PROGRAMACION TORNO CNC FAGOR 8050 Unidad didáctica SISTEMAS DE REFERENCIA INTRODUCCIÓN Para realizar un programa de control numérico, es necesario identificar una serie de puntos en las piezas a mecanizar y en la máquina, que permiten seleccionar el origen de coordenadas más adecuado de una pieza para realizar el programa de control numérico (CNC). Así, el objetivo de esta unidad didáctica es: Seleccionar el origen de coordenadas de una pieza a partir de su geometría y acotación. Para ello se plantean una serie de actividades para identificar diferentes conceptos y ponerlos en práctica, por medio de ejercicios. Actividad 1 PUNTOS DE REFERENCIA PARA LA PROGRAMACIÓN EN TORNO Introducción A lo largo de la siguiente actividad, vas a identificar diferentes puntos necesarios para la realización de un programa de control numérico, para mecanizar una pieza en torno. Encontrarás varias pantallas en las que tendrás que leer algunos conceptos y contestar preguntas. Puntos de referencia Nota: Suponemos que vamos a trabajar con máquinas en las que se coloca un cero de referencia, de forma que hacia arriba y hacia
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PROGRAMACION TORNO CNC FAGOR 8050
Unidad didáctica SISTEMAS DE REFERENCIA
INTRODUCCIÓN
Para realizar un programa de control numérico, es necesario identificar una serie de puntos en las piezas a mecanizar y en la máquina, que permiten seleccionar el origen de coordenadas más adecuado de una pieza para realizar el programa de control numérico (CNC).
Así, el objetivo de esta unidad didáctica es:
Seleccionar el origen de coordenadas de una pieza a partir de su geometría y acotación.
Para ello se plantean una serie de actividades para identificar diferentes conceptos y ponerlos en práctica, por medio de ejercicios.
Actividad 1 PUNTOS DE REFERENCIA PARA LA PROGRAMACIÓN EN TORNO
Introducción
A lo largo de la siguiente actividad, vas a identificar diferentes puntos necesarios para la realización de un
programa de control numérico, para mecanizar una pieza en torno. Encontrarás varias pantallas en las que
tendrás que leer algunos conceptos y contestar preguntas.
Puntos de referencia
Nota: Suponemos que vamos a trabajar con máquinas en las que se coloca un cero de referencia, de forma que hacia arriba y hacia la derecha tendrá X+ y Z+ respectivamente, y hacia abajo y hacia la izquierda, X-, Z- .
Cero máquina
Punto sobre el que se sitúa el sistema de coordenadas inicial de las máquinas, este origen viene dado por
el fabricante. Normalmente se sitúa en la cara frontal del plato de garras, como se ve en la figura.
Punto de referencia
Punto en el cual se realiza la sincronización del
sistema de refernacia de la máquina. Al
conectarse, la máquina CNC desconoce dónde
está su origen de referencia inicial (el cero
máquina). Para situar ese cero máquina o sistema
de referencia cartesiano original, la máquina
mueve el carro - con el almacén de herramientas -
en los ejes X e Y, situando el punto de referencia
sobre una posición prefijada por el fabricante.
Una vez alcanzado este punto, el control de la
máquina lee unos parámetros internos, que son la
distancia en el eje X y la distancia en el eje Y
entre este punto dónde se encuentra el carro y el
origen de coordenadas cero máquina.
Origen de coordenadas de una pieza
A partir de la imagen, selecciona con el ratón, el punto (1,2,3,4,5 ó 6) que consideres más cómodo para programar esta pieza en un torno de CNC FAGOR 8050. Al seleccionar los puntos, se obtiene diferente información
¿Crees en la necesidad de relacionar el cero pieza y el cero máquina?
Si
No
Traslado de origen
FUNCIONES DE TRASLADO DE ORIGEN
Las funciones que programan el traslado de origen en las máquinas de control númerico, sirven para situar
el "cero pieza", que el programador desea utilizar para realizar el programa de CNC, respecto al "cero
máquina".
En Fagor 8050 existen varias funciones para este fin:
Funciones para programar traslados de origen G54, G55, G56, G57, G58, G59. Un traslado de origen (o decalaje) consiste en activar un nuevo sistema de referencia.
