Fresado Y Centros De Mecanizado

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Preparación y programación de máquinas Control Numérico

FRESADO Y CENTROS DE MECANIZADO

Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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PROGRAMACIÓN MANUAL DE LA FRESADORA INTRODUCCION El objetivo de este capítulo dedicado a la "programación manual de la fresadora" es llegar, por medio de la exposición de las diferentes funciones que estas máquinas tienen, a la divulgación e información en general de los futuros programadores. Como se sabe, el programador partiendo del plano de la oficina técnica, debe cubrir las etapas necesarias para mecanizar la pieza (cálculos geométricos, proceso de mecanizado, selección de herramientas, etc.) y posteriormente realizar el programa con un código que sea legible para el propio programador, así como para la máquina en cuestión. Por lo tanto, esta etapa se enfoca sobre todo al estudio de un código de programación. En general, para la realización del programa, es necesario conocer o establecer: -

el plano de la pieza y número de piezas, así como la lista de herramientas, para con ello establecer el proceso de mecanizado; las características de la máquina en lo que se refiere a: potencias, velocidades, dimensiones admisibles, precisión, etc.; las características del control numérico: tipo de centro (número de ejes, formato bloque, lista de funciones codificadas, etc.).

Como el primero y segundo punto se refieren a materia ya conocida, dada la importancia que reviste en el contexto general de la programación, se volverán a considerar en la medida que sea necesario. En general, a lo largo de este capítulo se exponen las funciones que, de alguna manera, son comunes en todos los CM. Como se observará, existe una gran semejanza entre las instrucciones de programación de un centro de mecanizado y las de un torno con CN, de tal forma que varias de ellas son iguales en ambas máquinas. Ello se debe fundamentalmente a que tanto los movimientos máquina básicos, como son las interpolaciones lineales o circulares, así como el criterio empleado en las compensaciones de herramientas, velocidades, avances, etc., de un CM y de un torno con CN son los mismos, de manera que al aplicar las normas ISO en estas operaciones el resultado es la igualdad de comandos para dichas máquinas. En realidad, parte de lo visto en el capítulo del torno es idéntico para el CM. Como variación importante sobre lo ya visto, está la aparición del tercer eje que define el prisma de trabajo, y en ocasiones el 4º eje correspondiente a la mesa giratoria. De cualquier forma, aunque no todos los CM se programan de idéntica manera, los conocimientos teóricos sobre el tema que se obtengan de este capítulo son perfectamente aplicables a cualquier tipo de centro de mecanizado o fresadora-mandrinadora que trabajen con CN.

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Antes de comenzar a estudiar las funciones aplicables a los centros de mecanizado, es necesario destacar las premisas básicas a tener en cuenta. Éstas son:

PUNTOS DE REFERENCIA EN LAS FRESADORAS EMCO Antes de comenzar a efectuar desplazamientos para mecanizar cualquier pieza es necesario conocer los puntos de referencia de que dispone la máquina para establecer los que se necesiten para las piezas. Los puntos de referencia fundamentales son los que se muestran en la figura adjunta y que son: M= Cero máquina. Punto de referencia fijado por el fabricante de la máquina y que no puede ser modificado por el usuario. A partir de éste se miden todas las dimensiones de la máquina, y a su vez es el origen de coordenadas. Se encuentra en la esquina inferior izquierda de la mesa, en la cara superior. R= Punto de referencia. Punto, igualmente fijado por el fabricante y que no se puede modificar, desde el que se comunica al control la posición de la mesa. Es necesario establecerlo después de cada corte de corriente. N= Punto de referencia para montaje de la herramienta. Viene establecido por el fabricante y se encuentra sobre la base del husillo principal y en el eje guía de la fresa. Se utiliza para establecer las correcciones de la herramientas. W= Cero pieza. Punto establecido por el programador para que sirva de referencia en la programación de movimientos. Se puede modificar las veces que sea necesario dentro de la programación.

DECALAJE CERO Si tenemos en cuenta los puntos vistos anteriormente se observará que el punto M (cero máquina y origen de coordenadas) no es especialmente útil a la hora de realizar las programaciones porque no tiene que ver nada con la pieza a mecanizar. Para que el punto M (origen de coordenadas) nos fuera realmente útil, tendríamos que colocarlo sobre la pieza, de la que si tendremos medidas. Este traslado del punto M (origen de coordenadas) al punto W (creo pieza) es lo que se llama decalaje cero. Se realiza dentro del programa a los puntos establecidos en la tabla de decalajes mediante las funciones G54 a G57. Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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SISTEMA DE EJES Los sistemas de ejes empleados por los CM están normalizados según las normas UNE 71-018 e ISO 841. Para nuestros estudios tomaremos tres ejes: X, Y, Z, que definen un triedro cartesiano, ligado a una pieza situada sobre la máquina y teniendo los ejes paralelos a las guías principales de la máquina. El eje Z de movimiento se corresponderá a un eje paralelo al eje del husillo principal; de manera que un movimiento Z en sentido positivo incrementa la distancia entre la pieza y el portaherramientas. El eje X es horizontal y paralelo a la superficie de sujeción de la pieza. El sentido positivo estará dirigido hacia la derecha mirando desde el husillo principal hacia la pieza. El eje Y forma con los eje X y Z un triedro de sentido directo.

