Laboratorio Maquinas Especiales Para El Maestro
August 24, 2020 | Author: Anonymous | Category: N/A
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO UTESA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA PROGRAMAS DE ASIGNATURAS. PENSUM 2015
GUÍA TEORICO PRÁCTICA MAQUINAS ESPECIALES ING. MARLON GERÓNIMO
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
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PROLOGO
La presente guía se propone como un apoyo al docente para facilitar en su ardua tarea de planear y formalizar las actividades didácticas y; a su vez que la institución en su conjunto sistematice el conocimiento, a partir de ordenar y explicar mejor las ideas. Es decir brindar acceso a ese conocimiento práctico culturalmente generado, a fin de acrecentar su valor y su gestión.
Así esta guía pretende que al formular una actividad didáctica se consideren elementos mínimos y que a partir de su desarrollo se facilite aprender una asignatura ante los acelerados cambios en la sociedad, en donde es necesario disponer de herramientas cognitivas y del saber hacer. De esta manera, el alumno será capaz de manipular una maquina CNC, así como comprender la importancia de las actitudes en los aprendizajes.
Es así, que la universidad como lugar privilegiado en la producción del conocimiento, precisa el ampliar la conceptualización de la relación teoría-práctica, en donde ésta última requiere planificarse y recrear la imaginación y vocación del alumno por las ciencias, la tecnología y los contextos socioeconómicos que son sujetos de reflexión.
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Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
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INDICE
INTRODUCCION........................................................................................................4 JUSTIFICACIÓN…………………………………………………………………………...5 OBJETIVOS, GENERAL Y ESPECIFICOS……………………………………………..6 METODOLOGIA…………………………………………………………………………....7 RECURSOS, MATERIALES Y EQUIPOS……………………………………………….8 MARCO TEORICO……………………………………………………………………….13 1. INTRODUCCION AL CONTROL NUMERICO.
13
1.1. Objetivos de aprendizaje.
13
1.2. Conceptos básicos.
14
1.3. Antecedentes históricos.
15
1.4. Fundamentos de control numérico.
16
1.5. Ventajas y desventajas de CN y CNC.
20
1.6. Maquinas PTP y de contorneo.
22
1.7. Sistema de coordenadas.
26
1.8. Sistema de ciclo abierto y ciclo cerrado (BUCLE). 1.9. Simulación de programas de CNC con software CAD-CAM.
34 39
1.9.1. Definición de los parámetros de operación de los maquinados en el simulador.
41
2. Características de las Maquinas Herramientas de Control Numérico.
51
2.1. Objetivo de aprendizaje.
51
2.2. Características de las Maquinas Herramientas de Control Numérico. 52 2.3. Estructura de las Maquinas de Control Numérico (CN) y de Control Numérico Computarizado (CNC).
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Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
2.4. Características del CNC.
66
2.5. Principios de funcionamiento.
67
2.6. Movimiento de los ejes en un CNC.
67
2.7. Sistemas de control de ejes.
73
2.8. Ejes de herramienta y planos de trabajo.
75
2.9. Puntos de referencia en máquinas CNC.
76
2.10.
Ajuste de maquina (offsets).
77
2.11.
Conceptos básicos de maquinado.
79
2.12.
Materiales, accesorios y herramientas de corte.
83
2.12.1.
Materiales.
83
2.12.2.
Herramientas y accesorios.
87
2.12.2.1. Fresadora.
87
2.12.2.2. Torno.
91
4
Clasificación de las Maquinas Herramientas manuales, de CN y de
2.13. CNC.
95
2.13.1.
Tipos de Maquinas CNC.
95
2.13.2.
Maquinados que se pueden desarrollar en cada tipo de
Maquina. 2.13.3.
101
Especificaciones de las maquinas CNC.
102
2.13.3.1. Ejemplo Fresadora.
102
2.13.3.2. Ejemplo Torno.
110
3. PROGRAMACION DE CONTROL NUMERICO.
117
3.1. Introducción (El proceso de programación).
117
3.2. Tipos de programación.
117
3.2.1. Manual.
117
3.2.2. Pseudo-asistida por ordenador.
117
3.2.3. Asistida por ordenador.
118
3.2.4. Conversacional
118
3.3. Proceso de programación manual.
118
3.4. Fases de la programación manual.
119
3.5. Características a tener en cuenta antes de programar.
120
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Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
3.5.1. Control.
120
3.5.2. Máquina herramienta.
121
3.6. Definición del proceso, Preparación del trabajo.
122
3.7. Estructura general de un programa CNC.
125
3.8. Tipos de funciones.
128
3.8.1. Funciones Preparatorias.
128
3.8.2. Funciones auxiliares.
130
3.8.3. Funciones de avance y velocidad del cabezal.
131
3.8.4. Función de número de herramienta.
132
3.9. Programación asistida (CAM).
5
133
4. Programación Manual ejemplos y prácticas. 4.1. Fresadora.
135 135
4.1.1. Ejes y sistemas de coordenadas (REPASO).
135
4.1.1.1.
