Programacion control numerico por computadora

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fundamentos e inducccion a la programación CNC

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Programacion control numerico por computadora

  1. 1. INGENIERÍA DE MANUFACTURAControl Numérico por Computadora (CNC) Ing. Ricardo Jiménez
  2. 2. IntroducciónControl Numérico (CN) es el término original deesta tecnología. Actualmente es intercambiablecon el término Control Numérico porComputadora (CNC)El CN ha sido uno de los más importantesdesarrollos en manufactura en los últimos 50años, al desarrollar : Nuevas técnicas de producción Incrementar la calidad de los productos Reducción de costos
  3. 3. Ventajas principales de un equipo de CN VENTAJAS EN DISEÑO • Prototipos precisos • Cumplimiento de especificaciones • Reducción en la dificultad para manufacturar partes
  4. 4. Ventajas principales de un equipo de CN VENTAJAS EN MANUFACTURA :• Permite una mejor planeación de las operaciones• Se incrementa la flexibilidad de maquinado• Reducción en tiempo de programación• Mejor control del proceso y tiempos de maquinado• Disminución en los costos por herramientas• Se incrementa la Seguridad para el usuario• Reducción del tiempo de flujo de material• Reducción del manejo de la pieza de trabajo• Aumento de productividad• Aumento en precisión
  5. 5. AplicacionesFresadoTorneadoTaladradoEsmeriladoDobladoPunzonadoMaquinado por descarga eléctrica (EDM)Inspección (Máquina de coordenadas)
  6. 6. Estándares de ControladoresExisten diferencias entre los controladores que seencuentran en el mercado, inclusive de un mismofabricante debido a la variedad de modelosexistentes.Para entender el CNC, es necesario conocer lasdiferencias y similitudes que presentan losdiferentes controladores así como los estándaresque utilizan para su programación.Normalmente se siguen dos estándares mundiales: ISO 6983 (International Standarization Organization) EIA RS274 (Electronic Industries Association)
  7. 7. Estándares ISO/EIAEstándares de instrucciones de programación (código)que permiten a la máquina herramienta llevar a cabociertas operaciones en particular.Por ejemplo: Las siguientes líneas ordenan a unafresadora de CNC que ejecute en la línea de código 100un corte relativo al origen con un avance de 20 in./min a lolargo del eje X 1.25 in. y del eje Y 1.75 in. N95 G90 G20 N100 G01 X1.25 Y1.75 F20
  8. 8. Flujo del procesamiento de CNC Dibujo Selección de velocidades, avances de herramienta, prof. de corte, etc. Máquina Programa CNCHerramienta Verificar el programa en un simulador o en la máquina Secuencia de corte Modificaciones finales Cálculo decoordenadas Ejecución del Programa
  9. 9. Nomenclatura de ejes y movimientoEstándar EIA-267-CDefine el sistema coordenado de las máquinas y los movimientos de la misma.Se utilizan los movimientos de la herramienta relativos al sistema coordenadode la pieza ESTACIONARIA
  10. 10. Regla de la Mano Derecha +Z Eje de ataque de la herramienta. (El dedo siempre apunta hacia la herramienta) Eje hacia dentro y fuera de la máquina (El dedo siempre apunta +Y hacia dentro de la máquina)Eje más largo El eje del husillo principal es siempre el eje Z. El eje +X con mayor carrera es el X
  11. 11. Ejemplo de la Regla
  12. 12. Programación CNCUn programa es una lista secuencial de instruccionesde maquinado que serán ejecutadas por la máquinade CNCA las instrucciones se les conoce como CODIGO deCNC, las cuales deben contener toda la informaciónrequerida para lograr el maquinado de la piezaBloques (líneas) Comandos Código CNC Movimientos o Acciones
  13. 13. Programación CNC N01 G00 X10.0 Y5 Z0 F5Dirección Dato Palabra Bloque Programa
  14. 14. Programación CNCCada movimiento o acción se realiza secuencialmenteCada BLOQUE debe ser numerado y usualmente contiene unsolo comando.Tamaño de la pieza: Z-15 Diam 15Herramienta: #3,3/8 end millInicio de la herramienta: X0,Y0,Z1 % (Bandera de inicio de programa) :1002 (Programa #1002) N5 G90 G20 (Bloque #5, Absolutas en pulgadas) N10 T0303 (Cambiar a la herramienta #3) N15 M03 S1250 (Prender husillo a 1250rpm CW) N20 M05 (Apagar husillo) N25 M30 (Fin de programa)
  15. 15. Programación CNC Códigos G´s Funciones de movimiento de la máquina(Movimientos rápidos, avances, avances radiales, pausas, ciclos) Códigos M’sFunciones misceláneas que se requieren para el maquinado de piezas, pero no son de movimiento de la máquina (Arranque y paro del husillo, cambio de herramienta, refrigerante, paro de programa, etc.)
