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Este curso de capacitación está orientado para usuarios de equipos CNC, en específico para usuarios de un centro de maquinado.Fue desarrollado para el uso de un equipo marca Bridgeport.
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Curso de capacitaciónCentro de Maquinado CNC
GX-480Controlador
Instructor: Ing. Manuel Alejandro Orozco
Capítulo 1. Historia y Características de un Centro de Maquinado CNC
Sumario:
1.1 Antecedentes históricos del CNC
1.2 Conceptos CIM, CNC, CAE, CAD, CAM, CND
1.3 CNC vs Máquina Convencional
1.1 Antecedentes históricos del CNC1948
El MIT inicia el desarrollo de un sistema donde un computador asume control de una máquina herramienta.
1957Entra en funcionamiento la primera máquina herramienta controlada numéricamente.
1960Fabricantes alemanes presentan su primera máquina de Control Numérico en la feria de Hannover.
1965Aparecieron los primeros cambiadores automáticos de herramientas. El control se encargaba del ritmo de los procesos de cambio.
1970 Se presentan en el mercado los primeros controles de CNC.
1979
Se realiza un empleo intenso de estaciones externas de programación. La máquina de CNC se engloba en una red interconectada con un computador.
1985Aparecen controles de CNC con entrada de programas gráficos interactivos (CAD-CAM).
1.2 Conceptos CIM, CNC, CAE, CAD, CAM, CND
Concepto Significado
CIM
“COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING”Manufactura Integrada por Computadora: Diseño, Proyecto, Planificación, Preparación del trabajo y el Suministro del material, hasta la fabricación interconectados.
NC“NUMERIC CONTROL”Control Numérico: el control de una máquina herramienta mediante códigos numéricos.
CNC
“COMPUTARIZED NUMERIC CONTROL”Control Numérico Computarizado: es un NC con inteligencia, esto es, que realiza cálculos computarizados mediante los cuales se optimiza el funcionamiento de la máquina herramienta.
1.2 Conceptos CIM, CNC, CAE, CAD, CAM, CND
Concepto Significado
CAD“COMPUTER AIDED DESIGN”Diseño Asistido por Computadora
CAM“COMPUTER AIDED MANUFACTURING”Manufactura Asistida por Computadora
CAE
“COMPUTER AIDED ENGINEERING”Ingeniería Asistida por Computadora: se encarga de evaluar el comportamiento del proyecto diseñado en una situación real
DNC
“DIRECT NUMERICAL CONTROL”Control Numérico Directo: es el método de comunicación entre el puesto de programación (CAM) y la máquina (CNC).
1.3 CNC vs Máquina Convencional
1. Programa
2. Sujeción de pieza
3. Sujeción de Herramienta
4. Punto de Referencia
5. Desplazamiento de los ejes
6. Velocidad de los ejes y el husillo
7. Precisión
8. Repetibilidad
Capítulo 2. Fundamentos Geométricos
Sumario:
2.1 Movimientos del Centro de Maquinado CNC
2.2 Referencia cero Máquina
2.3 Referencia cero Pieza
2.4 Sistemas de coordenadas
2.1 Movimientos del Centro de Maquinado CNC
X-X+
Y+
Y-
Z+
Z-
2.2 Referencia cero Máquina
Todas las máquinas tienen un punto cero fijo en la máquina.
La máquina debe ir a esta referencia para garantizar repetitividad entre sesiones.
2.3 Referencia cero pieza
Cada pieza debe tener definido un punto cero propio.
Comúnmente se guarda esta referencia en alguna esquina o el centro para X e Y.
Para Z el cero pieza se encuentra en la superficie.
2.4 Sistema de coordenadas
Coordenadas Absolutas
2.4 Sistema de coordenadas
Coordenadas Relativas
Capítulo 3. Programación
Sumario:
3.1 Lenguaje de programación ISO
3.2 Descripción de Comandos
3.3 Funciones preparatorias G
3.4 Funciones misceláneas M
3.5 Ejemplos de programación
3.1 Lenguaje de programación ISO
Los equipos CNC tienen una estandarización en el lenguaje de su programación que obedece a la norma ISO 1056.
Paralelamente existen la normas DIN 66024 y DIN 66025 que contienen los mismos códigos, para las regulaciones europeas.