Como el nuevo sistema está referenciado respecto al cero máquina (en la figura M), las funciones
anteriores (G54, G55, G56, G57, G58, G59), guardan las coordenadas X y Z del "cero pieza" (en la figura
W), respecto al "cero máquina".
En la figura estas coordenadas, se corresponden con:
ZMV en el eje Z.-
La distancia en el eje X es cero, ya que W se sitúa, normalmente, en el eje de la pieza.
Los traslados de origen (G54, G55, G56, G57, G58, G59) se guardan en una tabla de registros dentro del
control CNC. Su aspecto es el siguiente:
G54 X00000.0000 Z00000.0000
G55 X00000.0000 Z00000.0000
G56 X00000.0000 Z00000.0000
G57 X00000.0000 Z00000.0000
G58 X00000.0000 Z00000.0000
G59 X00000.0000 Z00000.0000
Cada línea corresponde a un cero pieza, normalmente la columna de la X es 0. Hay que tener en cuenta
que G54, G55, G56 y G57 X y Z son las coordenadas del origen pieza respecto al cero máquina. En cambio
para G58 y G59 las coordenadas X y Z son respecto del anterior cero activo, sea este cual sea G54, G55,
G56, G57, G58, G59.
Actividad 2 PUNTOS DE REFERENCIA
En esta actividad se disponen de una serie de ejercicios para aplicar los conceptos analizados en la actividad anterior.Alguno del los ejercicios, consta de más de una página, para acceder a todas las páginas de los ejercicios, en cada una de ellas se disponte de unas etiquetas (<<Anterior y Siguiente >>).
Ejercicio 1
NOTA: El ejercicio1 consta de tres páginas
Indica, teniendo en cuenta que las X corresponden a valores de diámetros, las coordenadas de los puntos 1, 2, 3 y 4, respecto al Cero Pieza:
Cero Pieza
1 X Z
2 X Z
3 X Z
4 X Z
Indica, teniendo en cuenta que las X corresponden a valores de diámetros, las coordenadas de los puntos 1, 2, 3 y 4, respecto al Cero Máquina:
Cero Máquina
1 X Z
2 X Z
3 X Z
4 X Z
Indica, teniendo en cuenta que las X corresponden a valores de diámetros, las coordenadas de los puntos 1, 2, 3 y 4, respecto al Punto A:
Respecto al punto A
1 X Z
2 X Z
3 X Z
4 X Z
Ejercicio 2
¿Respecto a qué punto es más facil programar la pieza de la figura?
Respecto al cero pieza.
Respecto al cero máquina.
Respecto al punto A.
Ejercicio 3
En el caso anterior. ¿Qué distancia indicaríamos como traslado de origen?
G54 X Z
Actividad 3 EVALUACIÓN FINAL
Presentación
A lo largo de esta actividad, vas a realizar una actividad de evaluación sobre los
conceptos estudiados a lo largo de la unida didáctica. Si no superas la evaluación,
encontrarás una actividad de refuerzo, y otro ejercicio de evaluación para que
practiques los conocimientos adquiridos, no obstante, si una vez realizadas las
actividades de refuerzo y evaluación, te quedan dudas, puedes ponerte en contacto con
el tutor. Para superar la evaluación debes de responder correctamente a todas las
preguntas.
Tienes sólo una oportunidad. Puedes escribir y modificar respuestas hasta que pulses
el botón "corregir" por primera vez. Entonces, los resultados de la evaluación quedarán
registrados. Después podrás seguir practicando, pulsando el botón "corregir", aunque
ya no se guardarán los resultados.
Para que los resultados de la evaluación queden registrados, debes completar todos
los ejercicios. Si sales antes de tiempo, ninguno de los resultados conseguidos
quedarán guardados.
Ejercicio 1
Indica el punto en el que se debería colocar el cero pieza en cada uno de los
siguientes planos.
Dispones de una oportunidad para resolver el ejercicio.
Antes de profundizar en la programación de control numérico, vamos a identificar por medio de una serie de actividades, la estructura y el orden en la que se deben programar las diferentes funciones de control numérico.
