cnc

1. Automatización y Robótica
Unidad 3 Control Numérico Computarizado CNC
ASESOR ACADÉMICO:
M.C. Alejandro González González
REALIZADA POR:
JUAN PABLO GARCIA LOPEZ
Torreón, Coahuila, Viernes 16 Marzo del 2018
a)Características y aplicaciones de los
equipos CNC
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TORREÓN
Organismo Público Descentralizado del Gobierno del Estado de Coahuila

2. Todas las máquinas CNC comparten una característica en común: tienen dos o
más direcciones programables de movimiento llamadas ejes. Un eje de
movimiento puede ser lineal (en línea recta) o rotatorio (en una trayectoria
circular). Una de las primeras especificaciones que implica la complejidad de una
máquina CNC es la cantidad de ejes que tiene. En términos generales, a mayor
cantidad de ejes, mayor complejidad.
Los ejes de una máquina CNC son un requisito para generar los movimientos
necesarios para el proceso de fabricación. Si seguimos con el ejemplo de un
taladro industrial, los ejes ubicarían la herramienta sobre el orificio a mecanizar (en
dos ejes) y efectuarían la operación (con el tercer eje). Los ejes se denominan con
letras. Los nombres más comunes de los ejes lineales son X, Y y Z, mientras que
los más comunes de los ejes giratorios son A, B y C.
Aplicaciones
Aparte de aplicarse en las máquinas-herramienta para modelar metales, el CNC
se usa en la fabricación de muchos otros productos de ebanistería, carpintería,
etc. La aplicación de sistemas de CNC en las máquinas-herramienta han hecho
aumentar enormemente la producción, al tiempo que ha hecho posible efectuar
operaciones de conformado que era difícil de hacer con máquinas convencionales,
por ejemplo la realización de superficies esféricas manteniendo un elevado grado
de precisión dimensional. Finalmente, el uso de CNC incide favorablemente en los
costos de producción al propiciar la baja de costes de fabricación de muchas
máquinas, manteniendo o mejorando su calidad.
Aplicaciones
El CNC se utiliza para controlar los movimientos de los movimientos de los
componentes de una maquina por medio de números. Las máquinas y
herramientas con control numérico se clasifican de acuerdo al tipo de operación de
corte.
Un nuevo enfoque para optimizar las operaciones de maquinado es el control
adaptativo. Mientras el material se esté maquinando, el sistema detecta las
condiciones de operaciones como la fuerza, temperatura de la punta de la
herramienta, rapidez de desgaste de la herramienta y acabado superficial.
Convierte estos datos en control de avance y velocidad que permita a la maquina
a cortar en condiciones óptimas para obtener máxima productividad. se espera
que los controles adaptativos, combinados con los controles numéricos y
las computadoras, produzcan una mayor eficiencia en las operaciones de trabajos
con los metales.

3. Tornos
Se considera a los tornos la maquina más antigua del mundo. El torno básico tiene
las siguientes partes principales: bancada, cabezal, contrapunta, carro corredizo.
Los tipos de torno existen para diversas aplicaciones se puede listar como sigue:
tornos mecánicos rápidos, horizontales, verticales, automáticos. Cada categoría
influye una gran variedad de tornos y aditamentos, lo cual también depende
del volumen de producción requerido.
Se acostumbra especificar el tamaño del torno mecánico con el diámetro máximo
admisible y la distancia entre centros, cuando la contrapunta está al ras con el
extremo de la bancada, el diámetro máximo sobre las guías debe ser mayor que el
diámetro nominal.
Los tornos modernos se construyen con la capacidad de velocidades, rigidez y
consistencia mecánica para aprovechar al máximo los nuevos y más fuertes
materiales para herramientas. Las velocidades óptimas para tornear depende de
factores como el material de la pieza de trabajo y su condición, profundidad de
corte. y el tipo de herramienta de corte. las velocidades de corte se deben de
aumentar de la siguiente orden:
Aceros de alta velocidad, aleaciones fundidas, carburo soldado
con soldadura fuerte, carburo ajustable. Conforme aumenta la profundidad de
corte, hay que reducir la velocidad.
Taladradoras.
Las taladradoras verticales se suelen designar por una dimensión que indica en
forma aproximada el diámetro del círculo más grande que se puede taladrar en su
centro. Debajo de la máquina. Las taladradoras para trabajo pesado del tipo
vertical, con transmisión por completo con engranes para la velocidad del avance,
se construyen con una columna del tipo de caja a diferencia de las antiguas que
tenían una columna cilíndrica.
El tamaño de la taladradora radial se designa por la longitud del brazo, que
representa el radio de una pieza que se puede taladrar en el centro. Las brocas
helicoidales son las herramientas más comunes para taladrar y se fabrican en
muchos tamaños y longitudes.
Centros de maquinados
Nuevos adelantos en las máquinas y herramientas son los centros de maquinado,
esto son una maquina

