Tutorial Mquinas CNC
Qu es un Sistema CNC?
El Control Numrico Computacional es el control de una mquina
herramienta usando nmeros y letras. Es un sistema en el cual los
valores numricos programados son directamente insertados y
almacenados en alguna forma de medio de entrada, y automticamente
ledos y decodificados para provocar el movimiento correspondiente
en la mquina que se est controlando.
Ventajas de un Sistema CNC Alto grado de calidad debido a la
precisin, repetibilidad y ausencia de variaciones introducidas por
un operador.
Desperdicios reducidos. Son menos probables los errores debidos
a la fatiga del operador, interrupciones y otros factores.
Inspeccin simplificada. Una vez que la primera pieza ha pasado
la inspeccin, se requiere una inspeccin mnima en las partes
subsecuentes.
Menores costos de herramientas debido a la menor necesidad de
montajes y reparaciones complejas.
Tiempo de servicio reducido.
Las operaciones complejas de la maquinaria se realizan ms
fcilmente debido al control avanzado de la mquina.
Desventajas de un Sistema CNC
Las herramientas de una mquina numricamente controlada no cortan
el metal tan rpido como las mquinas convencionales.
El control numrico no elimina la necesidad de herramientas
caras. Adems, hay un gasto inicial mayor.
El control numrico no elimina los errores por completo. Los
operadores todava se pueden equivocar al presionar los botones
equivocados, al realizar alineaciones erradas , y fallan al ubicar
las piezas adecuadamente en una montura.
Se necesita escoger y entrenar a programadores y a personal de
mantencin.
Historia
En 1947 John Parsons comienza a experimentar con la idea de
generar los datos de una curva a travs de un eje y usar esos datos
para controlar los movimientos de una maquina herramienta.
En 1949 la Corporacin Parsons gana un contrato para investigar
un mtodo de produccin acelerado.
En 1952 el MIT (Massachussets Institute of Technology) demuestra
exitosamente un modelo de mquina de Control Numrico actual. La
mquina fabrica piezas exitosamente con movimientos simultneos de
herramientas de corte a travs del eje. El MIT acua la expresin
"control numrico".
En 1955 se exhiben modelos comerciales de mquinas de control
numrico para la aceptacin de los usuarios.
En 1957 el Control Numrico es aceptado por la industria. Varias
ya han sido instaladas y estn en uso.
Prerrequisitos
Lectura de planos.
Instalacin y montaje de una pieza de trabajo.
Familiaridad con las operaciones de la mquina, velocidades de
corte, tazas de alimentacin y profundidad de corte.
Familiaridad con la mquina que est siendo programada; sus
caractersticas de operacin general; entrada de datos por cinta,
disco flexible o red; y el panel de operacin de control de la
mquina.
Comprensin de operaciones computacionales bsicas, programacin
CNC y traducciones de datos.
Equipamiento CNC
Mquinas Fresadoras. Las mquinas CNC Fresadoras usan un cortador
rotatorio para el movimiento de corte y un movimiento lineal para
la alimentacin. El material es empujado en el cortador, o el
cortador es empujado al material, en caminos rectos o curvos
tridimensionales, para producir los elementos deseados de una
pieza. La pieza terminada es creada mediante la remocin de todo el
material innecesario desde la pieza de trabajo. Este proceso se
denomina fresado.
Tornos. Los Tornos CNC rotan la pieza de trabajo en contra de un
nico punto de una herramienta para producir movimiento de corte. La
herramienta se alimenta a lo largo o en la pieza de trabajo para
producir el movimiento de alimentacin. El maquinado de una pieza en
un torno se denomina Giro.
Centros de Maquinado. Los centros de maquinado son mquinas CNC
ms sofisticadas que frecuentemente combinan las tecnologas de
fresado y torneado.
Mquinas EDM. Una Mquina de Descarga Elctrica (Electrical
Discharge Machine, EDM) usa chispas elctricas para hacer una
cavidad en una pieza de metal. este proceso requiere de un
electrodo, una fuente de poder, un tanque, y enfriador. La pieza de
trabajo se conecta a un lado de la fuente de poder y se coloca en
el tanque. El electrodo, construido en la forma de la cavidad
deseada, se conecta al otro lado de la fuente de poder. El tanque
se llena con enfriador. este enfriador es un material dielctrico.
Un dielctrico opone una resistencia al flujo de la electricidad. Se
baja el electrodo hasta que una chispa salta entre el electrodo y
la pieza de trabajo. Cuando la chispa salta, la calidad dielctrica
del enfriador ha sido superada. La chispa libera pequeas partculas
de material que son eliminadas por el enfriador. Se crea una
cavidad de la misma forma que el electrodo. Se baja el electrodo al
ritmo que se fabrica la cavidad y hasta que se logra la profundidad
apropiada.
Robots. Los robots industriales son mquinas especializadas que
son un reemplazo directo del trabajo humano. Estos robots se
utilizan para realizar consistentemente tareas que son montonas,
repetitivas y / o difciles. Algunos ejemplos son: fundicin,
pintura, soldadura, paletizado, transferencia de materiales y como
intercambiadores de herramientas y piezas para mquinas CNC.
Paneles de Control CNC. Los paneles de control CNC incluyen los
controles para todos los aspectos del proceso de maquinado. Algunas
mquinas tambin incluyen la programacin de piezas y la verificacin
del camino de la herramienta.
Sistemas CNC.
El control punto a punto es el posicionamiento de la herramienta
desde un punto a otro dentro de un sistema coordinado. Ms
frecuentemente usado para el posicionamiento a un punto en donde se
realizar una operacin de maquinado manual, tal como taladrado o
perforacin.