  16. 16. Variables de la programación CNC La mayoría de los códigos G’s contienen variables (direcciones), definidas por el programador para cada función específica. N Número de Bloque (Inicio de bloque) J Localización en Y del centro de un arco G Función preparatoria K Localización en Z del X Coordenada X centro de un arco Y Coordenada Y S Velocidad del husillo Z Coordenada Z F Asigna Velocidad de corte I Localización en X del M Función Miscelánea centro de un arco
  17. 17. Fases de un ProgramaInicio Contiene todas las instrucciones que preparan a la máquina para su operación: % Bandera de inicio : 1001 Número de programa 0-9999 N5 G90 G20 Unidades absolutas, programación en pulgadas. N10 T0202 Paro para cambio de herramienta, Usar #2 N15 M03 S1200 Prender husillo a 1200 rpm CWRemoción Contiene las velocidades y movimientos de corte, circulares, lineales, movimientos rápidos, ciclos de corte, etc.de material N20 G00 X1 Y1 Mov. rápido a (X1,Y1) N25 Z0.125 Mov. rápido a Z0.125 N30 G01 Z-0.125 F 5 Avance a Z-0.125 a 5ipm N35 G00 Z1 Mov. rápido a Z1 N40 X0 Y0 Mov. rápido a X0,Y0
  18. 18. Fases de un ProgramaApagar el Contiene todos los códigos G’s y M’s que desactivan todas las opciones que fueron activadas en la fase de inicio.Sistema Funciones como el refrigerante y la velocidad del husillo deberán ser desactivadas antes de remover la pieza de la máquina. N45 M05 Apagar el husillo N50 M30 Fin del programaComandos Algunos comandos G’s permanecen activos una vez que se ejecutan hasta que se sobrescribe en ellos unModales código G diferente.
  19. 19. Restricciones en los BloquesDeben contener únicamente un solo movimientode herramientaDebe contener únicamente una velocidad de corteDebe contener únicamente una herramienta ovelocidad del husilloEl número del bloque debe ser secuencial
  20. 20. Procedimiento de Programación Desarrollar un orden de operaciones.Planear las secuencias de principio a fin antes de escribir el programaHacer los cálculos necesarios (cálculo de coordenadas).Indicar las coordenadas sobre el dibujo o utilizar hojas de coordenadas Elegir la herramienta y velocidades de corte. Asegurarse de las herramientas que se encuentran disponibles.