4. Que puede tener unas 100 herramientas o más con un cambiador automático de
ellas. Está diseñada para efectuar diversas operaciones sobre diferentes
superficies de la pieza de trabajo. Los centros de maquinado pueden producir
piezas complejas con gran exactitud y rapidez.
Fresadoras
En las fresadoras se emplean cortadores con dientes múltiples conocidos como
fresas. El fresado suele ser de corte o periférico. el filo sé enfría en forma
intermitente, porque los cortes no son continuos. Las bocas de los huesillos y
portaherramientas estándar de las fresadoras permiten intercambiar
portaherramientas y fresas para fresado de frente, sin que importen
la construcción o el tamaño de la máquina.
La clasificación de las fresadoras se basa en su diseño, operación o finalidad. Las
fresadoras del tipo columna y cartela tiene la mesa y el caballete soportado sobre
la cartela ajustable verticalmente que está acuñada a la cara de la columna. la
mesa se avanza en forma longitudinal sobre el caballete y este en forma
transversal sobre la cartela para dar tres movimientos de avance.
Las máquinas de bancada fija son de construcción sencilla y rígida, su empleo
principal es el trabajo de alto volumen de producción. Estas fresadoras suelen
venir equipadas con aditamentos para sujetar con facilidad la pieza de trabajo y
pueden construirse como de husillo sencillo o múltiple, sencillo o dúplex.
En general se considera que dos clases de fresado representan todas las formas
de estos procesos: periféricos y de frente. Cada uno tiene sus ventajas y la
elección depende de numerosos factores, como el tipo y condición del equipo,
duración de las herramientas, acabado superficial y parámetros del maquinado.

5. b) Importancia en la Automatización de
Procesos de Maquinado.
Automatización, sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la capacidad
de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas
por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones sin
intervención humana. El término automatización también se ha utilizado para
describir sistemas no destinados a la fabricación en los que los dispositivos
programados o automáticos pueden funcionar de forma independiente o semi-
independiente del control humano.
Dentro de la industria de manufactura, el maquinado es uno de los procesos más
importantes a realizar. Este se basa en remover por medio de una herramienta de
corte todo el exceso del material, de tal forma que la pieza terminada sea
realmente la deseada. El proceso de maquinado incluye la deformación cortante
del material, creando una viruta, cuando esta es removida, queda totalmente
expuesta a una nueva superficie. Lo novedoso de este proceso es que a través de
la historia se ha modificado e innovado la forma de realizar el maquinado.
Hoy en día, puede realizarse el maquinado a una mucha más amplia gama de
metales. Generalmente todo material que sea sólido puede ser maquinado. En el
caso de plásticos o compuestos se puede realizar el maquinado pero de una
forma más delicada y cuidada. La cerámica se caracteriza por ser una material de
alta dureza y fragilidad, no obstante se pueden cortar las piezas por medio del
maquinado abrasivo.
El maquinado no solamente es un solo proceso, sino está conformado por varios
procesos. Para realizar un corte profesional y exacto se requiere un movimiento
relativo entre el material de trabajo y la herramienta.