El control de corte recto tiene la habilidad de mover una
herramienta, mientras esta enganchada, recto en todos los ejes de
la mquina y adems tiene la habilidad de hacer ngulos de 45
grados.
Los sistemas de control de contorno generan un camino de la
herramienta continuamente controlado mediante la interpolacin de
puntos intermedios o coordenadas. La interpolacin significa la
habilidad de generar los puntos que constituyen el camino.
Prcticas de Mquinas HerramientasDiseo y Montaje de Fijaciones.
Una fijacin es una herramienta de produccin que ubica, sostiene y
soporta firmemente la pieza de trabajo de manera tal que las
operaciones de maquinacin puedan ser realizadas de idntica forma
para las partes duplicadas (es decir, cuando se realizan ciclos de
produccin).
Aun cuando son ampliamente usadas en mquinas fresadoras, las
fijaciones tambin se usan para operaciones en herramientas de
mquinas estndar. Las fijaciones varan en diseo desde herramientas
relativamente simples a elementos caros y complejos.
Las Fijaciones de Placa son las fijaciones bsicas ms sencillas,
hechas de una placa plana la cual tiene una variedad de tenazas,
referencias o pines para
sostener y ubicar una parte. Si simplicidad y adaptabilidad la
han transformado en un tipo de fijacin popular.
Las Fijaciones de Placas en ngulo son una variacin de la placa
de fijacin que es usada para maquinar la pieza en un ngulo recto a
su punto de ubicacin. Muchas fijaciones de placa en ngulo estn
hechas en 90 pero en general pueden ser hechas en otros ngulos.
Las Fijaciones de Prensa Ajustable se usan para la maquinacin de
partes pequeas. Con este tipo de fijacin las prensas estndar son
reemplazadas por mandbulas que se ajustan a la pieza. Estas
fijaciones son el tipo ms barato de fijaciones y su uso slo est
limitado por el tamao de las prensas disponibles.
Las Fijaciones de Indexacin se utilizan para la maquinacin de
piezas con detalles de maquinacin igualmente espaciados.
Las Fijaciones Multiestacin son principalmente usadas para
ciclos de produccin de grandes volmenes a alta velocidad, en donde
el ciclo de maquinacin debe ser continuo.
Las Fijaciones Duplex son la variedad ms sencilla de fijaciones
tipo multiestacin. Esta fijacin permite la realizacin de las
operaciones de carga y descarga mientras las operaciones de
maquinacin estn en progreso, sin tener que detener la mquina.
Las Fijaciones de Perfil se usan para guiar las herramientas
para la maquinacin de contornos que, normalmente, la mquina no
puede seguir. Las mquinas CNC no usan este tipo de fijaciones.
Algunas operaciones de produccin que usan fijaciones:
Montaje
Taladrado
Presentacin
Formacin
Medida
Pulverizacin
Tratamientos con calor
Limado
Inspeccin
Torneado
Doblado
Fresado
Planificacin
Perforacin
Pintura
Remocin de material
Corte
Estampado
Pruebas
Soldadura
Herramientas que Producen Distintas Geometras.
A continuacin, algunas herramientas que se pueden usar para
funciones especificas en una mquina CNC.
Para TaladrarPara Tornear
Para FresadoHerramientas Varias
Fresado Convencional y de Ascensin.
El fresado de ascensin o de descenso es aquel en el cual la
pieza de trabajo se mueve en la misma direccin que la rotacin de la
herramienta de corte. El enganche completo de la herramienta es
instantneo. La accin de deslizamiento del fresado convencional se
elimina dando lugar a una superficie con una mejor terminacin y
alargando la vida de la herramienta.
El fresado convencional o "hacia arriba" es cuando la pieza de
trabajo es alimentado en la rotacin del cortador. Los trozos son de
espesor mnimo al inicio del corte y tan ligeros que la herramienta
tiende a deslizarse sobre el trabajo. Este deslizamiento, seguido
de la salida brusca de la herramienta al terminar el corte, provoca
una terminacin gruesa.
Datos y Frmulas de Corte.
Trminos ms frecuentes usados para expresar datos de corte:
Velocidad del Eje - es la velocidad rotacional del eje y de la
herramienta. Este valor se expresa normalmente en RPM (revoluciones
por minuto).
Valor de la tasa de Alimentacin - es el valor numrico al cual la
herramienta recorrer una pieza de trabajo. Es usualmente expresado
en IPM (pulgadas por minuto o IPR (pulgadas por revolucin).
Velocidad de Corte - la velocidad de corte es la velocidad
rotacional de la herramienta de corte o de la pieza de trabajo. Se
expresa en RPM o en SFM (Pies de Superficie por Minuto).
Profundidad del Corte - es la distancia que la punta de la
herramienta se introduce en la pieza de trabajo. Se incorpora en
los valores X, Y, Z en un programa CNC. Aparte del programa, puede
expresarse en pulgadas o milmetros.
El clculo de los datos de corte es un paso muy importante en la
planificacin de un programa CNC. A continuacin, algunas de las
frmulas ms comunes.
S.F.M = R.P.M. x Dimetro x .262Ejemplo: Encuentre SFM de una
herramienta de 1" a 600RPMSFM = RPM x 1 x .262SFM = 600 x 1 x .262.
