trabajo sobre la mesa de la máquina y se sujeta utilizando cualquiera de los dispositivos de sujeción conocidos. b) Se pone a girar la herramienta de trabajo utilizando el modo MDI de programación. c) Se desplaza la herramienta de corte hasta que roce una de las superficies perpendiculares a uno de los ejes coordenados. El valor de la coordenada que se lee en el control numérico se le resta o se le suma el radio de la herramienta, dependiendo de la dirección del eje coordenado. En ese momento la posición del eje de la herramienta a lo largo del eje considerado queda establecida. Esto se debe a que el origen de cero dimensiones de la herramienta se localiza en el punto de intersección del eje de rotación de la herramienta y la base sobre el husillo de trabajo donde se apoya la herramienta de corte. Coordenadas absolutas 9
En el modo de programación absoluto, las posiciones de los ejes son medidas desde La posición cero actual (cero pieza) establecido. Viendo el movimiento de la herramienta, esto significa: La dimensión absoluta describe la posición a la cual la herramienta debe ir: Ejemplo:
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http://www.mailxmail.com/curso-introduccion-autocad/tipos-coordenadas-coordenadas-absolutas
Coordenadas Incrementales. 10
En el modo de programación prog ramación incremental, las posiciones de los ejes son medidas a Partir de la posición anteriormente establecida. Viendo el movimiento de la herramienta, Esto significa: La dimensión incremental describe la distancia a ser recorrida por la Herramienta a partir de la posición actual de la misma. Ejemplo:
10
http://www.toolingu.com/definition-301140-32325-coordenadas-incrementales.html
Coordenadas Polares. 11
Hasta ahora, el método de determinación de los puntos era descrito en un sistema de Coordenadas cartesianas, pero existe otra manera de declarar los puntos<. En función de Ángulos y centros. El punto, a partir del cual sale la medida, se llama Polo (centro de los radios) Ejemplo:
Punto De Referencia Máquina. 12
Todas las máquinas de CNC tienen un punto cero fijo en la máquina, cuya posición conoce el control. Cuando todos los carros carro s de ejes están sobre sus marcas de referencia, Entonces está la máquina sobre su punto de referencia es decir, sobre el punto cero del Sistema de coordenadas fijo en la máquina. Al comienzo de un mecanizado se comunica al control en qué lugar del sistema de coordenadas fijo de la máquina debe estar situado el punto cero del sistema de coordenadas de la pieza. Esta operación se llama preparar Los valores X, Y y Z del punto cero de la pieza referidos al punto de referencia los tiene encuentra el control. De esta forma, forma, después de una una interrupción de la corriente, también también puede volver a encontrar el punto cero de la pieza.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Coordenadas_polares http://es.w3support.net/index.php?db=so&id=516716
Referencia Cero Pieza. La Definición De Puntos De La Pieza En Un Plano. Primero se definirán puntos sobre la cara superior de una pieza, esto es sin profundidad en el sentido Z. Solo se necesitan el eje X y el eje Y. Ambos ejes forman un sistema de coordenadas en dos dimensiones. El punto de intersección se denomina punto cero. La flecha indica el sentido del movimiento positivo (por tanto, +X o +Y). Las cifras hacia el otro lado tienen un signo negativo.
Desplazamiento y Giro del Punto Cero. Desplazamiento del Punto Cero. 13
Hay piezas en las cuales las indicaciones de las medidas se refieren a diferentes puntos de referencia. Para tales casos se puede desplazar el sistema de coordenadas durante el mecanizado a otro lugar. Esta operación se denomina desplazamiento del punto cero. Giro del Punto Cero. Algunas veces otras piezas tienen elementos acotados en parte oblicuos. Para tales casos se puede girar el sistema de coordenadas (en caso necesario con desplazamiento adicional), alrededor del punto cero. Con el sistema de coordenadas girados pueden introducir estos valores oblicuos en el programa.