3.2. Descripción de Comandos
COMANDO DESCRIPCIONO DISTINTIVO DE NOMBRE DE PROGRAMA
N NÚMERO DE BLOQUE
G FUNCIÓN PREPARATORIA
M FUNCIÓN MISCELÁNEA / ACCESORIA
X MOVIMIENTOS DEL EJE X
Y MOVIMIENTOS DEL EJE Y
Z MOVIMIENTOS DEL EJE Z
F AVANCE DE LOS EJES
S VELOCIDAD DEL HUSILLO
T NÚMERO DE HERRAMIENTA
H COMPENSACIÓN DE ALTURA DE LA HERRAMIENTA
D COMPENSACIÓN DE DIÁMETRO DE LA HERRAMIENTA
A, R, P, Q, R, I, J, K LITERALES PARAMÉTRICOS
3.3. Funciones Preparatorias GCODIGO G DESCRIPCION
G00 MOVIMIENTO RAPIDO DE POSICIONAMIENTO
G01 INTERPOLACION LINEAL
G02 INTERPOLACION CIRCULAR CW
G03 INTERPOLACION CIRCULAR CCW
G04 TIEMPO DE ESPERA
G09 PARADA EXACTA
G15 CANCELACION DEL COMANDO DE COORDENADAS POLARES
G16 COMANDO DE COORDENADAS POLARES
G17 SELECCIONAR PLANO XY
G18 SELECCIONAR PLANO ZX
G19 SELECCIONAR PLANO YZ
G20 ENTRADA EN PULGADAS
G21 ENTRADA EN MILIMETROS
G22 ACTIVACION DE COMPROBACION DE LIMITE DE RECORRIDO
G23 DESACTIVACION DE COMPROBACION DE LIMITE DE RECORRIDO
3.3. Funciones Preparatorias GCODIGO G DESCRIPCION
G28 RETORNO A POSICION DE REFERENCIA
G29 RETORNO DESDE LA POSICION DE REFERENCIA
G30 RETORNO A POSICION DE REFERENCIA 2, 3 Y 4
G31 FUNCION DE SALTO
G33 ROSCADO
G40 CANCELACION DE COMPENSACION DE RADIO DE HERRAMIENTA
G41 COMPENSACION DE RADIO IZQUIERDA / TRIDIMENSIONAL
G42 COMPENSACION DE RADIO DERECHA
G43 COMPENSACION POSITIVA DE LONGITUD DE HERRAMIENTA
G44 COMPENSACION NEGATIVA DE LONGITUD DE HERRAMIENTA
G49 CANCELACION DE COMPENSACION DE LONGITUD
G50 CANCELACION DE FACTOR DE ESCALA
G51 FACTOR DE ESCALA
G54-G59 SELECCIÓN DE SISTEMA DE COORDENADAS DE TRABAJO
3.3. Funciones Preparatorias GCODIGO G DESCRIPCION
G68 ROTACION DE COORDENADAS
G69 CANCELACION DE ROTACION DE COORDENADAS
G73 CICLO DE TALADRADO PROFUNDO
G74 CICLO DE MACHUELADO RIGIDO
G76 CICLO DE MANDRINADO
G80 CANCELACION DE CICLO
G81 CICLO DE TALADRADO PUNTUAL
G82 CICLO DE TALADRADO O AVELLANADO
G83 CICLO DE TALADRADO PROFUNDO
G84 CICLO DE MACHUELADO FLOTANTE
G85, G86 CICLO DE MANDRINADO
G87 CICLO DE MANDRINADO POSTERIOR
G90 MOVIMIENTOS EN COORDENADAS ABSOLUTAS
G91 MOVIMIENTOS EN COORDENADAS RELATIVAS
3.3.1. Funciones de Interpolación
G00:Movimiento rápido o de posicionamiento
G01:Movimiento de avance o de corte
G02:Interpolación circular CW
G03Interpolación circular CCW
3.3.1. Funciones de Interpolación G00
Se emplea para realizar movimientos rápidos en el CNC.
Estos movimientos son para aproximar la herramienta a su punto de corte o para retraer la misma de la pieza.
Su velocidad está determinada por el control, no por el programador.
Formato: G00 X0. Y0. Z0.10;
COORDENADAS DEL DESTINO
CÓDIGO G PARA MOVIMIENTO RÁPIDO
3.3.1. Funciones de Interpolación G01
Se usa para llevar a cabo los cortes en forma lineal.
Su velocidad está determinada por el parámetro F.
La velocidad programada será la velocidad del vector resultante.
Formato: G01 X3. Y1. Z-0.20 F20.;
COORDENADAS DEL DESTINO
CÓDIGO G PARA INT. LINEAL
VELOCIDAD
3.3.1. Funciones de Interpolación G02 – G03
Se usa para llevar a cabo los cortes en forma circular en sentido horario (G02) y en sentido antihorario (G03).
Requiere adicionalmente del parámetro R del radio.
Un Radio Positivo indica que el arco es menor a 180°; el Radio Negativo, que es mayor.