SFM = 157.2
R.P.M. = S.F.M. x 3.82 / DimetroEjemplo: Encuentre las RPM de
una herramienta de 1" a 150 SFM.RPM = SFM x 3.82 / DimetroRPM = 150
x 3.82 / 1. RPM = 573
I.P.M. = R.P.M x T x F.P.T. Ejemplo: Encuentre el valor IPM de
un taladro de 1" a 500 RPM y con un valor de FPT = 0.006. IPM = 500
x 1x .006 IPM = 3.0
F.P.R. = I.P.M. / R.P.M.Ejemplo: Encuentre el valor FPR (en
pulgadas) de un cortador que avanza a 200 RPM y con un valor IPM =
22.FPR = 22 / 200. FPR = .11
F.P.T = I.P.M. / T x R.P.M.Ejemplo: Encuentre el valor FPT
(alimentacin por dientes, en pulgadas) para una fresa de 4 canales
y de 2" que avanza a 200 RPM y con un valor IPM = 20. FPT = 20 / 4
x 200 FPT = .025
Nota: Una broca se considera como un cortador de un nico
diente.
Programacin de la Mquina
1. Planificacin del Programa
Lectura de Planos. La lectura de planos es una habilidad bsica
en la industria de la manufacturacin, algo que todos los
ingenieros, gerentes, programadores y operadores de CNC,
maquinistas e inspectores, deberan conocer.
Eleccin de la Mquina Adecuada. La eleccin de una mquina adecuada
a una pieza especfica a ser manufacturada es la responsabilidad,
usualmente, del gerente de produccin, del gerente del taller de
mquinas, y / o del gerente CNC. El gerente debe saber:
1. El ambiente de cada mquina (rea de trabajo)
2. Las opciones de cada mquina (fresado, taladrado, etc.)
3. Herramientas de corte, velocidades de giro, tazas de
alimentacin.
4. Diseo y montaje de fijaciones.
5. Operaciones de la mquina: Ajuste, instalacin y ejecucin de
programas.
Hoja de Operaciones. La hoja de operaciones, u hoja de
instalacin, es usada para describir los procesos necesarios para
maquinar una pieza en una mquina CNC. Cada proceso se escribe en la
secuencia adecuada de maquinacin e incluye la herramienta a ser
usada y todos los datos de corte.
La programacin del contorno exterior es una operacin en la
maquinacin de una pieza. Para hacer esto primero se debe definir un
origen de la pieza. Entonces, los puntos requeridos para la
maquinacin debern calcularse para el centro de la herramienta a ser
usada, considerando el radio de la herramienta, desde las
coordenadas del borde de la pieza.
Hoja de Operaciones
Mquina: Electro -LI2Pieza de Trabajo: placa-1Nombre / Fecha:
Juanito Prez 1/7/2004
Paso #DescripcinHerramienta
#Tasa de alimentacin ("/minuto)Profundidad de Corte (")Velocidad
de Giro (r.p.m.)
1Fresado bsico de la placa1250.5500
2Fresado final de la placa2120.5750
3Centrar para taladrar 4 agujeros3150.1252500
4Taladrar 4 agujeros4120.751000
Requerimientos de Herramientas. Los requerimientos y eleccin de
herramientas se basan en restricciones de las piezas y en prcticas
de la industria manufacturera. Muchas de estas ideas son cuestiones
de sentido comn. Los buenos programadores y operadores CNC deben
tenerlas en cuenta.
Conocer las caractersticas del material a ser maquinado.
Usar un catlogo de herramientas industrial tpico para bajar
costos.
Hacer uso de los servicios tcnicos ofrecidos por los fabricantes
de herramientas.
La calidad de la fijacin deber basarse en el nmero de piezas
que, eventualmente sern producidas.
Siempre se debe usar la herramienta correcta para la correcta
operacin de la mquina.
Mantener herramientas de reemplazo y de repuesto para el evento
de que sea necesario afilar una herramienta o si la herramienta se
rompe.
Mantener una variedad de herramientas para el caso de que un
tipo no realice el trabajo como se desea.
Usar herramientas de acero de alta velocidad sobre materiales de
fcil maquinacin.
Usar herramientas de carbono en materiales de corte difcil.
Usar herramientas con revestimiento de cobalto u xido para las
aleaciones exticas.
Usar herramientas del tipo de insercin cuando sea posible para
reducir costos.
Considere el uso de escariadores, en lugar de brocas, en
aplicaciones con taladro en donde la viruta y el control de trozos
puede ser un problema.
Tenga en cuenta la flexin que ocurre al usar herramientas
largas. Es posible que se necesiten pasadas extras para eliminar
rayas y virutas.
2. Movimiento de la Herramienta y Planos de Construccin.
Los cdigos del Plano de Construccin se usan para cambiar entre
los planos coordinados para maquinar arcos o crculos.
Estos cdigos son G17(XY), G18(XZ), y G19(YZ). El Movimiento de
la Herramienta debe ocurrir paralelo a uno de estos planos para los
arcos y crculos. Por defecto se considera el plano G17 (XY).
3.Sistemas de Unidades y Modos de Entrada
Los Sistemas de Unidades son las unidades de medicin que se usan
en un programa CNC. Todas las mquinas entienden las unidades
Mtricas (milmetros, mm) y las Inglesas (pulgadas, "). Hay que
indicarle a la mquina CNC que unidades se estn utilizando. Algunas
mquinas vienen ajustadas de fbrica a pulgadas o a milmetros.
Normalmente al inicio de un programa CNC ver eso; G70 especifica
pulgadas y G71 especifica milmetros.
Los Modos de Entrada se refieren al tipo de informacin
coordenada que se ingresa al programa de la mquina CNC. hay dos
tipos.