DATOS DE LA HERRAMIENTA. GUÍA DE LA FRESA. Debemos tener en cuenta que el control de la máquina debe de usar la punta de la herramienta o el centro de la misma para que el posicionamiento de ésta se real; no obstante, como se ha visto antes, el punto que el control conoce es el punto N, de referencia del montaje de la herramienta. El lugar geométrico donde se cruzan el centro de la fresa con la longitud de la misma es lo que se conoce como “guía de la fresa”. Es por esto que de todas las herramientas que se vayan a utilizar se debe medir la longitud L1 de la misma, como se puede ver en la figura. Existe un registro de datos de herramientas en el que se guarda la longitud, la posición y el radio. Cuando se trabaja en el plano XY (G17) los datos son: L1: Longitud de la herramienta en la dirección Z absoluta desde el punto N. R: Radio de la fresa. Para todos los demás planos, L1 siempre es perpendicular al plano activo. Para cada número de herramienta, T, se pueden asignar hasta 9 correctores, D. Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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Los datos de corrección de herramienta se leen desde el registro de datos en la máquina, donde se habrán introducido previamente los datos de éstas: longitud, radio, etc. La corrección de la longitud de la herramienta siempre se hará perpendicularmente al plano de trabajo. Con ello se consigue desplazar el punto N, de referencia de la herramienta y que se encuentra en la nariz del husillo principal, a la punta de la fresa. El comando T… D… llama a la herramienta T con el corrector D, pero no realiza el cambio en la máquina. Éste se realiza con la función M6, que realiza todos los movimientos necesarios. Para evitar colisiones se debe de levantar la herramienta con una función de movimiento para evitar el contacto con la pieza.

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MODOS DE PROGRAMACIÓN. Tal y como se vio en el capitulo de torno, se utilizarán dos modos de programación: absoluta e incremental. Con G90 se establece como punto fijo de referencia el punto donde se encuentre la herramienta en el momento de su programación; con G92 se desplaza el punto de referencia al lugar deseado y con G91 se establece la programación incremental.

PLANOS DE TRABAJO Son las superficies sobre las que se efectúa el corte en función de los planos definidos por los ejes cartesianos X, Y, Z. Se seleccionan con la función: • G17 para el plano XY. • G18 para el plano ZX. • G19 para el plano YZ. Tienen las siguientes particularidades: • El eje de la herramienta es perpendicular al plano de trabajo. • La interpolación circular se produce en el plano de trabajo. • La interpolación en coordenadas polares se produce en el plano de trabajo. • La compensación del radio de corte se produce en el plano de trabajo. • Los movimientos de penetración son perpendiculares al plano de trabajo.

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GEOMETRÍA EN LA PROGRAMACIÓN Tal y como se mencionó anteriormente, la programación que se realiza en los centros de mecanizado y las fresadoras, se basa en el movimiento que realiza el punto central de la fresa, llamado guía de la fresa. A consecuencia de esto, es de suma importancia la determinación correcta de los puntos de apoyo (Q1, Q2 , Q3 , Qn ...) en función del radio de la fresa que se utilice y de la geometría de la pieza.

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Para determinar los puntos de apoyo se pueden plantear dos casos: a) Contornos paralelos a los ejes y b) Contornos no paralelos a los ejes. ƒ

Contornos paralelos a los ejes

ƒ

Contornos no paralelos a los ejes.

Además de los puntos de apoyo, con frecuencia se tienen que calcular también los puntos de corte por no estar acotados explícitamente en los planos; en estos casos estas coordenadas se calculan con funciones trigonométricas. Éstas quedan perfectamente resumidas en el siguiente compendio:

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De igual manera, para la realización de algunos cálculos, también es necesario conocer las nociones más elementales sobre igualdad y semejanza de ángulos que analizaremos a continuación.

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Definición.- Dos ángulos son iguales cuando tienen la misma abertura independientemente del tamaño de sus lados. Atendiendo a esta definición, diremos que dos ángulos son iguales cuando cumplan alguna de las siguientes condiciones: Cuando tengan un lado común y otro paralelo. a α

α=β a → Lado común. b, c → Lados paralelos.

b

β

c

Cuando sus lados son paralelos a α

α=β a, c → Lados paralelos. b, d → Lados paralelos.

c

b

β

d

Cuando sus lados son perpendiculares. • a α

d

c

β •

b

α=β a, c → Lados perpendiculares. b, d → Lados perpendiculares. • → Ángulo recto.

Cuando están opuestos por el vértice.

α

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β

α=β

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CÁLCULO DE COORDENADAS. Transición entre recta paralela al eje de simetría y recta en ángulo.