Formato: G02 X1. Y3. R2.5 F20.;
COORDENADAS DEL DESTINO
CÓDIGO G PARA INT. LINEAL
RADIO
AVANCE
3.4. Funciones Misceláneas MCODIGO M DESCRIPCION
M00 PARADA OBLIGATORIA EN EL PROGRAMA
M01 PARADA OPCIONAL
M02 FIN DEL PROGRAMA (RESET)
M03 ENCENDIDO HORARIO DEL HUSILLO
M04 ENCENDIDO ANTIHORARIO DEL HUSILLO
M05 APAGADO DEL HUSILLO
M06 CAMBIO DE HERRAMIENTAS
M07 ENCENDER REFRIGERANTE DE AIRE
M08 ENCENDER REFRIGERANTE LIQUIDO
M09 APAGAR REFRIGERANTE
M28 RETRACCION DE LA HERRAMIENTA AL PUNTO DE ORIGEN
M30 FIN DEL PROGRAMA
M98 LLAMAR A SUBRUTINA
M99 FIN DE SUBRUTINA
3.4.1. Movimiento del husillo
M03:Giro del husillo en sentido horario (CW).
M04:Giro del husillo en sentido antihorario (CCW)
3.4.2. Cambio de Herramientas
Para realizar un cambio de herramienta, se debe ejecutar el comando M06, acompañado del parámetro T##, donde ## indica el número de herramienta solicitada.
Ejemplo:
M06 T03;
3.5. Ejemplos de Programación
Consideraciones previas:
• La pieza está acotada en milímetros (G21)
• Se programará en coordenadas absolutas (G90)
• Está diseñada para usar la herramienta número T01
• No utilizar compensación del diámetro de la herramienta
• La profundidad de corte será de 1mm
3.5. Ejemplos de ProgramaciónO0001;N010 G90 G21 G43;
G90: Coordenadas AbsolutasG21: Unidades milímetrosG43: Usar compensación positiva de altura de herramienta
N020 M06 T1;Solicitar la herramienta número 1
N030 M03 S1500;Encender el husillo a una velocidad de 1500 RPM
N040 G00 X10. Y0.;Realizar un movimiento rápido a la posición X10 Y0
N050 Z10. H1;Realizar un movimiento rápido a la posición Z10
3.5. Ejemplos de Programación
N060 G01 Z-1. F150.;Realizar un movimiento de avance lineal a la posición Z-1, con avance de 150mm/min
N070 X90.;Interpolación lineal a X90
N080 G03 X100. Y10. R10.;Interpolación circular CCW al punto X100 Y10, con Radio 10mm
N090 G01 Y70.;Interpolación lineal a Y70
N100 X58.;Interpolación lineal a X58
N110 G02 X50. Y78. R8.;Interpolación circular CW a X50 Y78, con Radio 8mm
3.5. Ejemplos de Programación
N120 G01 Y80.;Interpolación lineal a Y80
N130 X0.;Interpolación lineal a X0
N140 Y10.;Interpolación lineal a Y10
N150 X10. Y0.;Interpolación lineal a X10 Y0
N160 G00 Z100.;Movimiento rápido de retracción a Z100
N170 M30;Fin del programa
3.5. Ejemplos de ProgramaciónO001;N010 G90 G21;N020 M06 T1;N030 M03 S1500;N040 G00 X10. Y0.;N050 Z10. H1;N060 G01 Z-1. F150.;N070 X90.;N080 G03 X100. Y10. R10.;N090 G01 Y70.;N100 X58.;N110 G02 X50. Y78. R8.;N120 G01 Y80.;N130 X0.;N140 Y10.;N150 X10. Y0.;N160 G00 Z100.;N170 M30;
3.5. Ejemplos de ProgramaciónO0002;N010 G90 G21 G43;
G90: Coordenadas AbsolutasG21: Unidades milímetrosG43: Usar compensación positiva de altura de herramienta
N020 M06 T1;Usar la herramienta número 1
N030 M03 S1500;Encender el husillo en sentido horario a una velocidad de 1500 RPM
N040 G00 X0. Y0.;Realizar un movimiento rápido a las coordenadas X0 Y0
N050 Z10. H1;Hacer un acercamiento a la altura Z10, utilizando la compensación de altura para la herramienta 1
3.5. Ejemplos de ProgramaciónN060 G01 Z-1. F150.;
Interpolación lineal a la profundidad de Z-1, a una velocidad de avance de 150 mm/min
N070 X50.;Interpolación lineal a X50
N080 G03 X50. Y40. R20.;Interpolación circular en sentido CCW a X50 Y40 con Radio 20mm
N090 G01 X0.;Interpolación lineal a X0
N100 Y0.; Interpolación lineal a Y0
N110 G00 Z10.;Retracción de la herramienta a Z10
N120 X40. Y20.;Movimiento rápido a la coordenada X40 Y20
3.5. Ejemplos de Programación
N130 G01 Z-1. F150.;Movimiento de avance a la profundidad Z-1
N140 G03 X60. Y20. R10.;Interpolación circular CCW a X60 Y20 con Radio 10mm
N150 G03 X40. Y20. R10.;Interpolación circular CCW a X40 Y20 con Radio 10mm
N160 G28 Z100.;Movimiento de retracción a la posición Z100, después a referencia