6. Durante el proceso de maquinado, es importante añadir productos que faciliten el
proceso. Tanto los aceites, tintas o lubricantes ayudan a que exista una menor
fricción en el momento de roce, también ayudan a que la pieza no se lastime más
de lo deseado y sobretodo que el corte sea exacto y perfecto.
El mecanizado se hace mediante una máquina herramienta, manual,
semiautomática o automática, pero el esfuerzo de mecanizado es realizado por un
equipo mecánico, con los motores y mecanismos necesarios. Las máquinas
herramientas de mecanizado clásicas son:
o Taladro: La pieza es fijada sobre la mesa del taladro, la herramienta,
llamada broca, realiza el movimiento de corte giratorio y de avance lineal,
realizando el mecanizado de un agujero o taladro teóricamente del mismo
diámetro que la broca y de la profundidad deseada.
o Limadora: esta máquina herramienta realiza el mecanizado con una
cuchilla montada sobre el porta herramientas del carnero, que realiza un
movimiento lineal de corte, sobre una pieza fijada la mesa, que tiene el
movimiento de avance perpendicular al movimiento de corte.
o Mortajadora: Máquina que arranca material linealmente del interior de un
agujero. El movimiento de corte lo efectúa la herramienta y el de avance la
mesa donde se monta la pieza a mecanizar.
o Cepilladora: De mayor tamaño que la limadora, tiene una mesa deslizante
sobre la que se fija la pieza y que realiza el movimiento de corte
deslizándose longitudinalmente, la cuchilla montada sobre un puente sobre
la mesa se desplaza transversalmente en el movimiento de avance.
o Brochadora: Máquina en la que el movimiento de corte lo realiza una
herramienta brocha de múltiples filos progresivos que van arrancando
material de la pieza con un movimiento lineal.
o Torno: Es la máquina herramienta de mecanizado más difundida, éstas son
en la industria las de uso más general, la pieza se fija en el plato del torno,
que realiza el movimiento de corte girando sobre su eje, la cuchilla realiza el
movimiento de avance eliminando el material en los sitios precisos.
o Fresadora: En la fresadora el movimiento de corte lo tiene la herramienta;
que se denomina fresa, girando sobre su eje, el movimiento de avance lo
tiene la pieza, fijada sobre la mesa de la fresadora que realiza este
movimiento. Es junto al torno la máquina herramienta más universal y
versátil.

7. c)Códigos G y códigos M empleados en la
Programación de máquinas CNC
Programación de máquinas de CNC con códigos G&M.
La programación nativa de la mayoría de las máquinas de Control Numérico
Computarizado se efectúa mediante un lenguaje de bajo nivel llamado G & M.
Se trata de un lenguaje de programación vectorial mediante el que se describen
acciones simples y entidades geométricas sencillas (básicamente segmentos de
recta y arcos de circunsferencia) junto con sus parámetros de maquinado
(velocidades de husillo y de avance de herramienta).
El nombre G & M viene del hecho de que el programa está constituido por
instrucciones Generales y Misceláneas.
Si bien en el mundo existen aún diferentes dialectos de programación con códigos
G&M, se dio un gran paso adelante a través de la estandarización que promovió la
ISO.
Esta estandarización fue adoptada por la totalidad de los fabricantes industriales
serios de CNC y permite utilizar los mismos programas en distintas máquinas CNC
de manera directa o con adaptaciones menores.
A pesar de tratarse de un lenguaje de programación muy rudimentario para los
gustos actuales, lo robusto de su comportamiento y los millones de líneas de
programación que hacen funcionar máquinas de CNC en todas las latitudes del
planeta aseguran su vigencia en los años por venir.
A modo de ejemplo, presentamos los códigos de programación más utilizados en
nuestros tornos de CNC. Según el modelo de que se trate, algunos de los códigos
pueden estar inhabilitados.

8. Códigos Generales
G00: Posicionamiento rápido (sin maquinar)
G01: Interpolación lineal (maquinando)
G02: Interpolación circular (horaria)
G03: Interpolación circular (antihoraria)
G04: Compás de espera
G10: Ajuste del valor de offset del programa
G20: Comienzo de uso de unidades imperiales (pulgadas)
G21: Comienzo de uso de unidades métricas
G28: Volver al home de la máquina
G32: Maquinar una rosca en una pasada
G36: Compensación automática de herramienta en X
G37: Compensación automática de herramienta en Z
G40: Cancelar compensación de radio de curvatura de herramienta
G41: Compensación de radio de curvatura de herramienta a la izquierda
G42: Compensación de radio de curvatura de herramienta a la derecha
G70: Ciclo de acabado
G71: Ciclo de maquinado en torneado
G72: Ciclo de maquinado en frenteado
G73: Repetición de patrón
G74: Taladrado intermitente, con salida para retirar virutas
G76: Maquinar una rosca en múltiples pasadas
G96: Comienzo de desbaste a velocidad tangencial constante
G97: Fin de desbaste a velocidad tangencial constante
G98: Velocidad de alimentación (unidades/min)
G99: Velocidad de alimentación (unidades/revolución)
Códigos Misceláneos
M00: Parada opcional
M01: Parada opcional
M02: Reset del programa
M03: Hacer girar el husillo en sentido horario