Así, el objetivo de esta unidad didáctica es:
Identificar la estructura de un programa CNC, para su posterior utilización en la programación de piezas
Imagen de un programa de
CNC en la pantalla del control de una máquina
Actividades
Actividad 1 ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA CNC
Información general sobre el control Fagor 8050
El curso sobre programación Torno CNC se basa en control FAGOR 8050.
Antes de entrar de lleno con la estructura de los programas de control numérico, vamos a ver qué tipo de información nos ofrece el interface del Control Fagor 8050, para los diferentes programas que tenga introducidos, si nos fijamos en la imagen, se aprecia una pantalla divida en columnas, donde cada una de ellas da diferente información:
1ª columna: Identificación del programa de CNC.
Los programas de CNC quedan identificados por un número de 6 cifras. En la parte inferior de la
pantalla, por medio de la orden "Editar P_", el control pide que se introduzca un número de
indentificación de programa.
2ª columna: Comentario.
Se trata de un comentario de 22 caracteres, que el programador de control númerico ntroduce para
identificar con más detalle el programa.
3ª, 4ª, 5ª columnas: Información.
Son de información e indican respectivamente: el tamaño (número de caracteres del programa
CNC), fecha y hora de creación del programa CNC, y el último los atributos del programa; si es
ejecutable; si está protegido...
Estructura de un programa CNC
Los programas de control númerico, (como se puede apreciar en la imagen), se componen de líneas
(también llamadas bloques). Een cada una se codifican las operaciones de mecanizado que el control CNC
se encarga de interpretar. Por ello es necesario seguir estrictametne una "sintaxis" de programación, que se
aborda en sucesivas partes del curso.
En la imagen se observa:
Que cada línea va numerada, en este caso de 10 en 10, y se ven en orden ascendente.
La información de cada línea se separa por espacios. Cada "palabra" es una función con un
significado concreto para el control CNC.
A menudo es conveniente numerar los bloques o líneas para facilitar su revisión en caso de errores. En el
caso de la imagen, el editor de CNC ha sido personalizado para que por defecto numere los bloques al ser
editados.Sin embargo es correcto sintácticamente editar las líneas sin numeración alguna y todo el texto de
la línea sin separaciones. No es posible escribir líneas vacías en las que solo se indica el número de línea.
En la imagen la línea numerada como N70, esta seleccionada (amarillo) y aparece en la parte inferior de la
imagen. De esta forma se puede editar o modificar la línea seleccionada.
El control CNC ejecuta todas las líneas de un programa a no ser que el programador indique con una
función para tal efecto el final del programa.
Formato de una línea ó bloque de un programa
Cada una de las líneas ó bloques que forman un programa de control númerico, cumple unas reglas como
se indica a continación por medio de un ejemplo de una línea de programa.
Ejemplo de una línea de programa de CNC:
N80 G00 X30 Z-20 F0.3 S250 T03 D03 M03En la línea o bloque se distingue, por un lado:
el orden
la información geométrica relacionada con los movimientos de la herramienta, perfil de la pieza a
mecanizar,...
la información tecnológica relacionada con las velocidades de corte, formas de las
herramientas,... Así mismo, aparecen diferentes letras que se corresponden con funciones de
programación auxiliares, que se estudiarán más adelante.
Los bloques siguen este formato en donde se especifican tanto la información geométrica como
tecnológica.
OrdenInformación
GeométricaInformación Tecnológica
N80 G00 X30 Z-20 F0.3 S250 T03 D03 M03
En la siguiente tabla, se indica que tipo de información proporcionan las diferentes funciones (N, G, X,Z, F,
S,T,D,M) que se emplean para elaborar programas de control numérico.
Orden Información Geométrica Información Tecnológica
N80 G00 X30 Z-20 F0.3 S250 T03 D03 M03
N Indica el número del bloque ( es optativo indicarlo)
G Información Geométrica Funciones preparatorias, indica el cómo se ejecuta una operación.
X,
ZInformación Geométrica Coordenadas para definir las cotas según los ejes.
F Información Tecnológica Velocidad de avance de la herramienta.