N180 G49;Apagar compensación de altura de herramienta
N180 M30;Fin del programa
3.5. Ejemplos de ProgramaciónO0002;N010 G90 G21 G43;N020 M06 T1;N030 M03 S1500;N040 G00 X0. Y0.;N050 Z10. H1;N060 G01 Z-1. F150.;N070 X50.;N080 G03 X50. Y40. R20.;N090 G01 X0.;N100 Y0.;N110 G00 Z10.;N120 X40. Y20.;N130 G01 Z-1. F150.;N140 G03 X60. Y20. R10.;N150 G03 X40. Y20. R10.;N160 G28 Z100.;N170 G49;N180 M30;
Capítulo 4. Operación Fanuc Oi-MC
Sumario:
4.1 Características del Control
4.2 Referencia de Máquina
4.3 Modo MDI
4.4 Referencia de Pieza
4.5 Compensación de altura de Herramientas
4.1. Características del Control
Monitor del Control
Unidad MDI
Panel de Operación
4.1.1. Monitor del Control
Modo de OperaciónStatus del ControlStatus de AlarmasHora del Sistema
Opciones del menú actual
Softkeys
4.1.2. Unidad MDI
4.1.2. Unidad MDI
4.1.2. Unidad MDI
4.1.2. Unidad MDI
Panel de Operación Hardinge
4.1.3. Panel de OperaciónBotones / Indicador de Encendido/Apagado
Paro de Emergencia
Modos de Operación
Teclas de Movimiento
Modos de Ejecución
Paso Incremental / Velocidad Rápidos
Volante de movimientos
Modo manual del Husillo
Mando de Periféricos / Accesorios
Cycle Start / Cycle Cancel
Regulador de Avance de los ejes
4.1.3. Panel de OperaciónM
odos
man
uale
sM
odos
aut
omát
icos
JOG: La mesa y el husillo se mueven con los cursores de movimiento de los ejes; se requiere cierre de puerta.
HND: La mesa tiene movimiento con el volante; no se requiere cierre de puerta y obedece al paso del incremento.
REF: El modo referencia, permite que los ejes busquen sus referencias de trabajo; requiere cierre de puerta.
MEM: Es el modo automático; en este modo se ejecutan los programas y las simulaciones.
EDIT: El modo de edición permite que se modifiquen los programas y los parámetros de funcionamiento.
MDI: Manual Data Input, en este modo se pueden dar instrucciones en pequeños lotes de bloques únicos.
RMT: El modo Remoto se activa cuando se requiere hacer alguna operación mediante el DNC.
4.2. Referencia de Máquina
Para enviar la máquina a su posición de referencia, se debe elegir el modo REF.
Posteriormente, se debe elegir el eje que se desea mandar a referenciar.
En el Centro de Maquinado Bridgeport GX-480, la posición de referencia del equipo se lleva a cabo en los ejes:
Z+X-Y+
4.3. Modo MDI•El modo MDI (Manual Data Input) nos permite realizar secciones cortas de programación por código.
•Estas secciones no quedan guardadas para su repetición posterior.
4.4. Referencia de Pieza
2
3
1. Llevar la herramienta de referencia a la posición conocida (normalmente el cero pieza); registrar la posición de las Coordenadas Máquina.
2. En modo de Edición, entrar en la pantalla OFFSET / SETTING
3. Ingresar al menú WORK
4. Capturar las Coordenadas Registradas en el Sistema de Coordenadas Correspondiente.
4
4.5. Compensación de Altura de Herramientas
1. Elegir una herramienta de Referencia (se sugiere sea la más larga), o en su caso, utilizar un vástago de referencia.
2. Llevar la herramienta de referencia a una Posición de Referencia.
3. En modo de Edición, entrar en la pantalla OFFSET / SETTING
4. Ingresar al menú OFFSET
4.5. Compensación de Altura de Herramientas
Procedimiento:
1. Elegir una Herramienta de Referencia (o gage de altura)2. Elegir un patrón de altura y colocarlo sobre la mesa3. Llevar la Herramienta de Referencia al patrón de altura y registrar sus
coordenadas.4. Cambiar a la herramienta que se desea medir.
5. Llevar la herramienta a ser medida al patrón de altura.6. Registrar las coordenadas de esa herramienta.7. Capturar la diferencia de alturas en la tabla, en la columna
correspondiente.
Compensación = Medición de la Herramienta Medida – Medición de la Herramienta Referencia