Transiciones entre rectas y arcos de círculo tangencialmente. Para ver las acciones necesarias que hay que realizar cuando se trata de ejecutar movimientos en los que existe un paso de línea recta a arcos de círculo tangenciales, nos basaremos en la figura siguiente: Si se observa la figura, comprobaremos que se desconocen las coordenadas de los puntos P2, y P3.

1º. - Calcularemos la distancia X del punto S al extremo de la pieza. El punto S es el punto de corte de la recta que pasa por P2, y la oblicua que pasa por P3. X tg α = 30

X = tg 30 ⋅ 30 = 17'32mm.

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2º Calcular la distancia sobre el eje X de P2 a S. Los ángulos obtenidos por semejanza son los indicados en la figura. tg α =

X (P 2 S ) R

X (P2 S ) = tg α ⋅ R = tg 30 ⋅ 20 = 11'55mm. bise

3º Calcular las coordenadas X e Y del punto P3. La distancia S P3 será:

SP 3 = R ⋅ tg α = 20 ⋅ tg 30 = 11'55mm. X = 11'55 ⋅ sen 30 = 5'78mm. Y = 11'55 ⋅ cos 30 = 10mm

Ahora podríamos acotar todos los puntos tanto absoluta como incrementalmente.

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PUNTOS DE APOYO EN ÁNGULOS AGUDOS.

Para ángulos agudos se tienen que recorrer grandes cursos en vacío desde el punto final de un mecanizado A, hasta el punto de inicio del otro mecanizado B. Esto, además de un mayor tiempo de mecanizado, probablemente produciría colisiones con los medios de sujeción de la pieza.

Este desplazamiento se puede acortar de dos maneras, efectuando desplazamientos posteriores con varias rectas,

Y desplazando con arcos de círculo.

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Operar rectilíneamente.

Las distancias que ha de recorrer la guía son: Q1A2 = P1P2 + 2r A2B2 = ∆Y2 + r B2C2 = r - ∆X2 C2C3 = P2P3 C3B3 = r - ∆Y3 B3A3 = r + ∆X3 A3Q1 = P3P1 + 2r

Teniendo en cuenta que si dos ángulos tienen sus lados perpendiculares entre sí son iguales, tendremos: ∆X2 = r . sen α2 ∆Y2 = r . cos α2

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Desplazamientos en arco de círculo

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PROGRAMACIÓN CON FUNCIONES ISO La programación de fresadoras y centros de mecanizado es en todo análoga a la estudiada para los tornos y solamente se diferencia en algunas funciones y en la posibilidad de trabajar en distintos planos. A continuación se muestra el sumario de las funciones que admite la fresadora con la se trabajará en el taller.

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Funciones M

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Ciclos de taladrado

Ciclos de fresado

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PROGRAMACIÓN DE MOVIMIENTOS G00 (G0) Interpolación lineal con avance máximo. G01 (G1) Interpolación lineal con avance programado.

Estas interpolaciones se pueden programar tanto con coordenadas cartesianas como con polares, utilizando los siguientes formatos: Cartesianas N… N…

G0 G1

X… X…

Y… Y…

Z… Z…

F…

Polares N… G0 AP… RP… N… G1 AP… RP… F… Siendo: AP Ángulo del punto final del arco polar, en el que el polo es el centro del arco. RP Radio polar; que es a su vez el radio del arco. El polo del sistema de coordenadas polares debe estar en el centro del arco (si es necesario habrá que colocarlo con la función G111

Chaflanes o radios entre rectas y arcos.

En este control existe la posibilidad de que la herramienta realice movimientos en chaflán o en radio entre dos interpolaciones consecutivas con el siguiente formato: G0/G1 X… Y… Z… CHR=… Chaflán (longitud del chaflán) G0/G1 X… Y… Z… CHF=… Chaflán (distancia a la esquina) G0/G1 X… Y… Z… RND=… Radio

Existe la posibilidad de establecer que se realicen todos los desplazamientos con radio en forma modal (realizando el mismo radio en todos los desplazamientos hasta que se anule). Para esto utilizaremos el parámetro: RNDM=… . Para deseleccionar el radio modal habrá que utilizar el parámetro en la forma: RNDM=0.

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G02 (G2) Interpolacion circular horaria. (giro a la derecha) G03 (G3) Interpolación circular antihoraria. (giro a la izquierda) CIP Interpolación circular a través de punto intermedio

La interpolación circular da al programador la posibilidad de desplazar la herramienta en arcos circulares. El máximo arco a programar en un bloque, dependerá de la máquina que se utilice, y podrá ser de 360º, 180º ó 90º. Los datos necesarios para generar el arco son: el sentido de la interpolación, el punto inicial, el punto final del arco y el centro de este. El sentido de rotación se ha de observar desde el sentido positivo del tercer eje (perpendicular al plano de giro). Los puntos inicial y final deben estar en el mismo plano de trabajo. Si se programa un movimiento del tercer eje (por ejemplo Z en G17) se producirá una línea helicoidal. Una vez establecido el arco a programar, la programación se podrá realizar atendiendo a los siguientes criterios: Programación con punto final y centro.