13
http://descartes.cnice.mec.es/Descartes1/Geometria/Movimientos_plano_puntos_segmento/Giro.htm
Tanto el desplazamiento del punto cero como también el giro del punto cero, permiten ahorrar trabajo de cálculo. Si no fuera así se tendría que convertir las coordenadas indicadas en el plano. Esta transformación de coordenadas con frecuencia complicada las efectúa el control.
Sistema de Coordenadas Cilíndricas14. El sistema de coordenadas cilíndricas utiliza como base el sistema de coordenadas polares en 2D proyectado hacia el espacio usando la coordenada z del sistema de coordenadas cartesianas. En este sistema, las coordenadas x e y son remplazadas por un vector dirigido a la proyección del punto sobre el plano XY cuya magnitud es igual a la distancia del punto al eje z, la cual es la primera coordenada del sistema. El ángulo de dirección de dicho vector medido con respecto al semieje x positivo constituye la segunda coordenada del sistema y la tercera coordenada coincide con la coordenada z del sistema cartesiano. Coordenadas Esféricas. En el sistema de coordenadas esféricas se utilizan también tres coordenadas para notar la posición de un punto o un vector en un espacio tridimensional, dos de estas coordenadas son angulares y una de ellas es métrica. Se utiliza la longitud de un vector ( R ) que une el origen de coordenadas con punto dado, el ángulo que este vector forma con el semieje z positivo ( θ) y el ángulo que su proyección sobre el plano XY forma con el semieje X positivo φ
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http://portales.puj.edu.co/objetosdeaprendizaj http://portales.puj.edu.co/objetosdeaprendizaje/Online/OA04/ e/Online/OA04/Sistemas%20de%20 Sistemas%20de%20coordenadas.htm coordenadas.htm
PANEL DE OPERACIÓN O CONTROLADOR Panel de Operación: Es un panel de funcionamiento. PANEL DE OPERACIÓN 15 Parar
Selección de ejes Alimentación manual
Velocidades del husillo Velocidades de avance
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http://itzamna.bnct.ipn.mx:8080/dspace/bitstream/123456789/4038/1/MANUALDEOPERAC.pdf
Selector de modo Selecciona el modo para los diferentes usos
MODOS UTILIZADOS EN LA PRÁCTICA.
MPG
Generador de pulso manual
HOME
Para coordenadas
MDI
Modo de ingreso manual
JOG
Trabajo
EDIT
Modo para Programación
RAPID
Rapidez
EJERCICIOS DE CÁLCULOS DE VC, VS, TP. PARA VC Y VS no es necesario cálculos cálculos esto se puede puede encontrar en tablas
VALORES DE VELOCIDAD DE CORTE (Vc) Y AVANCE (S') PARA FRESAS: DE VÁSTAGO
ANCHURA DE FRESADO FRESADO
b = 25 mm
b = 60 mm
DESBASTADO AFINADO PROFUNDIDAD DE CORTE
a = 5 mm
MATERIAL A TRABAJAR
Vc
ACERO SIN ALEAR HASTA
17
S'
a =0,5 mm
DESBASTADO
AFINADO
a = 5 mm
a = 8 mm
a = 1 mm
Vc
S'
Vc
S'
Vc
S'
Vc
S'
50
22
120
16
35
16
20 20
20
75
15
40
19
100
14
25
14
15 15
18
55
13 ACEROALEADO 2 BONIFICADOHASTA980 N/mm
20
17
65
12
15
12
10
16
45
FUNDICION GRIS HASTA
15
60
19
120
14
40
14
30 30
18
80
LATON
35
80
55
120
30
60
30
40
50
100
METAL LIGERO
250
90
180
120
140
50
140
30
150
70
640 N/mm2 ACEROALEADORECOCIDO HASTA 740 N/mm2
180 HB
Ejemplo: Para trabajar un material de aluminio aluminio de longitud 100 mm con una herramienta cilíndrica de vástago de diámetro diámetro 1/8 calcular Vc, vs y t Según la tabla: VALORES PARA ALUMINIO Vc = 250 ; Vs=90
;
;
1.11
ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA CNC. Estructura de Un Programa Programa16. Es el modo de dar órdenes a la máquina para que se los ejecute tiene ciertas características que se debe cumplir. La maquina ejecuta las ordenes (operaciones) de otra manera por lo que cada orden tiene una estructura definida a cada orden le denominamos block o bloque de programa.