- Entrada Absoluta, diseada para el cdigo G90, especifica la
distancia desde el origen o punto cero del programa. El modo
Absoluto es el ms comn.
- Entrada Incremental, designada por el cdigo G91, especifica
las distancias y direcciones usando el punto previo como un origen.
La entrada incremental a veces se denomina punto-a-punto. Todos los
sistemas CNC pueden conmutar desde el modo absoluto al incremental
y viceversa, ilimitadas veces en un programa.
Existen otros modos de entrada tales como el Helicoidal. 4.
Cdigos de Programacin
Descripcin del Cdigo de Letras
NNmero de Secuencia
GFunciones Preparatorias
XComando del Eje X
YComando del Eje Y
ZComando del Eje Z
RRadio desde el Centro Especificado
Angulo contra los punteros del reloj desde el vector +X
IDesplazamiento del Centro del Arco del Eje X
JDesplazamiento del Centro del Arco del Eje Y
KDesplazamiento del Centro del Arco del Eje Z
FTasa de Alimentacin
SVelocidad de Giro
TNmero de la Herramienta
MFuncin Miscelnea
Nmeros de Secuencia
El Nmero de Secuencia, tambin llamado cdigo N, es el nmero de
identificacin del bloque (lnea) en un programa CNC. La palabra de
cdigo comn utilizada comienza con N. N es el primer cdigo en un
bloque y normalmente tiene un rango N1 hasta N9999. Muchas CNC no
requieren el uso de cdigos N lo cual ayuda a liberar memoria. Sus
principales beneficios son el que permiten la bsqueda fcil en
programas largos y la capacidad de volver a hacer partir un
programa en casi cualquier nmero de lnea. Usualmente el programador
saltar N nmeros entre bloques para dejar espacio para insertar
posteriormente bloques olvidados o adicionales. Por ejemplo N5,
N10, N15, etc.
Funciones Preparatorias
Las Funciones Preparatorias son los cdigos G. Los Cdigos G son
indicados por la letra G y un nmero de 2 dgitos. Estos cdigos son
las funciones ms importantes en programacin CNC debido a que
dirigen el sistema CNC para el procesamiento de los datos de
coordenadas en una manera particular. Algunos ejemplos son:
transversal rpido, interpolacin circular, interpolacin lineal, y
taladrado. Los cdigos son algo casi estandarizado en la
industria.
Cdigos G usados comnmente: G00, G01, G02, G03
1. G00 - El cdigo Transversal Rpido se utiliza para mover los
ejes rpidamente entre los cortes, cambios de herramienta, etc.
2. G01 - El cdigo de Interpolacin Lineal se usa para eliminar
material mediante el movimiento de los ejes en direcciones rectas a
lo largo o a travs del material. Para el corte se deben especificar
la velocidad del mandril, la partida del mandril y la tasa de
alimentacin antes de ejecutar este cdigo.
3. G02 - La Interpolacin Circular en el sentido de los punteros
del reloj es utilizada para eliminar material mediante el
movimiento de los ejes en direcciones circulares a lo largo o a
travs del material. Para el corte se deben especificar la velocidad
del mandril, la partida del mandril y la tasa de alimentacin antes
de ejecutar este cdigo.
4. G03 - La Interpolacin Circular en contra de los punteros del
reloj es usada para eliminar material mediante el movimiento de los
ejes en direcciones circulares a lo largo o a travs del material.
Para el corte se deben especificar la velocidad del mandril, la
partida del mandril y la tasa de alimentacin antes de ejecutar este
cdigo.
5. Lista Completa de Cdigos G (atencin, estos cdigos no son del
todo estndar, es posible que existan cdigos especficos a una mquina
particular)
G00 - Posicin Transversal Rpido
G01 - Movimiento lineal de la herramienta a una tasa de
alimentacin especificada.
G02 - Movimiento Circular de la herramienta en el sentido de los
punteros del reloj.
G03 - Movimiento Circular de la herramienta en el sentido
contrario de los punteros del reloj.
G04 - Un retardo o detencin temporal en el movimiento de la
herramienta.
G05 - Una detencin permanente del movimiento de la herramienta.
Es cancelado por el operador de la mquina.
G08 - Aceleracin suave hasta la tasa de alimentacin especificada
mientras continan las otras funciones de la mquina (antes de que la
herramienta entre en contacto con la pieza de trabajo).
G09 - La detencin exacta del movimiento de una herramienta antes
de que la mquina vaya a la siguiente (no modal).
G17 - Eleccin del plano X-Y (sobre centros de maquinado).
G18 - Eleccin del plano X-Z ( sobre centros de maquinado).
G19 - Eleccin del plano Y-Z (sobre centros de maquinado).
G20 - Datos de entrada en pulgadas.
G21 - Datos de entrada en milmetros.
G22 - Activacin de los lmites de viaje almacenados, usados para
establecer una frontera segura.
G23 - Desactivacin de los lmites de viaje almacenados.
G27 - Regreso a la posicin de inicio de la mquina mediante un
punto intermedio programado (un punto en algn lugar entre la
ubicacin actual de la herramienta y la posicin de inicio de la
mquina.) El control de la mquina calcular automticamente la
distancia a la posicin de inicio una vez que la herramienta ha
alcanzado esta posicin intermedia.
G29 - Regreso a la pieza de trabajo o fijacin desde la posicin
de inicio de la mquina a travs del punto intermedio que fue
programado en el bloque que contiene el cdigo G28. Cualquier punto
nuevo o antiguo sobre la pieza de trabajo o fijacin puede ser
programado, pero la herramienta deber ir primero al punto
intermedio antes de llegar all.