Formato: N…

G2/G3 J… K…

X…

Y…

Z…

I…

Donde: X Y Z Coordenadas cartesianas del punto final del arco. I J K Coordenadas cartesianas del centro del arco desde del punto inicial. I, respecto del eje X J, “ “ “ Y K,

“

“ “ Z

El centro del arco se puede programar en incremental con las coordenadas I, J, K, desde el punto inicial del arco o en absoluto con I=AC(…), J=AC(…), K=AC(…) en absoluto desde el cero pieza (W).

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Programación con punto final y radio.

Formato: N…

X…

Y…

Z…

CR=±…

Donde: X, Y, Z coordenadas del punto final del arco. CR=± radio del arco. (Positivo +, si es mayor de 180º y negativo – si es menor de 180º) Con el parámetro CR no se pueden programar círculos completos.

Programación con centro del arco o punto final y amplitud del ángulo

Formato: N… o N…

Donde: X, Y, Z

X…

Y…

Z…

AR=…

I…

J…

K…

AR=…

Coordenadas del punto final del

arco. I, J, K Coordenadas del centro del arco respecto al punto inicial AR= Amplitud del ángulo El centro del arco se puede programar en incremental con las coordenadas I, J, K, desde el punto inicial del arco o en absoluto con I=AC(…), J=AC(…), K=AC(…) en absoluto desde el cero pieza (W). Con el parámetro AR no se pueden programar círculos completos.

Programación con coordenadas polares.

Formato: N…

G2/G3 AP=… AR=…

Donde: AP= Ángulo polar del arco en el que el polo es el centro del mismo. RP= Radio polar, que será el radio del arco. El polo del sistema de coordenadas polares debe estar en el centro del arco (si es necesario habrá que colocarlo con la función G111 Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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Programación con punto intermedio y punto final.

Formato: N…

CIP X…

Y…

Z…

I1=… J1=…

K1=…

Donde: X, Y, Z

Coordenadas cartesianas del punto

final. I1, J1, K1 Coordenadas cartesianas del punto intermedio. Si se programa en incremental, las coordenadas del punto intermedio se referirán al punto inicial.

EJERCICIO SOBRE DESPLAZAMIENTOS.

Averigua cual de los tres desplazamientos estudiados sería el idóneo para mecanizar el triángulo de la figura, con una fresa de 10 mm. de diámetro, suponiendo el mismo avance en todos los desplazamientos. A continuación, realiza la simulación del movimiento en un paralelepípedo de 50x50x70 mm.

50 5

8 10

8

8

32,2°

50 28,09

8

45

44,62 70 Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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EJERCICIO DE CURVAS

Mecaniza la ranura de la figura con una profundidad de 5 mm. y simúlalo en un paralelepípedo de 50x50x70 mm.

50

50 5

3,07

45°

29,26

70

8

5 R1

16 20,98

R1 7

35,15

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G04 (G4) – Tiempo de espera.

La instrucción G04 programada en un bloque hace que la herramienta se detenga el tiempo determinado en los parámetros F, en segundos o S, en revoluciones. Tiene como finalidad fundamental permitir el desalojo de viruta o evitar el desgarro de viruta cuando se utilizan fresas de grandes diámetros. Su formato es: N... N…

G04 G04

F en segundos S en revoluciones

F… S…

S y F se usan como valores de tiempo, con lo que al terminar la función G4 se continua con los valores de F y S que hubiera previamente programadas.

G64 Función de contorneado G641 Contorneado con radio definido

Esta función se programa para realizar transiciones entre los desplazamientos de forma tangencial (G64) o circular (G641) con una velocidad de avance tan constante como sea posible para dar lugar a tiempos de mecanizado más cortos.

G25, G26 Limitación del área de trabajo/Limitación de la velocidad de giro. G25 Limitación inferior del área de trabajo/Velocidad de giro mínima. G26 Limitación superior del área de trabajo/Velocidad de giro máxima

Estas funciones se utilizan para establecer un área de trabajo segura de la que no puedan exceder los desplazamientos, es decir, que esté bloqueada para los desplazamientos de la herramienta; igualmente se pueden utilizar estas funciones para establecer las velocidades de giro máximas y mínimas permitidas. La utilización de estas funciones se realiza en dos fases: una definiendo los límites con G25 y G26 y otra activándolos con WALIMON o desactivándolos con WALIMOF. Formato: N… G25 o G26 X… Y… Z… N... G25 o G26 S… G25 y G26 deben de programarse en líneas distintas Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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G40

Anulación de compensación de radio de herramienta. G41 Compensación de radio a izquierdas. G42 Compensación de radio a derechas.

Hasta ahora se ha considerado la herramienta como un elemento puntual que va recorriendo la pieza, haciendo coincidir su eje sobre las líneas de contorno a mecanizar. En la realidad, esto no sucede así. La herramienta gira entorno a un eje (eje del husillo) y su superficie de corte describe círculos con un determinado radio en torno de este. Por lo tanto, el eje de la herramienta está separado de la superficie a mecanizar una distancia equivalente al radio de la fresa. Al programar, se debe tener en cuenta lo expuesto anteriormente, bien manualmente o bien automáticamente. Cuando se trabaja con compensación de radio se tiene en cuenta el radio de la herramienta y el factor de forma almacenados en la tabla de herramientas para obtener las dimensiones exactas de la pieza programada. Para determinar la compensación imagínese sentado en el borde de la pieza, mirando en la dirección del avance; el sentido vendrá dado según hacia donde queda el centro de la fresa desde el borde mecanizado (ver figura superior). En la figura inferior se muestra un ejemplo de mecanizado con compensación.