Nomenclatura de los ejes.
135
4.1.1.2.
Selección de los ejes.
136
4.1.1.3.
Selección de planos (G16, G17, G18, G19).
137
4.1.2. Acotación de la pieza. En Milímetros (G71) o pulgadas (G70).
138
4.1.3. Programación absoluta/incremental (G70/G71).
139
4.1.4. Programación de cotas.
140
4.1.4.1.
Coordenadas cartesianas.
140
4.1.4.2.
Coordenadas polares.
141
4.1.4.3.
Coordenadas cilíndricas.
142
4.1.4.4.
Angulo y una coordenada cartesiana.
143
4.1.5. Preselección de cota y traslado de origen. 4.1.6. Control de la trayectoria.
144 146
4.1.7. Funciones preparatorias adicionales.
153
4.1.8. Compensación de herramientas.
158
4.2. Torno.
171
4.2.1. Ejes y sistemas de coordenadas (REPASO).
171
4.2.1.1.
Nomenclatura de los ejes.
171
4.2.1.2. 4.2.1.3.
Selección de los ejes. Selección de planos (G16, G17, G18, G19).
172 172
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4.2.2. Acotación de la pieza. En Milímetros (G71) o pulgadas (G70).
173
4.2.3. Programación absoluta/incremental (G90/G91).
174
4.2.4. Programación en Radios o en Diámetros. 4.2.5. Programación de cotas. 4.2.5.1. Coordenadas cartesianas. 4.2.5.2. Coordenadas polares. 4.2.5.3. Angulo y una coordenada cartesiana. 4.2.6. Traslados de origen (G54, G55, G56, G57, G58, G59 y G159). 4.2.7. Control de la trayectoria. 4.2.8. Funciones preparatorias adicionales. 4.2.9. Compensación de herramienta. 5. PRACTICAS CNC. 5.1. Fresadora. 5.2. Torno. 6. USO PROGRAMA DE SIMULACIÓN. 6.1. WINUNISOFT (Presentación).
6
175 175 176 177 178 179 181 189 194 199 199 211 221 221
G. EVALUACIÓN..................................................................................................222 H. BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................
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Introducción
En este manual se provee los principios básicos e intermedios en el aprendizaje del lenguaje de programación para equipos con Control Numérico Computarizado (CNC), cuenta además, con las bases necesarias para iniciar al futuro programador a realizar rutinas de mecanizado en equipos controlados mediante ordenador.
Cabe señalar que toda persona que planea operar y programar una máquina controlada por CNC, debe de tener conocimientos básicos en operaciones de mecanizado en equipo convencional, conocimientos elementales de matemáticas, dibujo técnico y manejo de instrumentos de medición.
CNC es el nombre con que se conoce a una categoría de máquinas herramienta, controladas mediante computadora, operando según instrucciones programadas en un lenguaje exclusivo para ello, y es este lenguaje, un método de mando para dirigirlas de forma eficiente y exacta en todo momento; estas máquinas son usadas en tareas industriales, tales como fresado, torneado, troquelado, rectificado, etc.
Actualmente existen varios tipos de máquinas que están provistos con mando numérico, y aunque en cuanto a esta tecnología, existen máquinas de Control Numérico (CN) y de Control Numérico Computarizado (CNC), el CN es antecesor al CNC, y se ha utilizado indistintamente los términos CN o CNC para referirse a estos, existiendo diferencias entre unos y otros, específicamente en el Hardware, esta indiferencia en la utilización de nombre, obedece principalmente a que se hace referencia al lenguaje de programación (software), que en ambos, es el mismo. Su principal diferencia consiste en que los equipos de CN son dirigidos mediante cintas UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
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magnéticas o cintas perforadas, requiriendo para esto, preparar estas en equipos externos, para luego ser montadas en una unidad lectora de cintas, conectada a la máquina, ubicada por lo regular fuera de esta, siendo en consecuencia un proceso de preparación largo. Mientras que un equipo de CNC se caracteriza por contar con una computadora integrada a la máquina, en donde se pueden conservar una gran cantidad de programas de trabajo en forma digital por disponer de memoria de almacenamiento, además de facilitar su edición, modificación o corrección en pocos minutos, ya sea a pie de máquina o mediante cable conectada a otra computadora externa, además con la gran ventaja de diagnosticar las ordenes antes de ejecutarlas, y en caso de un error nos previene antes de llevarlas a cabo.