9. M04: Hacer girar el husillo en sentido antihorario
M05: Frenar el husillo
M06: Cambiar de herramienta
M07: Abrir el paso del refrigerante B
M08: Abrir el paso del refrigerante A
M09: Cerrar el paso de los refrigerantes
M10: Abrir mordazas
M11: Cerrar mordazas
M13: Hacer girar el husillo en sentido horario y abrir el paso de refrigerante
M14: Hacer girar el husillo en sentido antihorario y abrir el paso de
refrigerante
M30: Finalizar programa y poner el puntero de ejecución en su inicio
M31: Incrementar el contador de partes
M37: Frenar el husillo y abrir la guarda
M38: Abrir la guarda
M39: Cerrar la guarda
M40: Extender el alimentador de piezas
M41: Retraer el alimentador de piezas
M43: Avisar a la cinta transportadora que avance
M44: Avisar a la cinta transportadora que retroceda
M45: Avisar a la cinta transportadora que frene
M48: Inhabilitar Spindle y Feed override (maquinar exclusivamente con las
velocidades programadas)
M49: Cancelar M48
M62: Activar salida auxiliar 1
M63: Activar salida auxiliar 2
M64: Desactivar salida auxiliar 1
M65: Desactivar salida auxiliar 2
M66: Esperar hasta que la entrada 1 esté en ON
M67: Esperar hasta que la entrada 2 esté en ON
M70: Activar espejo en X
M76: Esperar hasta que la entrada 1 esté en OFF
M77: Esperar hasta que la entrada 2 esté en OFF
M80: Desactivar el espejo en X
M98: Llamada a subprograma
M99: Retorno de subprograma

10. d) Ventajas y Desventajas del CNC en la
Industria
VENTAJAS
· Mayor precisión y mejor calidad de productos.
· Mayor uniformidad en los productos producidos.
· Un operario puede operar varias máquinas a la vez.
· Fácil procesamiento de productos de apariencia complicada.
· Flexibilidad para el cambio en el diseño y en modelos en un tiempo corto.
· Fácil control de calidad.
· Reducción en costos de inventario.
· Es posible satisfacer pedidos urgentes.
· No se requieren operadores con experiencia.
· Se reduce la fatiga del operador.
· Mayor seguridad en las labores.
· Aumento del tiempo de trabajo en corte por maquinaria.
· Fácil control de acuerdo con el programa de producción lo cual facilita la
competencia en el mercado.
· Fácil administración de la producción e inventario lo cual permite la
determinación de objetivos o políticas de la empresa.
· Permite simular el proceso de corte a fin de verificar que este sea correcto.
DESVENTAJAS
· Alto costo de la maquinaria.
· Falta de opciones o alternativas en caso de fallas.
· Es necesario programar en forma correcta la selección de las herramientas de
corte y la secuencia de operación para un eficiente funcionamiento.
· Los costos de mantenimiento aumentan, ya que el sistema de control es más
complicado y surge la necesidad de entrenar al personal de servicio y operación.
· Es necesario mantener un gran volumen de producción a fin de lograr una mayor
eficiencia de la capacidad instalada.

11. e)Procedimiento para detectar fallas en un
equipo CNC
Causas comunes de fallas mecánicas de las herramientas de máquina del NC:
fallas comunes de CNC máquinas de herramientas, problemas mecánicos tienden
a tener características distintivas.
1, ubicación de orientación del eje, pero la máquina no es alarmante. Posibles
causas: debido a la máquina, del eje de orientación generalmente usan motores
de orientación, eje y eje de codificador mediante acoplamiento de 1:1 directamente
a través de orientación motor codificador incorporado. Para que esto se debe a
piezas de acoplamiento mecánico tienen un problema!
2, precisión de posicionamiento es bueno y lo malo, y máquina no alarma: causas
posibles: cadena de accionamiento motriz común es mala. Por ejemplo el
acoplamiento flexible, etc.
3. la máquina está sobrecargada: a menudo sobre la actual alarma, calor anormal.
Posibles causas: montaje mecánico es malo, lo que la carga mecánica. Nuevo
diseño de máquinas de herramientas, este comportamiento también puede
producirse debido a selección motor servo pequeño. Además, el error de
parámetro de servo hará las alertas.
4. máquina asistida por acciones, como cambiando de manos, señal de salida
tiene que controlar sus movimientos, pero no. Posibles causas: cerradura
mecánica, obstrucción de la tubería. Nota: cuando una máquina falla, es a menudo
entrelazada con electromecánicos, debido a piezas mecánicas relacionadas con la
formación, así que me wonand #39; t a repetir.