G32, G33 - Cadena de corte con una punta constante. Si se hace
una cadena de un punto con mltiples pasadas, este comando
sincronizar la partida de cada pasada en exactamente el mismo punto
cada vez, para evitar la posibilidad de hacer una cadena doble en
la pieza de trabajo.
G34 - Cadena de corte con una punta creciente.
G35 - Cadena de corte con una punta decreciente.
G40 - Cancelacin de cualquier compensacin de radio de la
herramienta previamente programado (mejor conocido como compensacin
del radio del cortador, o CRC).
G41 - Aplicacin de la compensacin del radio del cortador a la
izquierda de la pieza de trabajo con respecto a la direccin de
viaje de la herramienta. Esta caracterstica permite que la
superficie terminada de la pieza de trabajo sea el camino del
cortador programado, y la herramienta ser automticamente desplazada
a la izquierda de este camino por una distancia igual a su radio.
Sobre un centro de maquinacin, se usa G41 para un fresado con
inclinacin.
G42 - Aplicacin de la compensacin del radio del cortador a la
derecha de la pieza de trabajo con respecto a la direccin de viaje
de la herramienta. Sobre un centro de maquinacin, se usa G42 en el
fresado convencional.
G43 - Activacin de la compensacin de la longitud de la
herramienta en la misma direccin del valor de desplazamiento (como
est almacenado en la memoria del control.) Si la dimensin
almacenada en el registro del desplazamiento tiene un valor
negativo, la compensacin de la longitud de la herramienta ser
aplicada en la direccin negativa del eje. Si la dimensin almacenada
en el registro del desplazamiento tiene un valor positivo, la
compensacin de la longitud de la herramienta ser aplicada en la
direccin positiva del eje.
G44 - Activacin de la compensacin de la longitud de la
herramienta en la direccin opuesta del valor de desplazamiento
(como est almacenado en la memoria del control.) Si la dimensin
almacenada en el registro del desplazamiento tiene un valor
negativo, la compensacin de la longitud de la herramienta ser
aplicada en la direccin positiva del eje. Si la dimensin almacenada
en el registro del desplazamiento tiene un valor positivo, la
compensacin de la longitud de la herramienta ser aplicada en la
direccin negativa del eje.
G50 - Establecimiento del Punto Cero (cero absoluto) en
referencia a la posicin actual de la herramienta. Este comando es
comnmente usado en algunas mquinas CNC torneadoras en lugar del
cdigo G92.
G53 - Indicacin de que todo los datos de posicionamiento estn
referidos a la posicin de inicio de la mquina. Esto provoca que el
control temporalmente ignore la posicin de cero flotante (usado en
programacin absoluta.)
G54, G55, G56, G57 - Indicacin de que todos los datos de posicin
estn referidos a la posicin del cero flotante sobre una fijacin
particular en una operacin de maquinacin. Por ejemplo, G54 debera
provocar que todas las dimensiones se refieran al cero flotante
sobre la primera fijacin, G55 debera causar que todas las
dimensiones se refieran al cero flotante sobre la segunda fijacin,
y as (usado en programacin absoluta).
G59 - Reposicionamiento del cero flotante. La nueva ubicacin es
programada incrementalmente a partir de la actual posicin de
cero.
G60 - Una detencin exacta del movimiento de una herramienta
antes de que la mquina pase al siguiente (Modal).
G63 - Cancelacin de la tasa de alimentacin preestablecida. Usado
en operaciones de punteado e hilado (en programacin de
pulgadas-por-minuto) en donde la tasa de alimentacin programada
debe mantenerse en relacin a la velocidad de giro.
G64 - Cancelacin de G60. Permite un ligero traslape de los
distintos movimientos de la herramienta de modo que se originar una
suave mezcla de superficies contorneadas. Al usar G60, la
herramienta dejar una marca permanente en la interseccin de los
movimientos
G70 - Datos de entrada en pulgadas (mquinas americanas).
G70 - Ciclo grabado para la terminacin de un giro en un torno
(mquinas no americanas).
G71 - Datos de entrada mtricos (en mquinas americanas.)
G71 - Ciclo grabado para mltiples pasadas de giros en un torno
(mquinas no americanas).
G72 - Ciclo grabado para mltiples pasadas de frontales en un
torno (mquinas no americanas).
G73 - Ciclo grabado para la repeticin de un patrn en mltiples
pasadas sobre un torno (mquinas no americanas.)
G74 - Ciclo grabado para picar en el eje Z en un torno (mquina
no americana).
G75 - Ciclo grabado para picar en el eje X en un torno (mquina
no americana.)
G76 - Ciclo grabado para el punteado simple (un punto) en
mltiples pasadas en un torno (mquinas no americanas).
G80 - Cancelacin de ciclos grabados sobre un centro de
maquinado.
G81 - Ciclo grabado para taladrado bsico en un centro de
maquinado. Provoca la alimentacin de entrada automtica y una salida
rpida.
G82 - Ciclo grabado para taladrar con una marca permanente sobre
un centro de maquinado. Provoca la alimentacin de entrada
automtica, una marca permanente en la base y una salida rpida.
G83 - Ciclo grabado para taladrar a golpes sobre un centro de
maquinado. Provoca la alimentacin de entrada en mltiples golpes y
una salida rpida.
G84 - Ciclo grabado para punteado bsico en un centro de
maquinado. Provoca la alimentacin automtica, la inversin de la
rotacin del mandril y la salida de la pieza.