S Información Tecnológica Velocidad de giro del cabezal.
T Información Tecnológica Número de identificación de la herramienta.
D Información Tecnológica Número de identificación del corrector de la herramienta.
M Información Tecnológica Funciones auxiliares del funcionamiento de la máquina.
Puntos a tener en cuenta:
El orden en el que deben escribirse las funciones de programación correspondientes a las letras N,
G, X, Z, F, S, T, D y M no se puede cambiar.
Alguna de las N G X Z F S T D M pueden no aparecer. A menudo los programadores separan entre
distintas líneas los aspectos tecnológicos de los geométricos.
Así, es lo mismo programar: N20 G00 X15 Z25 F0.25 S2000 T03 D03 M03
Que hacerlo en dos líneas:N20 F0.25 S200 T03 D03 M03; ASPECTO TECNOLOGICON30 G00 X15 Z25; ASPECTO GEOMETRICO
Observa en el ejemplo que aunque en las líneas N20 y N30 no aparecen todas las funciones, las
que están siguen el orden N G X Z F S T D M.
En los bloques N20 y N30 terminan con un texto separado de resto del código con el signo " ; ", el
punto y la coma sirven para ir anotando explicaciones ó comentarios al programa, para facilitar su
comprensión.
No pueden darse líneas vacías; el bloque mas sencillo al menos contiene el signo ";".
En una línea puede escribirse tantas funciones G y M como sean necesarias, siempre que no sean
incompatibles entre sí.
Ejecución de un programa de CNC
En el modo ejecución, el control lee el programa bloque a bloque según se han escrito, interpreta el código
escrito, chequea los errores y si no encuentra error ejecuta el movimiento u orden en la máquina.
Normalmente el control CNC procesa la información de un programa CNC más rápido de lo que la máquina
ejecuta las ordenes, por ello en programas cortos el control ya ha procesado todo el programa CNC cuando
la máquina sólo ha hecho los primeros movimientos.
Actividad 2 INFORMACIÓN GEOMÉTRICA Y TECNOLÓGICA
Información geométrica y tecnológica
Esta actividad consiste en un ejercicio en el que se puede poner en práctica los conceptos analizados en la
actividad anterior, acerca de que funciones proporcionan información tecnológica o geométrica en los
bloques de programación de CNC.
Indica si las diferentes líneas de programación aportan información geométrica y/o tecnológica:
A lo largo de esta unidad didáctica, por medio de una serie de actividades, se van a tratar funciones de programación en control númerico y una serie de conceptos relacionados con la programación de las cotas de las piezas.
Así, el objetivo de esta unidad didáctica es:
Identificar algunas de las funciones de control númerico relacionadas con la programación de las cotas de las piezas.
Seleccionando los diferentes títulos de las actividades, se accede a cada una de ellas.
Actividades Título de la actividad
Actividad 1)
Funciones modales.
Funciones G71 y G70 programación de cotas en pulgadas y
Al pulsar sobre el botón PLAY, se ve el mecanizado de una pieza según el programa CNC del ejemplo. La pieza esta seccionada longitudinalmente para apreciar el mecanizado de su interior.
N260 G0 G41 Z1 En este bloque se programa la funcion G0, que es
modal.
N270 X24 En este bloque se sigue ejecutando la función G0,
ya que no se ha anulado con su función contraria
N280 G1 Z-19 En esta función se programa la función G1 que es
modal y que anula a la G0 programada en el
bloque N260 anterior.
N290 X17
N300 Z-25
N310 X14
Durante estas líneas de programa se sigue
ejecutando la función G1 (modal), ya que no se ha
anulado con su función contraria
N320 G0 Z5 En esta línea se anula la función G1 con su
contraria que es la G0
N330 G40 X100 Z100N340 T3 D3; Herramienta para acabado interiorN350 G95 G96 G5 G90 F0.05 S180 M3
ACTIVIDAD FUNCIONES G70 Y G71 PROGRAMACION DEN PULGADAS Y EN MILIMETROS.