  21. 21. Movimiento de la Herramienta Existen tres movimientos básicos de herramienta G00 Movimiento rápido G01 Movimiento de avance lineal G02/G03 Interpolación Circular o avances de arcos*Los demás ciclos son combinaciones de este tipo de movimientos*Estos movimientos son modales
  22. 22. Uso de ciclos enlatadosSimplifican la programaciónCombinan una gran cantidad de operaciones deprogramación estándar y disminuyen los pasos deprogramación simplificando las operacionesmatemáticas y optimizando las condiciones de corte
  23. 23. Coordenadas Absolutas Cualquier punto se ubica por la distancia del origen (0,0) a dicho puntoUsualmente la localización de un punto se representa de la siguiente manera: ( X(+) - __ , ( ) Y(+)( )__ ,Z ( )__ ) - (+) - opcional necesario
  24. 24. Coordenadas Absolutas Y 4 Cuadrante ICuadrante II 3 (X2, Y3) 2 (X-2,Y1) 1 -X X -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -2 (X-4,Y-2) -3 (X2.5,Y-3.25)Cuadrante III -4 Cuadrante IV -Y
  25. 25. Coordenadas IncrementalesUtiliza a la posición actual como punto de referencia para el siguiente movimeinto Y 4 3 (U2, V3) 2 (U-4,V-2) 1 -X X -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -2 (U-2,V-3) -3 (U6.5,V-1.25) -4 -Y ( U(+)(-)__ ,V(+)(-)__ ,W(+)(-)__ )
  26. 26. Ejemplos de Coordenadas Y 4Abs -1 2 (X__,Y__) 3 1 (X__,Y__) Abs 3Inc -4 1 (U__,V__) 3 1 (U__,V__) Inc 2 1 -X X -4 -3 -2 -1 1 2 3 4Abs -3 -3 (X__ ,Y__ ) -2 2 -2 (X__ ,Y__ ) Abs -3Inc (U__ ,V -5 -2 __) -4 5 1 (U__,V__) Inc -Y
  27. 27. INGENIERÍA DE MANUFACTURAAplicaciones de Códigos de Maquinado Ing. Ricardo Jiménez
  28. 28. G00 Posicionamiento RápidoFormato:G00 X___ Y___ Z___ ; +Y p.i p.f p.f 5 100p.i +X 150 G00 X150 Y100 Z5; G00 Z0;
  29. 29. G01 Interpolación lineal Formato: G01 X___ Y___ Z___ F___; +Y p.f 1,6 2 5 2,3 4,5 5 3 4 } -215 1,6 10 +X 90 1 G00 X0 Y0 Z5; 5 G01 Z0; 2 G00 X10 Y15 Z0; 6 G00 X0 Y0 Z5; 3 G01 Z-2 F100; 4 G01 X90 ;
  30. 30. G02 Interpolación Circular CW Formato: G02 X__ Y__ Z__ I__ J__ K__ R__ F__; +Y 4,5 5 r=2050 } -2 2,3 1,6 +X 40 1 G00 X0 Y0 Z5; 5 G01 Z0; 2 G00 X40 Y10 Z0; 6 G00 X0 Y0 Z5; 3 G01 Z-2 F100; 4 G02 X40 Y50 R20;
  31. 31. G03 Interpolación Circular CCWFormato:G03 X__ Y__ Z__ I__ J__ K__ R__ F__; +Y I= 5 I J= 45 r=40 5 J 4,5 } -2 30 2,31,6 +X 40 801 G00 X0 Y0 Z5; 5 G01 X40 Y30 Z0;2 G00 X40 Y5 Z0; 6 G00 X0 Y0 Z5;3 G01 Z-2 F100;4 G03 X80 Y30 I-5 J45;
  32. 32. G17,G18,G19 Selección del plano de trabajo Z Y G03 G02 G17 plano XY X Z G02 G18 G03 plano XZ X X ZY G03 G19 G02 plano YZ Y
  33. 33. G04 Pausa (suspender avance) Formato: N_ G04 P_ La herramienta permanece estática en una posición particular por un periodo de tiempo. La letra P designa el tiempo de pausa en segundos.
  34. 34. G20 Sistema de unidades en pulgadas (in) Z Formato:Y X N_ G20 Pieza Mesa El sistema de dimensiones y avances se establece en pulgadas.
  35. 35. G21 Sistema de unidades en milímetros (mm) Z Formato:Y X Pieza N_ G21 Mesa El sistema de dimensiones y avances se establece en milímetros.
  36. 36. G28 Retorno automático a la posición cero (X, Y, Z) Formato: Pieza N_ G28 X_ Y_ Z_Mesa Traslada automáticamente la herramienta a la posición de retorno cero predefinida, pasando por un punto intermedio X Y Z. Se utiliza principalmente para el cambio de herramienta.
  37. 37. G29 Retorno automático de la posición cero Formato: (X, Y, Z) N_ G29 X_ Y_ Z_ PiezaMesa Traslada automáticamente la herramienta de la posición de retorno cero predefinida, pasando por un punto intermedio X Y Z definido por el código G28 hasta llegar al punto X Y Z definido en el código G29.
  38. 38. G40 Cancelación de Compensación de Diámetro del Cortador Formato: N_ G40 Cancela cualquier compensación que haya sido aplicada durante el programa y actúa como una seguridad para cancelar cualquier ciclo de compensación aplicado por programas previos.