G53 a G57 Decalajes del punto “cero”

Como se vio anteriormente, el punto cero de la máquina no es útil para realizar la programación de una pieza. Es por esto que habitualmente es necesario desplazarlo a un lugar desde el que se puedan programar los desplazamientos con mayor comodidad. Estos desplazamientos se realizan con las funciones G54 a G57, quedando la función G53 para anular cualquier decalaje. Los decalajes se almacenan en tablas a las que se accede con la función correspondiente. Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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CICLOS DE TALADRADO

Los ciclos son un conjunto de funciones que se ejecutan mediante una sola instrucción. Cada ciclo se compone de: • El ciclo propiamente dicho P.ej. CYCLE81 • Los parámetros necesarios P.ej. (RTP,RFP,SDIS,DP, …etc) En lo relativo a la sintaxis se ha de tener en cuenta que en la llamada a los ciclos, solo se introducirán los valores de los parámetros (sin el término del parámetro). Por lo tanto se debe mantener el orden secuencial de éstos para que no puedan ser mal interpretados.

CYCLE81 CYCLE82

Taladro centrado. Taladro con espera.

La sintaxis de los ciclos es: CYCLE81 (RTP,RFP,SDIS,DP,DPR) CYCLE82 (RTP,RPF,SDIS,DP,DPR,DTP) Las particularidades de estos ciclos son: Antes del ciclo, la herramienta debe de estar colocada sobre la posición del agujero. La herramienta taladra con la velocidad programada a la profundidad indicada en DP/DPR y retrocede con avance rápido. CYCLE82 permite un tiempo de espera en el fondo del agujero. Los parámetros indican: RTP

plano de retroceso absoluto.

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Al terminar el ciclo, la herramienta se coloca a esa altura. RTP debe ser más alto que el plano de referencia. RFP plano de referencia absoluto. Altura de la superficie de la pieza, en la mayor parte de los casos, el punto de referencia de la pieza se encuentra sobre la superficie de ésta (RFP=0). SDIS distancia de seguridad, sin signo. La herramienta se desplaza con avance rápido hasta SDIS sobre el plano de referencia y luego cambia al avance de trabajo. DP profundidad final absoluta. Profundidad del agujero con relación al punto de referencia de la pieza. DPR profundidad final con relación al plano de referencia. Profundidad del agujero con relación al plano de referencia, sin signo. Se puede programar DP o DPR. Si se programan ambos, sólo será válido el parámetro DPR. DPT tiempo de espera en el fondo del agujero, en segundos. La herramienta retrocede sólo después de un tiempo de espera para limpiar el fondo del agujero (sólo en CYCLE82).

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CYCLE83

Taladrado de agujeros profundos.

CYCLE83 (RTP,RPF,SDIS,DP,DPR,FDEP,FDPR,DAM,DTP,DTS,FRF,VARI) Como algunos de los parámetros ya se han analizado en el ciclo CYCLE82, vamos a ver solamente los adicionales, en los que: FDEP profundidad de ler. taladro, absoluta. Profundidad del primer taladrado, con relación al cero de la pieza. FDPR profundidad del 1er. taladro, relativa. Profundidad de penetración del primer taladro con relación al plano de referencia, sin signo. DAM cantidad de degresión. Comenzando desde la profundidad del primer taladrado, cada una de las penetraciones siguientes será reducida cada una de ellas en el valor DAM. FRF factor de reducción de avance para la 1ª penetración. Con este factor FRF, el avance programado se puede reducir para la primera penetración, los valores posibles: 0,001 a 1. VARI variante de mecanización. VARI=0 – rotura de virutas. Después de cada penetración, la herramienta retrocede 1mm para romper la viruta. VARI=1 – retirada de virutas. Después de cada penetración, la herramienta retrocede hasta el plano de referencia para extraer las virutas de la perforación. Antes del ciclo, la herramienta debe estar colocada sobre el agujero. La herramienta taladra con el avance programado hasta la profundidad del primer taladrado FDEP/FDPR, retrocede en rápido, siguiente penetración, etc…. La profundidad de penetración se reducirá cada vez en el valor de DAM.

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HOLES1 Fila de agujeros HOLES2 Círculo de agujeros.