PROGRAMA % INICIO NUMERO DE PROGRAMA Y NOMBRE () () FECHA DE LA CREOACION CREOACION DEL DEL PROGRAAMA ENCABEZADO a) Bandera de Inicio (%). b) Número del programa, en el caco de la maquina CNC LEADWEL V30 podemos guardar 09999 programas en la memoria. c) Nombre y Datos del programa (Nombre del programa, fecha, hora, tipo de material, Nombre del operario, etc.) Ejemplo: (cuadrado de 40 mm, con fresa END MILL, HSS de Ø10 mm, fecha, hora, etc.) d) Encabezado, en este se describe el tipo de coordenadas a utilizarse, tipo de magnitudes, velocidades, etc. (G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94). e) Selección de Herramienta (M6 T1). f) Posición de la herramienta (G0 X_Y_Z). g) Determinación de S y F. h) Giro del husillo a la velocidad calculada (M03 S_) y de ser el caso encendido del sistema de refrigeración (MO8). i) Penetración de la herramienta a velocidad controlada (G1 Z-_F_).
16
U4-control-numerico-por-computadora.pdf
j) k) l) m) n) o) p)
Establecimiento de coordenadas e interpolación lineal con avance controlado de la herramienta. Devolución de la herramienta a la zona de seguridad una vez culminado el mecanizado. Asignar Valores de Vc, Vs, Tp, Tm, Pc, Pm. Programar coordenadas, en si en esta parte se describe los puntos por los cuales se va a mecanizar, Terminar el programa, se puede ubicar el código M2 que termina el programa pero se puede volver a correrlo, o el código M30 que termina el programa totalmente, Referenciar la maquina. Culminación y reinicio del programa.
EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓN EN CÓDIGOS G. Ejemplos:
Inicio: Contiene todas las instrucciones que preparan a la máquina para su operación: % : 1001 N5 G90 G20 N10 T0202 N15 M03 S1200
Bandera de inicio Número de programa 0-9999 Unidades absolutas, programación en pulgadas. Paro para cambio de herramienta, Usar #2 Prender husillo a 1200 rpm CW
Remoción de Material: Contiene las velocidades y movimientos de corte, circulares, lineales, movimientos rápidos, ciclos de corte, etc. N20 G00 X1 Y1 Mov. rápido a (X1,Y1) N25 Z0.125 Mov. rápido a Z0.125 N30 G01 Z-0.125 F 5 Avance a Z-0.125 a 5ipm N35 G00 Z1 Mov. rápido a Z1 N40 X0 Y0 Mov. rápido a X0,Y0 Apagar el Sistema: Contiene C ontiene todos los códigos G’s y M’s que desactivan todas las opciones que fueron activadas en la fase de inicio. N45 M05 Apagar el husillo N50 M30 Fin del programa
Realizar un programa de la siguiente siguiente figura sabiendo que cada división es de de 10 .