  39. 39. G41 Compensación hacia la izquierda del cortador Trayectoria programada Trayectoria compensada Formato: Pieza N_ G41 D_ Cortador Compensa al cortador una distancia especificada hacia el lado izquierdo de la trayectoria programada.
  40. 40. G42 Compensación hacia la derecha del cortador Trayectoria programada Trayectoria compensada Formato: Pieza N_ G42 D_ Cortador Compensa al cortador una distancia especificada hacia el lado derecho de la trayectoria programada.
  41. 41. G80 Cancelación de ciclos Formato: N_ G80 G 98 G 99 Cancela cualquier ciclo de taladradoZ que se haya programado anteriormente.
  42. 42. G81 Ciclo de taladrado Avance Rápido Formato: Avance de Corte N_ G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ Plano de inicial (última posición en Z antes del ciclo) G 98 Plano de retracción G 99 X_Y_: Localización del agujeroZ Z_ : Profundidad del agujero R : Plano de retracción F : Avance
  43. 43. G82 Ciclo de Taladrado con Pausa Avance Rápido Formato: Avance de Corte N_ G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ Plano de inicial (última posición en Z antes del ciclo) G 98 Plano de retracción G 99 X_Y_: Localización del agujero Z Z_ : Profundidad del agujero R : Plano de retracción P_ : Pausa (En segundos) F : Avance
  44. 44. G83 Ciclo de Taladradado Profundo Formato: N_ G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ G 98 Plano de inicial (última posición en Z antes del ciclo) G 99 Plano de retracciónQ d X_Y_: Localización del agujero Z_ : Profundidad del agujero R : Plano de Retracción d Q_ : Profundidad por picoteo F : Avance d : Distancia de seguridad
  45. 45. G90 Sistema coordenado Absoluto Y 4 3 (X2, Y3) 2 (X-2,Y1) Formato: 1 PRZ X N_ G90 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -2 (X2,Y-2)(X-4,Y-2) -3 Establece al sistema de dimensiones en -4 modo absoluto. -Y Este modo utiliza como punto de referencia el punto cero de la pieza.
  46. 46. G91 Sistema coordenado Incremental Y 4 3 (X2, Y3) (X-4,Y-2) 2 1-X X Formato: -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -2 N_ G91 (X-2,Y-3) -3 (X6.5,Y-1.25) -4 -Y Establece al sistema de dimensiones en modo incremental. Este modo utiliza la posición actual como punto de referencia para el siguiente movimiento.
  47. 47. M02/M30 Fin del Programa Z Formato:Y X N_ M02 Pieza N_ M30 Mesa M02 Concluye la ejecución del programa y resetea al Control Numérico (Corta Energía). M30 Termina y Resetea el programa de CNC.
  48. 48. M03 Giro del husillo a favor de las manecillas del reloj (CW) ZY X Pieza Formato: Mesa N_ M03 S_ Establece el giro del husillo en dirección de las manecillas del reloj (CW)
  49. 49. M04 Giro del husillo en contra de las manecillas del reloj (CCW) ZY X Formato: Pieza Mesa N_ M04 S_ Establece el giro del husillo en dirección contraria al giro de las manecillas del reloj (CW)
  50. 50. M05 Paro del husillo ZY X Formato: Pieza Mesa N_ M05
  51. 51. M06 TXX Cambio de herramienta Formato: N_ M06 TXX Efectúa el cambio de herramienta ubicada en la posición XX del almacén del magazine de herramientas.
  52. 52. M08 Encendido del sistema refrigerante ZY X Formato: Pieza Mesa N_ M08 Enciende la descarga del refrigerante
  53. 53. M09 Apagado del sistema refrigerante ZY X Formato: Pieza Mesa N_ M09 Apaga la descarga del refrigerante
  54. 54. Ejemplo Integrador 2.7 2 4.5 R.25 R 0.5 30° R 0.5 R 0.5 45°y 8” Diam. 1” R.25 R 0.5 6 Diam. x 4.5” 0.75” 1.5 Diam. 0.75” 1.5 0,0 .5 Chafl 45° 1.8 1.8 2.5 .5 Chafl 45° 10”

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