Con estas funciones se puede realizar un acercamiento a la posición de taladrado en rápido, una a una, y en cada posición de taladrado se ejecutará el ciclo que se llamó previamente. La secuencia de posiciones de taladrado se realizará con optimización de la trayectoria. Para realizar la programación se seguirán los siguientes pasos: 1. Llamada al ciclo modal del ciclo de taladrado deseado. N60 MCALL CYCLE81/82(…) 2. Programa de la plantilla de taladrado. N65 HOLES1(…) 3. Deselección de la llamada al ciclo modal. N70 MCALL La sintaxis para el ciclo HOLES1 es: HOLES1 (SPCA,SPCO,STA1,FDIS,DBH,NUM) Donde: SPCA punto inicial en el eje X. SPCO punto inicial en el eje Y STA1 ángulo de la fila de agujeros con relación a X. FDIS distancia de la posición inicial al primer agujero, en incremental sin signo. DBH distancia entre agujeros, en incremental sin signo. NUM número de agujeros. Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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Para el ciclo HOLES2 es: HOLES2 (CPA,CPO,RAD,STA1,INDA,NUM) Donde: CPA centro en X. CPO centro en Y. RAD radio del círculo de agujeros. STA1 ángulo inicial con relación a X. INDA ángulo de ajuste. Cuando INDA=0, los agujeros se dispondrán de forma uniforme en el círculo de agujeros. NUM número de agujeros.

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CICLOS DE FRESADO

En los ciclos de fresado vamos a describir los correspondientes al ciclo de planear y al ciclo de contornear. Cycle71 Ciclo de planear

Se puede fresar cualquier área rectangular. El ciclo permite el desbastado de la superficie en varias pasadas hasta una sobremedida y el acabado (una única pasada sobre la superficie). La aproximación máxima en anchura y profundidad se puede preseleccionar. El ciclo no permite la corrección de radio de la fresa y por tanto la aproximación en profundidad se efectuará a parte. La sintaxis es: CYCLE71 (RTP,RPF,SDIS,DP,PA,PO,LENG,WID,STA,MID,MIDA,FPD,FALD,FFP1,VARI)

En donde: RTP plano de retorno absoluto. La herramienta retorna a este plano después del ciclo. RTP debe de estar en un plano más alto que el plano de referencia. RFP plano de referencia absoluto. Altura de la superficie de la pieza. En la mayoría de los casos el punto cero de la pieza está en la superficie de ésta (RFP=0). SDIS distancia de seguridad, sin signo. La herramienta se traslada en marcha rápida hata el nivel SDIS por arriba del plano de referencia y después cambia al avance de trabajo. DP

profundidad absoluta.

PA

punto inicial del rectángulo del 1er.

PO

punto inicial del rectángulo del 2º

eje. eje. LENG longitud del rectángulo en el 1er. eje, en incremental. La esquina desde la que se efectúa la medición depende del signo. WID longitud del rectángulo en el 2º eje, en incremental. La esquina desde la que se efectúa la medición depende del signo.

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Preparación y programación de máquinas Control Numérico

STA ángulo entre el eje longitudinal del rectángulo y del 1er. eje del plano (abscisa), sin signo. La gama está entre: 0º≤_STA0. Avance en la retirada y avance para posicionamientos intermedios en el

plano. AS1/AS2 Sentido/Trayectoria de aproximación, sentido/trayectoria de retirada. Con el parámetro AS1 se especifica el recorrido de aproximación del recorrido de aproximación y con el AS2 el de retirada. Si no se programa AS2 el comportamiento del recorrido de retirada es el mismo que el de aproximación. UNIDADES: Valores 1…recta tangencial. 2…recorriendo un semicírculo. 3…recorriendo un cuadrante de círculo. DECENAS: Valores: 0…retirada del contorno en el plano. Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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1…retirada del contorno en trayectoria en el espacio.

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POCKET1 Cavidad rectangular. POCKET2 Cavidad circular.

Con estas instrucciones se permite el fresado de cavidades, rectangulares y circulares. La herramienta se desplaza con avance rápido al centro de la cavidad, en el nivel establecido como distancia de seguridad sobre el plano de referencia y mecaniza la cavidad desde el centro hasta el exterior. La longitud y la anchura de la cavidad deben ser mayores que el diámetro de la herramienta o de lo contrario el ciclo se detendrá con una alarma. Los parámetros RTP (plano de retroceso), RFP (plano de referencia), SDIS (distancia de seguridad), DP o DPR (profundidad final), tienen las mismas particularidades que en los ciclos anteriores. La sintaxis es: POCKET1 (RTP,RPF,SDIS,DP,DPR,LENG,WID,CRAD,CPA,CPO,STA1,FFD,FFP1,MID,CDIR,FAL, VARI,MIDF,FFP2,SSF) POCKET2 (RTP,RPF,SDIS,DP,DPR,PRAD,CPA,CPO,FFD,FFP1,MID,CDIR,FAL,VARI,MIDF,FFP2, SSF)

En donde los parámetros nuevos indican: PRAD Ο radio de la cavidad, sin signo. LENG

largo de la cavidad, sin signo.

WID

ancho de la cavidad, sin signo.

CRAD

radio de la esquina, sin signo.