% 03 (Programa para corte, Pac) (Material ST40 de 3mm de espesor) G28 G54 G21 G90 G17 G94 G80 G40 G50 N10 M06 T1 (BOQUILLA DE CORTE) N20 G00 X40Y0 (pUNTO INICIAL) N30 M03 S1000 N40 G01 X30Y20 F700 N50 X10Y10 (PUNTO2) N60 Y40 (PUNTO3) N70 X-10 (PUNTO4) N80 Y10 (PUNTO5) N90 X-30Y20 (PUNTO6) N100 X-40Y0 (PUNTO7) N110 X-20Y-10 (PUNTO8) N120 X-30Y-30 (PUNTO9) N130 X-10 (PUNTO10) N140 X0Y-10 (PUNTO11) N150 X10Y-30 (PUNTO12) N160 X30 (PUNTO13) N170 X20Y-10 (PUNTO14) N180 X40Y0 (PUNTO15) N190 M05 N200 G28 N210 M30
DESPLAZAMIENTO RÁPIDO G00 E INTERPOLACIÓN LINEAL G001. Códigos G00 y G001. 17
Interpolación es el proceso mediante el cual, conocidos los valores que toma una función en dos puntos (A,B), se determina con cierto grado de exactitud los valores de un tercer punto (C) comprendido entre A y B. Para aquellos a quienes les cuesta un poquitín interpretar la definición anterior, dicho en entendible, sería algo así... Si conoces la ubicación del extremo (A) de una línea, y conoces la ubicación del otro extremo (B), entonces es posible conocer cada punto (C) por los cuales debes pasar para llegar desde A hasta B. Bien, ahora que ya sabemos lo que significa interpolación, podemos comenzar con la descripción de estos comandos. Si bien ambos son interpolaciones lineales o movimientos lineales, la diferencia se encuentra en la velocidad de desplazamiento. G00 es un movimiento rápido, en este caso no existe contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo, es decir se desplaza sin realizar corte alguno. G01 es un movimiento lineal pero cortando el material, es decir que se está graficando, para ello utiliza la velocidad programada en el registro F, el cual ya describimos anteriormente. Interpolación Lineal G01, Circular Horario G02, Circular C ircular Anti Horario G03. Las funciones preparatorias, también conocidas como G-Codes o Códigos G, son las más importantes en la programación CNC, ya que controlan el modo en que la máquina va a realizar un trazado, o el modo en que va a desplazarse sobre la superficie de la pieza que está trabajando. Los posibles valores que acompañan a este comando, van de 00 a 99, y cada uno tiene una función determinada.
Interpolación es el proceso mediante el cual, conocidos los valores que toma una función en dos puntos (A, B), se determina con cierto grado de exactitud los valores de un tercer punto (C) comprendido entre A y B.
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r-luis.xbot.es/cnc/codes03.html
Para aquellos a quienes les cuesta un poquitín interpretar la definición anterior, dicho en entendible, sería algo así... Si conoces la ubicación del extremo (A) de una línea, y conoces la ubicación del otro extremo (B), entonces es posible conocer cada punto (C) por los cuales debes pasar para llegar desde A hasta B. Bien, ahora que ya sabemos lo que significa interpolación, podemos comenzar con la descripción de estos comandos. Si bien ambos son interpolaciones lineales o movimientos lineales, la diferencia se encuentra en la velocidad de desplazamiento. Interpolaciones Circulares o Movimientos Circulares (G02 y G03). Lo único que indican estos comando es que el movimiento será circular, G02 en sentido Horario, y G03 en sentido Anti-horario, y que el movimiento debe mantenerse constante a la velocidad programada en el registro F. Hay dos formas de realizar un Arco o un círculo, una es utilizando el Radio (R ( R) y otra es indicando el centro u origen de la curva por las coordenadas (I, ( I, J, K). K). Trazado de Arcos Utilizando el Radio (R): Veamos la primera. Si el comando es G03 significa que el arco se trazará en sentido anti-horario, y si el centro de la curva está dado por el Radio (R), hay dos posibilidades, -R o +R. Negativo , el centro del Radio se encuentra del lado Izquierdo de la línea * Si el Radio es Negativo, imaginaria que une los puntos Inicial y Final de la curva.
Como verás, lo único que indica el signo, es de qué lado se encuentra el centro del arco * Si el Radio es Positivo , el centro del Radio se encuentra del lado Derecho de la línea imaginaria que une los puntos Inicial y Final de la curva.