G85 - Ciclo grabado para la ampliacin bsica (de un agujero) en
un centro de maquinado. Provoca la alimentacin y salida automtica
(del material).
G86 - Ciclo grabado para la ampliacin alternada en un centro de
maquinado. Provoca la alimentacin automtica, la detencin de la
rotacin del mandril y la salida rpida.
G87 - Ciclo grabado para la ampliacin alternada sobre un centro
de maquinado. Provoca la alimentacin automtica y la detencin de la
rotacin del mandril. El operador de la mquina retira manualmente
entonces la herramienta del agujero.
G88 Ciclo grabado para la ampliacin alternada de un centro de
maquinado. Provoca la alimentacin, una marca permanente en la base,
y la detencin del mandril. El operador de la mquina retira
manualmente entonces la herramienta del agujero.
G89 - Ciclo grabado para la ampliacin alternada de un centro de
maquinado. Provoca la alimentacin automtica, una marca en la base y
el retiro del material.
G90 Ciclo grabado para un giro de una pasada en un torno (mquina
no americana).
G91 Posicionamiento incremental. Todos los datos de
posicionamiento estarn referidos a la actual posicin de la
herramienta (modal).
G92 Ciclo grabado para el encadenado en una pasada en un torno
(mquina no americana).
G94 Programacin de la tasa de alimentacin en pulgadas por
minuto.
G95 Programacin de la tasa de alimentacin en pulgadas por vuelta
del mandril.
G96 Programacin de velocidad de superficie constante. En tanto
el dimetro girado en un torno es cada vez menor, la velocidad de
giro se incrementar para mantener la velocidad de superficie
constante. Recprocamente, al crecer el dimetro, la velocidad debe
decrecer.
G97 Programacin de vueltas por minuto. La velocidad de giro se
mantendr a RPM constante, sin importar cual dimetro est siendo
trabajado en el torno.
G98 Programacin de la tasa de alimentacin en pulgadas por minuto
(mquinas no americanas.)
G99 Indicacin de que todos los datos de posicionamiento en ese
bloque estn referidos a la posicin de inicio (home) de la mquina.
Provoca que el control ignore temporalmente la posicin del cero
flotante (G92). Este comando es similar al G53 (usado en algunas
mquinas americanas.)
G99 programacin de la tasa de alimentacin en pulgadas por vuelta
del mandril (en mquinas no americanas.)
Funciones Miscelneas. El cdigo M se usa para funciones
miscelneas tales como el control del lquido enfriador, conexin y
direccin del mandril, rebobinado, y fin del programa. Los cdigos M
van desde M00 a M99. Son asignados por el constructor de la mquina,
pero existe alguna estandarizacin.
Cdigos M comnmente Usados
M02 Fin del Programa.
M03 Comienzo de la rotacin del mandril en el sentido de los
punteros del reloj.
M04 - Comienzo de la rotacin del mandril en el sentido contrario
al de los punteros del reloj.
M07 Inicio del aporte de roco enfriador.
M08 Inicio del flujo del enfriador.
Lista Completa de Cdigos M
M00 Alto al programa. Se detienen la rotacin del mandril, el
movimiento de la herramienta y el flujo de enfriador.
M01 Alto opcional del programa. Se detienen la rotacin del
mandril, el movimiento de la herramienta y el flujo de enfriador
slo si el operador ha activado previamente el interruptor de alto
opcional en el MCU.
M02 Alto al programa y rebobinado. Se detienen la rotacin del
mandril, el movimiento de la herramienta y el flujo de enfriador, y
el control se prepara para comenzar a leer el inicio del programa
una vez ms (el rebobinado del programa puede no ocurrir en algunas
mquinas.) Todas las funciones de la mquina (preparatorias,
miscelneas, etc.) vuelven a su estado por defecto (la condicin en
la cual la mquina se encuentra al conectar la mquina.)
M03 Inicio de la rotacin del mandril en la direccin de los
punteros del reloj, mirando desde la cara exterior del mandril.
M04 - Inicio de la rotacin del mandril en la direccin contraria
a la de los punteros del reloj, mirando desde la cara exterior del
mandril.
M05 Detencin de la rotacin del mandril.
M06 Cambio a la siguiente herramienta en la lnea. Este comando
se usa en mquinas con cambiadores secuenciales de herramientas, en
donde las herramientas estn montadas en la torreta o cambiador de
herramientas en el orden de su uso.
M07 Conexin del aporte de roco del enfriador.
M08 Conexin del aporte de fluido del enfriador.
M09 Desconexin del enfriador.
M10 Activacin de tomas automticas (de cortes de la mquina,
fijacin de la pieza de trabajo, giro, etc.)
M11 Desactivacin de tomas automticas (de cortes de la mquina,
fijacin de la pieza de trabajo, giro, etc.)
M12 Indexacin de la torreta para que apunte a un punto
intermedio entre una estacin de herramientas y la siguiente. En
tornos CNC equipados con dos torretas, este comando provoca que una
torreta deje el camino libre a la otra.
M13 - Rotacin del mandril iniciada en direccin de los punteros
del reloj y conexin del enfriador (ambos al mismo tiempo.)
M14 - Rotacin del mandril iniciada en direccin contraria a la de
los punteros del reloj y conexin del enfriador (ambos al mismo
tiempo.)
M19 Detencin de la rotacin del mandril en una posicin angular
predeterminada (orientada).