CPA centro de la cavidad en X. CPO centro de la cavidad en Y. STA1 ángulo de la cavidad con relación a X. FFD avance para la profundidad de pasada en la penetración. FFP1 avance para el mecanizado de la superficie plana. MID máxima profundidad de penetración para el corte, sin signo. CDIR sentido del mecanizado. 2…G2 (a derecha) 3…G3 (a izquierdas) Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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FAL

tolerancia de acabado, sin signo.

VARI variante de mecanizado. 0…desbaste y acabado hasta la dimensión final. 1…desbaste hasta la tolerancia de acabado. 2…acabado, desde la tolerancia de acabado hasta la dimensión final. MIDF máxima profundidad de penetración para el acabado, sin signo. FFP2 avance para el acabado. SSF

velocidad de giro del cabezal para el acabado.

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POCKET3 Bolsa rectangular. POCKET4 Bolsa circular.

Estos ciclos se pueden usar para el desbaste y para el acabado. Para el acabado se necesita una fresa frontal. La profundidad de pasada se inicia siempre desde el centro de la bolsa y se efectúa verticalmente desde allí. Por eso se puede perforar en esa posición. Antes de la llamada al ciclo se debe activar la corrección de herramientas, de no hacerlo se producirá una interrupción con la consiguiente alarma. Como las funciones POCKET3 y POCKET4 son análogas a las POCKET1 y POCKET2, las nuevas acciones de unas respecto de otras son: De POCKET3 frente a POCKET1: • La dirección de fresado se puede determinar desde la dirección del husillo a través de G2/G3. • Se puede programar la anchura máxima de aproximación en el nivel de fresado. • Se puede determinar la sobremedida para el acabado en el fondo de la bolsa. • Se pueden utilizar tres estrategias de penetración: Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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• •

o En vertical sobre el centro de la bolsa. o En hélice en torno al centro de la bolsa. o Oscilando sobre el eje central de la bolsa. Permite movimientos cortos durante el arranque en el acabado. Permite un contorno de pieza en desbaste en el plano de trabajo y una dimensión en desbaste en el fondo.

De POCKET4 frente a POCKET2. • La dirección de fresado se puede determinar desde la dirección del husillo a través de G2/G3. • Se puede programar la anchura máxima de aproximación en el nivel de fresado. • Se puede determinar la sobremedida para el acabado en el fondo de la bolsa. • Se pueden utilizar tres estrategias de penetración: o En vertical sobre el centro de la bolsa. o En hélice en torno al centro de la bolsa. • Permite movimientos cortos durante el arranque en el acabado. • Permite un contorno de pieza en desbaste en el plano de trabajo y una dimensión en desbaste en el fondo. • MIDA se calcula de nuevo durante el mecanizado del borde. La sintaxis de estos ciclos es análoga a las descritas para POCKET1 y POCKET2, y los parámetros RTP,RFP,DP,SDIS,PRAD,LENG,WID,CRAD,FFD,FAL,F FP1,MID,CDIR,VARI y STA son los mismos. Los parámetros específicos de estos ciclos son: CDIR dirección de mecanizado. 0…fresado codireccional. 1…fresado en contrasentido. 2…con G2 (independientemente de la dirección del husillo) 3…con G3 VARI tipo de mecanizado. LUGAR DE LAS UNIDADES 1…fresado hasta la medida de desbaste. 2…Acabado. LUGAR DE LAS DECENAS 0…en vertical en el centro de la bolsa con G0 1… en vertical en el centro de la bolsa con G1 2…recorrido en hélice 3…en movimiento oscilante sobre el eje longitudinal de la caja. PA

punto central en X

PO

punto central en Y

FALD medida del acabado Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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AP1

longitud bruta de la bolsa

AP2

anchura bruta de la bolsa

AD

medida bruta de la profundidad de la bolsa desde el plano de referencia.

RAD1 radio del recorrido de la hélice y/o máximo movimiento oscilante durante la inserción. DP1

profundidad de aproximación por revolución durante la inserción.

MIDA ancho máximo de la penetración.

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FRAMES (MARCOS O ENTORNOS DE TRABAJO)

Las Frames son comandos que se utilizan para modificar el sistema de coordenadas actual. Son: TRANS y ATRANS Desplazan el sistema de coordenadas. ROT y AROT Giran el sistema de coordenadas. SCALE y ASCALE Factor de escala programable. MIRROR y AMIRROR Sistema de coordenadas simétricas.

Los comandos de frames se programan solos en una línea y se ejecutan en la secuencia programada. Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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TRANS/ATRANS Traslado del punto “cero” programable (Decalaje del cero)

TRANS Permite el traslado del punto cero respecto del cero actual definido con las funciones G54-G599. TRANS borra todos los marcos establecidos anteriormente. ATRANS Decalaje de cero aditivo respecto del cero actual definido con G54-G599. Es un decalaje que se acumula a los existentes. La sintaxis es: TRANS/ATRANS X… Y… Z…

ROT/AROT Rotación programable del eje

ROT/AROT se usan para girar el sistema de coordenadas de la pieza alrededor de cada uno de los ejes X, Y, Z o a través de un ángulo RPL en el plano de trabajo seleccionado con G17, G18 o G19. El formato es: ROT/AROT X… Y… Z… ROT/AROT RPL=… En donde: ROT Rotación absoluta referida al cero actual. Borra todos los marcos programados con anterioridad. AROT Rotación aditiva referida al cero actual. Se suma al marco existente. X, Y, Z Rotación en el espacio, en grados. Eje geométrico alrededor del cual se producirá la rotación. RPL= Rotación en el plano actual, en grados. Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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SCALE/ASCALE Factor de escala programable.