COMPROBAR Y EJECUTAR PROGRAMAS PROGRAMAS EN VACÍO. Antes de realizar cualquier mecanizado se debe comprobar el programa que se ha creado y esto se puede hacer de dos formas.
Grafica, en la cual mediante la pantalla de la maquina y realizando pasos pertinente se puede observar que se describe la figura creada.
Física, mediante algún paso se puede comprobar comprobar físicamente si el programa esta correctamente descrito, a esto se le llama, ejecutar un programa en vacío, es decir, se va a mover el husillo, por los puntos de la figura creada, pero no va a mecanizar.
PROCEDIMIENTO: 1. Encender la máquina y referenciarla 2. Sujetar el trozo de aluminio sobre la mesa del Centro del Mecanizado o sobre el tornillo de máquina. 3. Utilizar la herramienta T1 para hallar el 0 pieza y almacenar en G54 (práctica anterior). 4. Programar para que la herramienta se desplace desplace del 0 máquina al 0 pieza a la máxima velocidad en los ejes “x” e “y”
a) Perilla en modo MDI b) Pulsamos PROG c) Digitamos G0 G54 G90 X0 Y0;
d) Presionamos CICLE START 5. Programar para que la herramienta se desplace del 0 máquina al 0 pieza en el eje “Z” a la zona de seguridad igual a 50mm, con el 25% de la máxima velocidad a) Modo MDI, pulsamos PROG b) Digitamos G0 Z50: c) Pulsamos INSERT d) Pulsamos POS luego TODO para verificar las coordenadas e) Presionamos CICLE START f) Comparamos continuamente DISTANCIA A IR de la pantalla con la distancia real de desplazamiento de la herramienta g) En el caso de diferencia en alturas presionamos FEED HOLD h) Con ayuda de un flexometro comprobamos la zona de seguridad 6. Desplazar la herramienta entre dos puntos con interpolación interpolación lineal y determinar el tiempo a) Modo MDI, pulsar PROGRAM b) Digitar G01 X20 Y20 F200; (velocidad de avance igual a 200mm/min) c) Pulsar CICLE START d) Calcular el tiempo principal y compararlo con el medido
7. En modo MDI continuar programando paso a paso para que la herramienta describa el cuadrado de la figura con velocidades de avance programadas, siguiendo los puntos especificados
PROGRAMA: paso a paso
Perilla en modo MDI Pulsamos PROG Digitamos G00 G21 G40 G49 G80 G54 G90 G94; (cero pieza) Presionamos INSERT Presionamos CICLE START Digitamos M06 T1; Pulsamos INSERT Presionamos CICLE START Seleccionamos 25% de la máxima velocidad Digitamos G00 X10 Y10; (punto 1) Digitamos G00 Z50; (zona de seguridad) Pulsamos INSERT Presionamos CICLE START Digitar G01 X10 Y10 F250; (velocidad de avance igual a 250mm/min) (Punto 1) Pulsar CICLE START Digitar X50 Y10 F200; (Punto 2) Pulsar CICLE START Digitar Y50 F200; (Punto 3) Pulsar CICLE START Digitar X10; (Punto 4) Pulsar CICLE START Digitar Y10; (Punto 1) Digitar G00 Z50; (zona de seguridad) Digitar M05; (apagar husillo) Digitar G91 G28 Z0; (referenciado de la máquina en el eje z) Digitar G28 X0 Y0; (referenciado de la máquina en el eje x,y) Digitar M30; (Fin y rebobinado del programa)
8. Crear un programa completo para que la herramienta describa la trayectoria de una cruz siguiendo los putos indicados en la figura, sobre aluminio con la herramienta ubicada en el ATC No. 1 y una profundidad de pasada a -0.5mm, calcular S y F
a) Perilla en modo EDIT b) Pulsar DIR, verificar en la pantalla un número de programa no utilizado c) Digitar el número de programa elegido antecedido de la letra “O” por ejemplo O0010 d) Pulsar INSERT e) Se crea el programa elegido comenzamos a digitar las instrucciones siguiendo la estructura de un programa NC
PROGRAMA: % O0010 (Interpolación lineal) (25/11/10, NNN, Aluminio, Fresa End mil de 1/8 plg); N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G90 G94; (encabezado) N20 M06 T01; (Tipo de herramienta: End mil de 1/8 plg) N30 G00 X20 Y20; (Posicionamiento de los ejes x, y en el punto 1) N40 Z50; (posicionamiento del eje Z en la zona de seguridad) N50 M03 S 4711; (giro del husillo en sentido horario a 4711 rpm) N60 G01 Z5 F1000; (avance de aproximación igual a 1000mm/min)