Funciones G70 y G71 A la hora de programar el mecanizado de una pieza en un programa de CNC, los desplazamientos que
deben realizar los diferentes ejes de la máquina para obtener el perfil de la pieza, se pueden programar en
milímetros o en pulgadas, con las siguientes funciones de programación:
G70 Programación en pulgadas
G70 indica que la programación de cotas ( X diámetros, Z longitudes) se realiza en pulgadas o
inchs.
G71 Programación en milímetros
G71 indica que la programación de cotas se realiza en milímetros
1 pulgada = 25.4 mm
En las siguientes animaciones en los bloques de programación se observa la diferencia de los valores de X y Z según se programen las cotas en pulgadas con G70 o en milímetros con G71.
Ambas funciones son modales e incompatibles (no pueden programarse en un mismo bloque).
Cuando en un bloque se escribe G70, el CNC asume, que las coordenadas programadas están
en pulgadas para todos los bloques programados a continuación (porque son modales), hasta
que encuentren la función G71 (programación en mm).
Dependiendo de la personalización del CNC, cuando se inicia un programa, sin escribir G70 o
G71 el CNC asume una de las 2 por defecto. Por ello en el resto del curso cuando no se
indique lo contrario (G70), se programan las cotas en mm (G71), que se toman por defecto.
Actividad 3 TIPOS DE COORDENADAS
Introducción
Por medio de un pequeño ejercicio, vamos a identificar las diferencias entre los tres tipos de coordenadas
empleados para acotar las piezas.
Al corregir el ejercicio se obtiene la información necesaria para identificar los tres tipos de coordenadas.
Coordenadas cartesianas (X,Z)
Coordenadas polares (R,Q)
Coordenadas mixtas (Q,Z) ó (Q,X)
Ejercicio 1
Selecciona en los diferentes planos la acotación que en tu opión consideres que es la que se ha empleado.
Funciones G90 y G91: Programación de cotas absolutas e incrementales
En CNC se admite que la programación de coordenadas de un punto se realice en coordenadas absolutas
con la función G90 o incrementales con la función G91.
G90 programación en absolutas G91 programación en incrementales
En absolutas (G90) X, Z o R, Q (polares), las cotas, se refieren al origen de coordenadas o el cero pieza.Cuando se trabaja en incrementales (G91) los valores de coordenadas corresponden al valor del desplazamiento entre el punto inicial y el final (la diferencia entre las coordenadas del final y del punto inicial); por ello si las coordenadas aumentan toman signo positivo (+) y si disminuyen negativo (-).
Las funciones G90 y G91 son modales e son incompatibles (no se pueden escribir en el mismo bloque del programa) y lo más frecuente, es que en la personalización del control, G90 (programación de cotas en absolutas), sea la función activa por defecto.
Ejemplo del uso de la función G90 y G91 para programar el punto B del plano.
El cero pieza está indicado por los ejes X+, Z+ en azul.
La programación de cotas del punto B en coordenadas absolutas (G90) es:
G90 X45 Z-50 Que son las cotas del punto B referidas al Cero Pieza
La programación de cotas del punto B en incrementales (G91) es:
G91 X20 Z-30 Para programar las coordenadas de B en incrementales, se debe considerar el punto
anterior A ya que las coordenadas incrementales son las cotas de un punto respecto del anterior.
En la figura este es el punto A; en este punto se sitúan unos ejes auxiliares Xi, Zi, respecto de los cuales se dan las coordenadas del punto B. Estas cotas se indican en el dibujo en color rojo, y como no se da su valor, se deduce que:
X (en diámetro) incremental de B = X absoluta de B - X absoluta de A =
XB = 45 - 25 = 20
Z incremental de B = Z absoluta de B - Z absoluta de A
ZB= (-50) - (-20) = -30
Cuando las coordenadas X incremental y Z incremental se den acotadas en el dibujo se debe plantear el uso
de coordenadas incrementales, de lo contrario es mejor usar siempre coordenadas absolutas.
Diferencias entre G90 y G91
En esta actividad, puedes ver las diferencias entre los dos programas de la imagen, en los cuales uno de
ellos está programado usando coordenadas absolutas y el otro con coordenadas relativas.
Seleccionando los diferentes puntos (P1, P2, P3 y P4) de la imagen se puede obtener información sobre la
programación de cada uno de ellos en absolutas e incrementales.