A través de este manual se hará uso de los términos CN o CNC, aplicándolos de manera imparcial, debido a que, este texto está enfocado al aprendizaje de su programación, que como ya se comentó, es similar en ambos equipos.
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Justificación
En los procesos modernos de fabricación, se hace indispensable el conocimiento del manejo de equipos de control numérico desde la concepción del equipo físico como tal, así como de los sistemas de control a partir de software especializado. Es por ello que, tanto las personas que ya se encuentran vinculadas al sector productivo como los estudiantes que presenten interés por la fabricación de productos, especialmente por mecanizado, se deben actualizar en los temas propuestos en este curso.
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Objetivo General: Dotar a los participantes de los conocimientos necesarios para el manejo de tornos y fresadoras CNC.
Objetivos Específicos:
1-Conocer los beneficios de la utilización de las maquinas herramientas con control numérico. 2-Aprender los fundamentos del trabajo en el torno y la fresadora. 3-Programar manualmente las maquinas herramientas con control numérico. 4-Estudiar y practicar las funciones que requieren cada máquina y los factores que utilizan para su funcionamiento.
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METODOLOGÍA
Los asistentes a este curso interactúan con las herramientas modernas de fabricación por mecanizado, tanto a nivel de software como de equipos de control numérico, lo cual les permite un desempeño adecuado en los procesos de diseño y ejecución de procesos de fabricación de piezas por mecanizado. Las clases divididas por UNIDADES, serán desarrolladas por el profesor auxiliándose este del pizarrón, proyector y medios de la tecnología de la información y comunicación (TIC). Las practicas serán realizadas en un primer momento en software de simulación y en un segundo momento en las maquinas del laboratorio. Metodología de Evaluación: Se efectúan pruebas y trabajos divididos en tres parciales. Se asignaran 10 %, por la asistencia, participación, disciplina, responsabilidad, de cada estudiante. Primer parcial Trabajos prácticos Prueba TeóricaPráctica. Total
10.% 20% 30%
Segundo parcial Trabajos Prácticos Prueba TeóricaPráctica. Total
10.%
Tercer parcial Trabajos Prácticos
10%
20%
Prueba Práctica
20.%
30%
Total
30%
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RECURSOS:
Recursos Didácticos: Proyector, Computadora para el docente, Guía docente, Guía para el estudiante. Materiales:
Equipos: Una computadora por estudiante, Maquinas CNC.
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1. INTRODUCCION AL CONTROL NUMERICO.
1.1 Objetivos de aprendizaje.
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1.2 Conceptos básicos.
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1.3.
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Antecedentes históricos.
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1.4.
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Fundamentos de control numérico.
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1.5.
20
Ventajas y desventajas de CN y CNC.
Ventajas del CNC:
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1.6.
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Maquinas PTP y de contorneo.
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1.7.
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Sistema de coordenadas.
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1.8.
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Sistema de ciclo abierto y ciclo cerrado (BUCLE).
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1.9.
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Simulación de programas de CNC con software CAD-CAM.
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1.9.1. Definición de los parámetros de operación de los maquinados en el simulador.
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2. Características de las Maquinas Herramientas de Control Numérico. 2.1. Objetivo de aprendizaje.
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2.2. Características de las Maquinas Herramientas de Control Numérico.
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2.3. Estructura de las Maquinas de Control Numérico (CN) y de Control Numérico Computarizado (CNC).
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2.4. Características del CNC.
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2.5. Principios de funcionamiento.
2.6. Movimiento de los ejes en un CNC.
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2.7. Sistemas de control de ejes.
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2.8. Ejes de herramienta y planos de trabajo.
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2.9. Puntos de referencia en máquinas CNC.
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2.10.
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Ajuste de maquina (offsets)
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Conceptos básicos de maquinado.
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2.12.
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Materiales, accesorios y herramientas de corte.
2.12.1.
Materiales.
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2.12.2.
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Herramientas y accesorios.