M30 Detencin y rebobinado del programa. Detencin de la rotacin
del mandril, del movimiento de la herramienta y desconexin del
flujo del enfriador; el control se prepara a comenzar la lectura
del inicio del programa una vez ms. Todas las funciones de la
mquina (preparatorias, miscelneas, etc) vuelven a su estado por
defecto (la condicin en la cual se encuentra la mquina al
encenderla por primera vez.) Esta palabra de cdigo es similar a
M02. Se usa en mquinas en donde M02 no posee la habilidad de
rebobinar el programa.
M31 Desvo del acoplamiento (Interlock bypass). Temporalmente
desactiva un acoplamiento normalmente provisto (reinicia un
programa automticamente, detiene un programa en mquinas de torno de
barras cuando se detecta el fin de la barra, etc.)
M40 a M45 Seleccin del rango de engranajes. Por ejemplo, M40
podra causar el que la mquina se desplace a un rango de engranajes
pequeo, M41 podra causar que la mquina se desplace a un rango de
engranajes medio o alto, etctera.
M98 Conmutacin desde el programa principal a la subrutina.
M99 Retorno desde la subrutina al programa principal.
Ciclos Especiales. Los ciclos especiales o ciclos grabados, son
secuencias preprogramadas de movimientos repetitivos de la
herramienta, que estn insertos en el sistema de control para
operaciones comunes tales como taladrado, golpe, ampliado y
envoltura (pocketing). Su propsito es reducir la cantidad de cdigos
de programa que normalmente se debera escribir. Los ciclos grabados
son cdigos G que son opciones adquiridas con una CNC, pero algunos
son equipamiento estndar, dependiendo del fabricante.
El Ciclo de Taladrado (G81) se utiliza para taladrar mltiples
agujeros sin programar cada movimiento por separado.
El Ciclo de Encarado (G77) se usa para eliminar material
(normalmente ubicado en la parte superior de la pieza) el cual
puede estar ubicado dentro de un rea rectangular.
El Ciclo de Envoltura Rectangular (G78) se usa para eliminar
material ubicado dentro de un rea rectangular.
El Ciclo de Envoltura Circular (G79) se usa para eliminar
material ubicado dentro de un rea circular.
Cdigos Especiales. Los cdigos especiales se usan para realizar
funciones en los controles de la CNC y aumentan la capacidad de los
programadores para escribir programas inteligentes. Muchos de estos
cdigos son estndar en las CNC actuales, los otros pueden ser
opcionales. Los constructores de mquinas ajustan estos cdigos pero
existe alguna estandarizacin. / Bloque Borrar Un cdigo usado en un
programa CNC para permitir al operador ignorar uno o ms bloques de
cdigo, dependiendo del ajuste del Bloque borrar en el panel de
control del operador.
EOB Fin del Bloque un carcter especial usado para indicar el fin
de un bloque. Normalmente este carcter es el retorno de carro.
. Periodo un periodo antes de un bloque le dice al control que
tambin ejecute cambios en el modo de sistema durante el modo de
bsqueda (es decir, una lnea con G70, G90 tendr un . al frente.)
% - Detencin del rebobinado.
= - Ejecute (o Haga) cuando hay lazos o al ejecutar macros; =
significa ejecutar (es decir = N25/6 significa ejecute la lnea 25
en 6 ocasiones y despus contine.)
E Rebobinado de la cinta.
$ - Fin de la macro. El carcter $ especifica el fin de la
definicin de una macro.
# - El comienzo de la definicin de una macro llevar el signo #
seguido de un nmero (por ejemplo #1.)
Posicin de Cambio de una Pieza y de una Herramienta. La posicin
de cambio de la pieza es un rea programada en donde el operador
puede fcilmente remover la pieza terminada desde su elemento de
sujecin y reemplazarla con un trozo de material nuevo. Esta es
usualmente un rea limpia de herramientas de corte, fijaciones,
etc.
La posicin de cambio de la pieza es una posicin programada o de
fabrica, en la cual el operador o un brazo robot cambia la actual
herramienta de corte por la siguiente herramienta necesaria.
Consideraciones de Programacin.
Desarrolle un estilo de programacin que pueda ser usado por
todos los programadores en su instalacin.
Lea los programas en busca de errores tipogrficos antes de
enviarlos al taller.
Mantenga los programas tan simples como sea posible para
realizar las funciones deseadas.
Este atento a los cdigos modales y a los no modales. Los Modales
son los comandos que se mantienen activos hasta que los cancela
otro cdigo. Esto le permite no tener que repetirlos, lnea tras
lnea, para las tareas repetitivas tales como taladrado, ampliacin
de un agujero, etc.
Elija alimentaciones y velocidades que signifiquen un balance
entre la vida de la herramienta y cortos ciclos de tiempo.
Use su experiencia previa y la de otros para elegir tasas de
alimentacin, velocidades y profundidad de corte. Pero no haga
suposiciones.
La optimizacin del ciclo de tiempo se logra una vez que el
programa ha comenzado a producir piezas dimensionalmente
aceptables.
Un ciclo de tiempo completamente optimizado puede pensarse como
uno que produce el mayor nmero de piezas terminadas por da.
Error en el lado de la precaucin. En programacin CNC este trmino
se usa para un grado extra de seguridad. Tal como los ciclos de
terminacin ms largos, distancias de lanzamiento ms altas y planos
de maniobra, tasas de alimentacin ms lentas y profundidades de
corte ms leves. Normalmente esta prctica debera usarse en un
programa nuevo. Y posteriormente, deberan ser optimizados.