N70 Z-0.5 F200; (avance de penetración igual a 200 mm/min) N80 Y60 F1130.64; (desplazamiento ( desplazamiento al punto 2 con avance igual a 1130.64mm/min) N90 X-20; (desplazamiento al punto 3) N100 Y20; (desplazamiento al punto 4) N110 X-60; (desplazamiento al punto 5) N120 Y-20; (desplazamiento al punto 6) N130 X-20; (desplazamiento al punto 7) N140 Y-60; (desplazamiento al punto 8) N150 X20; (desplazamiento (desplazamiento al punto punto 9) N160 Y-20; (desplazamiento al punto 10) N170 X60; (desplazamiento al punto 11) N180 Y20; (desplazamiento al punto 12) N190 X20; (desplazamiento al punto 1) N200 G00 Z50; (posicionamiento zona de seguridad) N210 M05; (apagar husillo) N220 G91 G28 Z0; (referenciado de la máquina en el eje z) N230 G28 X0 Y0; (referenciado de la máquina en el eje x,y) N240 M30; (Fin y rebobinado del programa) 9. En modo auto y en formato grafico comprobar el programa anteriormente digitado, no sin antes posicionar la herramienta en el primer punto, bloquear la máquina y los códigos M, S, T del panel de control. Observar que el gráfico creado en la pantalla del controlador, fruto del programa, sea igual al gráfico programado en el paso anterior. a. bloquear la máquina y los códigos M, S, T del panel de control. b. observar la formación del gráfico. 10. Una vez comprobado el programa y si todo está correcto, en modo auto y luego de haber desbloqueado la máquina, los códigos M, S, T y comprobado que la posición del programa concuerde con la posición física actual esto para que se vuelvan acoplar el software del hardware, comprobar el programa en vacio, no sin antes haber presionado single block, del controlador, esto para que el programa se ejecute bloque y podamos comprobar físicamente que todo se desarrolle sin novedad. (con ( con baja velocidad)
a. desbloquear la maquina. b. software y hardware acoplados correctamente. c. presionar single blok 11. Luego de haber comprobado gráfica y físicamente el programa, procedemos a correr el mismo sin ninguna restricción, es decir al 100% tanto en avances en vacío como controlados 12. En la pantalla observar y anotar el tiempo empleado en la ejecución del programa T= 1min14segs
ANÁLISIS DE RESULTADOS:
1. Consultar los tipos de controladores utilizados en centro de mecanizado
El nuevo CNC de la Serie 0 i es el magnífico sucesor del CNC de la Serie 0, el más popular del mundo, con más de 400.000 unidades en funcionamiento. Este nuevo control demostrará una vez más las insuperables prestaciones y fiabilidad de los CNCs de GE Fanuc, incorporados a una extensa variedad de asequibles máquinas herramienta. La Serie 0 i está dirigida a máquinas herramienta de nivel básico, e incluyen más de 200 funciones estándar, que aumentarán inmediatamente la productividad de su taller y seguirán aportándole beneficios durante el tiempo de vida de su inversión. La familia de controles de la Serie 0 i consta de dos diferentes modelos: el “Serie 0i 0 i Mate” Mate” que es el CNC de nivel básico de la familia de la Serie 0 i i y y el “Serie
0i ” que abarca la completa funcionalidad. Ambos modelos s on compatibles con la última tecnología de accionamiento de GE Fanuc. Principales características y ventajas GE Fanuc es un proveedor líder en la industria de CNCs de altas prestaciones y alta fiabilidad. Utilizando la avanzada tecnología de microchip, nuestros CNCs son compactos y además robustos. Las ventajas de nuestros sistemas servo digitales, precisos y de altas prestaciones, se podrán apreciar en la calidad de todas las piezas que realice. Con una garantía estándar de dos años y un tiempo medio entre averías (MTBF) de catorce años, transcurrirá mucho tiempo antes de que necesite hacer uso de nuestro servicio técnico y de piezas de recambio. De todos modos, GE Fanuc le ofrece gran diversidad de servicios de valor añadido que pueden reducir el coste global de su equipo.
