Practica No3.IIP Díaz Andrango

7/25/2019 Practica No3.IIP Daz Andrango

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CICLOS FIJOS DE

MECANIZADO

U N I V E R S I D A D D E L A S

F U E R Z A S A R M A D A S E S P E

ANDRANGO CRISTIAN

DAZ JONNATHAN

SISTEMAS FLEXIBLES DE MANUFACTURA

VII MECATRNICA


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TEMA:

CICLOS FIJOS DE MECANIZADO

OBJETIVOS:

1.

Identificar los ciclos fijos de mecanizado as como los algoritmos para la

implementacin de los mismos.

2. Crear ciclos fijos de mecanizado para punteado, taladrado, taladrado profundo y

roscado,

3. Cargar y compensar herramientas de corte.

4.

Comprobar y ejecutar programas en vaco.

5. Mecanizar ciclos fijos de punteado, taladrado, taladrado profundo y roscado.

MATERIALES Y EQUIPOS:

1. Centro de Mecanizado Vertical Leadwell V-30.

2. Manual de operacin.

3. Trozo de aluminio de 200X200X50 [mm].

4.

Broca de centros, HSS, de 1/8.5. Broca de 21/64.

6. Macho para roscar, UNC 7/16 -14-2B-HSS_E-A60.

7. Tornillo de mquina y bridas de sujecin.

8. Planos de piezas y equipo de medicin.

9. Equipo de limpieza.

10.Refrigerante.

MARCO TERICO:

OPERACIONES CARCATERIZTICAS EN CICLOS DE MECANIZADO

A continuacin de definirn algunos de los diferentes tipos de operaciones realizadas en los

centros de mecanizado:


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Punteado:

Es un proceso en el cual se referencia mediante un pequeo punto para realizar una

operacin posterior como taladrado o roscado, este proceso es similar al taladrado en lo

nico que se diferencia es en la herramienta, ya que en el punteado se utiliza una

herramienta llamada broca de centros para puntear la pieza a mecanizar.

Ilustracin 1: Broca de centros.

Taladrado:

El taladrado es un proceso de mecanizado en el cual, con la ayuda de herramientas de

arranque de viruta como brocas, se realizan agujeros cilndricos en una pieza

determinada. Se puede tomar al taladrado como el paso inicial para mecanizados

posteriores como: escariado,mandrinado, roscado ybrochado.

Ilustracin 2. Taladrado

Taladrado Profundo:

La diferencia entre el taladrado y el taladrado profundo es el alcance y profundidad del

orificio que se va a mecanizar.
http://es.wikipedia.org/wiki/Escariadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mandrinadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Roscadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Brochahttp://es.wikipedia.org/wiki/Brochahttp://es.wikipedia.org/wiki/Brochahttp://es.wikipedia.org/wiki/Brochahttp://es.wikipedia.org/wiki/Roscadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Roscadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Roscadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mandrinadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mandrinadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Escariadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Escariadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Escariadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Escariado


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Ilustracin 3 Taladrado profundo

Roscado:

Un roscado o rosca es una superficie cuyoeje est contenido en el plano y en torno a l

describe una trayectoriahelicoidal cilndrica.

Ilustracin 4. Roscado

El roscado puede ser realizado con herramientas manuales o mquinas herramientas

como taladradora, fresadoras; que permiten realizar todos los sistemas de roscado y

con gran precisin gracias a que estn manejadas por unsoftware con parmetros, el

cual disminuye costos y simplifica la labor.

Existen dos tipos de roscados: el roscado de roscas y el roscado con macho. En el

roscado de roscas permiten roscar materiales de mayor dureza y a mayor velocidad que

el roscado con macho.
http://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Helicoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Roscado#cite_note-ref_duplicada_1-0http://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta_manualhttp://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta_manualhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_herramientahttp://es.wikipedia.org/wiki/Taladradorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fresadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Softwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Softwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Softwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Softwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/Fresadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fresadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Taladradorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Taladradorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Taladradorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Taladradorahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_herramientahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_herramientahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_herramientahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_herramientahttp://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta_manualhttp://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta_manualhttp://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta_manualhttp://es.wikipedia.org/wiki/Roscado#cite_note-ref_duplicada_1-0http://es.wikipedia.org/wiki/Helicoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Helicoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Helicoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)


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Escariado:

Ilustracin 5. Escariado

Es el proceso de arranque de viruta, donde la operacin demecanizado que realizada

consigue un buen acabado superficial con ciertas tolerancias dimensionales, o biensimplemente para agrandar agujeros que han taladradospreviamente con una broca a

de dimetro inferior. Este proceso se realiza mediante una herramienta llamada

escariador, que es una herramienta de filos mltiples y rectos, pero de irregular

longitud, el cual es utilizado para evitar el rayado de un agujero.

