CICLOS FIJOS DE MECANIZADO

CARRERA DE INGENIERIA ELECTROMECÁNICA SISTEMAS CAD-CAM INFORME Nº 05 RODRIGUEZ VILLARROEL CRISTIAN OMAR

CILCOS FIJOS DE MECANIZADO

18/02/2015 1. TEMA: “CICLOS FIJOS DE MECANIZADO” 2. OBJETIVOS:  Crear ciclos fijos de Punteado, Taladrado y Roscado.  Compensar herramientas de corte  Mecanizar ciclos fijos  Crear Programas anidados para aplicaciones en 4 ejes.  Comprobar y ejecutar programas en vacío 3. MATERIALES Y EQUIPOS  Centro de Mecanizado Vertical LEADWELL V30  Manual de Operación  Trozo de aluminio de 200x200x50mm  Broca de centros de 3/8 in, HSS  Broca, HSS  Macho para roscar, M8x3.75  Tornillo de máquina y bridas de sujeción  Broca de 10  Sensor de posición de la herramientas  Equipo de limpieza 4. MARCO TEÓRICO

PUNTEADO Preparar en una superficie de la pieza en donde se apoya el contrapunto en el caso del torno, o que sirva como guía para realizar un taladrado, porque de no realizarlo se puede romper la herramienta.1 TALADRADO “Es un término que cubre todos los métodos para producir agujeros cilíndricos en una pieza con herramientas de arranque de viruta. ROSCADO “Consiste en la mecanización helicoidal interior (tuercas) y exterior (tornillos, husillo) sobre una superficie cilíndrica. Este tipo de sistemas de unión y sujeción (roscas) está presente en todos los sectores industriales en los que se trabaja con materia metálica2.

Fig 1. Machuelo CICLOS FIJOS Los ciclos fijos pueden ser ejecutados en cualquier plano, al programar cualquier ciclo fijo éste se ejecutará en el plano seleccionado, realizándose la profundización en el eje perpendicular al dicho plano. G81: Ciclo Fijo de Taladrado, Punteado G82: Ciclo Fijo de Taladrado con Temporización o Avellanado G83: Ciclo Fijo de Taladrado Profundo G84: Ciclo Fijo de Roscado con Macho G85: Ciclo Fijo de Escariado G86: Ciclo Fijo de mandrinado con retrocesos en avance rápido G00 1 http://www.mecanizado.com/op-basicas 2 http://es.wikipedia.org/wiki/Roscado

G87: Ciclo Fijo de Cajera Rectangular G88: Ciclo Fijo de Cajera Circular G89: Ciclo Fijo de Mandrinado con Retroceso en Avance Rápido G01 SISTEMAS DE ROSCADO Se llama Sistema de Roscas a cada uno de los grupos en que se pueden clasificar las roscas normalizadas con especificaciones o reglas que deben cumplir. Estas se refieren a los siguientes puntos: 

Forma y proporciones el filete



Escalonamiento de los diversos diámetros.



Paso que corresponde a cada uno de los diámetros



Tolerancias que se admiten en las medidas

Los principales sistemas empleados se clasifican como se muestra en el siguiente organigrama:

Fig 2. Roscas de sujeción.

PARÁMETROS DE CORTE 

Velocidad de corte: Expresada en m/min

Vc=

n∗π∗D 1000



Velocidad de giro de la herramienta: expresada rev/min. Vc∗1000 n= π∗D

 

Avance por diente: Valor obtenido de tablas (Fz). Velocidad de Avance: Expresada en mm/min. Vs=Fz∗n∗z

5. PROCEDIMIENTO 1. Crear un primer programa para taladrar el trabajo indicado con una profundidad total de 5mm. Como datos se tiene que el material de la pieza es de aluminio, la herramienta es una broca de centros, material HSS, localizada en el A.T.C No 1. Calcular S y F. Profundidad de pasada: 0.5mm Material de la pieza: aluminio Broca de centros HSS de ∅=3 /8 ' '

Cálculos: Vc=80−120 m/min s=0.25

z=4 3 ∅= pulg=9.52 mm 8

n=

V C ∗1000 π∅

80 n=

m ∗1000 min =2674,86 rpm π (9.52)

Vs=n∗s∗z

Vs=2674,86∗0.25∗4=2674,86 Vp=2674,86

Por seguridad y tomando en cuenta que es aluminio podemos colocar la velocidad calculado o podemos colocar 6000 rpm. Vs= ( Sz ) ( z ) ( n ) Vs= (2 )( 4 ) (6000)