http//Fanuc-cnc-serie0i.pdf
Controladores del CNC Un controlador o control CNC (Computer Numerical Control) es un dispositivo digital de control numérico (CNC) que cumple la función controlar máquinas herramientas y sus procesos. Ofrecen capacidades que van desde el control de una simple relación de movimiento de punto a punto, hasta el control de algoritmos muy complejos, con múltiples ejes de control. Los controladores CNC se utilizan para equipar a muchos tipos de maquinaria en un taller o planta fabril. Algunos ejemplos incluyen Centros de Mecanizado Verticales y Horizontales (Vertical Machining Center y Horizontal Machining Center), tornos, Rectificadoras, equipos de Mecanizado por Descarga Electrostática (EDM), Pantógrafos de Oxicorte y Plasma-Corte, Patógrafos LASER y dispositivos para la inspección de equipos. Hoy en día se ofrecen controladores CNC en forma de kits, para la modificación o conversión de una máquina herramienta manual a una máquina automática por CNC. El proceso de recambio de un sistema analógico NC (Numerical Control) a uno digital CNC o la implantación de un sistema CNC en una máquina herramienta manual, habitualmente recibe la denominación de “retrofiting”, la cual resume la idea de las tareas necesarias para la
incorporación de esta mejora en el dispositivo al cual se le está aplicando. De esta forma, es posible prolongar la vida útil de una máquina usada, en buenas condiciones generales, dotándola de los medios tecnológicos más modernos, que le permitirán ofrecer mejores prestaciones en cuanto a velocidad y precisión. Estos kits incluyen componentes comunes, tales como el software, el cableado, y uno o varios generadores de señales, controladores y los motores.
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1. Para el ejercicio del paso 8 calcular el tiempo principal y el tiempo de mecanizado, compararlo con el tiempo anotado en el paso 12
2. En una hoja milimetrada, dibugar la tarea # 1, luego crear un programa completo para que la herramienta corte por dicha trayanctoria un espesor total de 6 mm con una profundidad de pasada máxima de 3mm en aluminio y con una freasa frontal cilíndrica HSS de diámetro 1/8 in Cálculos:
;
⁄
;
⁄
Programa:
% O0051 (PROGRAMACIÓN EN CÓDIGOS G) (29 DE MAYO DEL 2012, BLADIMIR SARABIA, MECANIZADO EN ALUMINIO); N10
G17 G40 G49 G54 G80 G94; (encabezado)
N20
M06 T01; (Tipo de herramienta: end mil de 1/8 plg)
N30
G00 G90 G54 G54 X20 Y10; (posicionamiento de los ejes X e Y en el punto 1)
N40
Z50; (posicionamiento del eje Z en la zona de seguridad)
N50
M03 S6000; (giro del husillo en sentido horario a 6000 rpm)
N60
G01 Z5 F1000; (avance de aproximación igual a 1000 mm/min)
N70
Z -6 F100; (avance de penetración igual a 100 mm/min)
N80
X190 F270; (desplazamiento al punto 2 con avance igual 270 mm/min)
N90
Y70; (desplazamiento al punto 3)
N100
X150; (desplazamiento al punto 4)
N110
Y40; (desplazamiento al punto 5)
N120
X90; (desplazamiento al punto 6)
N130
Y70; (desplazamiento al punto 7)
N140
X120; (desplazamiento al punto 8)
N150