12. f) Ejemplo de un Programa de CNC. Explicar cada
una de las Lineas.
Los programas CNC son secuenciales, por lo que se tiene que programar linea por
linea, y al ejecutar el código, no se podrá regresar a una linea anterior.
Cada linea se debe numerar, empezando con el prefijo N y el número de linea, con
los dígitos que se desee, por ejemplo:
N01
N1
Las dos opciones anteriores son válidas, y significan que se está trabajando en la
línea uno.
Cada máquina de control numérico funciona con su propio controlador,
dependiendo de la marca, por ejemplo, para máquinas CNC marca Siemens,
existe el controlador Sinumerik, mismo que tiene variaciones como 840Di, 840D,
810D, entre otros.
A pesar de que cada marca tiene controladores diferentes, la programación es
universal, es decir, las funciones son las mismas en cada máquina, aunque en los
simuladores y algunas marcas la sintaxis puede variar un poco.
Pero en todos los programas se utilizan las funciones G y M que son de movimiento
y misceláneas respectivamente.
Para empezar con el programa, se debe especificar el plano en que se va a trabajar,
para esto se utiliza una función G:
o Plano X/Y G17 Dirección de penetración en Z
o Plano Z/X G18 Dirección de penetración en Y
o Plano Y/Z G19 Dirección de penetración en X
Entonces, si se va a trabajar en el plano x/y, se coloca la función G17.

13. Luego, se debe establecer el sistema de coordenadas ya sea absoluto a
incremental, para los cuales están establecidas las funciones G90 y G91
respectivamente.
También se debe establecer el origen de la pieza, para eso se utiliza la función G54
Estas tres funciones pueden ir en una sola linea, por ejemplo:
N1 G17 G90 G54
Si se requiere colocar un comentario en el código, se utiliza el punto y coma (;) de
la siguiente forma:
;inicio del programa
Si se requiere omitir una linea de código, se utiliza una barra diagonal (/) por
ejemplo:
N1 G0 X10
/N2 G0 X25
Entonces, la línea N2 no se ejecutará.
Lo siguiente en el programa, es establecer la herramienta que se va a utilizar, su
diámetro, velocidad de avance, revoluciones del husillo, etc.
Para esto, se utilizan las siguientes funciones:
T – Herramienta. En el simulador, al crear un nuevo proyecto, se elige la herramienta
que se va a utilizar, ya sea broca, fresa, etc., al igual que su diámetro. Igualmente,
se establece el número de herramientas, es decir, T1 puede ser una fresa de 6mm,
T2 una de 10mm, etc.

14. Entonces, si se va a iniciar con la herramienta 1, se escribe T1 en el programa.
M3 – Giro del husillo hacia la derecha.
D – Diámetro de la herramienta. Dependiendo del controlador que se esté utilizando
es o no necesario colocar el diámetro de la herramienta, pues este ya se especificó
al elegir la herramienta y al utilizar la función T.
M6 – Cambio de herramienta automático. Se utiliza cuando se utilizarán otras
herramientas en un mismo proceso de maquinado.
F – Velocidad de avance en milímetros por minuto, por ejemplo: F150 indica que la
herramienta avanzará a una velocidad de 150 mm/min.
S – Velocidad de giro del husillo en RPM, por ejemplo: S1200 indica que la
herramienta girará a 1200 revoluciones por minuto.
Hasta aquí, se puede armar la cabecera del programa así:
o N5 G17 G90 G54
o N10 T1 D1 M3 F200 S1500
Algo importante por mencionar hasta aquí es ¿Por qué el número de línea va de 5
en 5? Para un programador a veces es necesario agregar o quitar lineas de código,
entonces si al código le hace falta algo, se puede agregar y para no tener que
corregir todas las lineas, sólo se agrega el valor consecutivo, por ejemplo, si al
código de arriba le hiciera falta otra linea, sólo se agrega N6 o N11, en lugar de
renombrar las lineas, muy eficiente para códigos con cientos o miles de líneas.
A partir de aquí, ya se puede escribir la secuencia de corte, es decir, los códigos
G’s.

15. http://www.demaquinasyherramientas.com/mecanizad
o/introduccion-a-la-tecnologia-cnc