Fabricacin Asistida por Computador (CAM). CAM implica el uso de
programas computacionales especficamente diseados para crear la
geometra y caminos de las herramientas necesarias para la
maquinacin de las piezas. Estos caminos de las herramientas pueden
entonces ser automticamente procesados en un programa especfico a
ser usado por la mquina CNC.
Comunicaciones y Transferencia de Datos.
Cinta Perforada. Un perforador de cintas produce agujeros en
papel, mylar, o material delgado de manera tal que representa un
conjunto particular de datos. La geometra estndar para este tipo de
medios es EIA RS-227. Se utiliza un teletipo en los programas CNC.
Al escribir el cdigo, una mquina perforadora produce la cinta
perforada.
Disquetes. Los disquetes son usados para el almacenamiento y
transferencia de datos de una mquina a otra. A veces permiten
transferir programas a las mquinas CNC. A esta prctica a veces se
le denomina (irnicamente) sneakernet.
RS232. Es un conjunto de estndares que especifican varias
caractersticas elctricas y mecnicas para la interfaz (comunicacin)
entre computadores, terminales y mdems. El conector tradicional
tiene 25 pines pero algunos computadores tienen un conector ms
reciente que usa tan slo 9 pines.
Algunas CNC se conectan va RS232 a computadores para el ingreso
de datos del programa. Estos sistemas aceptan disquetes y
transfieren los programas directamente a la CNC elegida, eliminando
la necesidad de cinta perforada o ingreso manual de datos.
Redes. Las redes son grupos de computadores que pueden
comunicarse entre si y compartir datos, archivos, programas y
operaciones. Muchas mquinas CNC estn conectadas a algn tipo de red.
Esto puede eliminar la necesidad de cinta perforada, disquetes y
MDI. Tambin permite la creacin de la parte del programa en la
estacin de trabajo CAD / CAM del diseador / programador.
Posteriormente el archivo puede ser enviado electrnicamente a la
CNC para la maquinacin.
Ingreso Manual de Datos. El Ingreso Manual de Datos es una
funcin del control de la mquina CNC que permite el ingreso de
instrucciones del programa directamente en la memoria de la
mquina.
Ajuste y Operacin de la Mquina.
Reglas de Seguridad.
SIEMPRE use antiparras para la proteccin de sus ojos.
Maneje con cuidado herramientas y piezas con bordes afilados
para evitar heridas.
Las herramientas de corte deben asegurarse firmemente en la
mquina para evitar cualquier movimiento durante la operacin de
corte.
Asegure su ropa suelta.
Use una brocha para remover residuos de la mquina. Nunca use sus
manos.
Evite los empujones o el juego rudo.
Use manga corta o arremnguese la camisa sobre el codo.
Partida o Encendido. Depender de cada mquina. Usualmente hay un
interruptor principal o un diferencial y adems hay un sistema de
emergencia para detener la mquina en caso de peligro. Algunas
mquinas requieren presin de aire o usan sistemas hidrulicos.
Posicin HOME (de inicio). Muchas mquinas CNC tienen una posicin
HOME o de inicio, la cual permite al control y a la mquina tener
una posicin de cero previa para todos los ejes. Despus de la
partida, la mquina debe ser enviada a esta ubicacin antes de poder
comenzar a trabajar. Esta posicin cambiar posteriormente a una
ubicacin ms apropiada para la maquinacin de una pieza
particular.
Correccin del Largo de la Herramienta. Este valor (TLO) es
la
distancia desde la punta de la herramienta en el mandril, en la
posicin de inicio, al plano Z0. Depende de cada herramienta, puede
ajustarse usando una medicin de la altura, una herramienta de
referencia, la ubicacin de la fijacin, o sobre el material a ser
maquinado. Una vez que los valores han sido determinados, son
almacenados en el controlador para su uso durante la
operacin del programa.
Una forma ms eficiente de ajustar el valor TLO, consiste en
medir desde el mandril a la punta de cada herramienta. Este es un
mejor mtodo debido a que slo se requiere ajustar los valores una
vez, sin importar el tipo y tamao de cada pieza a fabricar. Por
cierto, la rotura o el reemplazo de las herramientas, requiere un
nuevo ajuste del TLO individual al usar cualquier mtodo.
Ajustando el Origen de una Pieza. En una mquina CNC esto es
bsicamente lo mismo que en una mquina convencional. Implica el
posicionamiento de los ejes a un punto que los planos o el
programador indican como el origen. Muchas formas son utilizadas
para ubicar esta posicin sobre el trozo de material, la fijacin o
punto de referencia, incluyendo: busca ejes, wigglers y lupas.
Carga del Programa. Tambin esto depende de cada mquina. Algunas
mquinas incorporan lectores de cintas para el ingreso de los
programas en la memoria de la CNC. Otras mquinas puede que tengan
disqueteras internas o externas o incluso puede que estn conectadas
en red.
Procedimiento de Cambio Manual de Herramientas. Algunas mquinas
requieren que el operador cambie las herramientas manualmente entre
las operaciones de maquinado. Luego de completar una operacin de
maquinado, el programa mover los ejes a la posicin de cambio de
herramientas e indicar la siguiente herramienta necesaria. El
operador debe remover la herramienta actual y reemplazarla con la
siguiente herramienta.
Consideraciones del Ajuste de Piezas. El ajuste de la pieza en
el banco de montaje requiere de herramientas, tales como paralelas.
Se debe ser muy cuidadoso para ubicar el material a nivel y tan
firmemente como sea posible para producir un ajuste rgido que
reducir el ruido, incrementar la seguridad del operador, y producir
piezas de calidad superior.