Avellanado:

Ilustracin 6. Avellanado

Este proceso genera un hundimiento cnico en torno a un agujero previamente fresado

donde cabe la cabeza de un tornillo para que no sobresalga. Se lleva cabo con un

avellanador mediante un desbaste cnico que sea igual a la cabeza del tornillo. Este

proceso requiere de un taladrado previo. Debido a que el avellanador posee varios

filos, el trabajo de desbaste es menor que en el taladrado normal. Existen varios tipos

de avellanado.
http://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizadohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agujero&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Taladradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A1metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A1metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A1metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A1metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Taladradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Taladradohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agujero&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agujero&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agujero&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizado


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Abocardado.

Consiste en que un dimetro grande sigue a un agujero ms pequeo. Es utilizado para

asentar cabezas de pernos.

Ilustracin 7 Abocardado

Mandrinado

Operacin con una finalidad igual a la de escariado, pero para agujeros ms grandes yrealizada con herramientas de pocos filos.

Ilustracin 8 Mandrinado

CODIGOS USADOS EN CICLOS FIJOS DE MECANIZADO

Facilitan la creacin de programas ya que evitan cdigos repetitivos. En un ciclo fijo puede

especificarse una operacin de mecanizado de uso frecuente en un solo bloque con una

funcin G; sin ciclos fijos habitualmente se requiere ms de un bloque. Adems, la

utilizacin de ciclos fijos permite acortar el programa para ahorrar memoria.

CODIGO CARCATERISTICAG80 Cancela el cicloG81 Ciclo fijo de taladradoG82 Ciclo fijo de taladrado con pausaG83 Ciclo fijo de taladrado usando avances cortosG84 Ciclo fijo de roscadoG98 Retornar punto inicial de ciclo fijoG99 Retornar plano R de ciclo fijo


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Ilustracin 11. Cdigo G98 y G99, demostracin grafica

ALGORITMOS EN CODIGO G PARA LOS CICLOS FIJOS DEMECANIZADOEstructura del algoritmo para el punteado y el taladrado

G98/G99 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ Ciclo de taladrado/punteado

G98/G99 G82 X_ Y_ R_ P_ F_ K_ Ciclo de taladrado con tiempo de espera en el fondo

G98/G99 G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_ Ciclo de taladrado profundo

G98/G99 G84 X_ Y_ R_ P_ F_ K_ Ciclo de roscado

Dnde:

X, Y: Posicin en el plano XY.

Z: Distancia del punto R al fondo del orificio.

R: Distancia del nivel inicial al punto R.

Q: Profundidad de corte por cada avance.

P: Pausa en el fondo (en segundos)

F: velocidad de avance del mecanizado / paso de rosca.

K: Numero de repeticiones (cuando sea necesarias).


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SISTEMAS Y TOLERANCIAS EN EL ROSCADO

Sistema de rosca.

En la industria se utilizan diferentes sistemas normalizados de roscas. Cabe destacar

entre las ms importantes la rosca mtrica, la rosca whitworth, la, la rosca sellers, entre

otras.

Rosca mtrica ISO.

La medida de este sistema de roscas est basada en el sistema mtrico decimal. La rosca

mtrica esta creada por un filete con forma de tringulo equiltero, cuyo vrtice esta

truncado a 1/8 de su altura y el fondo redondeado a 1/16 de dicha altura, existiendo deesta forma una holgura entre el vrtice y el fondo de filete. El ngulo de flancos es de

60.

Estas roscas se designan con la letra M, a continuacin, la cifra que indica el dimetro

nominal del tornillo, seguida del paso en milmetros

Ilustracin 12. Rosca mtrica ISO

Rosca whitworth.