Vs=48000 mm/min Asumo :Vs=10000 mm /min

% O0001 (PROGRAMA PARA REALIZAR UNA FIGURA GEOMÉTRICA, FRESA CILINDRICA FRONTAL, 8 mm, MATERIAL HSS) N10G17 G21 640 G49 G54 G80 G90 G94; (Instrucciones de la máquina) N20 M06 T06; (Selección de la herramienta T1 del ATC) N30 G00 X20 Y20; (Posicionamiento en PTO 1) N40 Z50; (Posicionamiento del husillo en Z50 que es la zona de seguridad) N50 M03 S3500;(Encender el husillo en sentido horario con n=3500rpm) N60 G01 Z5 F5000; (Posicionamiento del husillo en Z5 con velocidad de 5000mm/min) N70 Z-0.5 F175; (Posicionamiento del husillo en Z-0.5 con velocidad de 175mm/min) N71 G00 Z5; N80 X20 Y50; (Posicionamiento en PTO 2)

N81 N82 N90 N91 N92 N100 N101 N330

G01 Z-0.5 F175; G00 Z5; X60 Y50; (Posicionamiento en PTO 3) G01 Z-0.5 F175; G00 Z5; X60 Y20; (Posicionamiento en PTO 4) G01 Z-0.5 F175; G00 Z50; (Posicionamiento del husillo en Z50 que es la zona de

seguridad) N340 M05 S00; (Apagar el husillo) N350 G91 G028 Z0; (Referenciado de la máquina en el eje Z) N360 G28 X0 Y0; (Referenciado de la máquina en los ejes X e Y) N370 M30; (Fin y rebobinado del programa) 2. Utilizando el ciclo fijo de punteado (G81) crear un segundo programa para que realice la misma operación anterior, establecer diferencias. % O0002 (PROGRAMA PARA REALIZAR CUATRO TALADRADOS, FRESA CILINDRICA FRONTAL, 8 mm, MATERIAL HSS) N10 G17 G21 640 G49 G54 G80 G90 G94; (Instrucciones de la máquina) N20 M06 T06; (Selección de la herramienta T1 del ATC) N30 G00 X20 Y20; (Posicionamiento en PTO 1) N40 Z50; (Posicionamiento del husillo en Z50 que es la zona de seguridad) N50 M03 S3500;(Encender el husillo en sentido horario con n=3500rpm) N51 G81 X20 Y50 Z0.5 R5 F175 K4; N90 X60 Y50; (Posicionamiento en PTO 3) N100 X60 Y20; (Posicionamiento en PTO 4) N340 M05 S00; (Apagar el husillo) N350 G91 G028 Z0; (Referenciado de la máquina en el eje Z) N360 G28 X0 Y0; (Referenciado de la máquina en los ejes X e Y) N370 M30; (Fin y rebobinado del programa) FORMATO: N_ G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ X,Y: Posición del orificio Z: Distancia del punto R al fondo del orificio R: Distancia del plano inicial al plano R F: Velocidad de avance de corte K: Número de repeticiones 3. Encender la máquina y orientarla. 4. Cargar las siguientes herramientas en el A.T.C: broca de centros en el T1, en el T8 macho de roscar, fresa frontal cilíndrica de dientes insertados en el T9 y avellanador en el T12.

5. Haciendo uso del sensor de altura de herramientas y de los macros, compensar todas las herramientas en forma automática.

Fig 3. Sensor de altura. 6. Sujetar el trozo de aluminio sobre el tornillo de máquina o sobre la mesa con bridas de sujeción.

Fig 4. Sujeción del aluminio. 7. Utilizar el palpador ubicado en el A.T.C No 20 para hallar el 0 pieza y almacenar en G54 8. Comprobar el 0 pieza y la compensación de la herramienta T6 T7 T8 y T10. 9. En modo EDIT, digitar el segundo programa anteriormente creado. 10. Comprobar el programa en vacío. 11. Correr el programa para que mecanice el trabajo encargado.