Permite ajustar un factor de escala separado para cada eje X, Y, Z. Cuando se usan factores de escala diferentes para cada eje, el contorno se deforma. Cuando después de SCALE/ASCALE se programa un decalaje cero con ATRANS, éste también será escalado. El formato es: SCALE/ASCALE X… Y… Z… En donde: SCALE Escala absoluta referida al decalaje cero actual. SCALE borra todos los marcos programados anteriormente. ASCALE

Escala aditiva, referida al cero actual o programado.

X, Y, Z

Factor de escala para cada eje.

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MIRROR/AMIRROR Simetría programable. (Imagen en espejo)

MIRROR/AMIRROR reflejan las formas de la pieza sobre los ejes de coordenadas X, Y, Z. El formato es: MIRROR/AMIRROR X… Y… Z… Cuando se refleja un contorno, el sentido del círculo G2/G3 y la compensación del radio de la cuchilla G41/G42 se cambian automáticamente. En donde: MIRROR Simetría absoluta referida al decalaje cero actual. Borra todos los marcos programados anteriormente. AMIRROR

Simetría aditiva referida al cero actual o programado.

X, Y, Z

Eje geométrico sobre el que construir la simetría.

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SUBPROGRAMAS

Los subprogramas son programas que se ejecutan dentro de otros. Se utilizan para mecanizados que se repiten múltiples veces. Los números de ciclo están reservados y no se deben usar para subprogramas. La sintaxis es: L… P… Ej.: L123 P1 Donde: L

Subprograma

123

Número del subprograma.

P1

Número de ejecuciones del subprograma. (máx. 99)

M17 Fin de subprograma

Su sintaxis se ve en el siguiente ejemplo: Ej.: N150 M17

Anidado de subprogramas.

Es posible anidar hasta once niveles de subprogramas. Los ciclos también cuentan como subprogramas, lo que significa que p.ej. un ciclo de taladrado puede ser llamado como máximo en el 10º nivel de subprogramas.

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EJERCICIO CON IMAGEN EN ESPEJO

Utilizando las funciones imagen espejo, realizar el mecanizado de las ranuras de la figura. Material: duraluminio. Herramienta: fresa de ranurado HSS/Co de d=8 mm., 3 labios Velocidad de corte recomendada 40 m/min. az = 0.022 mm.

Las cavidades se presentan con relativa frecuencia en los trabajos de fresado, por eso estas funciones nos permitirán un ahorro considerable, tanto de tiempo como de líneas de programación. En los esquemas mostrados a continuación se observa el funcionamiento y el formato de la línea a programar.

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EJERCICIO DE VACIADO Y ESPEJO:

Realizar el programa para mecanizar las cajeras representadas en las vistas siguientes. Material: duraluminio. Herramienta: fresa de ranurado H55/Co , Ø10, 3 labios Velocidad de corte recomendada 40 m/min. az = 0.036 mm.

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EJERCICIO DE APLICACIÓN

Realizar el mecanizado del contorno exterior y del vaciado de la figura, con una profundidad de 10 mm. Material: duraluminio. Herramienta: fresa frontal de 10 mm de diámetro, HSS, 2 labios

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HERRAMIENTAS DE LA FRESADORA

Las herramientas de la fresadora, que se describen a continuación, tienen dos parámetros característicos: el número de la herramienta en el cargador automático, T, y el corrector de herramienta correspondiente, D. Las partes de una herramienta para la fresadora son: • • • •

Fresa: Define la parte de la herramienta que mecaniza. Mango: Define la parte de la herramienta que no mecaniza. Porta pinzas: Define las dimensiones del porta que sujeta la herramienta. Corrector: Define los valores de corrección que se utilizarán en la máquina.

Tipos de fresas.-

En la tabla se muestran los diferentes tipos de fresas que se pueden definir en el programa y los parámetros que las definen.

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Según la operación a realizar se seleccionará el tipo de fresa. En la tabla se muestran las diferentes operaciones que se pueden realizar con cada uno de los tipos de fresas.

Las características de las fresas que se pueden utilizar se ven en las figuras siguientes:

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Tipos de mangos.-

™ Existen otras instrucciones que no se han incluido en estos apuntes por ser de uso menos frecuente aunque, en base a lo explicado, el alumno debe de poder utilizarlas sin ningún inconveniente haciendo uso del manual correspondiente. De igual manera, y con el manual en cuestión, también se podrán hacer programaciones con otros tipos de CNC como por ejemplo el de ORPI, del que también se dispone en el taller. Realizado por Francisco Tornero Martínez Profesor Técnico del IES. A. Navarro Santafé

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