La medida de este sistema de roscas est basada en la pulgada. En las roscas whithworth

el perfil de su filete es un tringulo issceles, siendo su lado menor el que sirve de base

y es paralelo al eje del ncleo e igual al paso de rosca.

El vrtice y el fondo estn redondeados a 1/6 de la altura del filete. El ngulo de los

flancos es de 55. La medida de estos tornillos se da en pulgadas.


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Ilustracin 13. Rosca whitworth

Rosca sellers o nacional americana

Este sistema de rosca es utilizado en los estados unidos de amrica, emplendose en gran

cantidad de automviles. En la rosca sellers el perfil del filete es un tringulo equiltero con el

vrtice y el fondo truncados a 1/8 de su altura.

El ngulo de la rosca es de 60 y el paso es igual a lado del tringulo. La medida de los tornillos

se da en pulgadas y el paso en hilos por pulgadas.

Existen tres tipos de roscas sellers dependiendo de su paso y se denominan de la siguiente

manera: basta NC, fina NF y paso especial NEF. Otra forma de denominarla es anteponiendo la

U a las letras anteriores.

Para denominar la rosca sellers primero se da su medida en pulgadas, el paso en nmero de

hilos por pulgada y a continuacin las siglas en funcin del tipo de rosca.

Ilustracin 14. Rosca sellers o nacional americana.


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Ilustracin 15. Tipos de roscas

Tolerancias en roscas

La estructura del sistema de tolerancias ISO est basada en la posicin de la zona de tolerancia

respecto a la lnea cero o de referencia y el valor de la tolerancia se hace depender de la

magnitud de la medida nominal. Las posiciones consideradas se designan por letras maysculas

para agujeros y minsculas para ejes en la figura se muestran las establecidas.


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Ilustracin 16. Posiciones de las tolerancias

Las magnitudes de las tolerancias se hacen depender para un mismo grupo de medidas

nominales de una escala con 18 escalones denominada calidad IT y designada por los nmeros

01, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 y 16. Los valores de las tolerancias IT son

funcin de la magnitud de los dimetros De esta forma la designacin de una tolerancia se

realiza con letras y nmeros, correspondiendo las primeras a la posicin de la tolerancia y su

magnitud por las cifras IT , ejemplo 40 H7 con lmites correspondientes a 40,000 y 40,025.

Para agujeros

Las calidades 01 a 5 se destinan para calibres (instrumentos de medida)

Las calidades 6 a 11 para la industria en general (construccin de mquinas)

Las calidades 11 a 16 para fabricaciones bastas tales como laminados, prensados, estampados,

donde la precisin sea poco importante o en piezas que generalmente no ajustan con otras.

Para ejesLas calidades 01 a 4 se destinan para calibres (instrumentos de medida)

Las calidades 5 a 11 para la industria en general (construccin de mquinas)

Las calidades 11 a 16 para fabricaciones bastas.


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Ilustracin 17. Tabla de tolerancias en um

Ejemplo:

Un ajuste 60H7/g6

La cota nominal es de 60mm

El agujero tiene un ajuste H7 con lo cual sus tolerancias sern:

60H7 IT7=30um cota mnima= 60mm cota mxima= 60,03mm

El eje tiene un ajuste g6 con lo cual sus tolerancias sern:

60g6 IT6=19um cota mnima=59,981 cota mxima=60

PROCEDIMIENTO:

1. Encender la mquina y referenciarla.

2. Sujetar el trozo de aluminio sobre el tronillo de mquina.

3. Encontrar el cero pieza con la herramienta N20


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Ilustracin 18 Ubicacin del cero pieza

PUNTEADO

4.

Crear un primer programa para puntear el trabajo indicado con una profundidad total de4 [mm]. Como datos se tiene que el material de la pieza es de aluminio, la herramienta

es una broca de centros de dimetro 1/8 [inch], material HSS, localizada en el ATC No.

10 y Calcular S y F

:

= 80 / = 0,15 /

=1

8 = 3.175

=1000

=1000 80

3.175

= 8020,41 =

=(0,15)(8020,41)= 1203,0615 /

=

2 =

1203,0615

2 = 601,5 /


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Ilustracin 19 Visualizacin del programa.