Fig 5. Proceso de mecanizado. 12. Utilizando instrumentos de medición comprobar el producto final. 13. Con el ciclo fijo de taladrado (G81) crear un tercer programa para que realice la operación de taladrado, posterior al punteado, a una profundidad igual a 10mm con la herramienta ubicada en el ATC No1. 14. En el modo EDIT, digitar el tercer programa creado o copiar y editar el ciclo de punteado para transformarlo a ciclo de taladrado. % O0002 (PROGRAMA PARA REALIZAR CUATRO TALADRADOS, TALADRO, 8 mm, MATERIAL HSS) N10 G17 G21 640 G49 G54 G80 G90 G94; (Instrucciones de la máquina) N20 M06 T06; (Selección de la herramienta T1 del ATC) N30 G00 X20 Y20; (Posicionamiento en PTO 1) N40 Z50; (Posicionamiento del husillo en Z50 que es la zona de seguridad) N50 M03 S3500;(Encender el husillo en sentido horario con n=3500rpm) N51 G83 X20 Y50 R50 Q5 F1.25 K4; N90 X60 Y50; (Posicionamiento en PTO 3) N100 X60 Y20; (Posicionamiento en PTO 4) N340 M05 S00; (Apagar el husillo) N350 G91 G028 Z0; (Referenciado de la máquina en el eje Z) N360 G28 X0 Y0; (Referenciado de la máquina en los ejes X e Y) N370 M30; (Fin y rebobinado del programa)

FORMATO: G83 X_ Y_ R_ Q_ F_ K_ ; X,Y: Posición del orificio Z: Distancia del punto R al fondo del orificio R: Distancia del plano inicial al plano R Q: Profundidad de corte para cada avance de corte F: Velocidad de avance

K: Número de repeticiones 15. Comprobar el programa en vacío. 16. Correr el programa para que realice el ciclo de taladrado encargado en la misma pieza anterior. 17. Valiéndose de instrumentos de medición comprobar el producto final. 18. En modo EDIT, digitar el cuarto programa creado o copiar y editar el ciclo de taladrado para transformarlo a ciclo de taladrado profundo. 19. Comprobar el programa en vacío. 20. Correr el programa para que mecanice el trabajo encargado en la misma pieza. 21. Valiéndonos de instrumentos de medición comprobar el producto final. 22. Utilizando el ciclo fijo de roscado con macho (G84-G74) crear un quinto programa para que mecanice la rosca de los taladros anteriores, utilizar la herramienta T_ , la misma profundidad y realizar los cálculos respectivos. 23. En modo EDIT, digitar el quinto programa creado o copiar y editar el ciclo de taladrado para transformarlo a ciclo de taladrado roscado. 24. Comprobar y correr el programa.

Fig 6. Proceso de taladrado. 25. Retirar el trabajo efectuado. 26. Apagar y limpiar la máquina 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS 1. Para realizar un sistema de roscado se debe realizar cálculos como: Dmin, Dmáx, TD, H, h, P, etc., tanto para la tuerca como para el tornillo, calcular todos los datos para roscar un tornillo con su tuerca tipo Tpn 20H4/h4 L.

P: Paso de la rosca H=0.5

( 3 )∗1 ∗p 2

7. CONCLUSIONES  Se Creó subprogramas o programas anidados, lo cual disminuye los bloques de programación  Se creó ciclos fijos tales como: Punteado, Taladrado, y Roscado para facilitar la creación de programas, con el empleo de códigos G  Antes de realizar el roscado debemos tomar en cuenta que es necesario cambiar el código g94 por g95.  La compensación de herramientas brinda la posibilidad de realizar mecanizados con varias herramientas de corte, una luego de otra.  Se ejecutó programas en vacío para observar el correcto funcionamiento de los mismos y que no hayan errores en ninguno de los bloques.  Se mecanizó ciclos fijos como: Punteado (G81), Taladrado (G83) y Roscado (G84). 8. RECOMENDACIONES  Durante el proceso de mecanizado la herramienta puede alcanzar altas temperaturas por lo que es necesario el uso de refrigerante 

Para comprobar un programa y evitar accidentes con las herramientas debemos bloquear la máquina y los códigos M, S, T del panel de control.



Emplear un software para realizar las simulaciones con la garantía de

que la ejecución del programa será la correcta. 9. BIBLIOGRAFÍA  DYGDON J. NOVAC. SPENCER. GIESECKE, Dibujo Y Comunicación 

Gráfica, Tercera Edición, 2006, Pearson Prentice Hall. DEGARMO PAUL, Ronald A. Kohser , Torneado y mandrinado,