Y100; (desplazamiento al punto 9)
N160
X90; (desplazamiento al punto 10)
N170
Y130; (desplazamiento al punto 11)
N180
X150; (desplazamiento al punto 12)
N190
Y100; (desplazamiento al punto 13)
N200
X190; (desplazamiento al punto 14)
N210
Y160; (desplazamiento al punto 15)
N220
X20; (desplazamiento al punto 16)
N230
Y130; (desplazamiento al punto 17)
N240
X50; (desplazamiento al punto 18)
N250
Y40; (desplazamiento al punto 19)
N260
X20; (desplazamiento al punto 20)
N270
Y10; (desplazamiento al punto 21)
N280 G00 Z50; (posicionamiento (posicionamiento en la zona de seguridad) N290
M05; (apagado del husillo)
N300
G91 G28 Z0; (referenciado (referenciado de la máquina máquina en el eje Z)
N310
G28 X0 Y0; (referenciado (referenciado de de la máquina en los ejes X e Y)
N320
G00 G90 G54 G54 X-10 Y-20; (posicionamiento de los ejes X e Y en el punto 21)
N330
Z50; (posicionamiento (posicionamiento del eje Z en la zona de seguridad)
N340
M03 S6000; (giro del husillo en sentido horario a 6000 rpm) rpm)
N350
G01 Z5 F1000; (avance de aproximación igual a 1000 mm/min) mm/min)
N360
Z -6 -6 F100; F100; (avance de penetración igual a 100 mm/min) mm/min)
N370
X220 F270; (desplazamiento al punto 22 con avance igual 270 mm/min)
N380
X250 Y0; (desplazamiento al punto 23)
N390
Y200; (desplazamiento al punto 24)
N400
X20 Y200; (desplazamiento al punto2 5)
N410
X-10 Y180; (desplazamiento al punto 26)
N420
X220; (desplazamiento al punto 27)
N430
X250 Y200; (desplazamiento al punto 24)
N440
X220 Y180; (desplazamiento al punto 27)
N450
Y-20; (desplazamiento al punto 22)
N470
X-10 Y-20; (desplazamiento al punto 21)
N480
Y180; (desplazamiento al punto 26)
N490 G00 Z50; (posicionamiento (posicionamiento en la zona de seguridad) N500
M05; (apagado del husillo)
N510
G91 G28 Z0; (referenciado (referenciado de la máquina en el eje Z)
N520
G28 X0 Y0; (referenciado (referenciado de de la máquina en los ejes X e Y)
N530
M30; (Fin y rebobinado del programa)
SIMULACIÓN:
CONCLUSIONES:
La utilización de los códigos ”G” es muy importante ya que estos hacen que la
maquina pueda ser controlado desde un computador el movimiento de la máquina para mecanizar.
Cada uno de los códigos “G” tienen una función determinada ya establecida para la
maquina cnc los mismos que van acompañados de números desde (00-99) existen dos tipos de códigos “G” modales(no cambian) y no modales(cambian). Estos códigos se lo puede aplicar a una gran variedad de máquinas herramientas como: Tornos, fresadoras, centros de mecanizado, taladradores, rectificadores, etc. todas estas de control numérico computarizado.
RECOMENDACIONES:
Utilizar correctamente los códigos para no tener problemas en el Mecanizado o daños en la máquina. Comprobar el programa paso a paso a baja velocidad antes de mecanizar, para no ocasionar daños en la máquina-herramienta. Siempre orientar primero el eje z para evitar daños en la maquina a una distancia aproximada de 50mm por seguridad para evitar choques y daños en la máquinaherramienta.
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