%O0005

(Programa para puntear con ciclo de punteado, broca de centros; HSS, D=1/8, en ATC#10)N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G90 G94;

N20 M06 T10;N30 G00 X0 Y40;

N40 M03 S3000;N50 G43 H10 Z50;N55 G99 G81 X0 Y40 Z-4 R5 F365; (T#1)N60 X-40 Y0; (T#2)N70 X0 Y-40; (T#3)N80 G98 X40 Y0; (T#4)N85 G80;N90 M05 S0;N190 G91 G28 Z0;N200 G28 X0 Y0;N210 M30;

%


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Ilustracin 20 Punteado

TALADRADO

5. Editar el programa O0005, para taladrado y taladrado profundo, el trabajo indicado con

una profundidad total de 20 y 40 [mm] respectivamente. Como datos se tiene que elmaterial de la pieza es de aluminio, la herramienta es una broca de dimetro 21/64

[inch], material HSS, localizada en el ATC No. 09 y Calcular S y F.

: = 80 /

= 0,25 /

=21

64 = 8.33

=1000

= 1000 80 8.33

= 3056.99 =

=(0,25)(3056.99)= 764.25 /

=764.25

2 = 382.12 /

%

O0006

(Programa para taladrar con ciclo de taladrado, broca; HSS, D=21/64, en ATC#09)N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G90 G94;


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N20 M06 T09;

N30 G00 X0 Y40;N40 M03 S3056;

N50 G43 H10 Z50;N55 G99 G81 X0 Y40 Z-20 R5 F382; (T#1)N60 X-40 Y0; (T#2)

N70 X0 Y-40; (T#3)N80 G98 X40 Y0; (T#4)

N85 G80;N90 M05 S0;N190 G91 G28 Z0;N200 G28 X0 Y0;N210 M30;

%

Ilustracin 21 Taladrado

TALADRADO PROFUNDO

O0007(Programa para taladrado profundo con ciclo de taladrado, broca; HSS, D=21/64, en ATC#09)N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G90 G94;

N20 M06 T09;N30 G00 X0 Y40;

N40 M03 S3056;N50 G43 H10 Z50;N55 G99 G83 X0 Y40 Z-40 R5 Q2 F382; (T#1)N60 X-40 Y0; (T#2)N70 X0 Y-40; (T#3)

N80 G98 X40 Y0; (T#4)N85 G80;


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N90 M05 S0;

N190 G91 G28 Z0;N200 G28 X0 Y0;

N210 M30;%

Ilustracin 22 Taladrado Profundo

ROSCADO

6. Editar el programa O0005 para roscado, el trabajo indicado con una profundidad total

de 15 [mm]. Como datos se tiene que el material de la pieza es de aluminio, la

herramienta es un macho de roscar rgido de dimetro 7/16 con 14 hilos por pugada,material HSS, localizada en el ATC No. 11 y Calcular S y F.

: = 15 /

=7

16 = 11.11

=1000

=1000 15

11.11

= 429,76

Clculo para el avance:

1

14 25.4 = 1.81


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Ilustracin 23 Ciclo fijo de roscado

O0008(Programa para roscado interior, macho de roscar rgido, HSS, D=7/16, P=14HPP, enATC#11)N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G90 G95;N20 M06 T11;N30 G00 X0 Y40;

N40 M03 S429,76;N50 G43 H11 Z40;N55 G99 G84 X0 Y40 Z-15 R5 P800 F1.8142; (T#1)N60 X-40 Y0; (T#2)N70 X0 Y-40; (T#3)N80 G98 X40 Y0; (T#4)N85 G80;N90 M05 S0;N190 G91 G28 Z0;

N200 G28 X0 Y0;N210 M30;

%


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Ilustracin 24 Rosca

7. Apagar y limpiar la mquina

11.ANALISIS DE RESULTADOS:

Los ciclos de mecanizado ahorran lneas de cdigo, por lo mismo ahorran

tambin espacios de memoria.