2.12.2.1. Fresadora.
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2.12.2.2. Torno.
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2.13.
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Clasificación de las Maquinas Herramientas manuales, de CN y de
CNC.
2.13.1.
Tipos de Maquinas CNC.
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2.13.2.
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Maquinados que se pueden desarrollar en cada tipo de
Maquina.
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2.13.3.
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Especificaciones de las maquinas CNC.
2.13.3.1. Ejemplo Fresadora.
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2.13.3.2. Ejemplo Torno.
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3. PROGRAMACION DE CONTROL NUMERICO. 3.1. Introducción (El proceso de programación).
3.2. Tipos de programación.
3.2.1 Manual.
3.2.2 Pseudo-asistida por ordenador.
117 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
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3.2.3 Asistida por ordenador.
3.2.4 Conversacional.
3.3 Proceso de programación manual.
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3.4 Fases de la programación manual.
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3.5. Características a tener en cuenta antes de programar. 3.5.1. Control.
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3.5.2. Máquina herramienta.
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3.6 Definición del proceso, Preparación del trabajo.
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3.7 Estructura general de un programa CNC.
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Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
128
3.8 Tipos de funciones. 3.8.1 Funciones Preparatorias.
128 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
129
129 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
130
3.8.2 Funciones auxiliares.
130 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
131
3.8.3 Funciones de avance y velocidad del cabezal.
131 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
132
3.8.4 Función de número de herramienta.
132 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
133
3.9 Programación asistida (CAM).
133 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
134
134 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
135
4 Programación Manual ejemplos y prácticas. 4.1 Fresadora. 4.1.1 Ejes y sistemas de coordenadas (REPASO).
4.1.1.1
Nomenclatura de los ejes.
135 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
4.1.1.2
136
Selección de los ejes.
136 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
4.1.1.3
137
Selección de planos (G16, G17, G18, G19).
137 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
138
4.1.2 Acotación de la pieza. En Milímetros (G71) o pulgadas (G70).
138 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
139
4.1.3 Programación absoluta/incremental (G70/G71).
139 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
140
4.1.4 Programación de cotas.
4.1.4.1
Coordenadas cartesianas.
140 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
4.1.4.2
141
Coordenadas polares.
141 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
4.1.4.3
142
Coordenadas cilíndricas.
142 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
4.1.4.4
143
Angulo y una coordenada cartesiana.
143 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
144
4.1.5 Preselección de cota y traslado de origen.
144 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
145
145 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
146
4.1.6 Control de la trayectoria.
146 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
147
147 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
148
148 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
149
149 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
150
150 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
151
151 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
152
152 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
153
4.1.7 Funciones preparatorias adicionales.
153 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
154
154 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
155
155 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
156
156 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
157
157 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
158
4.1.8 Compensación de herramientas.
158 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
159
159 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
160
160 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
161
161 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
162
162 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
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163 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
164
164 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
165
165 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
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166 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
167
167 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
168
168 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
169
169 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
170
170 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
171
4.2 Torno. 4.2.1 Ejes y sistemas de coordenadas (REPASO).
4.2.1.1
Nomenclatura de los ejes.
171 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
4.2.1.2
Selección de los ejes.
4.2.1.3.
Selección de planos (G16, G17, G18, G19).
172
172 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
173
4.2.2. Acotación de la pieza. En Milímetros (G71) o pulgadas (G70).
173 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
174
4.2.3. Programación absoluta/incremental (G90/G91).
174 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
175
4.2.4. Programación en Radios o en Diámetros.
4.2.5. Programación de cotas.
175 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
4.2.5.1.
176
Coordenadas cartesianas.
176 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
4.2.5.2.
177
Coordenadas polares.
177 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
4.2.5.3.
178
Angulo y una coordenada cartesiana.
178 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
179
4.2.6. Traslados de origen (G54, G55, G56, G57, G58, G59 y G159).
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Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
180
180 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
181
4.2.7. Control de la trayectoria.
181 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
182
182 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
183
183 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
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184
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185
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Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
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Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
188
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Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
189
4.2.8. Funciones preparatorias adicionales.
189 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
190
190 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
191
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Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
193
193 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
Guía teórico práctica Maquinas Especiales.
194
4.2.9. Compensación de herramienta.
194 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
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195
195 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO |
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199
5. PRACTICAS CNC. 5.1. Fresadora.
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6.2. Torno.
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7. USO PROGRAMA DE SIMULACIÓN. 7.1. WINUNISOFT (Presentación).
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