El comentario inicial de ambos programas
"USANDO COORD... ", sirve para
documentar el programa.
Los programas siempre empiezan en
absolutas (G90) La herramienta de
antemano no sabe en qué coordenadas
se encuentra por ello es difícil moverla
hasta el punto 1 usando coordenadas
incrementales.
En la programación de cotas del punto 2
(P2), es donde se diferencia la
programación del resto de puntos.
En el caso de absolutas (G90), las
coordenadas son las que se reflejan en el
dibujo, y en el caso de incrementales,
primero, es necesario poner G91 para
anular el G90 y las coordenadas son las
diferencias de P2 con el punto anterior
P1.
Para el punto 2 la coordenada X
incremental es 30 (absoluta del punto 2)
menos 30 ( absoluta de punto 1) por lo
tanto 0 ( en incrementales G91 X0 Z-25
equivale a G91 Z-25), y en cuanto a la
coordenada Z incremental del punto 2 es
Z absoluta del punto 2 ( Z-25) menos la Z
absoluta del punto 1 (Z0) por lo tanto Z-
25. Idem para el resto de puntos.
Para el punto P3, sus coordenadas en incrementales son:
X absoluta de P3 - X absoluta de P2 = 90 - 30 = 60
Z absoluta de P3 - Z absoluta de P2 = (-55) - (-25) = -30
Para el punto P4, sus coordenadas en incrementales son :
X absoluta de P4 - X absoluta de P3 = 96 - 90 = 6
Z absoluta de P4 - Z absoluta de P3 = (-55 )- (-55)=0
Si en un programa sólo se usa programación en coordenadas incrementales (G91) y se comete un
error en la programación de las coordenadas de un punto, el resto de coordenadas del programa no
se corresponden con la geometría de la pieza, aunque su programación sea correcta, ya que el error
se arrastra a los siguientes puntos. Al contrario, si la programación es en absolutas (G90) y se
comete un error en la programación de las coordenadas de un punto, esto no afecta a las
coordenadas X, Z de los siguientes bloques.
En conclusión el tipo de acotación del dibujo marca en cada caso el uso de G90 o G91, pero en
general se usa programación absoluta y en determinados puntos se pasa a incrementales para
después volver a absolutas.
Ejercicio 1
Relaciona cada plano con su correspondiente programa y una vez corregido, puedes explorar los planos
y los programas, para obtener más información.
Para realizar el ejercicio, ten en cuenta la forma en la que se encuentra acotados los planos, y el uso de
las funciones G90 y G91
Algunas de las funciones que se usan en los programas siguientes se explican más adelante, por ello no
te preocupes si no se entiende todo el programa).
Programa A
N10 ; PROGRAMA A
N20 G55 ; EL CERO PIEZA EN EL PUNTO 1
N30 G95 G96 F0.05 T03 D03 M03 M08
N40 G90 G00 X0 Z3
N50 G91 G01 Z-3
N60 X10
N70 Z-10
N80 X12 Z-10
N90 Z-15
N100 X8 Z-5
N110 G90 G00 X35
N120 Z100
N130 M30
Programa B
N10 ; PROGRAMA B
N20 G55 ; EL CERO PIEZA EN EL PUNTO 1
N30 G95 G96 F0.05 T03 D03 M03 M08
N40 G90 G00 X0 Z3
N50 G01 Z0
N60 X10
N70 Z-10
N80 X22 Z-20
N90 Z-35
N100 X30 Z-40
N110 G00 X35
N120 Z100
N150 M30
Dibujo 1 con programa A.
Dibujo 1 con programa B.
Dibujo 2 con programa A.
Dibujo 2 con programa B.
Explicación Plano 1
La acotación del dibujo 1 viene dada en diámetros y las longitudes en el eje Z se dan desde el
punto 1, que se toma como cero pieza, por lo tanto para este dibujo es recomendable programar
en coordenadas absolutas.
Observando los programas A y B, el programa B en el bloque N40 activa el G90, que no se
cambia en el resto de los bloques con un G91, por lo tanto, el programa B esta en ABSOLUTAS y