Las compensaciones realizadas de las herramientas satisfacen la precisin y

exactitud requerida, esto se debe a la utilizacin de los sensores de posicin y

altura utilizados para realizar la compensacin, los cuales por ser dispositivos

electrnicos poseen gran exactitud.

La velocidad de avance para realizar un roscado se hace tomado en cuenta las

especificaciones del tipo de machuelo, en concreto el paso de la rosca y el

dimetro y cambiar el cdigo G94 (avance por minuto) a G95 (avance por

revolucin). El ciclo de taladrado profundo se lo realiza como su nombre lo indica, taladra

una vez cierta profundidad y la herramienta se retira al plano de retraccin,

repitiendo esta accin hasta alcanzar la profundidad de taladrado deseada; esto

se lo realiza con el fin de evitar que la herramienta sufra algn inconveniente por

exceso de viruta en las hlice de la broca, calentamiento de la herramienta, entre

otras, que dan paso a la disminucin de la vida til de la herramienta o incluso

acabados no deseados del taladrado.


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CONCLUSIONES:

Se consigui la correcta creacin de ciclos fijos los cuales ayudan a reducir lneas de

programacin para el mecanizado de piezas, al facilitar la incorporacin de programasde cdigos G en el centro de mecanizado vertical.

Gracias a la creacin de programas anidados dentro de la memoria del controlador del

centro de mecanizado vertical, se consigui la facilitacin de ejecucin de programas

principales, tambin se aceler el proceso de implementacin de programas.

Con la ayuda de los sensores de posicin se pudo realizar la carga y compensacin de

altura de las herramientas de manera automtica, luego se realiz el trabajo de manera

mucho ms rpida con ayuda del palpador, con lo cual se consigui explotar an ms el

nivel de automatizacin del centro de mecanizado vertical disponible.

Retirando la profundidad de penetracin de la herramienta en el material a mecanizar,

se consigui la ejecucin en vaco de los programas creados, esto ayudo mucho a la

verificacin de que todas las lneas de ejecucin del programa estn escritas

correctamente, adems de verificar que el programa cumpla con el objetivo deseado de

mecanizado y el verificar que no vaya a existir choques de la herramienta en ningn

punto del proceso.

Con la implementacin de ciclos fijos de trabajo, comandados por los cdigos G: G81,

G82, G83 y G84 se consigui disminuir la cantidad de lneas de programacin y la

correcta mecanizacin de una pieza de aluminio con ayuda de dichos ciclos fijos de

trabajo.

RECOMENDACIONES:

Ajustar correctamente la pieza de aluminio sobre el tornillo de mquina,

No se debe cambiar de posicin las herramientas del ATC, puesto a que cada

una de las herramientas de corte se encuentran registradas por sus dimensiones,

caso contrario al momento de realizar la compensacin sea de radio de altura

puede ocasionar daos tanto para la maquina como para la herramienta.

Se recomienda usar un simulador virtual de un centro de mecanizado donde

podamos probar nuestros programas en Cdigo G antes de cargarlo en la

mquina

Comprobar el programa paso a paso por bloques a baja velocidad antes de

mecanizar, para no ocasionar daos en la mquina-herramienta.

Es recomendable conocer el significado de cada una de las letras del lenguaje de

programacin G, ya que las combinaciones de estas son las que permiten el

control de la maquina CNC, por ende, necesita de conocimiento para utilizarlas

correctamente y no cometer accidentes por mal uso de estos.


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BIBLIOGAFA

Espinosa, D. M. (2013).Manual de practicas basicas del centro de mecanizado.

Gutierrez, L. (s.f.). Sensores de Posicion. Obtenido de Sensores de Posicion:

http://www.info-ab.uclm.es/labelec/solar/Componentes/SPOSICION.htm

MarlenneMac. (2011). Sensores. Obtenido de Sensores:

https://sites.google.com/site/sensoresmarlennemac/tipos-de-sensore

Molina. (2012). Sensores. Obtenido de Sensores:

http://www.profesormolina.com.ar/tecnologia/sens_transduct/que_es.htm

Villareal, V. (Martes de Febrero de 2010).Programacion CNC. Obtenido de

Programacion CNC:

http://programacioncnciso.blogspot.com/2010/02/instruccion-g83-ciclo-fijo-de-

taladrado.html

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